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第三方電主軸在FANUC 0i TD系統上的調試

日期:2015-03-30 09:13:05 作者: 來(lái)源: 瀏覽次數:0
     第三方電主軸在FANUC 0i TD體系上的調試

      跟著(zhù)電氣傳動(dòng)技能(變頻調速技能、電動(dòng)機矢量操控技能等)的迅速發(fā)展,高速數控機床主傳動(dòng)體系的機械構造已有了較大的簡(jiǎn)化,基本上取消了帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng),機床主軸由內裝式電動(dòng)機直接驅動(dòng),從而把機床主傳動(dòng)鏈的長(cháng)度縮短為零,即“零傳動(dòng)”。這種主軸電動(dòng)機與機床主軸“合二為一”的傳動(dòng)構造方式,使主軸部件從機床的傳動(dòng)體系和整體構造中獨立出來(lái),做成“主軸單元”,俗稱(chēng)“電主軸”(Electric Spindle,Motor Spindle),可由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家出產(chǎn)。 電主軸與體系配合時(shí)的調試比較復雜。這篇文章介紹第三方電主軸在FANUC 0i TD體系上的調試進(jìn)程和遇到的疑問(wèn)及處理辦法。所謂第三方,既非FANUC體系廠(chǎng)家,也不是機床廠(chǎng)家的一方。

      1  調試進(jìn)程

      調試進(jìn)程包含硬件銜接與參數調試兩個(gè)方面。

      1.1  硬件銜接

      硬件銜接主要有動(dòng)力線(xiàn)和編碼器反應兩方面。編碼器的反應中先查看裝置,再承認類(lèi)型(這次為HEIDENHAIN ERM280 1024線(xiàn)1vpp);反應線(xiàn)的接法(接JYA2口):沒(méi)有溫度檢測器時(shí),短接THR1和THR2,不然發(fā)生SP9001報警。編碼器的反應線(xiàn)如圖1所示。



      一起,編碼器反應的A/B信號的接法將會(huì )影響主軸的旋轉方向。假如PMC的G70.5接通的情況下,主軸回轉,能夠設定參數3706#6和#7分別為0和1;也能夠改動(dòng)A/B信號的接法,一起修正動(dòng)力線(xiàn)相序。

      關(guān)于動(dòng)力線(xiàn)的相序疑問(wèn),因為第三方電主軸沒(méi)有明確規定三相電源次序,所以初始化后,需求給定指令旋轉主軸,以斷定三相電源的準確接線(xiàn)。假如相序有疑問(wèn),主軸會(huì )擺布擺動(dòng)。

      1.2  主軸參數初始化及設定

      因為是單線(xiàn)圈繞組,起先運用300(參數4133)進(jìn)行主軸電動(dòng)機的初始化。初始化后,主軸電動(dòng)機側應該沒(méi)有任何報警,此刻主軸不旋轉。再依據主軸廠(chǎng)家供給電動(dòng)機的物理參數,運用FANUC供給的軟件進(jìn)行核算,得出主軸缺失的相應參數,手動(dòng)輸入即可。

      1.3  編碼器相應參數設定

      假如只要一個(gè)電動(dòng)機編碼器的反應,參數4002#0為1;假如還有別的的編碼器,依據其類(lèi)型進(jìn)行設定。

      關(guān)于參數4010的設定如圖2所示。



      依據上述兩種設定,主軸速度操控都正常,但是定向操控時(shí),卻呈現SP9081報警(電動(dòng)機一轉信號顯現過(guò)錯)。剖析其主要緣由是和反應的Z相信號的類(lèi)型有關(guān)。運用JYA2口的定向Z相信號如圖3所示。



      運用ERM280的信號如圖4所示。



      經(jīng)過(guò)屢次試驗,當Z相位為此類(lèi)信號時(shí),參數4010#3#2#1設定為111,速度和定向都正常。一起,還進(jìn)行了Cs軸操控測驗,也正常。

      1.4  主軸的電流環(huán)增益參數調整

      依據第三方主軸電動(dòng)機的電流增益調試進(jìn)程,對電流的份額增益和積分增益進(jìn)行調整。調整成果如圖5所示。份額增益參數4104=12600,積分增益參數4106=25000。



      1.5  加減速參數調整

      依據第三方主軸電動(dòng)機的調整手冊,調整參數4080L和參數4080H即可處理主軸顫抖疑問(wèn)。

      這次在調試進(jìn)程中,起先的調試進(jìn)程比較順利,主軸的速度操控、定向和Cs軸操控都經(jīng)過(guò)了測驗,一切正常。但是在進(jìn)行電流環(huán)的增益調整時(shí),呈現轉速不穩定表象,在給定轉速1000 r/min時(shí),主軸速度在1000 r/min擺布顫抖,起伏在40 r/min擺布。此刻,選用以下進(jìn)程進(jìn)行調試:

      (1)對參數進(jìn)行查看。進(jìn)行有關(guān)調整后沒(méi)有任何作用。接著(zhù)對主軸參數進(jìn)行了全清,并再次初始化,仍是沒(méi)有作用。
      (2)查看硬件方面,F場(chǎng)正好有兩套硬件設備,對第三方電主軸、主軸放大器、電源放大器、體系都進(jìn)行了替換,依然沒(méi)有作用。
      (3)經(jīng)過(guò)多方面的測驗和疑問(wèn)剖析,呈現此表象的緣由主要會(huì )集到參數不匹配、編碼器的反應反常、第三方主軸電動(dòng)機這幾方面的疑問(wèn)。
      (4)參數方面,對可能致使疑問(wèn)的參數(速度環(huán)增益、電流環(huán)增益等)經(jīng)過(guò)了不斷調試,沒(méi)有作用,只對操控電流發(fā)生一定的影響。
      (5)思考編碼器反應,這時(shí)測驗主軸編碼器的反應A/B信號。因為指令主軸速度時(shí),主軸速度顫抖,編碼器的反應動(dòng)搖較嚴峻,所以剖析究竟是因為操控電流的不穩定致使速度顫抖,從而致使編碼器的反應動(dòng)搖,仍是因為編碼器的反應疑問(wèn)致使操控電流的動(dòng)搖。
      所以在測驗編碼器反應波形時(shí),用手動(dòng)旋轉主軸來(lái)測驗,測驗作用如圖6a所示。





      與正常設備中測驗的FANUC ais編碼器的反應波形比照發(fā)現,速度從0開(kāi)始時(shí)是正常的,但是在速度上升后,有些距離。從理論剖析,速度的快慢只會(huì )致使正弦波頻率改動(dòng),而起伏改動(dòng)應該不大,如圖6b所示,F場(chǎng)主軸100 r/min時(shí)編碼器波形(在其它設備上測驗AIS編碼器時(shí),不斷改動(dòng)主軸倍率,測得的波形相同有較大動(dòng)搖)如圖7所示。

      (6)將讀數頭拆下后,使其接近或觸摸主軸,發(fā)現主軸的速度會(huì )有反應(觸摸別的物體時(shí),也有反應但是沒(méi)有這么大)。判別應該是主軸內部的磁場(chǎng)或許感應電壓對編碼器的反應攪擾十分大。暫時(shí)選用讓讀數頭與主軸絕緣的辦法,再次測驗,速度反應正常,顫抖表象消失,主軸工作十分穩定。這一表象,可能是主軸電動(dòng)機在通電后,主軸電動(dòng)機感應電壓較大,感應磁場(chǎng)較強,編碼器的讀數頭在觸摸主軸時(shí)被磁化,攪擾了其正常的讀數。將被磁化的讀數頭進(jìn)行處理,主軸速度正常,疑問(wèn)得到處理。



      在調試進(jìn)程中應首要查看主軸電動(dòng)機三相電的次序,其次使用參數與輔佐軟件進(jìn)行測驗,經(jīng)過(guò)以上調試,發(fā)現疑問(wèn),最終再將疑問(wèn)的方位進(jìn)行實(shí)踐試驗,然后經(jīng)過(guò)準確的辦法處理疑問(wèn)。
    關(guān)鍵詞:主軸第三方系統

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