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A510在數(shù)控車床主軸定位上的應(yīng)用

A510在數(shù)控車床主軸定位上的應(yīng)用 - TECO東元電機 | 變頻器·伺服電機·減速機·電機解決方案

.概述

加工工件或加工刀具、夾具在每次加工結(jié)束后,必須處于規(guī)定的方位上時就要使用主軸定位機構(gòu)。傳統(tǒng)的主軸自動定位機構(gòu)常采用電氣減速機械定位方式,即主軸在加工結(jié)束后先制動停止,再設(shè)法使主軸慢轉(zhuǎn)讓機械設(shè)備(如定位鉤機構(gòu))來準(zhǔn)確定位。主軸制動過程的速度通常處于失控狀態(tài)且有可能帶來較大的電流沖擊,其慢轉(zhuǎn)一般工作在半制動狀態(tài)(通常為同時通以交、直流電)或增加使用定位電機。這樣雖然也能實現(xiàn)主軸定位,但使電機工作于較惡劣的情形下或增加了輔助設(shè)備。

隨著變頻調(diào)速技術(shù)在機械加工設(shè)備中的廣泛應(yīng)用,在主軸使用變頻調(diào)速來實現(xiàn)無級變速的場合,如果主軸具有定位要求則可充分利用變頻調(diào)速的優(yōu)勢方便地實現(xiàn)主軸定位。

二.A510應(yīng)用與主軸定位

1.主要技術(shù)規(guī)格

(1)    編碼器

A:編碼器可選擇線驅(qū)動、開集電極、推挽式;

B編碼器分辨率:開集電集、推挽式編碼器最多允許100KHz的脈沖回饋,以4極電機(額定轉(zhuǎn)速接近1500rpm)為例,最多允許4000線以下分辨率;  線驅(qū)動:允許規(guī)格為開集電集的3倍,即12000線分辨率以下;

2PG回授擴展卡規(guī)格

A:開集電集PG-O內(nèi)置+5V/+12V電源,最高接收/發(fā)送100KHz脈沖信號;

B:線驅(qū)動(差分)PG-L內(nèi)置+5V/+12V電源,最高接收/發(fā)送300KHz脈沖信號;

C:同步電機PG-PM內(nèi)置+5V/+12V電源,最高接收/發(fā)送300KHz脈沖信號;

3)定位精度

定位誤差+/-1個脈沖以內(nèi),且不存在累計誤差問題。

2.注意事項說明

1)使用主軸定位/轉(zhuǎn)矩控制功能要求電機或主軸必須加裝編碼器,編碼器規(guī)格需符合上述要求;

2)編碼器至PG卡之信號線須使用屏蔽線,屏蔽層可靠接地,編碼器回授信號是主軸定位成功的關(guān)鍵;

3變頻器必須配置PG回授擴展卡,PG卡共3中型號,請根據(jù)編碼器種類進行匹配:JN5-PG-O:開集電極型;JN5-PG-L:線驅(qū)動(差分)型;JN5-PG-PM:同步電機專用型;如PG卡與編碼器類型不匹配則無法使用。

(4)電機UV、W必須與變頻器輸出端UV、W一一對應(yīng)接線,不可隨意調(diào)換相序,否則電機會震動且無法使用此功能;

(5)若編碼器與電機不是一體安裝,例如編碼器安裝于主軸上,需要根據(jù)電機軸與主軸間的減速比計算出電機旋轉(zhuǎn)一圈主軸所轉(zhuǎn)動的角度,以此確定變頻器中編碼器脈波數(shù)的設(shè)定。例如,減速比1:2,編碼器1024線,則,變頻器中實際設(shè)定的編碼器脈波數(shù)應(yīng)為512;同時,以此確定PG輸出齒輪比:20-30,20-31;

(6)變頻器必須使用SV矢量模式,即參數(shù)00-00=3.

3.定位功能主要參數(shù)設(shè)置及配線

(1)馬達自學(xué)習(xí)

參數(shù)代碼

建議設(shè)定值

參數(shù)說明

00-00

3

SV矢量模式

17-00

01

動態(tài)自學(xué)習(xí)  靜態(tài)自學(xué)習(xí)

17-01

馬達銘牌

馬達額定功率

17-02

馬達銘牌

馬達額定電流

17-03

馬達銘牌

馬達額定電壓

17-04

馬達銘牌

馬達額定頻率

17-05

馬達銘牌

馬達額定轉(zhuǎn)速

17-06

馬達銘牌

馬達極數(shù)

17-07

編碼器規(guī)格

編碼器脈波數(shù)

17-08=350

低于電源電壓30V

馬達無載電壓

17-09

馬達額定電流的1/3

馬達無載電流(僅靜態(tài)自學(xué)習(xí)需要設(shè)定此參數(shù))

17-10

1

自學(xué)習(xí)使能

17-10設(shè)置為1后,進入自學(xué)習(xí)畫面,按面板“RUN”鍵開始自學(xué)習(xí),自學(xué)習(xí)成功后面板顯示“AtEnd”,此時按“DSP”返回。若自學(xué)習(xí)失敗,則顯示“AtErr”,此時需檢查參數(shù)設(shè)置及接線是否無誤。

(2)其他主要參數(shù)

參數(shù)代碼

建議設(shè)定值

參數(shù)說明

00-14

依需求設(shè)定

加速時間

00-15

依需求設(shè)定

減速時間

01-08

5Hz

定位起始頻率

03-02~04

2~4

多段速/多點定位之位元

03-05

46

S6端子:零伺服功能

03-06

51

S7端子:多段速/多點定位切換

03-07

52

S8端子:內(nèi)部位置命令使能

07-09

1

自由停車

20-00

8左右

ASR比例增益1

20-02

8左右

ASR比例增益2

21-09

10Hz左右

定位最高頻率

21-42

3

定位模式:Z相零點定位

21-43

依需求

定位偏置脈沖數(shù)

(3)接線圖示例

說明:下圖為使用多點定位功能之接線圖,如僅需要單點定位,則S3~S5S7,S8均不需接線

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4.控制流程

(1)    單獨零伺服---單點定位時:運行狀態(tài)下(S1S2導(dǎo)通時),導(dǎo)通S6(零伺服)即會開始減速,減速至01-08所設(shè)頻率時進入定位模式,并開始尋找Z相原點(定位過程運轉(zhuǎn)速度由21-09設(shè)定),一圈內(nèi)定位完成;

(2)    多點定位時:運行狀態(tài)下(S1S2導(dǎo)通),同時導(dǎo)通S6(零伺服)、S7(多段速/多點定位切換)、S8(多點定位使能)即會開始減速,減速至01-08所設(shè)頻率時進入定位模式,并開始尋找定位點,由S3~S5等多點定位位元按二進制方式組合決定定位至第幾個內(nèi)部位置,相應(yīng)的內(nèi)部位置定位圈數(shù)和脈波數(shù)由參數(shù)21-10~21-41決定,最多可定位16個點。

三.結(jié)語

使用A510自帶主軸定位功能的主軸定位控制方法,從實例計算可以看出大大減少了輔助工時,提高了生產(chǎn)效率。同時,減少了定位時的沖擊,提高了定位平穩(wěn)性。實際系統(tǒng)使用、運行結(jié)果表明該方法既滿足了生產(chǎn)工藝要求又簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)及控制過程,方便實用,運行可靠。

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