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主軸準停控制方法

發布時間:2023-04-14 14:10:18


  目前,電氣準停通常有磁傳感器準停、編碼器型準停和數控系統準停。

  1、磁傳感器準停

  磁傳感器主軸準停控制由主軸驅動裝置本身完成。當執行 M19 時,數控系統只需發出主軸準停啟動命令 ORT 即可。主軸驅動完成準停后會向數控裝置輸出完成信號 ORE,然后數控系統再進行下面的工作。其基本結構如圖3-9所示。

  由于采用了傳感器,故應避免產生磁場的元件與磁發體和磁傳感器安裝在一起。另外,磁發體與磁傳感器的安裝有嚴格的要求,應按說明書要求的精度安裝。

  采用磁傳感器準停的步驟如下:當主軸轉動或停止時,接收到數控裝置發來的準停開關信號量 ORT,主軸立即加速或減速至某一準停速度。主軸到達準停速度且到達準停位置時,主軸立即減速至某一爬行速度,當磁傳感器信號出現時,主軸驅動立即進入磁傳感器的作為反饋元件的位置閉環控制,目標位置為準停位置。準停完成后,主軸驅動裝置輸出準停完成信號ORE 給數控裝置,從而可進行自動換刀(ATC)或其他動作。

  2、編碼器型準停

  編碼器主軸準停功能是由主軸驅動完成的,CNC 只需發出 OTR 信號即可。主軸驅動完成準停后輸出準停完成信號 ORE 。編碼器主軸準停控制的結構圖如圖 3-10 所示。

微信截圖_20230414141100.png

  這種準停方式可采用主軸電動機內部安裝的編碼器信號,也可以在主軸上直接安裝其他編碼器。采用前一種方式的要注意傳動鏈對主軸準停精度的影響。主軸驅動裝置內部可自動轉換狀態,使主軸驅動處于速度控制或位置控制狀態。準停角度可由外部開關量信號(12 位)設定,這一點與磁傳感器準停不同。磁傳感器準停的角度無法隨意設定,要調整準停位置,只有調整磁發體與磁傳感器的相對位置。

  3、數控系統準停

  這種準停控制方式的準停功能是由數控系統完成的,數控系統控制主軸準停的原理與進給位置控制的原理非常相似,如圖 3-11 所示。采用這種控制方式需注意以下幾點。

微信截圖_20230414141119.png

  (1)數控系統必須具有主軸閉環控制功能。通常為避免沖擊,主軸驅動都具有軟啟動功能,但這會對主軸的位置閉環控制產生不良影響。此時若位置增益過低,則準停精度和剛度不能滿足要求,若位置增益過高,則會產生嚴重的定位振蕩現象。因此,必須使主軸進入伺服狀態,才可進行位置控制。

  (2)如采用電動機軸端編碼器將信號反饋給數控裝置,主軸傳動鏈的精度會對準停精度產生影響。

  (3)采用數控系統控制主軸準停時,角度指定由數控系統內部設定,因此,可更方便地設定準停角度。

  數控系統準停的步驟如下:數控系統執行 M19 或 M19 S × x x x 時,首先將 M19 送至可編程控制器。可編程控制器經譯碼送出控制信號,使主軸驅動進入伺服狀態,同時數控系統控制主軸電動機降速,尋找零位脈沖C,然后進入位置閉環控制狀態。如執行M19而無S指令,則主軸定位于相對零位脈沖C的某一缺省位置。如執行M19Sxxxxx,則主軸定位于指令位置,也就是相對零位脈沖Sⅹⅹⅹⅹ的角度位置。舉例如下:

  MO3 S1000 : 主軸以 1000r/min 正轉

  M19 :主軸準停于缺省位置

  M19 S100 :主軸準停轉至100°處

  S1000 :主軸再次以1000r/min正轉

  M19 S200 :主軸準停至 200°處


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