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第三方电主轴在FANUC 0i TD系统上的调试

日期：2015-03-30 09:13:05 作者： 来源： 浏览次数：0
     第三方电主轴在FANUC 0i TD体系上的调试

    　　跟着电气传动技能(变频调速技能、电动机矢量操控技能等)的迅速发展，高速数控机床主传动体系的机械构造已有了较大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动，机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，即“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动构造方式，使主轴部件从机床的传动体系和整体构造中独立出来，做成“主轴单元”，俗称“电主轴”(Electric Spindle,Motor Spindle)，可由专业厂家出产。 电主轴与体系配合时的调试比较复杂。这篇文章介绍第三方电主轴在FANUC 0i TD体系上的调试进程和遇到的疑问及处理办法。所谓第三方，既非FANUC体系厂家，也不是机床厂家的一方。

    　　1  调试进程

    　　调试进程包含硬件衔接与参数调试两个方面。

    　　1.1  硬件衔接

    　　硬件衔接主要有动力线和编码器反应两方面。编码器的反应中先查看装置，再承认类型(这次为HEIDENHAIN ERM280 1024线1vpp);反应线的接法(接JYA2口)：没有温度检测器时，短接THR1和THR2，不然发生SP9001报警。编码器的反应线如图1所示。



    　　一起，编码器反应的A/B信号的接法将会影响主轴的旋转方向。假如PMC的G70.5接通的情况下，主轴回转，能够设定参数3706#6和#7分别为0和1;也能够改动A/B信号的接法，一起修正动力线相序。

    　　关于动力线的相序疑问，因为第三方电主轴没有明确规定三相电源次序，所以初始化后，需求给定指令旋转主轴，以断定三相电源的准确接线。假如相序有疑问，主轴会摆布摆动。

    　　1.2  主轴参数初始化及设定

    　　因为是单线圈绕组，起先运用300(参数4133)进行主轴电动机的初始化。初始化后，主轴电动机侧应该没有任何报警，此刻主轴不旋转。再依据主轴厂家供给电动机的物理参数，运用FANUC供给的软件进行核算，得出主轴缺失的相应参数，手动输入即可。

    　　1.3  编码器相应参数设定

    　　假如只要一个电动机编码器的反应，参数4002#0为1;假如还有别的的编码器，依据其类型进行设定。

    　　关于参数4010的设定如图2所示。



    　　依据上述两种设定，主轴速度操控都正常，但是定向操控时，却呈现SP9081报警(电动机一转信号显现过错)。剖析其主要缘由是和反应的Z相信号的类型有关。运用JYA2口的定向Z相信号如图3所示。



    　　运用ERM280的信号如图4所示。



    　　经过屡次试验，当Z相位为此类信号时，参数4010#3#2#1设定为111，速度和定向都正常。一起，还进行了Cs轴操控测验，也正常。

    　　1.4  主轴的电流环增益参数调整

    　　依据第三方主轴电动机的电流增益调试进程，对电流的份额增益和积分增益进行调整。调整成果如图5所示。份额增益参数4104=12600，积分增益参数4106=25000。



    　　1.5  加减速参数调整

    　　依据第三方主轴电动机的调整手册，调整参数4080L和参数4080H即可处理主轴颤抖疑问。

    　　这次在调试进程中，起先的调试进程比较顺利，主轴的速度操控、定向和Cs轴操控都经过了测验，一切正常。但是在进行电流环的增益调整时，呈现转速不稳定表象，在给定转速1000 r/min时，主轴速度在1000 r/min摆布颤抖，起伏在40 r/min摆布。此刻，选用以下进程进行调试：

    　　(1)对参数进行查看。进行有关调整后没有任何作用。接着对主轴参数进行了全清，并再次初始化，仍是没有作用。
    　　(2)查看硬件方面。现场正好有两套硬件设备，对第三方电主轴、主轴放大器、电源放大器、体系都进行了替换，依然没有作用。
    　　(3)经过多方面的测验和疑问剖析，呈现此表象的缘由主要会集到参数不匹配、编码器的反应反常、第三方主轴电动机这几方面的疑问。
    　　(4)参数方面，对可能致使疑问的参数(速度环增益、电流环增益等)经过了不断调试，没有作用，只对操控电流发生一定的影响。
    　　(5)思考编码器反应，这时测验主轴编码器的反应A/B信号。因为指令主轴速度时，主轴速度颤抖，编码器的反应动摇较严峻，所以剖析究竟是因为操控电流的不稳定致使速度颤抖，从而致使编码器的反应动摇，仍是因为编码器的反应疑问致使操控电流的动摇。
    　　所以在测验编码器反应波形时，用手动旋转主轴来测验，测验作用如图6a所示。





    　　与正常设备中测验的FANUC ais编码器的反应波形比照发现，速度从0开始时是正常的，但是在速度上升后，有些距离。从理论剖析，速度的快慢只会致使正弦波频率改动，而起伏改动应该不大，如图6b所示。现场主轴100 r/min时编码器波形(在其它设备上测验AIS编码器时，不断改动主轴倍率，测得的波形相同有较大动摇)如图7所示。

    　　(6)将读数头拆下后，使其接近或触摸主轴，发现主轴的速度会有反应(触摸别的物体时，也有反应但是没有这么大)。判别应该是主轴内部的磁场或许感应电压对编码器的反应搅扰十分大。暂时选用让读数头与主轴绝缘的办法，再次测验，速度反应正常，颤抖表象消失，主轴工作十分稳定。这一表象，可能是主轴电动机在通电后，主轴电动机感应电压较大，感应磁场较强，编码器的读数头在触摸主轴时被磁化，搅扰了其正常的读数。将被磁化的读数头进行处理，主轴速度正常，疑问得到处理。



    　　在调试进程中应首要查看主轴电动机三相电的次序，其次使用参数与辅佐软件进行测验，经过以上调试，发现疑问，最终再将疑问的方位进行实践试验，然后经过准确的办法处理疑问。

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