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      北京物流信息聯盟

      三招搞定插齒機主軸精確定位,非常實用的資料,肯定用的著

      金屬加工 2021-10-28 06:19:06

        針對插齒機主軸精確定位要求,先后嘗試了接近開關定位、編碼器零脈沖定位和NC回零定位三種定位方式,對這三種方式的試驗方法、試驗結果以及調試注意事項進行了說明,最終確定通過系統NC回零方式的定位穩定性和準確性最好。

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      1. 問題的提出


        插齒機在啟動、停止或進行調整時對主軸位置有比較嚴格的要求,如退刀時要求主軸上停,在進行大行程自動調整時也要求主軸有固定的停止位置。下面對宜昌長機科技有限責任公司新產品YKW5165多功能插齒機(見圖1)的主軸精確定位方法進行探討。

      圖1 YKW5165多功能插齒機


        該新產品主軸采用了西門子交流伺服電動機作為動力單元,由于該電動機內置了增量式編碼器,故在每次斷電重啟后,無論之前顯示的位置是多少,均會將其重新設置為零,故不能保持通電前后位置的統一,也就無法滿足對主軸的精確定位要求。為了解決此問題,在調試過程中,先后試驗了以下幾種定位方法?!窘饘偌庸の⑿?,內容不錯,值得關注】


      2. 接近開關定位


        通常情況下,采用主軸JOG運行信號,使主軸運行,當主軸與上停開關接觸時,開關發訊,從而斷開主軸JOG運行信號,主軸停止,實現定位。但這樣定位的精度比較低,而且重復性不好,經測試定位誤差在3°左右。另外,接近開關定位方式受主軸速度的影響很大,主軸沖程速度越高,定位誤差越大,故這種定位方式不能滿足設計要求。


      3. 電動機編碼器的零脈沖定位


        因主軸電動機自帶增量式編碼器,故可以將主軸電動機當成增量式伺服電動機,當檢測到外部開關信號后,電動機再找零脈沖,實現定位。但是,該軸設計時的減速比為25∶9,不是整數,通過試驗證明該定位方式也有較大的定位誤差,故該方法也不能滿足設計要求。


      4. NC系統回零定位


        當系統通電后,第一次實現主軸定位控制時,首先利用外部開關發出的信號,給NC系統回零,保持每次零位一致,然后再進行定位控制。經過試驗表明,該控制方式精度高、效果好,完全滿足控制要求。在定位調試過程中,需要注意以下幾個方面:


       ?。?)元件選擇:要求選擇高精度的感應式接近開關作為檢測元件,如施耐德XL118-BLPAL5C?!窘饘偌庸の⑿?,內容不錯,值得關注】


        主軸定位的精度主要取決于接近開關的精度,當金屬與接近開關接近時,接近開關產生上升沿信號(電平+24 V DC)。


       ?。?2 ) 與西門子840D sl 數控系統連接。將接近開關輸出接到NCU7×0.2的X122的12腳,并保持接近開關的地與X122的9腳共地(見圖2)。

      圖2 外部接近開關接線圖


       ?。?3 ) 系統參數設置: 設定相關功能參數和軸參數。


        MD34040=10,主軸以8 r/m in的速度定位;MD34060=720,搜索接近開關的最大距離是720° ;MD35300=10,主軸以8 r/min速度位置控制;MD35350=3,主軸正向定位。


       ?。?)控制程序處理:自動方式下定位,編寫加工程序實現定位要求,如SPOS=0,即主軸以10 r/min的速度定位到0°位置;手動方式下定位,通過PLC調用FC18,實現定位。PLC控制程序如下。

        CALL “SpinCtrl”

        Start:=M201.0

        Stop:=M201.1

        Funct:=B#16#1

        Mode:=B#16#3

        AxisNo:=6

        Pos:=MD220

        Frate:=1.000000e+001

        InPos:=M201.2

        Error:=M201.3

        State:=MB244


        主軸在進行回零、定位時,屬于位置控制模式,主軸的減速比以MD31050[0]、MD31060[0]有效,需要正確設定相關參數。


        通過系統N C回零的控制措施,主軸的定位得到了很好的控制。


      5. 結語


        NC系統回零定位這種程序控制方式不僅解決了插齒機主軸上停的要求,也解決了該新產品沖程長度自動定位調整問題,而且其定位穩定性和準確性都較好。


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