第三方電主軸在FANUC 0i TD體系上的調試

　　跟著電(dian)氣傳(chuan)動(dong)(dong)技(ji)能(變頻調速(su)(su)技(ji)能、電(dian)動(dong)(dong)機(ji)矢(shi)量(liang)操控技(ji)能等(deng))的(de)(de)(de)迅速(su)(su)發展(zhan)，高(gao)速(su)(su)數控機(ji)床(chuang)主(zhu)(zhu)傳(chuan)動(dong)(dong)體(ti)(ti)系的(de)(de)(de)機(ji)械構(gou)造(zao)已有了較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)簡(jian)化，基本上取消了帶(dai)輪傳(chuan)動(dong)(dong)和齒輪傳(chuan)動(dong)(dong)，機(ji)床(chuang)主(zhu)(zhu)軸(zhou)由內裝式(shi)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)直接驅動(dong)(dong)，從而(er)把機(ji)床(chuang)主(zhu)(zhu)傳(chuan)動(dong)(dong)鏈的(de)(de)(de)長度縮(suo)短為(wei)零，即“零傳(chuan)動(dong)(dong)”。這(zhe)種(zhong)主(zhu)(zhu)軸(zhou)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)與機(ji)床(chuang)主(zhu)(zhu)軸(zhou)“合(he)二為(wei)一”的(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)(dong)構(gou)造(zao)方式(shi)，使主(zhu)(zhu)軸(zhou)部件從機(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)(dong)體(ti)(ti)系和整(zheng)體(ti)(ti)構(gou)造(zao)中(zhong)獨立出來，做成“主(zhu)(zhu)軸(zhou)單元”，俗稱“電(dian)主(zhu)(zhu)軸(zhou)”(Electric Spindle,Motor Spindle)，可(ke)由專(zhuan)業廠家出產。 電(dian)主(zhu)(zhu)軸(zhou)與體(ti)(ti)系配合(he)時的(de)(de)(de)調試比較(jiao)(jiao)復雜。這(zhe)篇文章介紹第三方電(dian)主(zhu)(zhu)軸(zhou)在FANUC 0i TD體(ti)(ti)系上的(de)(de)(de)調試進程和遇到的(de)(de)(de)疑問(wen)及(ji)處理(li)辦(ban)法(fa)。所謂第三方，既(ji)非(fei)FANUC體(ti)(ti)系廠家，也不(bu)是機(ji)床(chuang)廠家的(de)(de)(de)一方。

　　1  調試進程

　　調試進程包含硬件(jian)銜接(jie)與參數調試兩個方面。

　　1.1  硬件銜接

　　硬(ying)件銜接(jie)主要有動力線和編碼器反(fan)(fan)應(ying)兩方面。編碼器的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)中(zhong)先查看裝置，再承認類型(這次為(wei)HEIDENHAIN ERM280 1024線1vpp);反(fan)(fan)應(ying)線的(de)(de)接(jie)法(接(jie)JYA2口)：沒有溫度檢測器時，短接(jie)THR1和THR2，不然(ran)發生SP9001報警(jing)。編碼器的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)線如圖(tu)1所示(shi)。

　　一起(qi)，編(bian)碼(ma)器反應的A/B信(xin)號的接(jie)法將會(hui)影響主軸(zhou)的旋轉(zhuan)方向。假如PMC的G70.5接(jie)通(tong)的情況下，主軸(zhou)回轉(zhuan)，能夠設定參數3706#6和(he)#7分別為0和(he)1;也能夠改動(dong)A/B信(xin)號的接(jie)法，一起(qi)修正(zheng)動(dong)力線(xian)相序(xu)。

　　關于動(dong)力線(xian)的(de)相序(xu)疑(yi)問，因為(wei)第三方電(dian)主(zhu)軸(zhou)沒有(you)(you)明(ming)確(que)規定三相電(dian)源次序(xu)，所(suo)以初始化后(hou)，需求給定指令旋轉主(zhu)軸(zhou)，以斷定三相電(dian)源的(de)準確(que)接線(xian)。假(jia)如相序(xu)有(you)(you)疑(yi)問，主(zhu)軸(zhou)會擺(bai)布擺(bai)動(dong)。

　　1.2  主軸(zhou)參數(shu)初(chu)始化及設定

　　因為是單(dan)線圈繞組，起先運(yun)用300(參數4133)進(jin)行(xing)主軸(zhou)(zhou)電動機(ji)的初始化。初始化后，主軸(zhou)(zhou)電動機(ji)側應該(gai)沒有任(ren)何(he)報警，此刻主軸(zhou)(zhou)不旋轉。再依據主軸(zhou)(zhou)廠家供(gong)給(gei)電動機(ji)的物理參數，運(yun)用FANUC供(gong)給(gei)的軟件進(jin)行(xing)核算，得出主軸(zhou)(zhou)缺(que)失的相應參數，手動輸入即可。

　　1.3  編碼器相應參數設定

　　假(jia)如只要一個電動機編碼(ma)器的(de)反(fan)應，參數4002#0為1;假(jia)如還有別的(de)的(de)編碼(ma)器，依據其類型進行設定。

　　關于(yu)參數(shu)4010的設定(ding)如圖2所示。

　　依(yi)據上(shang)述兩種設定(ding)，主軸速度操控都正常(chang)，但是(shi)定(ding)向(xiang)操控時，卻(que)呈(cheng)現SP9081報警(電動機一轉信號顯現過(guo)錯(cuo))。剖(pou)析其主要(yao)緣由是(shi)和反應的Z相(xiang)信號的類型有(you)關。運用JYA2口的定(ding)向(xiang)Z相(xiang)信號如圖3所示。

　　運用ERM280的(de)信號如(ru)圖4所示。

　　經(jing)過屢次試驗，當Z相位(wei)為此(ci)類信號時(shi)，參數4010#3#2#1設定(ding)為111，速度和定(ding)向都正常(chang)。一起，還(huan)進行了Cs軸(zhou)操控測(ce)驗，也正常(chang)。

　　1.4  主軸的電流(liu)環增益(yi)參數調(diao)整(zheng)

　　依據第三方(fang)主軸電動機的電流(liu)(liu)增(zeng)益(yi)調(diao)試進(jin)程，對電流(liu)(liu)的份(fen)額增(zeng)益(yi)和積分增(zeng)益(yi)進(jin)行調(diao)整(zheng)。調(diao)整(zheng)成(cheng)果如圖5所(suo)示。份(fen)額增(zeng)益(yi)參數4104=12600，積分增(zeng)益(yi)參數4106=25000。

　　1.5  加(jia)減速參數調整

　　依據(ju)第三方主軸電動(dong)機的(de)調(diao)整手冊，調(diao)整參數(shu)4080L和參數(shu)4080H即可(ke)處理主軸顫抖疑問。

　　這次在(zai)調試(shi)(shi)進程中，起(qi)先的(de)調試(shi)(shi)進程比較順(shun)利，主軸(zhou)的(de)速(su)度操(cao)(cao)控、定向和Cs軸(zhou)操(cao)(cao)控都經(jing)過了測驗，一切正常。但是在(zai)進行(xing)電流環的(de)增益(yi)調整時，呈現轉速(su)不穩定表象，在(zai)給定轉速(su)1000 r/min時，主軸(zhou)速(su)度在(zai)1000 r/min擺布顫抖，起(qi)伏在(zai)40 r/min擺布。此刻(ke)，選用以下進程進行(xing)調試(shi)(shi)：

　　(1)對參數進(jin)(jin)行查看。進(jin)(jin)行有關調整后沒(mei)有任何作(zuo)用(yong)。接著對主軸參數進(jin)(jin)行了(le)全清，并(bing)再次初始化(hua)，仍是(shi)沒(mei)有作(zuo)用(yong)。

　　(2)查看硬(ying)件方(fang)面。現場正好有兩套(tao)硬(ying)件設備(bei)，對(dui)第三方(fang)電(dian)主軸、主軸放大器、電(dian)源(yuan)放大器、體系都進行了替(ti)換，依然沒(mei)有作用。

　　(3)經過(guo)多方面(mian)的(de)測驗(yan)和疑問(wen)(wen)剖析，呈現此表象的(de)緣由主要會集到(dao)參數(shu)不匹配、編碼器的(de)反應反常、第三方主軸(zhou)電(dian)動機這(zhe)幾方面(mian)的(de)疑問(wen)(wen)。

　　(4)參數方面，對可能致使疑問的參數(速度環增益、電流環增益等)經過了不斷調試(shi)，沒有作用，只對操(cao)控電流發生一定的影響。

　　(5)思(si)考(kao)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)反(fan)應，這(zhe)時(shi)測驗主軸(zhou)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)的反(fan)應A/B信號。因為(wei)指令主軸(zhou)速(su)度(du)時(shi)，主軸(zhou)速(su)度(du)顫抖，編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)的反(fan)應動(dong)搖(yao)較嚴峻，所以剖析究竟(jing)是因為(wei)操控電流的不穩定致使(shi)速(su)度(du)顫抖，從而致使(shi)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)的反(fan)應動(dong)搖(yao)，仍是因為(wei)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)的反(fan)應疑問致使(shi)操控電流的動(dong)搖(yao)。沈陽機(ji)床

　　與正常設備(bei)中(zhong)測驗的(de)FANUC ais編碼器的(de)反應(ying)波(bo)形比照(zhao)發(fa)現，速(su)度從0開始時是正常的(de)，但是在速(su)度上升后，有(you)些距離。從理論剖析，速(su)度的(de)快慢(man)只會致使(shi)正弦波(bo)頻率改動，而起伏改動應(ying)該不(bu)大(da)，如圖(tu)6b所(suo)(suo)示。現場主軸(zhou)100 r/min時編碼器波(bo)形(在其它設備(bei)上測驗AIS編碼器時，不(bu)斷改動主軸(zhou)倍(bei)率，測得的(de)波(bo)形相同(tong)有(you)較大(da)動搖)如圖(tu)7所(suo)(suo)示。

　　(6)將讀(du)(du)數頭(tou)拆下(xia)后(hou)，使其接近或觸摸主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)，發現主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)的(de)速度(du)會有反應(ying)(ying)(觸摸別的(de)物體時(shi)(shi)，也(ye)有反應(ying)(ying)但是沒(mei)有這(zhe)么大(da))。判別應(ying)(ying)該是主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)內部的(de)磁(ci)(ci)場(chang)或許(xu)感(gan)(gan)應(ying)(ying)電(dian)壓(ya)對編碼器的(de)反應(ying)(ying)攪(jiao)擾十分大(da)。暫時(shi)(shi)選(xuan)用讓讀(du)(du)數頭(tou)與主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)絕緣的(de)辦法，再(zai)次測驗，速度(du)反應(ying)(ying)正(zheng)常，顫(zhan)抖表象消失，主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)工作十分穩定。這(zhe)一表象，可能是主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)電(dian)動(dong)機(ji)在通電(dian)后(hou)，主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)電(dian)動(dong)機(ji)感(gan)(gan)應(ying)(ying)電(dian)壓(ya)較大(da)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)場(chang)較強，編碼器的(de)讀(du)(du)數頭(tou)在觸摸主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)時(shi)(shi)被(bei)磁(ci)(ci)化(hua)，攪(jiao)擾了其正(zheng)常的(de)讀(du)(du)數。將被(bei)磁(ci)(ci)化(hua)的(de)讀(du)(du)數頭(tou)進行處理，主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)速度(du)正(zheng)常，疑問得到(dao)處理。沈陽機(ji)床銷售

　　在調試進程中應(ying)首要查看主軸電動機三相電的(de)次序(xu)，其次使用參數與輔佐軟件進行測驗(yan)，經(jing)(jing)過以(yi)上(shang)調試，發現疑問，最終再(zai)將疑問的(de)方位進行實(shi)踐試驗(yan)，然后經(jing)(jing)過準確的(de)辦法處(chu)理疑問。