目前,電氣準(zhǔn)停通常有磁傳感器準(zhǔn)停、編碼器型準(zhǔn)停和數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)停。
1、磁傳感器準(zhǔn)停
磁傳感器主軸準(zhǔn)停控制由主軸驅(qū)動裝置本身完成。當(dāng)執(zhí)行 M19 時(shí),數(shù)控系統(tǒng)只需發(fā)出主軸準(zhǔn)停啟動命令 ORT
即可。主軸驅(qū)動完成準(zhǔn)停后會向數(shù)控裝置輸出完成信號 ORE,然后數(shù)控系統(tǒng)再進(jìn)行下面的工作。其基本結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。
由于采用了傳感器,故應(yīng)避免產(chǎn)生磁場的元件與磁發(fā)體和磁傳感器安裝在一起。另外,磁發(fā)體與磁傳感器的安裝有嚴(yán)格的要求,應(yīng)按說明書要求的精度安裝。
采用磁傳感器準(zhǔn)停的步驟如下:當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動或停止時(shí),接收到數(shù)控裝置發(fā)來的準(zhǔn)停開關(guān)信號量
ORT,主軸立即加速或減速至某一準(zhǔn)停速度。主軸到達(dá)準(zhǔn)停速度且到達(dá)準(zhǔn)停位置時(shí),主軸立即減速至某一爬行速度,當(dāng)磁傳感器信號出現(xiàn)時(shí),主軸驅(qū)動立即進(jìn)入磁傳感器的作為反饋元件的位置閉環(huán)控制,目標(biāo)位置為準(zhǔn)停位置。準(zhǔn)停完成后,主軸驅(qū)動裝置輸出準(zhǔn)停完成信號ORE
給數(shù)控裝置,從而可進(jìn)行自動換刀(ATC)或其他動作。
2、編碼器型準(zhǔn)停
編碼器主軸準(zhǔn)停功能是由主軸驅(qū)動完成的,CNC 只需發(fā)出 OTR 信號即可。主軸驅(qū)動完成準(zhǔn)停后輸出準(zhǔn)停完成信號 ORE 。編碼器主軸準(zhǔn)停控制的結(jié)構(gòu)圖如圖
3-10 所示。
這種準(zhǔn)停方式可采用主軸電動機(jī)內(nèi)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(zhǔn)停精度的影響。主軸驅(qū)動裝置內(nèi)部可自動轉(zhuǎn)換狀態(tài),使主軸驅(qū)動處于速度控制或位置控制狀態(tài)。準(zhǔn)停角度可由外部開關(guān)量信號(12
位)設(shè)定,這一點(diǎn)與磁傳感器準(zhǔn)停不同。磁傳感器準(zhǔn)停的角度無法隨意設(shè)定,要調(diào)整準(zhǔn)停位置,只有調(diào)整磁發(fā)體與磁傳感器的相對位置。
3、數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)停
這種準(zhǔn)停控制方式的準(zhǔn)停功能是由數(shù)控系統(tǒng)完成的,數(shù)控系統(tǒng)控制主軸準(zhǔn)停的原理與進(jìn)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(diǎn)。
(1)數(shù)控系統(tǒng)必須具有主軸閉環(huán)控制功能。通常為避免沖擊,主軸驅(qū)動都具有軟啟動功能,但這會對主軸的位置閉環(huán)控制產(chǎn)生不良影響。此時(shí)若位置增益過低,則準(zhǔn)停精度和剛度不能滿足要求,若位置增益過高,則會產(chǎn)生嚴(yán)重的定位振蕩現(xiàn)象。因此,必須使主軸進(jìn)入伺服狀態(tài),才可進(jìn)行位置控制。
(2)如采用電動機(jī)軸端編碼器將信號反饋給數(shù)控裝置,主軸傳動鏈的精度會對準(zhǔn)停精度產(chǎn)生影響。
(3)采用數(shù)控系統(tǒng)控制主軸準(zhǔn)停時(shí),角度指定由數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定,因此,可更方便地設(shè)定準(zhǔn)停角度。
數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)停的步驟如下:數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M19 或 M19 S × x x x 時(shí),首先將 M19
送至可編程控制器。可編程控制器經(jīng)譯碼送出控制信號,使主軸驅(qū)動進(jìn)入伺服狀態(tài),同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)控制主軸電動機(jī)降速,尋找零位脈沖C,然后進(jìn)入位置閉環(huán)控制狀態(tài)。如執(zhí)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(zhí)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(zhuǎn)
M19 :主軸準(zhǔn)停于缺省位置
M19 S100 :主軸準(zhǔn)停轉(zhuǎn)至100°處
S1000 :主軸再次以1000r/min正轉(zhuǎn)
M19 S200 :主軸準(zhǔn)停至 200°處