一、 概述
隨著社會的發展和技術的進步,軸承等作為標準化的精密基礎件,用戶對其精度要求、噪音值要求和振動值要求都很高。以前,軸承磨床上應用的進級系統是步進電機、凸輪杠桿機構,其進給精度最高只能達到2um,有的甚至還達不到2um。這樣的結構越來越不能適應用戶的要求,而應用伺服系統后的軸承磨床進給精度很輕松就能達到0.5um,如果增加光柵定位機構,甚至可以達到0.05um。因此,在現行的軸承磨床上使用伺服系統是必要的。
二、 工藝簡介
在數控磨床上常用的伺服系統主要采用直接聯接方式:伺服電機一聯軸器一滾珠絲杠。這種聯接方式裝配簡單,調整方便,維修便利,適用于空問位置較小,定位精度要求較高的情況。下面簡述一下直接聯接式伺服系統的工作原理:伺服電機接受數控系統的指令脈沖,帶動聯軸器、滾珠絲杠旋轉,因為聯軸器同時聯接了伺服電機和滾珠絲杠的軸端,且聯軸器本身無任何問隙,所以伺服電機旋轉1周,滾珠絲杠也同樣旋轉1周,而工作臺拖板與絲杠螺母座是連接在一起的。因此,伺服電機旋轉l周,工作臺拖板在直線方向上運動的距離為滾珠絲杠的導程。
三、 設備組成
數控磨床設備可以分為數控系統、伺服系統、外部檢測設備等組成。數控系統主要完成磨床的加工曲線的定義以及各軸的差補運動功能,具有獨立操作系統,以及專用操作軟件,并針對不同的機床配置有相應的加工程序包以滿足加工需要。伺服系統接收數控系統的脈沖指令完成精確的位置控制,與數控單元配合完成機床的加工。伺服控制系統具有模塊化程度高與電機的連接簡便,伺服系統主要采用直接聯接方式:伺服電機——聯軸器——滾珠絲杠。
四、 控制線(CN2)接線圖與伺服參數設置
1)控制線(CN2)接線圖
2)參數設置說明:
P4=0(控制方式選擇,0:位置控制);
P9=16(電機型號選擇);
P26=0/1(脈沖輸出邏輯取反);
P27=0/1(脈沖輸入邏輯取反,可用于改變電機方向);
P31=5(輸入指令脈沖倍頻分子);
P32=2(輸入指令脈沖倍頻分母);
注:電子齒輪比=PA31/PA32==Ppulse / P
其中Ppulse :電機每轉脈沖數,指電機旋轉一圈電機反饋元件反饋的的脈沖數(脈沖/圈)。如2500線的增量式編碼器,其反饋到驅動器的脈沖數為2500×4=10000;
P:指要使電機旋轉一圈伺服所需接收的上位機指令脈沖數(脈沖/圈);
五、調試與注意事項
1)、調試步驟:
A、正確接好電機動力線(U、V、W、PE),編碼器線(CN3),電源線(L1、L2、R、S、T),根據要求接好上位機控制線(CN2);
B、低速空載運行一下電機,看電機方向和上位機接收的AB信號是否正確(可通過調節PA26、PA27參數來改變電機方向);
C、根據要求設置好伺服驅動器的電子齒輪比(PA31/PA32);
D、完成上述步驟后,再運行一下電機,看電機聲音是否正常,電機剛性是否滿足以及響應時間;(可通過調節:位置環參數PA11、PA12、PA13;速度環參數PA14、PA15;電流環參數PA38,PA41)。
E、調節后試做一樣品看是否滿足要求,樣品不是很滿意時可重復D步驟,直到加工出的樣品滿足要求。
2)、注意事項:
A、接動力線(U、V、W)時,一定要一一對應接到U、V、W端子上。不能通過改變U、V、W相序來改變電機方向,可通過調節參數來該變電機方向。
B、接控制線(CN2)時,上位機系統和伺服一定要有一端接屏蔽線,避免外界對控制信號的干擾。
C、布線一定要合理,交直流電源要嚴格分開,控制線要與電機動力線、電源線嚴格分開。
3)、結果:經過客戶的試用,加工出來的產品都符合客戶需求,各項指標都達到要求,同時還提高了生產效率。
六、 故障與排除方法
1)故障:上位機一給信號電機就跑飛了,驅動器出現09號報警;
排除方法:檢查電機動力線(U、V、W)相序是否接錯,查看驅動器PA9(電機型號選擇)是否設置正確。
2)故障:出現27號報警
排除方法:查看電機編碼器線(CN3)是否松了,固定好后再試。
3)故障:上位機發送脈沖,電機不運行
排除方法:查看控制線(CN2)中的信號線是否接錯,查看伺服驅動器PA64看是否設置正確,驅動器內部使能(PA64=64),上位機使能(PA64=0)。
4)故障:運行過程中出現01號報警;
排除方法:過載保護,在機械沒有卡住的情況下,看 PA48和PA81(過載倍數)是否設置過低,可以相對把PA48設置高些。
七、 總結
此數控磨床充分結合了東能伺服EPS2系列的響應快、定位精確、運行平穩等優點。經過客戶的試用,加工出來的產品都符合客戶要求,各項指標都達到要求,同時還提高了生產效率,使客戶達到最大滿意度。此設備向客戶充分展示了東能伺服的優勢,同時也提高了數控磨床設備在市場上的競爭力。