动梁龙门的同步控制、同步消隙、全闭环控制


0 引言
  动梁龙门移动式加工中心适用于航空、重机、机电、造船、发电、核电、机床、印刷、轻纺、模具制造行业半精加工和精加工,也能用于粗加工。为了防止在加工中动梁重心偏移而影响加工精度和产品质量,大森公司研制开发 16i-g 系统用于威海华东数控动梁龙门移动式镗铣XKW2850 机床上,如图 1 所示,X 轴为龙门轴,在图表示为 X1、X2、X3、X4,其传动结构为“齿条”。每个齿条上有两个电机,用于共同驱动并可以消除间隙,左右两个齿条要求同步功能, 所以 X 轴共有 4 个电机。Y轴是单齿条传动,结构与 X 轴单边相同。所以 Y 轴有 2 个电机,不管往哪个方向总有一个电机是消隙的,Z 轴是丝杠传动。W 轴为横梁轴,丝杠传动,左右两边各一个电机,方向与 Z 轴平行。2 个电机,要求 2 个电机同步。
  同步控制就是一个坐标的移动的运动指令能够驱动两个电机同时运动,即双驱动,当一个轴由两个旋转同步控制,其中的一个叫做主动轴,另外一个叫做从动轴。笔者就DASEN16i-g 系统X 轴为例浅谈同步控制、同步消除间隙、全闭环控制在威海华东XKW2850    机床上应用。

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3 机床调试
   (1) 将机床X 轴联轴器脱开,进行调试,分别对加减速时间、位置环增益、速度环增益等各参数进行调整,使主动轴和从动轴运行平稳。
   (2) 联机进行手动调整,按X+或X-方向使轴进行移动测试,检测X 轴主动轴和从动轴是否有振动现像,运行是否平稳。
   (3) 调整消除间隙功能,首先对一个电机往反方向运动,观察力矩显示,设置百分比,一个电机扭矩为正,另一个为负, 反之相反, 在参数N2264-7/8, N2264-8/4,
4
同步控制、误差检测和同步化补偿功能
(1) 位置误差监测
  对主动轴和从动轴之间伺服同步误差进行检测,当差值超过参数N2513 设定值,将产生报警#NC8-242 (同步误差过大)
(2) 机床坐标的同步误差
  对主动轴和从动轴之间机床坐标的差值进行检测,如果差值大于或等于参数N5600,将报警#NC4-075 (位置误差过大)
(3) 同步化补偿功能
  如果系统断电,主动轴和从动轴的位置失去同步,该功能可补偿它们之间的差值,将补偿脉冲送到从动轴以调整其与主动轴一致,将参数N2250 设 1,补偿功能有效, 当误差超过N2255 设定值时,将产生报警。
5 光栅尺调整 (全闭环系统调整)
   (1) 光栅尺连接
   (2) 光栅尺反馈是否正常
   (3) 光栅尺回零,因为是距离码光栅尺所以打回零状态,正方向走一段距离,坐标值前星号消除,即为回零。
   (4) 原点方式 → 输入ABSOLUTE,把轴的机械值设为原点,(为了光栅尺和机械值同步) 消除误差值。
   (5) 在伺服画面看光栅尺反馈和电机反馈方向是否一致(误差值是否增加) 误差大证明方向相反,参数N2203, 调整光栅尺振动参数N2265,调整光栅尺的检测,参数
N2208的设置,最大值设为32767,一般设为200,当不检测光栅尺误差时设32767,当关闭光栅尺时也修改参数N6201。
   (6) 再开机进行正常的回零操作。
6 结束语
  通过对威海华东动梁龙门移动式加工中心XKW2850 调试,可以看出同步控制、同步消除间隙、全闭环中参数调整对同步控制、同步消隙、全闭环非常重要,根据机床特性和伺服电机性能进行调整,使机床达到最佳性能和状态,满足用户需求。


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