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增量式回零设置中的几个要求及调整方法

增量式回零设置中的几个要求及调整方法

  常州机电学院工学结合,课程进车间,学子在实习

前面学习了“为什么增量式编码器机床开机需回零及机床厂怎么设置参考点”(☜戳蓝字),下面谈谈设置中的几个要求及如何满足这些要求。如图1所示为回参考点动作及原理图,请注意图中各字母符号含义。

增量式回零设置中的几个要求及调整方法

图1 回参考点动作及原理图

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增量式回零设置几个要求

(1)对减速后的运动速度(FL)的要求

为了保证参考点返回的可靠性,手动回参考点时对减速(DECeleration)后的运动速度(Feedrate Low)有一定的要求,要求回参考点时坐标轴的跟随误差必须在128个脉冲以上,否则脉冲编码器(Position Coder)的1转信号(PCZ)散乱,不能与参考(点)计数器同步,不可能进行正确的位置检测。

 

由于跟随误差是进给速度与位置增益的比值,可知, 对于增益为30/s的一般伺服系统,返回参考点低速FL至少应为:

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(默认检测单位为1μm)

FL过低时,将引起CNC 90号报警

(2)对减速挡块的长度(LDW)的要求

为了保证参考点定位的准确性,手动回参考点对减速挡块的长度LDW(即图1中D2-D1有一定的要求。当减速挡块太短时,在减速范围内坐标轴无法降至低速FL。当开关被释放时,栅格信号(PCZ)出现,而软件未检测到进给速度到达FL时,回参考点动作不会停止,这样就造成了参考点发生整螺距偏移。

(a)按(式2)设计减速挡块长度(留取20%的余量):

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式中,

    LDW:减速挡块的长度(mm

    vR回参考点快速进给速度(mm/min

    TR快速进给加减速时间常数(ms

    TS伺服时间常数(ms

    FL回参考点低速(mm/min

 

(式2)用于快速进给直线形加减速的情况。快速进给指数形加减速时,快速进给加减速时间常数不除以2。式中的30(ms)为FANUC 0i Mate-C/D信号接收电路的固定延时。

(b)计算示例:

   VR=15000mm/minPRM14281424

   TR=150msPRM1620

   TS=1/KV=33msPRM1825

   FL=300mm/minPRM1425

增量式回零设置中的几个要求及调整方法
考虑到将来可能要加大时间常数,取挡块长度为42mm。

(c)可用编码器测量挡块的实际长度。例如,测量Z轴挡块的长度,操作步骤如下:

Z轴回到参考点。

② 在INC/JOGMPG(手轮)方式下,选择相应的进给增量值,记录X9.2由“1”→“0”的机床坐标值Z1

③ 记录X9.2由“0”→“1”的机床坐标值Z2

Z1Z2的值即为Z轴减速挡块的长度值。

(3)对减速开关释放至第1栅格点的距离(LDA)的要求

由于减速开关动作有一定的先后偏差,如果将开关动作置于两个栅格中间(电机1/2转的移动量,即LDA≈1/2▪t,t指伺服电机转一转所产生对应轴的直线移动量),就可以减小误动作的可能性。

LDA之值可通过诊断数据(DGN)302来监控,302中显示的数值应大约为各轴螺距的一半(丝杠与电机直连时)。通过调整(敲打)挡块的位置可改变DGN302中的值。

若挡块释放时,机床恰巧在“零脉冲”(PCZ)附近,就会出现参考点整螺距偏移,使零件加工尺寸出现错误,因此该值是检查回参考点正确可靠的重要依据。

 

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参考点的调整

(1)减速信号的调整(LDA

挡块的调整(准确地说,是减速信号位置的调整,因此有时需要调整行程开关的位置)是参考点设置中关键的一部分,挡块位置变化,就能引起参考点位置的改变。

① 首先按照图纸装好行程开关、挡块与槽板。

② 在手动(JOG)方式下(以X轴为例)移动工作台面。当挡块离减速开关2mm处停下,观察挡块是否完全压到开关,压下行程开关,触杆高度(如图1所示H)变化是否在4±0.5mm之内。

③ 参考点是行程的极限点,将行程极限参数PRM1320、1321分别设为999999和-999999,也就是取消软限位。挡块的位置应使行程得到充分利用,可利用观察该轴对应的负载表显示来界定,移动该轴直至其负载明显增大(80%以上)。

④ 调整挡块时查看DGN302,其值应在丝杠螺距的一半左右,如果不在范围之内,要松开挡块重新调整。

(2)参考点位置(R)的精调

有时参考点(Reference)位置需要与机床上某个特定点重合,比如在加工中心上,参考点与换刀点必须精确重合。手动调整挡块位置无法精确到μm级,此时可采取CNC系统的参数偏移的方法,使参考点位置得到精确调整。

这个参数是PRM1850,它的含义是:在栅格点(Grid)位置(如图1中的G点)基础上的偏移量,可以是正值或者负值,范围-99999999~99999999。图1中最终的参考点位置R点是G点正偏移的结果。使用非常方便。

(文/汤彩萍)

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