经常有用户咨询,车床上的模拟主轴能实现多角度定位吗?
我们知道模拟主轴无法使用CS轮廓控制功能,但是仍然有方法实现,那就是主轴定位功能(T系列)。车床主轴定位(或称为主轴分度)是任意角度定位,相当于C轴。该功能是车床通过主轴电机侧的MZi传感器或与主轴连接的位置编码器来实现的,定位完成后,主轴由机械夹紧。
与其他主轴功能的区别在于:
- 主轴定向是单点定位,靠PMC来完成。
- CS轮廓控制功能可以与其他伺服轴插补,且定位精度比主轴定位的精度高。
1系统配置和编码器相关设定
使用电机内置MZi传感器时
参数号 | 设定值 | 备注 |
4000#0 | 0/1 | 主轴和电机的旋转方向相同/相反 |
4001#4 | 0/1 | 主轴和编码器的旋转方相同/相反 |
4002#3,2,1,0 | 0,0,1,0 | 使用主轴位置编码器做位置反馈 |
4003#7,6,5,4 | 0,0,0,0 | 主轴的齿数 |
4010#2,1,0 | 取决于电机 | 设定电机传感器类型 |
4011#2,1,0 | 初始化自动设定 | 电机传感器齿数 |
4056-4059 | 根据具体配置 | 电机和主轴的齿轮比 |
使用外置编码器时
参数号 | 设定值 | 备注 |
4000#0 | 0/1 | 主轴和电机的旋转方向相同/相反 |
4001#4 | 0/1 | 主轴和编码器的旋转方相同/相反 |
4002#3,2,1,0 | 0,0,1,0 | 使用主轴位置编码器做位置反馈 |
4003#7,6,5,4 | 0,0,0,0 | 主轴的齿数 |
4010#2,1,0 | 取决于电机 | 设定电机传感器类型 |
4011#2,1,0 | 初始化自动设定 | 电机传感器齿数 |
4056-4059 | 根据具体配置 | 电机和主轴的齿轮比 |
注:使用模拟主轴时,设定编码器类型即可。
2系统参数设定
参数号 | 意义 | 设定值 | 备注 |
8133#1 | 主轴定位功能有效 | 1 | |
8130 | 系统控制轴数 | 3 | X,Z,C三轴例 |
1005#0 | 开机后没有返回参考点不报警 | 1 | C轴设定 |
1006#0 | C轴为旋转轴 | 1 | C轴设定 |
1010 | NC轴数 | 3 | C轴为NC轴 |
1020 | 轴名称 | 67 | C轴设定 |
1022 | 轴属性 | 0 | C轴设定 |
1023 | 伺服轴轴号 | -1 | C轴设定 |
1260 | 旋转轴一转移动量 | 360000 | C轴设定 |
1420 | 快速移动速度 | 2000 | C轴设定 |
1421 | F0速度 | 600 | C轴设定 |
1425 | 回零低速 | 600 | C轴为NC轴 |
1620 | 快速移动时间常数 | 50-200 | C轴设定 |
1621 | 快速移动时间常数T2 | 50-100 | C轴设定 |
1820 | 指令倍乘比(1) | 2 | C轴设定 |
1821 | 参考计数器容量 | 10000 | C轴设定 |
1826 | 到位宽度 | 20-100 | C轴设定 |
1828 | 运动时位置误差限制 | 10000 | C轴设定 |
1829 | 停止时位置误差限制 | 200-500 | C轴设定 |
3405#4 | 倒角编程不使用C | 0 | |
4950#0 | 复位时主轴定位方式是否解除 | 1 | |
4960 | 指定主轴定向的M代码 | 80 | 可根据自己实际修改 |
4961 | 取消主轴定位方式的M代码 | 81 | 可根据自己实际修改 |
4962 | 指定主轴定位角度M代码 | 91 | 可根据自己实际修改 |
4963 | 主轴定位基本角度 | 45.000 | 可根据自己实际修改 |
4964 | 主轴定位M代码数量 | 6 | 可根据自己实际修改 |
注:使用C或H指令定位角度则不需要设定参数4960~4964
3相关PMC信号
在主轴定位功能中,可以通过PMC信号对主轴进行夹紧和松开控制,以确保完成定位后位置不发生偏移,需要处理的PMC信号如下:
地址 | 信号名 | 意义 | 备注 |
G28#6 | SPSTP | 主轴定位信号 | |
F38#1 | SUCLP | 主轴松开 | 该信号输出时,在机械上松开主轴抱闸 |
G28#4 | *SUCPF | 主轴松开结束 | 确认主轴松开 |
F38#0 | SCLP | 主轴夹紧 | 该信号输出时,在机械上夹紧主轴,抱闸起作用 |
G28#5 | *SCPF | 主轴夹紧结束 | 主轴夹紧确认 |
4梯形图举例
(1)M代码译码
(2)自动方式下M代码输出
(3)松开夹紧信号处理
(4)M代码结束信号处理
5主轴定位动作解析
A:执行M80,主轴进入spindleposition control (可通过主轴监视画面看出),给出松开阀输出,松开到位检测为1。
B:主轴旋转,找到一转信号停止。
C:主轴电机励磁,执行M90(45度),电机旋转至45度。
D:再指令M90,再转45度,到90度停。
&M90-97并不是电机一圈八个位置的定位,而是各自代表45度倍数的增量定位指令,譬如M90是45度,每指令一次,就在当前位置走45度。同样M91就是90度,M92就是135度,以此类推,M96 315度,M97 360度。
&执行C或H指令时,由于分辨精度是360/4096=0.088度,所以假如指令C0.001程序可以执行,但实际电机并没有移动,定位精度只能到0.1度左右。
E:M81取消定位方式,变为普通的主轴速度控制方式。
&设参数4950#0 IOR1:复位时主轴定位方式解除。同时G28.6中串入F1.1 复位信号。
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