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FANUC | 制动控制功能与急停时重力轴提升

FANUC | 制动控制功能与急停时重力轴提升

 

  应用背景

在一些立式加工中心的Z轴或斜床身车削中心的重力轴上,由于没有配重,当按下急停按钮或发生伺服报警时,经常会出现重力轴下落的状况。在实际加工时重力轴下落可能导致刀具或加工工件受到损坏。为了防止这一现象的发生,可以使用制动控制功能和急停时重力轴提升功能。

制动控制功能

制动控制功能是这样一种功能,它在发生伺服报警时或者急停时,为了防止重力轴落下的现象,不是立即切断电机的励磁,而是在机械制动动作之前,以参数中所设定的时间继续励磁电机。

以下是软硬件的一些配置要求:

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相关内容将在下面进行说明。
① 关于可以使用此功能的系统软件:全都可以使用。
② 关于可以使用的此功能伺服软件
  (Series 30i,31i,32i)
  90D0 系列/A(01)版或更新版
  90E0 系列/A(01)版或更新版
  (Series 15i-B,16i-B,18i-B,21i-B,0i-B,0i Mate-B,Power Mate i)
  9096 系列/A(01)版或更新版
  90B0 系列/A(01)版或更新版
  90B1 系列/A(01)版或更新版
  90B6 系列/A(01)版或更新版
  (Series 0i-C,0i Mate-C,20i-B)
  90B5 系列/A(01)版或更新版
 
③ 关于伺服放大器
  使用制动控制功能的轴,务须将伺服放大器设为1 轴放大器(SVM1)。见(注释)不使用制动控制功能的轴,没有上述限制。
  注释:在2 轴放大器、3 轴放大器上进行制动控制时,请为包含想要进行制动控制的轴在内的多轴放大器上的所有轴设定制动控制的参数。但在这种情形下,连接在2 轴、3 轴放大器上的任一轴发出报警时,制动控制就不能有效地发挥作用。
 
④ 关于急停信号
  αi 系列上,将针对急停信号的计时器内置于SVM 中。电机的励磁通过制动控制得以迟延时,使用此计时器,在SVM 中迟延急停信号进入工作状态之前的时间。由SVM 迟延的迟延时间为50ms~400ms。制动控制使电机励磁迟延大于等于400ms 时,跟过去一样地将计时器插入急停信号和+24V 接点信号,使输入到PSM 的急停信号迟延。(有关SVM 的计时器设定,请参阅(3)参数设定方法。)
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⑤关于AC200V/400V
  供应给伺服放大器的AC200V/400V 被切断时,制动控制功能不起作用。停电时,为使制动控制功能有效工作,请使用“停电时机床保护功能”。
下面以FANUC某用户机床(配置0i-TD系统)急停时重力轴下落距离过大的实例,来演示本功能的具体应用过程。
  图一为斜床身车床的重力轴(刀塔轴)按下急停按钮时的测试情况。图一中红线为G8.4急停信号,蓝线为重力轴的位置曲线(POSF)。
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图一、急停信号与重力轴位置曲线(1)
  由图一可以看出,当按下急停按钮后,重力轴会下落2mm左右,图一的时序图可以通过由图二来表示。
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图二、急停信号时序图(1)
  通过设置“制动控制计时器”等相关参数,即可合理使用制动控制功能。图三即为重力轴加上制动控制功能后的测试结果。图三中红线为G8.4急停信号,蓝线为重力轴的位置曲线(POSF)。
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图三、急停信号与重力轴位置曲线(2)
  由图三可以看到,当按下急停按钮后,重力轴制动时间延迟了300ms,重力轴下落了0.002mm左右,而图三的时序可以由图四来表示。
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图四、急停信号时序图(2)
  此时重力轴下落的程度已经很小,但如果希望重力轴不下落,以免伤害刀具和工件,那么我们可以再使用急停时重力轴提升功能实现。

  急停时重力轴提升功能

本功能仅针对重力轴生效,即相对于立式加工中心的Z轴,其作用在于使重力轴在急停时提升并使其停止。以下是软件版本的一些要求:FANUC | 制动控制功能与急停时重力轴提升相关参数包括重力轴的“提升量”、“提升时间”等,设置完成后测试结果如下:图五为重力轴加上急停时重力轴提升功能后的测试结果,其中红线为G8.4急停信号,蓝线为重力轴的位置曲线(POSF)。FANUC | 制动控制功能与急停时重力轴提升图五、急停信号与重力轴位置曲线(3)
  由图五可以看出,急停时重力轴首先向上提升一下再下落,最终X轴坐标为0.13mm,即最终重力轴停止后向上提升了0.13mm,达到了保护刀具和工件的目的重力轴下落问题至此也顺利解决。

  注意事项

1. 当使用制动控制功能的轴本身出现了伺服报警时,除了电机过热报警以外,均会使此功能失效。伺服报警包括系统软件检测出伺服报警(OVC 报警、软件断开报警等)、在伺服放大器中检测出报警、以及在CNC上检测出的伺服报警(移动或停止时误差过大等);
2. 关于制动器的控制,请使用SA信号(所有轴通用:F0.6) ;
3. 当使用急停时重力轴提升功能时,必须与制动控制功能一起使用。
 
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