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凯时最新登录网址伺服DA200全闭环功能在磨床上的应用

发布时间2020-12-18点击量:

【摘要】:本文主要介绍凯时最新登录网址DA200高性能交流游戏娱乐全闭环控制功能在高精度外圆磨床上的应用。
【关键字】:凯时最新登录网址DA200伺服、磨床、全闭环、高精度

1、磨床设备及工艺简介
1.1磨床是利用磨具对工作表面进行磨削加工的体育。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工。如珩磨机、超精加工体育、砂带磨床、研磨机和抛光机等,少数的是使用油石,砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。

设备结构示意图

1.2工艺简介
通常磨具旋转为主运动,工作的旋转与移动或磨具的移动为进给运动。磨床因其加工效率高、应用范围广、适应性强、使用成本低、操作安全方便等特点而深受用户亲睐。磨削是一种弹性磨削,是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。



2、磨床设备市场简介
目前部分国内企业已能生产较低端的数控刀具磨床,高端数控刀具磨床仍以进口为主。随着国内企业技术的积累,内需方面进口替代开始加速,出口开始提速,已经大大缩小与国际领先企业之间的差距,国产数控刀具磨床在性价比上的优势开始显现,出口方面数控刀具磨床比例正在逐步增加。数控磨床正处在行业景气度上升期。
本行业目前选用的伺服品牌大致有:日本安川∑Ⅱ、∑5系列、三菱J2S、J3、J4系列、台达A2系列交流伺服、凯时最新登录网址DA200系列交流伺服。数控磨床对交流伺服的要求非常苛刻。国内磨削加工工况比较恶劣,100次连续加工重复定位精度误差≤2μm,磨削后的尺寸误差≤1μm,例如电压不稳、高温高湿、高污染等。由于进口产品价格很高,给客户的生产成本、体育信誉、服务质量增加了很多的麻烦和负担,售后服务很难满足客户的要求。因此客户一直在寻找性价比更高的、服务更及时周到的国产伺服品牌。而凯时最新登录网址DA200凭借高精度、高响应、全闭环、高性价比的超强性能及定制化服务赢得了客户的认可。
3、应用方案介绍
3.1全闭环游戏娱乐与半闭环游戏娱乐的区别
半闭环是指数控系统发出指令。因为数控系统不知道 ,伺服接受指令,但是机械误差无法避免,然后执行,伺服本身的编码器进行位置反馈给伺服,伺服自己进行偏差修正,在执行的过程中,伺服本身误差可避免。
全闭环是指伺服接受指令。直接反馈给数控系统,判断出与实际偏差,给伺服指令,执行的过程中,在机械装置上有位置反馈的装置,然后执行,数控系统通过比较,进行偏差修正。
3.2全闭环的重要部件——光栅尺
光栅尺。也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控体育的闭环游戏娱乐中。可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲。具有检测范围大,响应速度快的特点,检测精度高。

3.  3半闭环磨床的控制方案
丝杆有导程间隙,来回加工运行不确定的误差一直在。
机械传动运行时间越长,磨损越厉害,加工不确定误差也会在增大。
3.4 INVT磨床控制方案
3.4.1 系统配置图


3.4.2电气选型配置

名称

品牌

功率(KW)

精度

数量(台)

交流伺服

凯时最新登录网址DA200

1

1

伺服电机

凯时最新登录网址

1

17位绝对值

1

光栅尺

发格

分辨率为0.001mm

1

上位机

HUST

1


3.4.3方案优势
3.4.3.1.支持外接负载端安装的光栅尺。实现全闭环控制,降低机械传动背隙影响,更加确保机器终端定位精度。
3.4.3.2直接测量外部负载行程,有效地克服了由于机械磨损造成的传动误差加大的困扰。
4、伺服调试及参数设置
4.1伺服接线图



4.2控制线信号接线
控制模块为NPN型(共阴极)


若不需要方向信号,只需接38脚OCP接24V+和24脚PULSE-接PLC脉冲输出。

4.3伺服参数设置表

4.4 USB通信的在线示波器通道波形

4.5伺服调试主要步骤:
4.5.1.   模式设置为全闭环,P0.03=6.
4.5.2.   设置正确的电子齿轮比;P0.22设置为0. 电机为17位绝对值,外部光栅尺分频分子P4.60设置为 131072.电机转一圈同时丝杆行进一圈行程为5mm,光栅尺的分辨率为1um,外部光栅尺分频分母P4.61设置为5000.
4.5.3.   学习好惯量。P1.00=1.使P1.01与观测值基本相符,否则,继续学,打开在线惯量整定有效。
4.5.4.  将增益调高,此机刚性P1.03调到17.
4. 5. 5  开关量配置:DI1为反向驱动禁止,DI2为正向驱动禁止。p3.40=1.DI6为使能,DO3为故障输出。
4.6伺服常见问题及处理
全闭环各种场合应用如果不恰当容易飞车、需要方向取反,若不一样,首先P4.62设置光栅尺方向须与伺服电机一致,否则会飞车。此外,默认值为100000.同时最大速度限制P4.31也可以设置限到合适的值,还可将p4.33位置超差脉冲范围设小到合适值。这样可以防止误操作引发的飞车,上位还一直在发脉冲,超过p4.33伺服就报警了,比如使能断了。从而防止一加上使能就会飞车的现象。

5、方案总结:
a)重复定位精度为2um以内,达到了客户的要求。
b)与半闭环控制相比。而全闭环系统很好的解决了这个硬伤问题,为客户创造最大的价值,加工误差加大,但是时间长了,虽然可以通过补偿来克服丝杆导程间隙,磨损度不确定,半闭环新机机械无磨损。
c)全闭环功能使得DA200在运动精度、输出柔性、速度和加速度控制优势十分明显,一举打破了进口伺服的坚冰,成为行业翘楚。