一、前言

由于機床本身結(jié)構(gòu)的需要,保證機床的整體剛性以及長導(dǎo)軌的穩(wěn)定性,因此對于同一個坐標采用同步電機驅(qū)動,是當(dāng)今機床廠普遍采用的方法。有助于提高伺服系統(tǒng)的剛性,克服單絲杠引起的位置偏差,避免彈性變形,確保機床的高精度。

二寥粹、功能簡介

同步軸功能一般用在2個或多個機械連接的機床坐標,該坐標沒有機械偏移；在編程的基礎(chǔ)上,定義一個同步的坐標埃元。

同步移動時,系統(tǒng)檢測位置的當(dāng)前值,是否在系統(tǒng)設(shè)定的誤差范圍之內(nèi)涝涤。當(dāng)同步附屬軸偏離主動軸位置范圍之外的話,系統(tǒng)會停止所有的坐標移動,有效防止由于不同步對機床機械部分進行的損壞。

同步軸功能的目的是為了嚴格檢測坐標在導(dǎo)軌上的移動精度岛杀。

三阔拳、應(yīng)用

同步軸功能用于大型龍門銑床的龍門同步功能,每一邊都由自己本身的位置測量循環(huán)系統(tǒng)。由于機械硬件連接需要,兩個驅(qū)動必須絕對同步,已保證機械應(yīng)力變形类嗤。一個同步組由一個主導(dǎo)軸和最多2個從動軸組成糊肠。

四、硬件組織和同步定義

大型數(shù)控龍門銑床是由多個坐標單元組成遗锣。每個坐標驅(qū)動都是單獨的驅(qū)動系統(tǒng),有自己的測量循環(huán),組成一個完整的坐標系統(tǒng)捌养。當(dāng)機械坐標移動時,如圖兩組坐標X和X1,Z和Z1必須保證完全同步,否則會對機械部件造成損害湾蝙。

4．1關(guān)鍵詞含義:

①同步軸組
同步軸組由至少一對坐標組成,包含一個主動軸和一個從動軸,這些軸都為機械連接。移動時必須同時由NC控制移動唾囚。所不同的是兩個坐標位置檢測系統(tǒng)都是單獨的冗宠。

②主動軸
主動軸是NC控制的普通的機械坐標,可對其進行零件編程的直線或旋轉(zhuǎn)軸善占。軸名是由同步組進行定義的君哮。

③從動軸
從東軸也是由NC進行控制,但它總是隨著主動軸的移動進行移動。軸名也是由同步組進行定義的遮英。

4．2坐標定義
坐標定義是由機床數(shù)據(jù)GANTRY_AXIS_TYPE來定義的:定義坐標是否屬于同步組內(nèi),以及是主動軸還是從動軸焊槐。每組同步軸組都是由一個主動軸,和最多2個從動軸組成。

4．3同步軸組的條件
同步軸組不能包含主軸
從動軸不能是定位軸
從動軸不能是另外一個同步軸組的軸名
同步軸組的坐標,每個坐標諸如匹配速度,加速度和動態(tài)響應(yīng)時間等必須一致

4．3同步組實際坐標值誤差監(jiān)控
同步軸警示限制
主動軸與從動軸超出警示范圍,NC系統(tǒng)輸出報警信息:超出極限范圍厅瘩。同時PLC輸出信號,使機床停止自動運行斗液。
同步軸行程限制
同步軸組超出行程范圍。

五紊尺、同步軸的參考點和同步設(shè)定

5．1主動軸的參考點設(shè)置方法
坐標的參考點設(shè)定由PLC的DB塊進行,要根據(jù)坐標驅(qū)動類型,進行PLC的指定回參考點編程彰晌。啟動該功能。啟動方法為將PLC “Activatereferencing”=1和“ActivemachinefunctionREF”=1) “Traversingkey+/–”(DB31,...;DBX4.7/4.6)設(shè)置為1达吞。

5．2從動軸的參考點設(shè)置方法
當(dāng)主動軸回參考點完成后,從動軸將自動回參考點张弛。從動軸的參考點是由主動軸決定的。不能單獨進行從動軸的回參考電動作酪劫。

5．3回參考點后同步軸組將根據(jù)NC編程要求自動運行吞鸭。

六、與同步相關(guān)的機床資料

6．1
MDNO.37100GANTRY_AXIS_TYPE
該機床數(shù)據(jù)是用來定義2組同步基本特性:該坐標是否屬于同步組內(nèi)坐標,是哪一個坐標(主動軸或從動軸)覆糟。

對于840D系統(tǒng),可以配置最多3個同步組刻剥。一個同步組必須要由一個主動軸和最少一個從動軸組成。同組的軸不能再重復(fù)使用,如果定義錯誤,控制系統(tǒng)將輸出“INCORRECTGANTRYMACHINEDATA”信息,提示機床同步組配置錯誤滩字。
該配置舉例如下:

0沒有同步軸
1同步軸組1中的主動軸
11同步軸組1中的從動軸
2同步軸組2中的主動軸
12同步軸組2中的從動軸
3同步軸組3中的主動軸
13同步軸組3中的從動軸

6．2
MDNO.37110GANTRY_POS_TOL_WARNING和37120GANTRY_POS_TOL_ERROR
這兩個數(shù)據(jù)是為機床同步服務(wù),保證機床坐標的正常同步精度,以完成機床的同步運動,并相關(guān)的輸出信息以提示是否超出機床同步的范圍造虏。
定義這些數(shù)據(jù)后,機床同步就可以試運行。

七麦箍、同步軸信號描述

7．1NC控制坐標軸的信號描述
1．開始同步組信號DB31,...DBX29.4;Startgantrysynchronization
使機床同步開始運行,并保證同步誤差在允許范圍之內(nèi),否則此信號置0漓藕。
2．開始自動同步組信號DB31,...DBX29.5;Startautomaticsynchronization
開始自動運行同步組,與上個信號同類。

7．2來自坐標軸的信號描述
1．同步移動誤差極限D(zhuǎn)B31,...DBX101.2;Gantrytriplimitexceeded
系統(tǒng)發(fā)出的是否同步信號内列。由PLC接受并處理撵术。
2．同步警示極限D(zhuǎn)B31,...DBX101.3;Gantrywarninglimitexceeded
同上。
3．同步軸同步開始DB31,...DBX101.4;Gantrysynchronizationreadytostart
4．同步軸組正在同步DB31,...DBX101.5;Gantrygroupingissynchronized

具體坐標同步信號如下表:

DB號 位 內(nèi)容 通用信號 11-14 5.2 啟動機床REF功能 信道信號 21-28 33.0 參考點啟動 坐標信號 31,...; 60.4,60.5 <同步參考點 31,...; 29.4 開始同步信號 31,...; 29.5 沒有自動同步 31,...; 101.2 同步行程極限 31,...; 101.3 同步警示極限 31,...; 101.4 同步準備好 31,...; 101.5 同步組已同步 31,...; 101.6 同步組軸準備好

八话瞧、建立一個同步軸組

群組定義:坐標1＝主動軸采用增量測量回饋循環(huán)
坐標3＝從動軸采用增量測量回饋循環(huán)

第一步:修改機床數(shù)據(jù)

第二步:設(shè)置NCKPLC接口信號
PLC程序的設(shè)置:
axis1設(shè)置:
DB31,...;DBX29.4=0
DB31,...;DBX29.5=1
Axis3置:
DB31,...;DBX29.4=0
機床準備好信號設(shè)置:
DB31,...;DBB101

第三步:設(shè)定MD37110:GANTRY_POS_TOL_WARNING和
37120:GANTRY_POS_TOL_ERROR為坐標的最大值
參考點設(shè)置MD37130:GANTRY_POS_TOL_REF
此坐標數(shù)據(jù)的大小及關(guān)聯(lián)如下:

第四步:設(shè)置完成,調(diào)整機床參數(shù)匹配邪盼。

九、結(jié)束語

機床坐標同步是實際應(yīng)用中實用的基礎(chǔ)技術(shù),要根據(jù)所采用的機床剛性和結(jié)構(gòu),采用不同的配置,才能達到所要達到的機床精度要求鹅媒。

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