數(shù)控立車和數(shù)控鏜銑床的生產(chǎn)實踐中筏匪，由于機床結(jié)構(gòu)的限制肢构，在機床主軸上無法安裝編碼器诸鲸，或者出于節(jié)約成本的需要伪您，不采用伺服主軸，我們可以采用的主軸準停方式是用無觸點開關(guān)或光電開關(guān)來檢測主軸頭上的刀具定位鍵使驰，然后發(fā)送脈沖給伺服系統(tǒng)订菇，作為主軸準停時的零位脈沖信號，伺服系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進行定位控制骄娶，獲得精確的主軸定位哈误。這種準停方法不需內(nèi)部改動，外加裝置只需一個無觸點開關(guān)躏嚎，參數(shù)的設(shè)置也比較簡單蜜自，所以是一種比較理想且易于實現(xiàn)的解決方法。此方法也適用于帶PG卡的變頻器主軸和PLC控制的變頻主軸卢佣，在帶刀庫的數(shù)控龍門鉆和極坐標數(shù)控鉆銑床的設(shè)計和生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用重荠。

一、工作原理

　　下面以SIMODRIVE 611為例說明虚茶，在此系統(tǒng)中有位置監(jiān)測功能戈鲁，輸入接口，可編程輸入輸出端子及大量的功能參數(shù)嘹叫，可以很方便的進行功能的擴展和開發(fā)婆殿。此次準停機構(gòu)改造的思路是通過PLC程序激活主軸定位功能后，由伺服系統(tǒng)檢測主軸旋轉(zhuǎn)到位的BERO脈沖信號（由無觸點開關(guān)發(fā)出）罩扇，然后根據(jù)設(shè)定的功能參數(shù)分階段進行主軸定位操作婆芦，獲得精確的主軸定位。利用伺服系統(tǒng)主軸驅(qū)動單元的可編程輸入和輸出端子暮蹂，定義主軸準停功能和相應(yīng)的參數(shù)维瑰。主軸定位功能見圖1。

圖1 伺服系統(tǒng)主軸定位示意圖

　　準停命令（M19）由操作人員給出鼻发，PLC檢測到準停命令時發(fā)出準停觸發(fā)脈沖茶窍，伺服系統(tǒng)監(jiān)測BERO脈沖信號，獲得BERO信號后伺服系統(tǒng)開始進行主軸準停操作辑奔。準停過程如圖2所示扫帝。

圖2 準停過程示意圖

　　主軸準停過程分為三個階段，即剎車（階段1）哲琼、勻減速1（階段2）融乖、勻減速2（階段3）仔蟀，三個階段可根據(jù)到準停點的距離來調(diào)整其寬度和斜率（設(shè)定參數(shù)為P-134, P-135, P-136, P-138, P-139）。當準停開始時闺焦，主軸會以預(yù)定轉(zhuǎn)速（由參數(shù)P-146設(shè)定）開始準停叼河，如果準停時主軸轉(zhuǎn)速低于預(yù)定速度，主軸將加速到預(yù)定速度济七，再開始準停川愤，這樣可以避免主軸準停時由于主軸轉(zhuǎn)速過低產(chǎn)生的爬行現(xiàn)象，減少準停過程的時間碍讯。

　　主軸進行準停時悬蔽，主軸可能處在不同的檔位上，可以選取兩個可編程輸入端子（E1～E9）用來定義功能號23和功能號27捉兴，用于監(jiān)測主軸當前所處的檔位蝎困。在某一檔位下，主軸準停時的偏移量可選取參數(shù)P-121倍啥、P-122禾乘、P-124、P-125等來設(shè)定逗栽。參數(shù)的設(shè)定見表1盖袭。

表1 不同檔位下的參數(shù)設(shè)定

二、相關(guān)參數(shù)設(shè)定

　　1．可編程輸入輸出端子的參數(shù)設(shè)定：

　　主要用于選取可編程輸入輸出端子彼宠，監(jiān)控主軸檔位，以及定位完成后的信號輸出等弟塞，見表2（可編程輸入輸出端子的選取根據(jù)情況而定凭峡，本文只作示例，下同）决记。

表2 輸入輸出端子的參數(shù)設(shè)定

　　2．其它功能參數(shù)：

　　主要包括定位使能煤丧，定位過程的調(diào)整，定位偏移量谆胰，連續(xù)零位脈沖之間最大脈沖數(shù)裕唯，定位觸發(fā)方式，參數(shù)寫保護萄瞻，參數(shù)監(jiān)控等扔摔，具體參數(shù)設(shè)定略。

三趁室、控制方案

　　1． A21 位置到達1/2 (P-242 = 9/10)

　　E2為準停開始信號晕竿，E3、E4作為主軸當前檔位監(jiān)測輸入吓蝌，其具體定義見表一喇比。A21為準停完成信號活乘。

　　2．由無觸點開關(guān)發(fā)出的BERO脈沖信號接入伺服系統(tǒng)面板的BERO輸入接口（X432或X433），用于檢測主軸準停位赚滨。

　　3．定義PLC的輸入和輸出

　　輸入：M19价恨，準停信號，PLC自定義M功能惜辑。

　　A21隔崎，準停完成信號，伺服系統(tǒng)可編程輸出

　　輸出：主軸準停開始：定位開始 (E2)

　　主軸檔位監(jiān)測：位值參考值1…2 (E3)

　　主軸檔位監(jiān)測：位置參考值3…4 (E4)

　　4．PLC程序設(shè)計

　　PLC主程序中添加主軸準停指令（M19）韵丑，用于觸發(fā)系統(tǒng)主軸準停功能爵卒。同時完成主軸檔位的監(jiān)測和輸出、準停模式的觸發(fā)（Position Module）撵彻、主軸準停完成信號的監(jiān)測等钓株。

　　5．主軸準停的控制流程

圖3 主軸準停的控制流程圖

　　實驗證明，經(jīng)參數(shù)優(yōu)化后陌僵，準停時間為3~5秒鐘轴合。重復(fù)定位精度相對于換刀機械手來說可以忽略不計，固定旋轉(zhuǎn)方向準停時可以不考慮機械間隙的影響碗短。

　　這不但大大減少了準停時間受葛，而且不占用機床任何加工空間，同時偎谁，操作起來方便易行总滩，維護工作也僅限于無觸點開關(guān)。

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