随着数控技术的推广,大型的数控设备被广泛地用于各种机械加工领域以满足一些体积较大、精度较高、生产周期要求短的零部件的加工需求。对于这些大型的龙门式和桥式数控设备来讲,为了避免加、减速运行过程中因扭矩不同而对龙门架或桥架造成损害,一般采用双驱动控制的形式。谈到双驱动,必然会引出同步控制。
所谓同步控制,就是一个坐标的运动指令能够驱动两个电动机同时运行,通过对这两个电动机移动量的检测,将位移偏差反馈到数控系统获得同步误差补偿。其目的是将主、从两个电动机之间的位移偏差量控制在一个允许的范围内。本文就以FANUC-15i系统为例浅析数控系统同步控制在双驱中的应用。
1 同步控制时的坐标构型和参数设置
在同步控制中用来作为参考的轴被定义为主动轴,跟随主动轴同步运行的轴被定义为从动轴。
1.1 同步控制时的坐标构型
同步控制中主、从动轴的构型靠系统参数的设置来实现,在FANUC-15i系统中,为7702号参数。
例如假设坐标构型如下:第1轴为X轴;第2轴为Y轴;第3轴为Z轴;第4轴为U轴;要使U轴与X轴同步,应设置:X:O; Y:O;Z:O; U:1。
同时,一个主动轴可以带多个从动轴,如X1和X2都是XM的从动轴时,设置如表1。
当一个主动轴带多个从动轴时,系统会分别对各个轴进行同步误差检测和同步误差补偿。为了易十辨认同一坐标中主、从动轴在显示中的区别,最好给主、从动轴各加一个后缀,如X1, X2 ; XM, XS。这样,当具体的轴出现了故障,系统也会给出相应轴的报警。N0.1021参数是用来设置轴的后缀,如表2是对X坐标进行同步控制时一的所对应的后缀设置。
1.2 同步控制的使能
同步控制与普通控制的区别是:当同步控制被使能后,主、从动轴就同步地移动,而普通控制中各个轴之间则是分别独立地,无主、从之分。有两种方法可以使能/中断同步控制;
(1)通过参数实现正常情况下,我们都希望双驱动电动机总是在同步控制中移动,这种移动最便捷、可靠的方法是通过参数来设置,使同步控制一直保持有效。见图1,当机床的从动轴所对应的SNY信号被设为“1”时,则系统始终执行同步控制,SNY x信号的状态将被忽略。
(2)输入信号的方式实现这种方式一般在调试及判断故障时使用,并日_只有当N0.1817参数的SNY置“0”时,才能有效地使用这个信号。当SNY x=1时,同步控制功能被选中;当SNY x=0时,普通控制功能被选中。在这种方式下,无论SNY x置0还是置1,系统都不执行同步误差补偿。