本文論述了在裝有FANUC數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床上產(chǎn)生重力軸下滑的原因及如何解決的方法。

　　文/武漢重型機(jī)床集團(tuán) 桂柯 馮宣澎

　　1 產(chǎn)生的原因及危害

　　原因：在調(diào)試應(yīng)用FANUC數(shù)控系統(tǒng)的龍門銑當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)在拍了急?；蛲Ｖ褂捅脮r(shí)，由于軸使能斷開，且電機(jī)抱閘還沒有完全達(dá)到制動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)重力垂向軸會(huì)下滑一段比較明顯的距離。

　　危害：如果這種問題不處理的話，垂向軸會(huì)延重力方向下滑，且距離不固定，會(huì)造成機(jī)床部件、加工工件、加工刀具等器械相互碰撞，產(chǎn)生損傷，出現(xiàn)安全等問題，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

　　為改善這一問題，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整參數(shù)終于解決了這一問題。

　　2 需求解決的思路

　　總的思路：如何能讓垂向軸在急?；蛲Ｖ褂捅脮r(shí)不斷使能或延時(shí)斷使能，等待抱閘進(jìn)行夾緊。

　　試驗(yàn)方法一：不斷使能，由于按下急停或停止油泵本身就是要讓機(jī)床停止相關(guān)動(dòng)作，這時(shí)機(jī)床相關(guān)供電電路，及動(dòng)作都要停止，防止有對(duì)設(shè)備或人員的損害，不斷使能的話就要不斷提供相關(guān)電源，這樣不安全，且使能不斷的情況下進(jìn)行軸端抱閘，由于數(shù)控內(nèi)部控制原理會(huì)讓電機(jī)產(chǎn)生會(huì)大的電流，進(jìn)而讓電機(jī)過熱，因此，第一種方法不可行。

　　試驗(yàn)方法二：延時(shí)斷使能，經(jīng)過調(diào)整相關(guān)參數(shù)，讓系統(tǒng)在急停時(shí)，延時(shí)斷使能，看其是否還下滑，且如果還有下滑的話，讓其產(chǎn)生反方向的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過參數(shù)相關(guān)調(diào)整，及反復(fù)做試驗(yàn)終于可以實(shí)現(xiàn)此功能。

　　3 具體調(diào)整方法

　　(1)參數(shù)設(shè)置

　　本功能由于利用急停時(shí)停止距離縮短功能類型2，因此，必須將下一功能位設(shè)為有效。

　　DBS2(#7) 急停時(shí)停止距離縮短功能類型2：

　　1：急停時(shí)停止距離縮短功能類型2有效;

　　0：急停時(shí)停止距離縮短功能類型2無效。

　　系統(tǒng)將2204#7=1：

　　此為用來決定急停的提升量的參數(shù)，值越大，提升量也就越大。

　　[設(shè)定單位] 檢測單位;

　　[設(shè)定范圍] -32767～32767;

　　[設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)] 檢測單位 1μm ：500 左右(在此基礎(chǔ)上反復(fù)測試以確定最佳值);

　　檢測單位0.1μm ：5000左右。

　　此系用來決定從急停時(shí)起計(jì)測的提升時(shí)間的參數(shù)。經(jīng)過提升時(shí)間后，執(zhí)行歪斜緩和處理。歪斜緩和處理是這樣一種處理，它在開始制動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行提升，由此來緩和所增加的機(jī)械彈性歪斜量。它可以減輕放大器的勵(lì)磁被切斷時(shí)的落下沖擊。歪斜緩和處理的初始值被設(shè)為提升量的四分之一(見圖1)。

　　[設(shè)定單位] ms;

　　[設(shè)定范圍] 8～32767;

　　[設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)] 16, 24ms 左右。

　　圖1 速度指令

　　圖2 電機(jī)位置的波形

　　為了使用本功能，必須進(jìn)行下面的制動(dòng)控制的設(shè)定。

　　制動(dòng)控制功能位：

　　BRKC(#6) 制動(dòng)控制功能：

　　1：有效←設(shè)為1;

　　0：無效;

　　系統(tǒng)設(shè)參數(shù)2005#6=1;

　　勵(lì)磁的遲延時(shí)間：

　　[設(shè)定單位] ms;

　　[設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)] 100ms。

　　在PSM 中輸入急停信號(hào)后，在伺服放大器中設(shè)定急停實(shí)際動(dòng)作之前的時(shí)間。

　　下面為組合代表的時(shí)間：

　　需要設(shè)定一個(gè)大于等于制動(dòng)控制計(jì)時(shí)器的時(shí)間。例如，當(dāng)將制動(dòng)控制計(jì)時(shí)器設(shè)為100ms 時(shí)，設(shè)為ESPTM1(#6), ESPTM2(#5) = 0, 1(100ms)。

　　圖3為對(duì)于重力軸(Z 軸)使用急停時(shí)重力軸提升功能時(shí)的例子：提升量為500，提升時(shí)間為16ms，豎軸為2μm/div。

　　圖3 重力軸(Z 軸)使用急停時(shí)重力軸提升功能

　　從上面可以看出，在急停信號(hào)被輸入后，電機(jī)被提升到一個(gè)較高的位置。此外，通過歪斜緩和處理，機(jī)械彈性歪斜得以減輕，放大器勵(lì)磁被置于OFF下的落下得到了控制。從中可以看出，最后的停止位置被提升到比急停前的位置要高的位置。

　　4 總結(jié)

　　根據(jù)機(jī)床實(shí)測結(jié)果及不斷改變提升值和時(shí)間，最后達(dá)到不下滑或微量下滑的效果，保證了機(jī)床和工件的安全性。(注意：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要多測幾回，且提升值或時(shí)間不宜過大，否則會(huì)產(chǎn)生向上提升的動(dòng)作，這也是不允許的。)現(xiàn)這種方法已經(jīng)應(yīng)用到武漢重型機(jī)床集團(tuán)的此類設(shè)備當(dāng)中，并且得到了用戶的認(rèn)可。

　　作者，桂柯：男，1978年，本科學(xué)歷，武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司 高級(jí)工程師 長期從事各類通用及專用機(jī)床電氣設(shè)計(jì)，調(diào)試，熟悉各類數(shù)控系統(tǒng)。

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