滕人濤

【摘要】：

機(jī)床重力軸或者傾斜軸，在設(shè)備突然斷電或者發(fā)生報(bào)警的時(shí)候，總會(huì)出現(xiàn)不同程度下落。為了減少下落程度，在這里對(duì)這個(gè)情況的發(fā)生做了一個(gè)分析，并且提出了若干解決方法。

【關(guān)鍵字】：

機(jī)床 重力軸 傾斜軸 下落 安全

數(shù)控車(chē)床重力軸，在發(fā)生伺服報(bào)警或者急停時(shí)，會(huì)出現(xiàn)突然下落的情況，這種情況發(fā)生時(shí)，會(huì)造成刀具損壞甚至威脅操作人員的人身安全，本論文從系統(tǒng)參數(shù)、硬件連接和PLC三個(gè)方面對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出解決方法，目的是為了避免重力軸下落情況的發(fā)生。

一.系統(tǒng)參數(shù)

FANUC 0i-TD系統(tǒng)，在伺服參數(shù)方面，為了解決重力軸下墜，提供了下列參數(shù)。

2204#7=1

0：急停時(shí)急停距離縮短功能類(lèi)型2有效

1：急停時(shí)急停距離縮短功能類(lèi)型2無(wú)效

2373 提升量

設(shè)定范圍：-32769～32767

設(shè)定單位：um

2374 提升時(shí)間

設(shè)定范圍：8～32769

設(shè)定單位：ms

2005#6=1

0：制動(dòng)控制功能無(wú)效；1：制動(dòng)控制功能有效

2083 制動(dòng)控制計(jì)時(shí)器

設(shè)定范圍：0～16000

設(shè)定單位：msec

2210#6、#5

#6 ESPTM1 #5 ESPTM0 延遲時(shí)間（單位：ms）

0 0 50

0 1 100

1 0 200

1 1 400

參數(shù)2373和2374共同作用，實(shí)現(xiàn)重力軸在伺服報(bào)警或者急停的情況下，重力軸提升并使其停止。參數(shù)2373是提升量，這個(gè)參數(shù)的數(shù)值大小，取決于重力軸下墜的程度，下墜的距離越大，參數(shù)2373設(shè)置的數(shù)值就越大。參數(shù)2374是提升時(shí)間，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)要求，提升時(shí)間的大小為8ms的整數(shù)倍。此參數(shù)用來(lái)決定從急停時(shí)起計(jì)測(cè)的提升時(shí)間，它是在開(kāi)始制動(dòng)的情況下，減輕放大器的勵(lì)磁切斷時(shí)重力軸落下的沖擊。機(jī)床實(shí)際動(dòng)作時(shí)，因?yàn)槭窃谔嵘^(guò)程中進(jìn)行制動(dòng)，所以，提升量和提升時(shí)間在數(shù)值上與實(shí)際情況有所不同。

當(dāng)機(jī)床遇到伺服報(bào)警的時(shí)候，不管其余伺服軸是否正常，所有軸放大器的MCC均被斷開(kāi)；當(dāng)按下機(jī)床的急停按鍵時(shí)，所有軸放大器的MCC均被斷開(kāi)。

發(fā)生上述情況的時(shí)候，為了防止重力軸下落，重力軸都配有機(jī)械制動(dòng)裝置?？墒菂s會(huì)發(fā)生如下情況，伺服放大器MCC在機(jī)械制動(dòng)裝置動(dòng)作之前就處于OFF狀態(tài)，這就會(huì)導(dǎo)致重力軸下落，造成刀具損壞。

這個(gè)時(shí)候，我們可以通過(guò)設(shè)置參數(shù)2083，使放大器MCC在機(jī)械裝置動(dòng)作以后才處于OFF狀態(tài)；通過(guò)設(shè)置參數(shù)2210#5和#6，使SVM中的*ESP信號(hào)在最大400ms以后才動(dòng)作。使得機(jī)床整體動(dòng)作達(dá)到圖B所示的效果，從而避免機(jī)床重力軸下落情況的發(fā)生。

二.硬件連接

制動(dòng)器控制線(xiàn)路部分，直接通過(guò)繼電器控制，通過(guò)觀察PLC信號(hào)時(shí)序，可以發(fā)現(xiàn)急停信號(hào)X8.4輸入至PLC以后，經(jīng)過(guò)8ms的時(shí)間，急停信號(hào)G8.4才會(huì)發(fā)生變化，在此同時(shí)，F(xiàn)0.6也發(fā)生變化，制動(dòng)器控制信號(hào)Y3.4輸出。從急停開(kāi)關(guān)被按下到制動(dòng)器控制信號(hào)Y3.4變化，會(huì)有16ms的延遲，這個(gè)期間已經(jīng)下落一段距離。

這個(gè)情況下，如果我們?cè)谥苿?dòng)器控制回路直接增加一個(gè)急停開(kāi)關(guān)信號(hào)，這樣，在急停按鍵按下的同時(shí)，制動(dòng)器馬上動(dòng)作，制動(dòng)裝置鎖死，這樣就可以避免重力軸下墜。

三.PLC處理

如果我們直接通過(guò)F0.6這個(gè)信號(hào)控制機(jī)床制動(dòng)裝置的話(huà)，這個(gè)過(guò)程其實(shí)存在延時(shí)，當(dāng)我們按下機(jī)床急停按鍵，急停信號(hào)通過(guò)PLC傳遞給G8.4以后，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間，反應(yīng)在F0.6狀態(tài)的變化上，然后制動(dòng)裝置才會(huì)鎖緊。

從動(dòng)作分析中我們可以發(fā)現(xiàn)，急停開(kāi)關(guān)按下到機(jī)械制動(dòng)裝置實(shí)際動(dòng)作也有一個(gè)時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間內(nèi)，機(jī)床重力軸會(huì)下落或者提升一個(gè)距離。這個(gè)距離大概在-0.010～+0.010之間，并且，因?yàn)閳?zhí)行元件完成動(dòng)作的時(shí)間，不能確保次次相同，所有下落的距離波動(dòng)會(huì)比較大。如果不使用重力軸提升功能，重力軸只會(huì)下落，下落距離范圍在-0.010～0.

如果我們?cè)谥苿?dòng)裝置控制信號(hào)回路中增加急停信號(hào)G8.4或者是X8.4，這個(gè)時(shí)候，如果人為按下急停按鍵，制動(dòng)控制裝置立即動(dòng)作，就可以最大限度的縮小下落距離。

四.總結(jié)

采用上述方法中的任意一種都可以降低重力軸的下落距離，如果采用兩種或者兩種以上，可以把下落距離降低到一個(gè)很低的程度，大約在正負(fù)0.002左右。并且，從成本方面考慮，對(duì)原有設(shè)備的調(diào)整，只需要將原有的急停繼電器更換為4個(gè)開(kāi)點(diǎn)4個(gè)閉點(diǎn)的規(guī)格就可以滿(mǎn)足需要。