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台达伺服A2-L 在数控雕铣机上的成功应用
2014-11-27

2013年,正值第一个五年计划,中央政策以扩大内需为立脚点,随着提出“机器换人”计划的落实,因此作为工具机母机的机床,会有更宽更广的发展。目前国内需要以市场为导向,加大力气提高自主创新能力,积极调整产业结构和产品结构。作为机床核心技术之一的雕铣机,在高速高精方面做得更是越来越棒。

一、设备外观

二、电气配置

三、调机步骤与分析
1、PA系统采用模拟量控制,模拟量对外界干扰较敏感,因此做好防干扰措施是非常必要的;由于系统或者伺服的硬件区别,零漂的问题随之会产生,因此在正常调机前,需要对伺服的硬件做一次校准动作,即:P2-08=20,P4-10=5(此需要在伺服OFF,且外部模拟量无输出情况下),有时候在校准后也无法完全消除零漂问题,这样可以通过P4-22进行电压的OFFSET设定,使得零漂值达到最小。

2、参数P1-59对模拟速度指令的线性滤波有很大的帮助。我列举以下修改P1-59=0和2的波形进行比对。如下图:

这两幅图,可以明显的看出,下图的速度更随性比较好。并且命令更是相当平滑。在实际的加工效果上,也起到了不同凡响的效果。此参数值大小的设置,可以根据电流的波动情况而具体设置。

3、一般雕铣机的都需要高速高精,自然伺服的响应也要被拉到极限。但对于机械自然震动频率的影响,当伺服带宽拉到一定高的时候,会产生共振问题,而产生很大的噪音。而A2伺服内部可以进行系统鉴别的频谱,可以清楚地看出,各个惯量比的设定是否正确,各个共振点的频率等等。对于调整好一个稳定系统,变得轻而易举。如下图:

4、雕铣机常见问题:一般雕铣机都会测试加工球形工件,而在Z轴换向处会产生线条。对于一般采用位置控制的CNC系统,可以在上位机做尖角补偿(又叫过象限补偿)。而对于采用仿真量控制的系统,一般不存在此类补偿。为了解决此过象限问题,因此只有提高伺服带宽,增加响应性。在受限与机械自然共振频率下,我们无法再调高伺服带宽的情况下,我们又如何解决呢?而A2-L增加了一组摩擦力补偿,P1-62,P1-63让你完全无后顾之忧(P1-62摩擦力补偿百分比,P1-63摩擦力补偿平滑常数)。

前者为没有进行补偿时的命令与追随的示波器,后者为补偿后的示波器,补偿效果非常好。但在补偿的时候,要注意到一个P1-38的参数。因为P1-62,P1-63补偿量是在判断伺服是处于零速启动的过程中开始做补偿,而P1-38正是零速判断的条件。所以要想能更好的补偿,必须选择合适的时机,即P1-38设置越小,补偿效果越好。下图为软件模拟补偿示意图。

通过零速启动瞬间的摩擦力补偿,消除了因为静摩擦力作用而产生启动瞬间追随落后,改善了过象限出现线条问题。

四. A2-L伺服的性能介绍
ASD-A2-L系列伺服的功率数由0.1KW到7.5KW,其优越的性能特点如下:
■ ASD-A2-L系列支持20位的高分辨率编码器,满足机器设备高精度定位控制及平稳低速运转的应用需求;
■ 优异的高速性能表现:速度响应带宽为1000Hz,命令整定时间可达1ms以下;
■ 空载情况下,额定转速-3000r/min至3000r/min加速时间只需7ms;
■ 高灵活的PR编程功能,全死循环控制,2组自动共振抑制功能+一组手动共振抑制;
■ 内置摩擦力补偿,对上位机功能的互补。

五、结束语
东莞市丰信机电有限公司具有多年自动化程序开发运用经验,采用台达针对雕刻机高速高精的特点,特推出了高分辨率和高响应的A2-L伺服,并解决Z轴换向点出现象限纹的摩擦力补偿功能。

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