NUM1050数控系统在龙门铣床中的应用
NUM1050是一种开放式的功能强大的数控系统采用64位的CPU处理速度快位置控制精度高系统既可进行简单的RS232C串口通信也可进行复杂FIPWAY网络通信系统的参数设置及传输机床零件程序的装卸载都相当便捷下面简单介绍用NUM1050和NUMDRIVE对一台三坐标龙门铣床进行的电气控制 1机床电气控制系统组成 该机床有3个直线坐标X坐标驱动龙门架其行程达10.5m3个坐标采用HEIDEHAIN直线光栅尺(1Vpp正弦波)全闭环反馈方式机床主轴为电主轴针对该机床的结构特点为它的电气控制系统配置了NUMI050数控系统NUMDRIVE数字伺服驱动系统MDLU数字进给驱动模块考虑到机床的DNC控制及FMS进线的功能配置了插人式的FIPWAY网络通信模块3个进给坐标分别安装了BPH电动机(X:36N""m,200r/min,Y:17Nm,200r/min,Z:17Nm,200r/min)主轴装备了施耐德变频器 2NUM1050数控系统外围接口模块 NUM1050机床操作面板有多达39个自定义键面板与系统采用光纤连接我们结合该机床控制操作的自身特点要求在操作面板上定义了一些操作键完全满足了机床控制的要求 NUM1050为用户提供了各种输人输出模块其中32位输入模块每位带LED指示它除接受一般的24VDC开关量外还可以接三线式的接近传感器信号这样对该机床的一些三线式接近开关提供了方便可靠的连接24位的输出继电器模块最大的输出电流可达8A完全满足了该机床电气系统中对电磁阀接触器的控制要求 NUM1050本身具有一个模拟输入输出及外部中断接口(IT/ANA)为机床提供了一个灵活的模拟输出口便于与其它模块相连本机床应用该接口将它作为主轴变频器的指令电压输出成功地实现了数控系统对变频电主轴的无级调速 3NUM1050数控系统的软件开发工具 NUM1050数控系统为机床生产制造者提供了丰富的软件资源和强大的软件开发工具如PLCTOOL,SETTOOLMMITOOL和PCKITTOOL等它们都是建立在WINDOWS平台上给机床电气控制系统开发人员带来了极大的方便 NUM1050还为用户提供了多种位置补偿软件其中坐标间位置矫正软件(INTERAXISCALIBRATION)就很有特色它是针对龙门铣床而设计的一种位置补偿软件由于龙门架上主轴的移动主轴的重量造成横梁纵向变形这种变形沿主轴运动方向呈非线性变化通过该软件系统能根据主轴头在横梁上的移动量实时对Z向进行位置补偿从而使机床取得良好的位置控制精度 我们利用PLCTOOL软件在短时间内开发了该机床的PLC控制程序并应用SETTOOL对机床参数及伺服驱动参数进行了快速准确的设置与调整对机床有关的运动数据进行调整设置(参考点软限位机床最大进给速度等)利用激光干涉测距仪对3坐标的定位误差进行测定运用系统提供的轴矫正软件进行参数位置的矫正 NUMDRIVE数字伺服驱动系统采用参数对机床的反馈元件进行配置系统兼容各种位置测量反馈系统如TTL型1Vpp型绝对位置编码串行SSI协议绝对位置编码和串行EnDat协议绝对位置编码等一系列的位置测量反馈元件 通过伺服参数的修改设置可以方便地对PUD位置调节器的比例与积分因子进行最佳的调整数字伺服驱动系统中还有低通滤波器功能以用于特殊的应用场合对系统修改参数可方便地进行机床半闭环与全闭环的切换 这种功能对机床的调试特别有用该机床采用了1Vpp型直线光栅尺不需要EXEC:信号转换单元只对参数V0350进行简单设置就可实现系统与测量系统的匹配在调试机床Z向坐标时通过SETTOOL观察其电流及时调整Z向电动机的上下行电流一致并调整了Z向的伺服参数V051与V052使Z向坐标运行平稳定位准确系统能对光栅尺的反馈位置信号的品质进行实时检测信号出现故障及时报警利用SETTOOL内置示波器观察坐标进给速度与电流的波形准确判断系统位置调节的品质对3坐标伺服的速度比例增益与速度积分增益进行了调整通过激光测出的坐标全长误差对光栅尺的长度拉伸缩放调整利用SETTOOL观察3个坐标的静态电流及时进行系统参数与机械系统的匹配调整使3坐标的静态电流最小10m多的X向进给在取消了位置误差补偿下仅利用伺服系统的自身位置调节就达到机床验收精度要求总之NUMDRIVE数字伺服驱动系统对机床的位置静动态精度的调整极为方便高效 |