双摆头的调试技术

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摘 要 ：本文是针对双摆角铣头在试制过程中通过对其主要部件主轴与磁栅进行装配调试的研究与总结,归纳总结并优化电气调装与检测流程,从而完成该功能部件的试制.主要研究的领域包括双摆头的动力及检测电缆的敷设工艺及磁栅的调试技术.

Abstract

This article is for double pendulum angle milling head in the trial process by assembling missioning research and summarize the main ponents of the spindle and its magic grid summarized tune and optimize the electrical installation and testing process, thereby pleting the trial of this feature. The main areas of research include dual swing gate laying process and the magic power cable debugging and testing techniques.

关 键 词 ：C双摆头；力矩电机；磁栅技术；检测技术

1.引言

随着制造技术的不断的发展,五轴联动数控加工技术的研究在国内已经取得了较大的进展,直驱式双摆角数控铣头是龙门五轴联动数控机床的瓶颈产品.它是集计算机控制技术,高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,它将应用于复杂曲面的高效,精密,自动化加工,五轴联动数控,是船舶,航天,模具,高精密仪器以及军工部门所需要的关键加工设备.在双摆头的电气装配过程中大量使用外购编码器插头与自制电缆的焊接工艺,其中涉及到多种型号的插头,FISCHER电主轴的动力电缆的焊,FISCHER电主轴温度传感器与编码器的焊接,A轴旋转编码器电缆的焊接,A轴双电机采用并联驱动,限位开关插头的焊接,A轴C轴力矩电机的温度检测电缆的焊接.

2.主轴调试

双摆头主轴驱动采用FISCHER主轴,对于控制系统为SIEMENS840D系统,属于第三方电机调试,需要设置的第三方电机参数.找到换刀点位置为27.5°,将MDA中主轴位置设为SPOS等于27.5,在43240参数中设置该参数为27.5°（M19）主轴定位完成.由于主轴测量系统为相对测量方式,方法为点动使主轴旋转一圈,mark 回零.

设置MD32000 ――最大轴速率 为24000rad；

设置MD35000 ―― 设置为1,定义分配为主轴；

设置MD35100 ―― 最大主轴速度 24000 rad；

设置1401―― 电机速度为24000 rad；

设置MD43200―― 24000由VDI启动主轴速度；

设置MD43230――24000 rad.

设置MD1075 ――为1 （改种电机设置方式为1, 直线电机等设置参数为3）；

将主轴上电――将1017设置为1――手动点动使该轴旋转,直到其识别出来换向角,该换向角显示在1016中显示,此时在MD1016中换向角度显示 46.911°,并出现300799报警提示,提示备份回装,将系统NCK复位重新上电,此时1017显示为0,转子识别结束.

设置MD1019 ――设置转子识别电流标20%,使转子的识别电流按照一定的百分比进行转子识别；设置MD1020 ――最大识别角度范围为90°使转子识别在90°范围内进行识别.C轴也需要手动回零,回参考点模式下,点动+,-,自动在30°内找到最近的mark点,回零结束.

3.C轴磁栅的调试

双摆头的A轴闭环测量采用旋转编码器,C轴闭环测量采用磁栅编码器,磁栅编码器的抗污能力非常强,每个磁栅上面平均每15°有一个Mark点,一共有24个Mark点,每两个Mark点之间有不同的栅格数,在双摆头C轴的旋转过程中,通过读数头检测不同Mark点之间的栅格数来确定磁栅的位置.

C轴的磁栅包含有两个不同颜色的读数头,一个为黄色,另一个为白色,黄色的读数头负责检测参考点与刻线的信息,它可以检测磁栅的位置,而白色的读数头只检测刻线,无法读出磁栅具体的位置.根据软件中的箭头提示,通过调节垫片的厚度使磁栅黄色与白色读数头信号达到45%-80%的绿色区间范围,当绿色信号显示小于50%的时候说明读数头距离磁栅过远,需要减少垫片的厚度,使读数头更加贴近磁栅,可以逐个拿掉0.025mm的垫片,分别进行观察.当信号强度大于80%的时候说明读数头距离磁栅过近,需要增加垫片厚度,可以逐个增添0.025mm的垫片直到信号强度达到规定的范围区间内便完成读数头的调试. 完成测试可记录当前的装配与调试数据的信息,

Amplitude表示的是读数头位置曲线,在Amplitude表格里面的白色和黄色曲线代表两个读数头距离磁栅的距离比例曲线,两根绿色的线表示读数头的安全区间范围,它们分别代表这两个读数头的位置距离的比例,可以分开来看,有重合的地方说明这两个读数头在当前的位置的距离是一样的,只要不超出绿色的界限就是正常的,只要C轴旋转一周两根曲线在绿色边界线的范围内,就说明读数头的位置装配是正确的.

Reference marks表格代表的是磁栅的参考点,纵坐标是磁栅信号的强度,横坐标是磁栅上参考点的之间的角度,每两个参考点间隔是15°.其中红色和蓝色两条线表示磁栅的信号最低参考线,它是根据磁栅上参考点信号强度的一半设置的,磁栅的抗污染能力非常强,只要是污染源或者干扰源的信号落在红蓝两条最低参考线中间的区间内,系统不会识别,不会影响磁栅的运行.

4.结语

通过对双摆头主轴与磁栅装配与调试的研究,规范调试的方法,并梳理电主轴与力矩电机调试的关键技术,从而优化力矩电机的装配与调试方案,通过对双力矩电机的同步性测试,以及对C轴磁栅的调试等检测手段对力矩电机装配的关键环节进行的总结优化,最终行成整套的电气装配及调试流程.