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變頻調速器在機床換刀機構上的應用

作者:天乙數(shù)控機床時間:2024-06-01525次瀏覽

信息摘要:

實際調試時,我們分別應用惠豐變頻器的正反轉功能與多段速運行功能,滿足刀庫的正反轉與兩級速度要求。利用兩個接近開關進行刀庫計數(shù)及定位。接近開關信號時序圖如圖2所示。每一個TM周期為刀庫傳動齒輪轉動一個齒的距離。通過計算得知,刀庫齒輪每轉動4個齒為一個刀套的距離。通過PLC運算處理,利用計數(shù)器計數(shù),可實現(xiàn)刀庫計

實際調試時,我們分別應用惠豐變頻器的正反轉功能與多段速運行功能,滿足刀庫的正反轉與兩級速度要求。利用兩個接近開關進行刀庫計數(shù)及定位。接近開關信號時序圖如圖2所示。每一個TM周期為刀庫傳動齒輪轉動一個齒的距離。通過計算得知,刀庫齒輪每轉動4個齒為一個刀套的距離。通過PLC運算處理,利用計數(shù)器計數(shù),可實現(xiàn)刀庫計數(shù)運轉。并在刀庫運行至目標刀位前一刀庫位置時進行減速運轉(變頻調速器運行頻率為10~15Hz),至目標刀位停止。以前我廠刀庫檢測定位采用一個編碼器,且多為進口的,現(xiàn)在采用兩個接近開關即可實現(xiàn),降低了成本,且性能可靠。刀庫快速運轉時,變頻調速器運行頻率為30~40Hz,慢速時為10~15Hz,可以進行正轉和反轉,就近找刀。由于刀庫降速比大,慣性大,運行速度可以不必太快,故實現(xiàn)定位功能較為容易。


   在調試機械手時,出現(xiàn)了一問題,即機械手停止運行時,不能準確停在零位。機械手有一個零位開關,換刀時,要求機械手從零位開始起動,運行時零位信號由1變?yōu)?,低電平輸出。當再次回到零位時,零位信號則由0變?yōu)?,高電平輸出,此時要求機械手停止運行,并準確停在零位(圖3)。由于機械手慣性小,運行速度快,當NC再次檢測到零位信號時,即零位信號由0變?yōu)?時,馬上發(fā)出指令讓機械手停止運行,但其停止位置往往越過零位,見圖3中A位置。這顯然是不允許的,因為機械手稍微偏離零位,當機床Z軸向下運動時就會撞上機械手造成損害。經(jīng)過觀察分析,發(fā)現(xiàn)造成這種情況是因為高速運行的電動機若由變頻器驅動,其停止時會有很大一部分動能傳遞至傳動機構上。如傳動機構慣性大,可能不會產(chǎn)生明顯的影響,而對于凸輪機械手這樣的小慣性傳動機構則會產(chǎn)生明顯影響。當我們增加變頻調速器的制動單元時,效果不甚明顯。為此,我們增加了一個能耗制動回路,見圖1虛框部分。當機械手運行至零位時,立即把驅動電動機與變頻調速器斷開,并將電動機電樞的三根線連至制動電阻上。這樣,電機中的動能大部分泄放到制動電阻上,剩余動能很小,對機械手的停止位置就不會產(chǎn)生明顯影響。經(jīng)過多次試驗,機械手停止位置都變得比較準確了。后來我們在此基礎上,為機械手增加了一個更直接的零位開關(或稱作機械手保護開關),整個換刀機構的運行就更加可靠、安全。


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