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  • FS100系列同步伺服系统在雕刻机行业的推广与应用

    FS100伺服系统概述:FS100系列高性能同步伺服系统为AC单、三相220V级驱动器,功率可驱动200-2600W伺服电机,内置驱动器参数和伺服电机打包参数;速度环、位置环、电流环增益参数设定...

    引言

           雕刻机由计算机,雕刻机控制卡和雕刻机主机三部分组成。其工作原理是:通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版,并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制卡中,再由控制卡把这些信息转化成能驱动伺服电机带有功率的信号(脉冲串),控制雕刻机主机生成X、Y、Z三轴的雕刻走刀路径。同时,雕刻机上的高速旋转雕刻头通过按加工材质配置的刀具,对固定于主机工作台上的加工材料进行切削,实现雕刻自动化作业。
           雕刻机分类:
           雕刻机的主要分为激光雕刻机和机械雕刻机两种,机械雕刻机又分两种传动机型,就是丝杆传动和齿条传动。在这个两种传动方式上有分为几种小型的系类。

     

    FS100系列伺服系统的应用
           FS100伺服系统概述:FS100系列高性能同步伺服系统分为AC单相、三相220V级驱动器,功率可驱动200~2600W伺服电机,内置驱动器参数和伺服电机打包参数;速度环、位置环、电流环增益参数设定以及独特的振动抑制参数,为现场应用提高设备精度、响应、刚性等实际需求。
           富凌FS100系列伺服系统配置标准2500线编码器,实际分辨率10000脉冲,位移精度0.015毫米,配置5个数字可编程DI输入口,3个数字可编程DO输出口,脉冲和方向信号差分输入标准接线端子配置(最大脉冲频率500Kpps),同时兼容单端信号输入(最大脉冲频率200Kpps)。
    l 现场应用
           根据伺服系统特性并结合数控雕刻机的控制机理,FS100系列伺服系统可应用于3、4轴或多轴立体雕刻机的进给轴驱动。接线图如下。      

           第一步:伺服系统主回路电缆连接

    1.jpg

           第二步:插好电机编码器插头至CN2,并依照设备位置信号的输出类型焊接好位置脉冲指令传输线(双绞屏蔽线)、数字输入DI、数字输出DO等电缆,确认无误后方可上电进行试运行调试

    l 位置信号差分输入接法

    2.jpg

    l 位置信号单端输入接法

    3.jpg

    l 伺服系统整体连接示意图

    4.jpg

    l 试运行调试 

    参数代码
    代码含义
    出厂值
    调试范围
    单位
      调试值
    C000
    密码设定
    315
    333
    333
    C001
    驱动器型号代码
    L08
    L08
    L08
    C002
    伺服电机代码
    d101
    b082
    b082
    C004
    控制方式
    0
    0-1

    位置控制
    C005
    速度环增益
    40
    0-3000
    Hz
    53
    C006
    速度环积分时间常数
    20
    1.0-1000.0
    ms
    18
    C007
    转矩滤波时间常数
    2.5
    0.01-50.00
    ms
    4.1
    C009
    位置环增益
    40
    1-1000
    1/s
    54
    C017
    负载转动惯量比
    1
    0.0-200.0
    1.1
    C019
    速度检测滤波时间常数
    2.5
    0.50-50.00
    ms
    2.5
    C021
    位置前馈增益
    0
    0-100
    %
    5
    C022
    位置环前馈滤波时间常数
    2
    0.02-50.00
    ms
    1.3
    C038
    指令脉冲输入信号滤波
    7
    0-21

    14
    C040
    位置指令指数平滑滤波时间
    0
    0-1000
    ms
    5
    C098
    伺服使能方式
    0
    0-1
    1
    C099
    马达代码系列更改
    d
    d-b
    d

     

    单轴定位调试
           完成相关设置后即可进行单轴的伺服定位调试,以Y轴为例:上位机对Y轴进行10mm点动位置控制,那么Y轴伺服系统必须设定正确的定子齿轮比,首先要知道丝杆螺距或者齿距,然后再算出二者的比例,将此比例值输入C029分子C030分母参数中即可按设定值精确定位了。其它轴的调试基本相同。特别说明此调试期间绝对不能中途断电,因为设置更改的参数未写入存储器,当完成单轴调试时即可返回U菜单的U-SET进行保存。
           生产加工的精度及性能调试:
           完成单轴的调试后即可进行加工生产的定位调试了,一般雕刻机生产厂家都是以雕刻一个水平的圆作为检验标准,运动控制软件根据矢量图生成下刀运动轨迹并输出对应的伺服定位脉冲,对X、Y、Z轴进行联动控制,直至完成矢量图的运动轨迹输出。
           在雕刻一个圆后的检测中以卡尺、圆规等作为检测依据,主要判断圆的同心度、起始点与终点的配合度等。
    在测试时出现不符合测试要求时可分别对速度环C005、速度环积分时间常数C006、位置换增益C009加大,调试的规则为速度环大于位置环,以电机不震动、无异常声音为准,三轴同时配合调试,再结合C038、C040指令脉冲滤波的调试即能达到理想的定位标准。