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机械制造厂

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IINNCCOONN CCNNCC 系列((IINNCCOONN- TT机械制造厂接机手册版本1.0. 初版印刷於Copyright 2003 by INTEK Technology Co, LTD.
本书版权属於智研科技公司所有、未经同意请勿翻印.INCON是智研科技公司CNC系列产品注册商标.智研科技有限公司302新竹县竹北市博爱街711巷24弄23号TelFax
1. 系统介绍1-2前言INCON-T200是专为车床和装有4把自动刀架之平式车床应用所设计的控制器,它们也可以应用於旧机械系统更新上.系统采用最少工程观念,将系统设计成单一包装平板式构装.INCON-T200拥有1个主轴,2个轴向,2个手轮和辅助机械控制的数位输入输出. 使用於车床(ATC换刀系统是旋转刀盘型式)的完整PLC程式已经内建於系统内.因此机械制造厂无须发展PLC程式.数位输入输出定义、PLC参数和详细注解均详列於此手册中.INCON-T200是全闭回路系统,它可以和速度指令式的AC伺服或DC伺服系统搭配.主轴介面则有启动输出和速度命令用於连结AC主轴驱动器或AC主轴变频器或简单主轴启动停止控制.INCON-T200把操作面板和机械面板合而为一、且使用印刷电路板取代配线,以减少配线错误和减少配电工程.端子继电器板为INCON-T200的数位输入输出模组,目的是便於和机械辅助装置如冷却马达,空压阀、油压阀介面连结.本手册尽可能详述所有应用工程师所需资料.第1章为INCON-T200规格和试图帮助工程师建立宏观的INCON-T200接机概念.第2章讨论电源,主轴,轴向连结,第3章为外部数位输入输出连结定义和功能.第4章解释机械参数和PLC参数.第5章讨论侦测画页及如何使用侦测画页解决问题.第6章配线参考图.第7章附录.机械制造厂於进行INCON-T200接机前、应详读且了解手册内容、智研科技不负责任何由不当接机所导致之损坏.智研科技亦不负责任何整合接机之后机械精度.INCON-T200 接机手册1-3目录
1 系统介绍
1.1 规格说明
1.2 INCON-T200 宏观
1.3 伺服系统
1.4 IO 系统
1.5 电源系统
1.6 接地
1.7 杂讯干扰
1.8 散热
2 连接器连接
2.1 连接器位置
2.2 X1 X2 伺服连接器
2.3 X3 主轴连接器
2.4 X5 极限连接器
2.5 X4 X6 MPG连接器
2.6 X7,X8 IQB连接器
2.7 PWR 连接器
3 IO 定义
3.1 I0 定义
3.2 典型旋转刀盘ATC
4 机械参数和PLC参数
4.1 各轴参数
4.2 动作与速度G00动作模式选项进给加减速1-4最大进给速度空跑速度最大角速度归零顺序
4.2 主轴方向
4.3 最大转速最小转速转速调整(rpmvolt
4.4 齿隙误差表
4.5 雷射量测背隙与螺距误差补偿
4.7 设定PLC数据设定PLC长数据
4.8 设定关於机器
4.9 密码
4.10 进给锁
4.11 重置系统计时器
4.12 机械参数
4.13 载入T2PLC32.DLM
4.14 制作系统救援档
4.15 载入系统救援档
4.16 更新系统
4.17 安装规则空间需求必须避免事项控制讯号线和电源线规划
5 系统整合问题及解决方法
5.1 侦测系统侦测页
5.2 常见於接机时之问题及解决方法伺服回路问题输入输出问题
6 配线参考
6.1 机械描述1-5
6.2 配线需求
6.3 配线图
7 附录
7.1 T200 尺寸
7.2 接机相关警示与故障排除
7.2.1系统严重问题
7.2.2移动控制失误
7.2.3其他严重错误
7.2.4 PLC警示讯息表1-6
INCON-T200 规格:
1. 控制轴数:2轴.
2. 控制伺服型式: 速度命令,具有增量式编码器全闭回路控制.
3. 主轴控制:1主轴.
4. 主轴控制型式: 速度命令,具有编码器(於此条件下可进行转速控制和刚性攻牙).AC感应马达启动停止控制(於此条件下不可进行转速控制和刚性攻牙,但可以控制主轴启动停止).
5. 手动脉波产生器(MPG): 二组MPG.
6. 保护机制输入: 极限开关,驱动器警示、过行程和辅助元件警示.
7. 数位输入输出: 16输入(IP),16输出(OP) (已固定定义以符合刀盘式换刀装置) (ATC).
8. 内建PLC 程式:车床和典型4车刀ATC旋转刀盘.
9. 最高定位速度mmmin.
10. 最高直线补间速度mmmin.
11. 最高圆弧补间速度mmmin.
12. 圆弧补间角速度控制: T200 内建.
13. 绝对座标增量座标.
14. 公制单位英制单位输入.
15. 直径和半径输入.
16. 加工循环.
17. 速度转或速度分.
18. 内部程式多层呼叫执行.
19. 呼叫内部副程式.
20. 呼叫外部副程式.
21.4M bytes 备份程式空间,每一个程式编辑范围64K bytes.
22. 6个座标系和子座标系.
23. 刀具半径补偿刀鼻补偿.
24. 100组几何刀具补偿表.
25. 100组损耗刀具补偿表.
26. 自动XZ刀具刀长补正.
27. 程式座标教导.
28. ISO 标准G 码格式. 1-7
29. 指令插入辅助功能(程式对话功能).
30. 手动功能: 自动座标偏移设定,归零,寸动,单动和手轮.
31. 单节执行、单节忽略,空跑,机械固锁和主轴轴向固锁.
32. 路径图形显示.
33. 即时更新状态视窗.
34. 类视窗下拉式表单.
35. 类视窗对话盒.
36. 求救功能相互连结说明
37. 中英文介面.
38. 背隙补偿.
39. 导程误差补偿.
40. 平版设计易於整合系统模组更换. TFT LCD, 66 键操作面板.
42. 完整机械操作面板. 1-8INCON-T200 是设计成平版式面版之控制器.在控制器前面为操作面板和机械操作面板;在控制器后面为连接器和主轴驱动器,轴向伺服驱动器,轴向极限,手摇脉波产生器(MPG),端子继电器版相互连结(端子继电器版是用於连结机械上其他辅助装置).
INCON-T200 控制器附以下元件:附件数量INCON-T200控制器1SP-120电源供应器1电源供应器导线1IQB 输入输出继电器模组1双排15 pin 母焊线接头(含壳)4双排15 pin 公焊线接头(含壳)2双排25 pin 母焊线接头(含壳)2双排25 pin 公焊线接头(含壳)2产品保证书1INCON-T200 使用手册11-9INCON-T200 连接方块图提供宏观系统整合概念,其方块图如下所
示:1-10轴向马达由伺服马达驱动器驱动.伺服马达驱动器接受从CNC送来的速度指令(VCMD),并传回马达后端编码器或装置於轴向床台上光学尺编码器讯号给CNC.市售泛用AC伺服驱动器会处理马达后端编码器讯号后将编码器讯后输出至CNC,但DC伺服驱动器不处理马达后端编码器,它是接受直流发电机作为速度回授.更详尽接机资料应参照伺服系统手册.本手册仅供一般观念.以下图示为一般AC,
DC接法:FIG 1-3-1 T200 AC 伺服驱动器连接FIG 1-3-2 T200 DC 伺服驱动器连接1-11FIG 1-3-3 T200 光学尺AC 伺服驱动器连接车床拥有2个进给轴和其他辅助装置.辅助装置一般而言有冷却,吹气、主轴启动,冲水和ATC(自动换刀) .这些辅助装置,可於程式中使用M,S,T码予以控制.当M,S,T码执行时,控制器送出控制讯号并读回状态.控制器内部是工作於低压直流、但外部辅助装置是工作於高压直流交流、所以需要转换介面将低压直流转换成高压交流或高压直流的装置.T200提供端子继电器版以达此目的.输入讯号至辅助装置通常工作於DC 24V工业标准.控制器需将DC 24V讯号转成DC 5V讯号.我们使用光藕合元件来转换输入讯号.数位输入输出介面设计於T200硬体内、端子继电器(IQB)则作为和辅助装置间之介面.IQB工作於24V DC工业标准,外部DC 24V电源必须供应给IQB,IQB功率消耗约25W;但24V DC额定容量依系统总功率消耗而定,如果DC 24V功率不足会使电压变动过大导致系统不稳定.系统电源供应器(SPS)提供T200所需电源.SPS是交换式电源供应器,输入为交流220V,输出为DC5V,DC12V和DC-12V.SPS功率消耗是700W,如果输入的AC220V电源功率不足,会使T200不稳定.我们建议在电源供应不稳定地区应装设电源稳定器. T200和SPS的导线不可过长或太细薄,因为电力会减弱造成T200不稳定.
1-12杂讯会使得T200不稳定甚至於损坏.良好的接地是防止杂讯最佳方法.T200,SPS,IQB伺服驱动器,伺服马达,主轴驱动器和主轴马达均有接地端子,这些接地端子必须依照指令妥为连接至地.T200,SPS,IQB均有接地端子或接地点用之於接地.接地不可为链状,必须为指状结构.即使系统依据指令拥有良好的接地,但工厂没有良好接地系统,系统也无法工作稳定.所以在系统开始运作前、现场应用工程师必须找出接地点并做好接地.T200 接地柱SPS接地螺丝IQB 接地孔1-13ABC接地点链状结构是不正确接地方法接地法指状结构接地是正确连接铜棒高浓度盐水湿地良好接地1-14CNC系统有两种不同讯号;一种是控制讯号,另一种是功率讯号.控制讯号是低功功率,低压直流讯号,功率讯号是高功率高压电.功率讯号是使用於驱动马达和帮浦,工作时会产生电磁杂讯会干扰靠近它的控制讯号.干扰有许多情形,但可归纳成三种最可能状态:平行干扰,相交干扰和不当错误接地.控制讯号电源讯号平行干扰相交干扰防止平行干扰及相交干扰要有良好的配线配置规划以防止控制讯号靠近功率讯号或相交功率讯号.接地链结接地回圈因为违反接地规则而造成接地错误,举例来说有接地链结与接地回圈等等.接地点接地点1-15功率放大器如电源供应器,伺服驱动器和主轴驱动器在运作时会产生热、热会令温度上升,使得配电箱过热、而导至元件失能.恰当的冷却元件和足够的空间在系统整合是必须考虑的.风扇或热交换器必须妥善安装、否则会无法发挥功效而使元件损坏,以下规则必须遵守:A.风扇不可吹向元件.B.热必须由配线箱抽出.C.风扇装在配电箱最高处.D.在配电箱最低处开足够通风孔.E.通风孔加空气滤网防止灰尘,铁屑等物品进入配电箱.F.空气滤网定时清理.G.保留足够空间给气流流通.IQB伺服Z主轴驱动器马达功率讯号辅助装置功率讯号接地板接地至T200T200控制讯号1-16进气孔风扇风扇风扇控制器2-1T200所有连接器都在控制器后面.X1是X轴伺服连接器,X2是Z轴伺服连接器,X3是主轴驱动器介面,X4是X轴MPG介面,X5是极限连接器,X6是Z轴MPG介面,轴向选择和步辐选择连接器(如果选择多个MPG参数就不需要连接轴向选择),X7和X8是IQB连接器, PWR是系统电源连接器
2.连接器连接2-2X1X2 连接器均是同样的功能,它有速度指令(VCMD)输出(DC-10V),伺服致能和编码器回授输入.
接脚定义如下图所示:Pin脚位讯号名称功能说明
1 VCMD -10V速度指令
2 AG 速度指令参考点
4 EN 致能
5 EN- 致能- 6A编码器A
7 A- 编码器A- 8B编码器B
9 B- 编码器B- 10C编码器C
11 C- 编码器C-
12 VCC 5V供编码器使用
13 DG 5V参考点
15 FG 箱体接地VCMD是给伺服驱动器的速度指令,它的直流范围为从相对应於AG参考点之-10V到10V.AG为类比地,它不能和AC电源地,数位地或大地相连接.不同速度
有不同VCMD输出、例如:目标伺服马达10V-2000RPM,且相关参数设定好,控制器在1000RPM正转会送出5V,在2000RPM反转送出-10V.2-3T200系统是用负回授技术控制伺服马达.回授可达到闭回路控制.
编码器是最普遍的回授元件,其介面有两种:开集极和线性驱动.开集极型式有VCC,GND,A,B和C讯号.线性驱动型式有讯号.不同型式有不同连接法.线性驱动型式编码器连接(VCC,GND连接依驱动器需求连接).
2-4开集极型式编码器连接(VCC,GND依伺服驱动器需求连接).致能讯号是用於使伺服驱动器运作,当控制致能备妥时会送出此讯号.此部份线路是开集极开射极结构,它如同是个开关,可以接DC24V或DC12V,但不可以接AC电源否则会损伤电路.实际连接需参考伺服驱动器连接指令手册2-5致能讯号在满足以下所有条件时会送出、若有任一条件不满足,则不会送出.轴向设定在动作(参数内设定).控制器备妥.控制器回路没有错误讯息.到位检查没有超过设定范围.过行程解除(OTR)输入讯号吻合,PLC参数设定无错误状态.T200使用负回授闭回路控制技术使伺服马达可达到高精度.控制讯号是速度指令,回授讯号则为编码器.闭回路必须为负回授,若无回授讯号或正回授时,会产生闭回路失败错误.T200回授元件可以是增量式(GRAY CODE)编码器或增量式(GRAYCODE)光学尺.相位ACWA相位领先B相位90 度CCWB相位领先A相位90 度相位B2-6AC主轴伺服驱动器转速(RPM)和AC主轴变频器转速受控於从-10V到10V间DC电压,当启动讯号送出时,编码器回授讯号送回至控制器给控制器计算实际转速进行刚性攻牙.讯号是由端子继电器(IQB)上Q2继电器接点输出.X3连接器脚位定义表示如下:
14 所有讯号介面和伺服介面相同请参照上一章节取得更多资料.主轴编码器为1024PPR,主轴和主轴马达间齿比必须为2的次方从1到32(2的次方和32).主轴RPM和速度指令对应关系是
由主轴相关参数决定,例如:主轴最大转速是6000RPM,意即每伏电压600RPM,当超驰为100,M03S6000被执行时控制器送出DC10V讯号.当超驰为100%M04S3000被执行时,送出DC-5V讯号.
(M03是主轴正转,M04是主轴反转,S是指定主轴转速RPM).
2-7X3连接器和IQB上Q2接点连接图如下所示.AC主轴详细讯号接线资料请参考供货商之AC主轴驱动器手册.AC Q2COM2-8极限开关在T200扮演两种功能,第一个功能是行程保护;第二个功能是归零侦测.一个轴向装两个极限保护正和负边行程.保留足够距离和极限块长度以供由高速减速到零速之用.X5连接器介面电路图示於下.外接DC24V至X5供介面电路工作.
X5连接器脚位定义表示如下:
1 DC 24V IP DC24V输入
2
3 XLP X轴向正极限
4 XLN X轴向负极限
5 ZLP Z轴向正极限
6 ZLN Z轴向负极限2-9极限的安装位置必须参照轴向移动方向,安装位置错误时,会使控制器无法正常运作,或损坏机台.因此开始测试进给系统之前、应先确定极限开关在正确位置且运作正常.检查极限开关功能可以使用侦测功能.在伺服电源关闭状态下用手去触换极限.使用手动式低速检查移动方向,极限和挡块.
正确极限开关安装图如下所示为T200的选配;客户可以自智研科技采购或向其它MPG供货商采购.详细接线资料请参考MPG手册.X6连接器和MPG接线脚位定义如下表所示:
3 PGX 选择X轴
5 PGZ 选择Z轴
6 HA HW解码器信号A
7 HA- HW解码器信号A-
8 HB HW解码器信号B
9 HB- HW解码器信号B-
10 PG1 手轮PG1
11 PG10 手轮PG10
12 VCC DC 5V输出点
13 DG 数位接地
14 PG100 手轮PG100 2-10如果MPG乃由其他承制商购得,其MPG的电源必须是DC 5V.
X6连接器的图示如下图所示和HB-讯号介面和编码器讯号介面相同、请参照X1X2连接方式.轴向选择和步幅选择讯号介面是TTL电阻拉高电位至VCC,请参考下图之设计.2-11如果T200安装两个MPG时, X4为X MPG连接器,X6为Z MPG和步幅选择连接器.在两个MPG应用上,轴向选择不需要连接.
X4脚位定义如下表所示:
5
9 HB- HW解码器信号B 2-12IQB是外部端子和继电器板.所有输入和输出都赋予明确定义和机械上辅助元件连结.每一个输入点有两个端子,每一个输出点有三个端子.输入NONC输出端子继电器接点共点IQB和T200之间透过两条电缆连接.电缆1从控制器X7到IQB-CN1,电缆2从控制器X8到IQB-CN2.电缆1,2都是1对1连接.2-13
X7,X8脚位定义如下表所示:X7 (IQB CN1)辅助元件输入的脚位定义
1 OTR 过行程释放
2 SALM 主轴警示
3 XALM X轴伺服警示
4 ZALM Z轴伺服警示
5 CALM 冷却系统警示
6 ATC ALM ATC警示
7 Air ALM 空压警示
8 Lube ALM 润滑警示
9 T1 刀具1位置标示
10 T2 刀具2位置标示
11 T3 刀具3位置标示
12 T4 刀具4位置标示
13 Foot Chuck 脚踏夹头开关
14 TailFLMT 尾座前进极限
15 TailBLMT 尾座后退极限2-14X8 (IQB CN2) 输出控制辅助装置的脚位定义:
1 NC ready NC准备完成
2 SP run 主轴启动
3 Coolant 冷却剂
4 Air 吹气
5 Lube 润滑油
6 Chuck open 爪头开启
7 Chuck close 爪头关闭
8 TailF尾座前进
9 TailB尾座后退
10 ATC rotate ATC旋转
11 ATC lock ATC锁定12Wlamp 工作
13 PE LAMP 程式结束2-15PWR连接器是用来连接系统电源供应器(SPS).SPS应放在靠近T200的地方、电源导线不可过细过长以防止功率损失造成控制器不稳定.
连接器脚位定义如下:Pin脚位定义PWR电缆连接器是MOLEX连接器.DGAGSPS是230V 3A交换式电源供应器,负责提供稳定DC电源给控制器,应尽可能靠近控制器.在电源供应器上有明确标示出端子功能,请勿接错,以免损坏控制器.SPS后面有2个风扇和散热孔、请不要覆盖任何物品、保持足够空间给气流.散热孔电源端子3-1T200使用48个输入和32个输出以控制机械操作面板和机械辅助元件.从1到32输入和1到16输出用以控制机械操作面板.其余输入,输出用於控制机械辅助元件.所有输入和输出可以由控制器的侦测画页检查状态.T200机械操作面板和操作面板整合在一起适用於装有4把刀具ATC平式车床.有关於操作面板操作不在此讨论、但可参考T200使用者手册.IO列表和功能如下表所示:输入功能叙述.输入警示情形可由PLC参数设定.IP No. 功能描述I1 程式开始按键I2 程式暂停按键I3 尾座前进按键I4 尾座后退按键I5 工作灯开关按键I6 吹气开关按键I7 冷却剂开关按键I8 紧急停止按键I9 爪头【开】按键I10 爪头【关】按键I11 位置教导按键I12 刀盘旋转按键I13 备用I14 主轴RPM10%I15 主轴RPM-10%I16 主轴RPM100%I17 旋钮开关ROSW1I18 旋钮开关ROSW2I19 旋钮开关ROSW3I20 旋钮开关ROSW4I21 旋钮开关ROSW5I22 主轴顺时针旋转按键3-2I23 主轴逆时针旋转按键I24 主轴停止按键I25 自动归零按键I26 G00 100%按键I27 手轮PGX选择I28 备用I29 手轮PGZ选择I30 手轮PG1选择I31 手轮PG10选择I32 手轮PG100选择I33 过行程暂除I34 主轴警示I35 X轴伺服警示I36 Z轴伺服警示I37 冷却警示I38 ATC警示I39 气压警示I40 润滑油警示I41 刀具1位置标示I42 刀具2位置标示I43 刀具3位置标示I44 刀具4位置标示I45 脚踏爪头开I46 尾座前进极限I47 尾座后退极限I48 备用
输出功能叙述:OP No. 功能叙述Q1 机械操作面板上的程式开始LED灯Q2 机械操作面板上的程式暂停LED灯Q3 机械操作面板上的尾座前进LED灯Q4 机械操作面板上的尾座后退LED灯Q5 机械操作面板上的工作LED灯Q6 机械操作面板上的吹气LED灯Q7 机械操作面板上的冷却剂LED灯Q8 机械操作面板上的爪头开启LED灯3-3Q9 机械操作面板上的爪头关闭LED灯Q10 机械操作面板上的PRM 100%LED灯Q11 机械操作面板上的主轴顺时针旋转LED灯Q12 机械操作面板上的主轴逆时针旋转LED灯Q13 机械操作面板上的主轴停止LED灯Q14 机械操作面板上的自动归零LED灯Q15 机械操作面板上的G00 Turbo LED灯Q16 备用Q17 CNC准备完成Q18 主轴启动Q19 冷却剂Q20 吹气Q21 润滑油Q22 爪头开启Q23 爪头关闭Q24 尾座前进Q25 尾座后退Q26 ATC旋转Q27 ATC锁Q28 工作灯Q29 程式结束灯Q30 备用Q31 备用Q32 备用输入从1到32和输出从1到16使用於机械操作面板,应用工程师无须配线.输入33到46及输出17到32则是连结辅助元件,应用工程师需要予以配线,手册有配线图供参考.应用工程师可以依范例配线图配线或修改.3-4
典型旋转刀盘ATC如下图所示:
旋转刀盘ATC动作描述:当操作者执行T码、列如T0101;将会转动旋转刀盘ATC和核对刀具位置,当刀具位置与T码相同时停止转动和锁定ATC.4-1T200机械参数是使用对话盒方式设定.按下[CRTL加F7,系统会先要求输入密码、密码输入后进入机械参数选择.A 各轴参数MNHEOWFR动作与速度.螺距误差补偿表.设定PLC数据.设定PLC长数据.设定关於机器.密码.进给锁.重置系统计时器SLP储存机械参数.载入机械参数.列印机械参数.T 载入T2PLC32.DLMKV制作系统救援档载入系统救援档D 更新系统可以使用热键或移动游标和使用输入键以选取项目.
4.机械参数和PLC 参数4-2当各轴参数被选择到,轴向选单会显示出来,选择X或Z中任一轴
会进入该轴向设定对话盒:A 各轴参数>XX轴.ZZ轴.Tabl轴向选择K 选项W 到位范围X 归零寻标速度使用30 10运动反向R 最大伺服追随误差T 归零寻标偏移归零反向软体极限M 最大速度P 正向软体极限A 加减速G G00 速度N 反向软体极限B 背隙0 G00 超驰100%速度H 预设机械位置L 位置回路增益J 寸动速度U 齿轮减速比分子V 伺服回转调整I 单动速度E 齿轮减速比分母D 编码器解析度1 归零速度确定F 进给导程S 归零第2段速度取消Tabl轴向参数用热键选择设定项目或按Tab键依序设定.Enter键关闭轴向对话盒和储存更变;Esc键关闭轴向对话盒不储存更变.4-3
4.1.1选项共有5个设定项目在选项内.以空白键设定有作用或没作用.
[v] 是设定作用; 是未设定作用.
使用:此项目用以使用或不使用该轴向.在使用状态下,T200开始闭回路控制,同时送出致能讯号和速度命令到伺服马达驱动器,并传回编码器.在不使用状态下T200停止闭回路控制,不送出致能讯号到伺服马达驱动器,但仍会传回编码器讯号供显示之用.
轴向运动反向:当此项目设定下,轴向移动方向会反向,此改变使机械座标吻合.
归零方向反向:此项目设定下,轴向归零方向会改变,使吻合机械座标,测试该项功能时相关极限必须正常运作.
例如: 归零方向为正向归零,正向极限开关必须正常运作且必须安装於轴之正方向.例如[v] 归零方向为负向归零,负向极限开关必须正常运作且必须安装於轴之负方向.
软体极限:当此项目设定下,软体极限致能.软体极限在轴向作完归零动作之后,才会发生作用.行程极限是於正软体和负软体极限中设定.4-4
4.1.2加减速轴向加减速参数是快速位移时使用之加减速,它不是切削加减速.切削时的加减速是在动作与速度内设定.加减速参数於此为直线加速,它定义为多少10msec时间加速到6000 mmmin.例如加减速度为10意即1010ms=100ms到达加减速反应於床台为
根据公式下F=MA(F:力M:质量A:加速)如果力已是定值,质量也是定值,则可改变加减速以搭配机械状况.
4.1.3 背隙传动系统於机械上存有微小的间隙,才可能使之移动.这微小的间隙产生传动误差.当反向移动时.补偿此微小间隙功能,称为背隙补偿.
背隙补偿单位是um.
4.1.4位置回路增益回路增益是使用於位置回路上,增益愈高,系统反应愈快;当增益较低时,则系统反应较慢.回路增益单位是1sec.高增益可以增快系统反应、但当传动系统不够坚实时,容易使之振荡.4-5
4.1.5伺服转速调整(rpmvolt)T200送出类比讯号DC 0-10V速度指令到伺服马达驱动器,当DC-10V送到伺服马达驱动器时,会使伺服马达达到最大转速(RPM).最大转速会因不同马达规格而有所不同、控制器需知道马
达RPM规格以计算位置控制.比如:马达是3000RPM则是300rpmvolt.将此讯息设入参数.
4.1.6编码器解析度(刻度转) 进给导程(um)编码器和光学尺都是位置回授元件,编码器通常装在马达后端.马达转一圈,编码器也转一圈,此时编码器产生脉冲输出.在齿比是1:1下,当马达转一圈,进给系统移动一个导程.控制器因此可以脉冲数计算移动距离.
例如:编码器是2000刻度转,进给导程是5000um,齿比是1:1,在此条件下控制器会在计数至2000脉冲时认定机械移动了5000um.
光学尺装在轴向上作为直接回授元件时,当移动一个单位位移量,会
依规格产生一个脉冲.例如:光学尺是5um,则每移动5um产生一
个脉冲.此时参数中齿比要为1:1,其他齿比会使光学尺失去应有效用.虚拟导程用於计算和虚拟编码器.4-6
例如:光学尺是1um,假设虚拟导程是5000.虚拟编码器是1250.
4.1.7到位范围到位范围是到位检查之剩余距离.到位检查可避免减速至零追误差后才开始新的位移.如果到位范围为零,到位检查会被忽略.到位范围单位为DU(检测单位).
4.1.8最大伺服追随误差最大伺服追随误差是最大允许伺服回路追随误差.如果追随误差大於设定时,错误讯息会产生.
最大追随误差公式为:追随误差=(进给率每秒侦测单位回路增益)3
例:进给率12000 mmmin,回路增益30sec系统侦测单位是um.
=200004-7
4.1.9速度(mmmin)
最快速度:设定该轴的最快速度.系统可能最快速度是使用以下式子计算螺杆导程马达最高转速RPM0.95
例如:螺杆导程10mm,马达200RPMG00速度设定该轴G00定位速度.G00 超驰0速度设定当超驰为零时,G00定位速度.寸动速度设定该轴寸动速度.I 单动速度设定该轴手动单动速度.
4.1.10归零速度寻标偏移T200归零处理共使用3种速度和一个寻标偏移来完成.寻标偏移主要是加速归零寻标之用.轴向以归零速度移至极限开关,接著以第二段归零速度反向移动至离动极限开关,紧接著以第二段速度反向移动寻标偏移之后,以寻标速度开始找寻零点、找到零点之后停止.极限开关压下极限开关放开寻标偏移零点归零速度寻标速度
第二段归零速度4-8寻标偏移是为了减少寻找零点之距离,保留约150 DU给找寻零点之用.要作归零动作之前必须先确认极限开关工作正常、否则机械会移至轴向尾端致使机械损坏.将寻标偏移先设为零,然后进行归零,这一次归零可能需要较长时间或很短时间,归完零之后再归一次零,当移动速度由第二段速度改变成寻标速度时,记录下位置.然后,计算寻标偏移量及设定寻标偏移.
例如:记录资料为1800,寻标偏移=1650.
4.1.11正向软体极限负向软体极限
正向软体极限:依据机械位置设定正向软体极限.
负向软体极限:依据机械位置设定负向软体极限.
4.1.12预设机械位置於归零之后把机械位置改成机械位置预设值.齿轮减速比分子齿轮减速比分母
齿轮减速比分子:设定齿轮减速比分子.
齿输减速比分母:设定齿输减速比分母.4-9当动作与速度被选择,动作与速度对话盒会显示出:动作与速度M G00动作模式A 进给加减速H 归零顺序ZX ,X Z无限制XZ ,ZXX先XZ一起动作F 最快进给速度Z先K 选项开机后必先归零D 空跑速度[v] 归零后重设程式位置3000X1手轮模式增量式螺距误差补偿N 最大角速度绘图模式需机械固锁100磁碟机B黑白显示多轴手摇轮自动归零确定取消以热键或切换键(TAB)选择项目,输入(ENTER)会结束对话盒且储存修改、ESC键会关闭对话盒,但不变更修改.使用游标来做上,下的改变设定.G00动作模式定义G00移动模式.
ZX ,与XZ若X轴负向运动,则Z轴先定位、而后移动X轴.反之,若X轴正向运动,则先移动X轴,再移动Z轴.XZ ,与ZX若Z轴负向运动,则X轴先定位、而后移动Z轴.反之,若Z轴正4-10向运动,则先移动Z轴,再移动X轴.XZ 一起动作二轴同时动作以空白(SPACE)键切换设定或取消项目.开机后必先归零在机械操作之前先行检查系统是否已经归零过,如未归零不可操作.归零后重设程式位置重设程式位置於归零完成之后.手轮每移一个刻度产生一个脉冲.增量式螺距误差补偿齿隙补正为增量式螺距误差补偿.绘图模式需机械固锁只有在机械固锁状态下,允许路径追踪.软碟机B软碟机在B槽.单色萤幕型态.使用多手轮.系统自动根据归零顺序参数依序归零,若未选择归零顺序则全部一起归零.4-11T200於切削位移使用指数加减速,它的定义从零到6000mmmin所需要多少10msec到达.设定最大切削速度,单位元是mmmin.设定空跑速度,单位元为mmmin.设定圆插值之最大角速度,单位是360°655364 ms.换算成为82.39°min.无限制不限制那个轴先归零.X轴先归零限定由X轴先归零.Z轴先归零限定由Z轴先归零.4-12
当主轴被选择,主轴对话盒会显示如下:M最大转速N最小转速
0 S转速调整(rpmv)O 定位停止角度E解码器齿数比分母G 刚性攻牙转速调整R刚性攻牙M码I 刚性攻牙最大转速C 刚性攻牙补偿表以热键或切换键(TAB)移至要设定的项目.输入键(ENTER)会关闭对话盒和储存修改.ESC键会关闭对话盒但不会储存修改.
4.3 最大转速最小转速转速调整(rpmvolt)
最大转速:设定主轴的最大转速,预设单位为rpm.
最小转速:设定主轴的最小转速,预设单位为rpm.
转速调整(rpmv):T200依据PLC处理送出DC 0-10V 或DC 0~10V 给主轴驱动器.
转速调整告知T200一伏会让主轴转多少rpm.
解码器齿数比分母:这个参数是设定主轴和编码器间减速比.设定数据只能和32.如果减速比设为2时,主轴转一圈,编码器只转12圈.4-13
4.4.1 刚性攻牙
刚性攻牙转速调整:设定刚性攻牙转速调整,它的单位是rpmvolt.
刚性攻牙M码:此参数设定刚性攻牙启动M码、预设值为M29.
刚性攻牙最大转速:此参数设定主轴在刚性攻牙时之最大速度.如果最大转速为0时,刚性攻牙是不动作的.
刚性攻牙补偿表:这个参数是告知刚性攻牙补偿表於PLC长数据之起始组数.共有12个补偿表以输入主轴减速领先角度以补偿因主轴减速所造成之Z轴多出深度.
角度单位是360度4096:12个输入对应补偿表对应从100到1200rpm由低至高,如果此组参数设定值为0或大於107时减速领先角度补偿不作用.
【补偿设定值计算公式为:补偿值=4096 ×过深距离牙距】
T200系统可以补偿传动元件如螺杆之齿隙误差,系统提供128段分割行程.128段分割行程后总长度须涵盖该轴全行程.如果段长为0则齿隙误差补偿无效.零点位置必须告知控制器位於第几个段长.补偿表的资料根据动作与速度参数中『增量补偿』的设定可以是增量或是绝对的.4-14雷射量测背隙与螺距误差之方式,依雷射量测器与反射镜面间之安装方式以及零点设定位置而可测得以下四种可能之位置值组合.图中於控制器上所用的位置值是指机械位置值.於雷射量测器方面通常有提供参数可选择改变其正负值,在与INCON-T200搭配时,请先设定使第三、四种量测之雷射位置值改变其正负符号,而分别与第
二、一种结果相同;也就是控制器上之机械位置值与雷射量测器显示之位置值是相同符号(同时为正值或同时为负值) .
在做雷射量测前、必先做以下准备:
1. 二轴马达的伺服特性调整已完成,(如加减速,回路增益,消除共振等调整,并尽可能使二轴特性平衡一致).若该马达的驱动器有Auto-tune功能请关闭不要使用.
2. 二轴软体极限暂使不作用,待量测完成后再恢复作用.(於机械参数各轴参数之选项中设定).
3. 使用者参数中各轴的主参考点位置值均需清除为零值. 另外,每次量测前务必先做该轴的手动归零动作,量测结果才会准确.
4-15为搭配自动雷射量测背隙与螺距误差,在量测时INCON-T200需同时
执行量测所需之程式,该程式范例如下所示:
(假设X轴零点在负端,行程稍大於1000mm,可分为40段,每段长(螺距误差补偿间距)25mm,每移动一段将会暂停3秒,以供雷射量测时间所需.而且在补偿行程范围两端外,各尚有2mm以上的空间可往返以消除背隙. INCON-T200搭配雷射量测背隙与螺距误差所需之程式范例一; (零点在负端) ,请先做该轴手动归零动作;假设螺距误差补偿间距(每段长)= 25mm, 共40段.(行程稍大於; 补偿行程范围两端各尚有2mm以上的空间可往返以消除背隙;主程式G28 U0 ;先回机械原点G1 U-2. F再往返-2mm以消除背隙)M97 P0001 L40 ; 阶段性前移40次G1 U2. ; (再往返2mm以消除背隙)M97 P0002 L40; 阶段性后移40次; (第一、四种位置值组合时使用之阶段移动副程式)G1 U25. ; 正向阶段移动(25mm)G4 P3 ; 每移动一段暂停3秒G1 U-25. ; 反向阶段移动(-25mm)当雷射量测设定与程式均准备就绪,而后即可开始自动量测而得类似如下来回曲线,其中并含自动计算而得的平均背隙值.4-16
注意:
(1)若来回两曲线不等距或相互交叉、表示机构有问题.必需先调整机构,而后再重新自动量测,直到来回两曲线等距为止.
(2)若所得背隙值为负,表示该轴马达驱动器的Auto-tune功能未关闭或伺服马达刚性调整过头.请关闭Auto-tune功能或降低伺服刚性,而后再重新自动量测,直到背隙为正值才可.以上条件符合后,即可将背隙值输入到机械参数中、该轴的背隙栏内.而后再重新自动量测,此时应得重叠的来回两曲线.若来回两曲线仍不重叠,表示机构仍有问题,必需先调整机构,而后再重新自动量测,直到来回两曲线重叠为止.此时雷射量测器上也会显示各段之雷射量测位置值与其计算之螺距误差值.此螺距误差值应与以下式计算所得各螺距之误差补偿值相符
合:(计算式中各项均可能含正负值)雷射量测器位置值- 控制器机械位置值= 螺距误差补偿值若不符合,请再确认本节先前所提雷射量测位置值正负符号之设定是否正确.4-17雷射量测显示之螺距误差值,可设定为绝对误差补偿值或增量误差补偿值.若设定为增量误差补偿值,则於INCON-T200 『动作与速度』
机械参数之选项内、需配合勾选(增量式误差补偿).今以先前所提依雷射量测器与反射镜面间之安装方式以及零点设定位置组合之第一种与第四种组合为例(零点在负端),所量测得之位置
值均应为正,若测得各补偿值如下:段号CNC控制器机械位置值雷射量测位置值绝对误差补偿值增量误差
0 0(零点在填写机械参数中该轴的螺距补偿表时需先填写零点座落之表格位置(於此例是第0格),而后将各误差补偿值依序向后填入.(第0格内必须填入0值).
a) 使用绝对误差补偿值时填写如下:X轴螺距补偿表A段长CD零点零点座落於此,补偿值由此向后填写4-18
b) 使用增量误差补偿值时填写如下:该轴的螺距补偿表填写完成后,再重新做雷射自动量测,此时应得近乎水平而且重叠的来回两曲线.再以雷射量测器与反射镜面间之安装方式以及零点设定位置组合之
第二种与第三种组合为例,(假设Z轴零点在正端,行程稍大於600mm,可分为30段,每段长(螺距误差补偿间距)20mm,每移动一段将会暂停3秒,以供雷射量测时间所需.而且在补偿行程范围两端外,各尚有2mm以上的空间可往返以消除背隙.)4-19
则所需搭配之程式如下:
INCON-T200搭配雷射量测背隙与螺距误差所需之程式范例二; (零点在正端),请先做该轴手动归零动作;假设螺距误差补偿间距(每段长)= 20mm, 共30段.(行程稍大於G28 W0 ;先回机械原点G1 W2. F再往返2mm以消除背隙)G4 P1 ; (往返中稍停1秒)M97 P0001 L30 ; 阶段性前移30次G1 W-2. ; (再往返-2mm以消除背隙)M97 P0002 L30; 阶段性后移30次; (第二、三种位置值组合时使用之阶段移动副程式)G1 W-20. ; 反向阶段移动(-20mm)G1 W20. ; 正向阶段移动(20mm)4-20由於零点在正端,所量测得之位置值均应为负,若测得各补偿值如下:在填写螺距补偿表时需先填写零点座落之表格位置(於此例是第30格),而后将各误差补偿值由第30格向前依序填入.(第30格内必须填入0).Z轴螺距补偿表值由此向前填写4-21同样地,在该轴的螺距补偿表填写完成后,再重新做雷射自动量测,此时也应得近乎水平而且重叠的来回两曲线.假如零点并非在行程的两端而是在行程中任意位置时,则必须分正向行程与负向行程两段分开做雷射量测螺距误差补偿.正向行程部份采用先前范例一的方式进行量测,负向行程部份则采用先前范例二的方式进行量测,当然两段行程中的螺距误差补偿间距应一致,零点座落位置也须先估算其在螺距补偿表中的格数位置.负向行程(零点) 正向行程若零点座落在第20格处,螺距补偿表之填写将如下所示:当选择螺距误差补偿表时,会出现轴向选单;当选取X,Z轴其中一轴时,将会进入轴向设定对话盒.Z Z轴零点座落於此,负向行程补偿值由此向前填写;正向行程补偿值由此向后填写4-22
4.6.1螺距误差补偿表螺距补偿表AT段长DZ 零点GI确定JL取消Fig螺距误差补偿表4-23辅助设备像冷却剂,润滑油、自动换刀等利用PLC 数据与PLC长数据来决定功能的运作.PLC数据范围设定从0到65535,如果数据超过PLC数据,PLC长数据范围设定由0到或是0到此数据的实质意义由PLC定义.PLC程式是依据机械要求所设计.PLC长数据参数内容说明
0 润滑油起动时间1=0.1秒10=1秒
1 润滑油停止时间1=0.1秒10=1秒
2 冷却剂警示间隔时间1=0.1秒10=1秒,当冷却剂不足时下次警示发出的间隔时间
3 吹气警示间隔时间1=0.1秒10=1秒,当气压不足时下次警示发出的间隔时间
4 润滑油警示间隔时间1=0.1秒10=1秒,当润滑油不足时下次警示
5 进给超驰10%作用时间1=1小时先在此参数设定时间,再将短参数[40]设为1,当时间到,锁定进给超驰10,将参数[40] 设为0,解除锁定进给超驰10%(可在此参数看见剩余时间)4-24PLC短数据
0 主轴警示输入是1或0发生警示动作
1 X轴伺服警示输入是1或0发生警示动作
2 Z轴伺服警示输入是1或0发生警示动作
3 冷却剂警示输入是1或0发生警示动作
4 刀塔警示输入是1或0发生警示动作
5 吹气警示输入是1或0发生警示动作
6 润滑油警示输入是1或0发生警示动作
7 过行程暂除接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
8 1号刀感测器接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
9 2号刀感测器接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
10 3号刀感测器接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
11 4号刀感测器接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
12 尾座前进感测器接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
13 尾座后退感测器接点0:NO(A接点) 1:NC(B接点)
14 主轴起动延迟时间1=0.1秒10=1秒
15 主轴停止延迟时间1=0.1秒10=1秒
16 程式终了警示灯闪烁延迟时间1=0.1秒10=1秒
17 自动换刀完成延迟时间1=0.1秒10=1秒
18 自动断电延迟时间1=0.1秒10=1秒
19
冷却剂不足状态0:只发出警示1:发出警示并暂停程式
2:发出警示并停机3:略过
20
气压不足状态0:只发出警示1:发出警示并暂停程式
21
润滑油不足状态0:只发出警示1:发出警示并暂停程式
22 进给超驰10% 一定时间内、锁定进给超驰10,
0:不作用1:作用
50
警示消除消除所有警示0:不作用1:作用,在接机时,所有PLC参数设定完成后,务必把此参数设为0,否则所有警示将不作动4-25PLCM码M CODE 内容M03 主轴正转M04 主轴反转M05 主轴停止M06 自动换刀M07 吹气启动M08 冷却剂启动M09 吹气和冷却剂关闭M20 主轴内吹气启动参数[41=1时无作用M21 主轴内吹气关闭参数[41=1时无作用M29 刚性攻牙M80 刀盘前进参数[19=0 时无作用M81 刀盘后退参数[19=0 时无作用M82 主轴定位参数[39=1时无作用M83 取消主轴定位参数[39=1时无作用M84 松刀M85 锁刀M30M02 程式结束T200 提供可以宣告页给机器制造商以显示机械相关资料.例如机械型号,公司名称,电话号码、284字元可设定於设定关於机械内.确认取消4-26因应安全考量,机械参数只能由合格的人员设定,如机械制造商,维护人员,所以机械参数必须藉由密码保护.出厂时的预设密码是TTT,其可经由此设定予以改变,但不要告知使用者.P 密码TTT需要更多讯息请与智研连络,进给锁是由智研管制.此功能可重置使用者参数中【机械相关资料】中之累计执行时间,累计开机时间和系统寿命时间.
储存机械参数:选择此项目开启储存机械参数对话盒以定义一个档案名称用以储存机械参数到SYSTEM子目录中.
载入机械参数:选择此项目开启载入机械参数对话盒以选择SYSTEM子目录中机械参数档并载入系统中.
列印机械参数:选择此项目将机械参数以文字档模式列印至SYSTEM子目录中.4-27选取此项目将由SYSTEM子目录中载入T2PLC32.DLM.
T200系统之PLC已内建於系统中.选取制作系统救援档项目会将机械参数(.MCH)齿隙补偿表(.PLT),使用者参数(.USR),刀具表(.TOL)和储存至SYSTEM子目录中;这些资料可以使用载入系统救援档予以载入系统.选取载入系统救援档项目,将由SYSTEM子目录中载入机械参数(.MCH)齿隙补偿表(.PLT),使用者参数(.USR),刀具表(.TOL)和选择此项功能可进行控制系统软体更新.先将新的系统软体t2hr.rtb储存到SYSTEM子目录中、然后选择此项功能,回答Y,系统会自动开始更新.更新完毕会要求重新开机.在更新系统之后,所有的CNC程式有可能被删除,为确保档案,请先备份CNC程式.此部分为手册中极为重要单节.机械制造商应详读本章节,且遵守章节中所提及规则.4-28T200需要足够的空间散热冷却,因此配电箱应保留足够空间给
T200,空间需求如下所示:Fig空间需求4-29控制器的散热孔是供给散热之用,不要盖上任何东西以防阻塞气流.在模组内有印刷电路板,印刷电路对导电体敏感,水,润滑油和金属屑必须防止掉入散热孔.工厂环境中带有导电灰尘会随空气飞扬,所以千万不要使用电扇直接吹向T200任一侧.4-30T200系统使用DC电源5V,12V和-12V,不要把其他电源加到T200系统.请使用专属的电源供应器和专属的电源接头於T200系统,不要以其他电源供应器及电源接头取代.4-31T200是高功能的控制器,需要提供系统电源供应器(SPOWER),稳定的DC电源,过长或过细的线会造成电源损失,对T200系统产生不良影响.最好把系统电源供应器尽可能安装靠近T200系统.4-32系统接地在CNC系统是非常重要的,好的接地会增加系统稳定,而不良接地会使系统不稳定甚至损坏.接地不可以由一个系统串接至另一个系统.各单位应分别接至接地板,然后接地板再接至大地.T200有FG连接点接至接地板.工业标准讯号是DC24V,并且不能少於DC24V.IQB模组需要供应DC24V运作,此规范吻合工业标准,因此供应之电源不能低於控制讯号线是用於控制伺服马达驱动器,主轴驱动器和伺服马达驱动器和主轴驱动器,是接收回授讯号.这些讯号为数位讯号和类比讯号(DC 5V, DC12V和DC-12V),容易受杂讯干扰;讯号线须使用隔离线且隔离线网两端必须接至地.即使讯号线已使用隔离线,但讯号仍会为电源线所感应(马达线是电源线)致使系统不稳定.避免讯号线和电源线平行或相交是需要依靠配线前之良好规划.4-33主要杂讯源是来自伺服马达电源线,AC变频驱动器,AC主轴驱动器和主轴马达电源线.将杂讯源远离控制器是很好的配线规则,千万别让讯号线有机会和电源线平行或相交是另一个好的配线规则.4-34当伺服马达运转时会产生杂迅.伺服马达都提供接地线,接地线一定要依据伺服马达接地之指令到地.INCON-T200接机手册此章节所提事项是我们的整合经验.T200备有侦测系统以辅助寻找问题.系统中共有三个侦测页.按【ALT】键后按【F8】键会进入第一个侦测页.按【ALT】键后按【F3】键会切换至第二个侦测页,重覆按键会切换到第三个侦测页,而后再回到第一个侦测页
NC: xzMPOS ERR CTRHeapFig 5-1-1侦测页1
5.系统整合问题及解决方法5-2KEYFig 5-1-2侦测页2Fig 5-1-3侦测页3侦测页1GDI, GDOGDI是泛用数位输入,GDO是泛用数位输出.GDI显示自机械面板和DQI传送过来的实际数位输入.一片DQI有16个输入和16个输出.GDI和GDO可以监视输入状态和输出状态.(GDO之动作需由PLC定义运作).最上右边GDI是I1.往左往下递增5-3最上右边GDO是O1,最上左边是GDO是O16.SDI是SVR的特殊数位输入点.这些输入是用在极限或寸动;其定义由PLC定义.T200总共有48个特殊数位输入点.最右上边是SDI0,往左往下递增.VTO是PLC对NC的虚拟输出、它是PLC和NC 间的沟通管道.
GDI和SPI均可以构成VTO输出、VTO共有32个输出.NC系统5-4最上右边VTO是VTO1,往左往下递增.VTO是定义於NC系统表.
VTO定义说明:VTO bit 定义
1 进给超驰率bit0
2 进给超驰率bit1
3 进给超驰率bit2
4 进给超驰率bit3
5 寸动超驰率bit0
6 寸动超驰率bit1
7 寸动超驰率bit2
8 寸动超驰率bit3
9 G00超驰率bit0
10 G00超驰率bit1
11 手动模式bit0
12 手动模式bit1
13 单动和手轮步辐模式bit0
14 单动和手轮步辐模式bit1
15 手轮轴向选择
16 手轮轴向关闭
17 X轴正向寸动
18 X轴负向寸动
19 Z轴正向寸动
20 Z轴负向寸动
26 储存机械参数5-5
27 程式保护
28 使用PLC定之JOG速度
29 紧急停止TablVTO是定义於NC系统表. FIG是VTO定义表
1 程式启动
2 程式暂停3M96 状况跳位
4 G31 略过5X轴过行程6Z轴过行程9X轴刀具移探针10Z轴刀具移探针
13 自动归零
14 软体极限关闭
15 改变刀具号码和储存5-6
32 SPI是NC工作时使用的特定输入,是NC和PLC间的桥梁、GDI和SDI皆可构成SPI,其有16个特定输入点.最右边SPI是spi1,最左边SPI是spi16.
SPI定义如所示:SPI bit 定义
1 X轴正向极限
2 X轴反向极限
3 Z轴正向极限4Z轴反向极限
5 X轴归零位置
6 Z轴归零位置
7 X轴归零(外部归零点)
8 Z轴归零(外部归零点)5-7SDA, SEN,W
SDA:T200数位转类比控制主轴速度.当正转时输出电压从0V到10V【数位资料0到07FF】.反转时从0V到-10V【数位资料FFFF到F801】.
【SDA】是用於显示出目前主轴数位资料.
SEN:SEN是即时反应主轴编码器回授计数器资料,其以16进制显示.W是即时反应手轮编码器计数器资料,其以16进制显示.由NC 送至PLC 之M,S,T码.当PLC处理完M,S,T码后,会送出M,S,T码执行完毕讯号给NC .NC 收到后会结束M,S,T码、并继续执行下一单节指令.此项目显示M码资料,该资料会在M码执行完毕讯号被送出后移除.此项目显示S码资料,该资料会在S码执行完毕号被送出后移除.此项目显示T码资料,该资料会在T码执行完毕讯号被送出后移除.5-8G EMGG是用指示是否有G码在执行、当有G码执行时反白.EMG是用以指示紧急停止是否产生,当EMG产生时会反白.
NC: xzf此为PLC产生之位移指令.当位移命令由PLC送至NC时,资料区会显示位移座标和速度.当NC位移至指定机械位置,NC会送NC工作完毕讯号至PLC.
MPOS:显示目前机械座标.
ERR:显示目前跟随误差.
CTR:显示目前CNC编码器计数器值.侦测页2KEY显示键盘输入状态.侦测页3此页显示各轴状态.00 为X 轴, 01 为Z轴,02 为主轴.
5-9T200是全闭回路控制系统,使用负回授技术.AC伺服和DC伺服回路也是闭回路和负回授技术.
VCMD:速度命令
PE:位置偏差
PI:目标位置输入
PF:位置回授
KP:位置回路增益
UVW 或AB:UVW是AC马达电源线.AB是DC马达电源线.
SE:速度误差
SF:速度回授
KV:速度回路增益
SPEED DEVICE:速度回授元件可以是编码器或DC发电机
POSITION DEVICE:位置侦测装置可以是编码器常见伺服方面问题为没有致能讯号或闭回路失败或到位时间过长.5-10伺服致能没有动作
伺服致能没有动作原因有4:
1.轴向没有在动作状态下:在面板后面有轴向致能指示LED.当LED亮时,表示伺服致能送出、请确认轴向相关参数中之动作状态.如未动作,将它改成动作.
2.OT(过行程)状态未和PLC定义相吻合:当侦测到OT(过行程),T200会把致能关闭.OT是先由PLC处理之后,送给VTO,因此我们可以於侦测页检查OT状态、移除OT状态.
3.轴向致能LED亮,但伺服驱动器无法运作:轴向致能LED亮,意即CNC 已送出致能讯号到伺服驱动器.因此无须检查1,2项.剩下问题为配线问题.致能讯号为开集和开射极结构.EN要接到伺服的致能输入,EN-接到驱动器讯号地.有些伺服内部有提供电源给讯号,有些没有、若有则需要由外部供应.此时需要检查配线问题.
4.伺服未准备好产生警示:於此状态下需使用驱动器手册来帮忙找问题.5-11回路失败
状况1:开启电源,回路失败立即出现.回路失败时,会马上关闭伺服致能.因此伺服致能似未送出、但事实上你可以看到致能讯号会闪一下.处理此问题,先自伺服驱动器移除VCMD讯号,但保持致能讯号,以印证速度回路是否动作.重新送上电源,你可能会遇到两种状态.一个是伺服驱动器不正常、其原因为伺服驱动器为正回授状态(正常为负回授),检查配线使之为负回授.另一则为伺服驱动正常、则位置回路为正回授,检查配线是否为负回授,改变A,A- 讯号使回授线为负回授.
状况2:移动一段距离,回路不正常.
1.伺服不是工作在速度模式.AC伺服有速度模式,位置模式和力矩模式.於T200应用,AC伺服驱动器必须在速度模式.检查AC伺服器是否为速度模式.距离之后仍然会回路失败,那是因为CNC 收不到回授讯号以致於超过最大追随误差所致.当马达用手转动时,侦测页中的CNT 会改变,如果CNT资料没有改变即是CNC没有位置回授.於此状况下,请检查回授线.
服工作於不同条件.例如:CNC 设200rpmv伺服为100rpmv,让伺服永远没有达到CNC所要求速度致使超过最大追随误差而产生回路失败.如果状况如上述,必须检查CNC和伺服的参数.
4.机械卡住.机械卡住将导至进给系统阻抗,并进一步导至伺服驱动器过载或过电流.当此情况发生时,马达将停止运转,而导至限随误差过大并触发回失败.在此情形下,须检查机械以找出卡住原因.
5.加减速过快.此情况发生於开始加速之瞬间,因为此时系统需要更大的扭力以驱动进给系统,若马达无法提供足够的扭力、则将迫使速度变慢或产生过载或过电流之状况而导至回路失败.有两种方法可以解决此问题,一是用较长之加减速,另一则为由伺服驱动器和马达提供更大的扭力.5-12到位时间过长当轴向停止时,CNC会执行到位检查,到位时间过长会产生不平衡.
驱动器进给系统有阻或到位范围参数设定过小,都是其原因.调整伺服的平衡,增加伺服驱动器刚性或减少进给系统阻尼或到位范围参数放大都可以解决问题.侦测页可有效率的找出输入, 输出问题.我们可以直接从侦测页检
查输出、输入.例如:I1必须是1,但於侦测页为0,我们可以确定讯号不运作,接著我们可以检查IQB输入相对应之LED是亮或不亮,再来我们可以检查输入源头机械侧.同样规则可用於输出点问题.6-1
配线图是基於以下机械描述:装置描述主轴AC主轴系统,马达后方有1024编码器供伺服驱动器使用,齿
比为1:1.1最大转速8000 RPM.启动讯号(RUN)用於启动主轴,RPM控制为DC -10 V.当有警示时,主轴警示输出.装於主轴内的空气拉刀提供松刀和锁刀之用.
进给系统5mm滚珠螺杆齿比1:1,AC伺服马达10V达到2000RPM.
编码器装於马达后面供驱动器和控制器使用.当警示发生时,驱动器警示输出.冷却冷却泵供切削冷却之用.当警示发生时,警示输出.空气空气供切削和主轴内部吹气使用.当警示发生时,吹气警示输润滑由控制器控制,润滑油不足警示输出、当警示发生.自动换刀刀盘式换刀(ATC),刀库容量4把刀.刀库向前由空气推动.
ATC马达转动刀盘.
6.配线参考6-2
配线需吻合以下需求:需求描述电源开启关闭顺序NFB(无熔丝开关)保护系统打开电源开关的动作控制器开机后送出NC备妥到OTR回路.压下OTR后开启主轴,进给系统和辅助元件电源.紧急停止开关按下,过行程动作,系统会关闭主轴,进给系统和辅助元件电源.放开紧急停止开关,压下OTR开关,会再次把主轴,进给系统,辅肋元件投入.如果OTR没有动作时,过行程会动作,必须关闭主轴,进给系统和辅助元件电源,此动作可藉由OTR按扭暂除.主轴,进给系统和辅助元件电源状态必须送回控制器以防止系统突冲一下.自动断电强迫关闭系统.电源系统AC 220V 单相给T200电源供应器AC 220V 三相供主轴伺服驱动器AC 220V 三相供轴向伺服驱动器AC 220V 单相供DC24V电源供应器AC 220V 单相供辅助元件电磁开关线圈为AC220VDC 24V供近接开关使用NPN型式检测元件需被使用讯号电缆隔离电缆,隔离线两端需接地处理.电源电缆不可干扰讯号电缆FG 回路或串接不被接受,需安装接地板,提供给各元件接地用警示讯号来自於主轴驱动器和伺服驱动器,请参考制造厂的手册主轴驱动器和伺服驱动器IO电源系统必须和IQB的24V系统相同、这些系统设定为外部电源模式.6-10需用NPN 检测器於配线T200 X1X伺服驱动器VCC和DG是否需要接至驱动器依驱动器手册指示来接.6-11T200 X2Z伺服驱动器T200 X3 主轴驱动器6-12所有极限开关为ON状态T200 X6 遥控MPG7-1图面不按比例外观尺寸和固定孔位、固定孔位为4M孔7-2T200安装开孔尺寸IQB尺寸、图面不按比例7-3本机遇各种异常状况将立即显示警示代号与资讯,遇此状况时之处理分类列如
下:代号显示资讯故障处理System check sum errorCNC控制器自我诊断发现有问题. (关机10秒后再试开机、若仍有问题,请通知检修换CPU卡,并重新安装控制软体.)
516
X 轴伺服位置控制回路不正常Z 轴伺服位置控制回路不正常关机10秒后再试开机、若仍有问题,请检查X,Z轴伺服驱动器,马达及接线有否问题,机台移动是否平顺.
546 刚性攻牙时主轴马达闭回路不正
常检查主轴变频器,马达及编码器接线有否问题,主轴旋转是否平顺.
X 轴未到位时间过长Z 轴未到位时间过长
X,Z轴伺服系统未能跟随定位、多种原因所致.处理方式同上.
518 PLC 警示EMG input is on 紧急停机依该机配合PLC处理紧急停机之各可能产生原因,逐项检查.(EMG按钮被按下,过行程移动机台,主轴或伺服马达驱动器有问题.)
501 PLC 警示机电控制部分有问题,依画面指示处理,或通知工作机械原制造厂.
531 机械参数错误, 请重新自档案中载入备份资料机电控制参数有问题,请通知工作机械原制造厂或代理商维修人员重新载入.7-4
511
X 轴超过正向软体极限
X 轴超过负向软体极限Z 轴超过正向软体极限Z 轴超过负向软体极限该轴超越所设软体极限.
(检查机械参数之软体极限设定值是否合理,或程式行程有否超越所设软体极限值).
X 轴超过正向极限
X 轴超过负向极限Z 轴超过正向极限Z 轴超过负向极限
542 X轴超过行程极限,位置已不正确,请在回复后归原点依指示做
544 Z轴超过行程极限,位置已不正7-5
502 内部处理错误Abnormal subroutine return at Nxxx(参阅第6-2节,呼叫副程式)
503 内部处理错误, Exceed program space程式太大,改用磁碟片或DNC执行
505 内部处理错误, IllegealGcode at N%ld程式错误,检查是否给不存在的G码
532 请先做原点复归开机后未曾归零过,程式无法找到原点.
533 在非量刀区侦测到量刀信号先大约量测刀具与侦测器间距离
534 无法侦测到量刀信号先大约量测刀具与侦测器间距离
535 RS232 接收过激错误检查RS232设定或接线
536 RS232 接收同位错误检查RS232设定或接线
537 RS232 接收框格错误检查RS232设定或接线
538 请先做Z 轴的原点复归依指示做
540 请先做X 轴的原点复归依指示做
541 RS232 接收缓冲区过饱和检查RS232接线或传收双边之协定条件是否设定一致Out of memory 程式超出记忆体容量,请改用DNC执行.Devide by zero error或Exception error系统计算错误.
(请尽可能提供该CNC程式给智研科技参考、以便找出错误,并修改之,谢谢合作)7-6ALARM警讯内容
01 Emergency stop tripped 紧急停止作动
02 Over travel tripped or did notrelease过行程作动或过行程暂除没有作用
03 Spindle alarm 主轴不正常警示04Xaxis servo driver alarm X轴伺服驱动器不正常警示05Zaxis servo driver alarm Z轴伺服驱动器不正常警示
06 Coolant is too low or empty 冷却剂不足
07 Automatic tool changer error 自动换刀设备不正常
08 Air pressure too low or empty 空压不足
09 Lube is too low or empty 润滑油不足
10 Tool number is zero 刀号为零
11 Tool number is over tool capacity 预换刀号超过最大储存刀数
12 Chuck is not in right state 夹头未备妥
13 Tool number is the same 预换刀号和现在刀号相同

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