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浅谈数控机床的抱闸控制

导读: 本文将从原理分析入手,介绍一种比较有效的接线方法。下文主要以广州数控设备有限公司生产的da98b交流伺服驱动单元、sjt伺服电机(带失电制动器)为例予以说明,其它产品的抱闸控制方法可参考其进行。

前言

  在数控铣床、斜床身数控车床中,为了锁住与伺服电机相连的垂直或倾斜工作台,防止机床工作台下滑,须对伺服电机进行抱闸控制。一般来说,伺服电机采用带制动器的伺服电机。但在实际应用中,在机床上电、下电、伺服报警时,偶尔会出现工作台下滑的现象,笔者曾经多次处理过类似问题。从笔者接触了解到的抱闸控制的故障来说,主要有接线方法不正确、参数设置不合理、电机选型不当(制动器额定力矩偏小)等原因引起。参数设置不合理、电机选型不当等原因引起的问题比较好处理。本文将从原理分析入手,介绍一种比较有效的接线方法。下文主要以广州数控设备有限公司生产的da98b交流伺服驱动单元、sjt伺服电机(带失电制动器)为例予以说明,其它产品的抱闸控制方法可参考其进行。

抱闸控制要求

  总体要求:机床上电后正常工作时,伺服电机抱闸释放;机床断电或伺服报警后,伺服电机制动并保持工作台。而且,在机床上电、下电、伺服报警时,不允许工作台出现瞬时下滑的现象。因此,在机床上电、下电、伺服报警等情况时,还必须满足:

  机床上电:伺服电机先激励,延时后再松开抱闸。

  运行时报警或突然掉电:高速运转下的电机先减速(由于在高速下制动会严重影响制动器的寿命,甚至会损坏电机,此点在下文“失电控制器”原理介绍时会给予说明)后再抱紧电机,延时后再关闭电机激励。

  机床下电:先抱紧电机,由于制动器动作需要时间,因此,必须延时后才能再关闭电机激励。

原理分析

  失电制动器

  带制动器的sjt伺服电机采用intorq bfk457系列制动器,intorq bfk457系列制动器为常闭型设计,即失电时制动,通电时释放。其工作电源为dc24v,制动器动作时间小于500ms。

  intorq bfk457系列制动器的控制原理为:当制动器线圈通电时,线圈产生磁场使衔铁盘吸向磁轭,衔铁盘与制动盘脱离;当线圈断电时,磁通消失,衔铁盘被释放,弹簧施压于衔铁盘,将制动盘压紧,由摩擦产生制动力矩达到制动的目的。由于制动力矩是由摩擦而产生的,因此,该失电制动器只能用于保持工作台,不能用于强制停止机器运动,处于运动状态的机器必须先减速或运动停止后再行抱闸。

da98b信号时序分析

  一般来说,数控铣床、斜床身数控车床在上电正常、下电后,工作台不会出现下滑现象。下文将主要针对上电、运动中报警、运行中断使能、下电等瞬时可能下滑的情况予以分析说明。

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