Двигатель введения/выведения тележки с инструментом

Щеточный двигатель постоянного тока используется для движения блока сменщика инструмента вперед и назад из шпинделя. Он называется тележка с инструментом. Двигатель понижает скорость вращения с помощью зубчатой передачи до низкой скорости вращения и затем подсоединяется к рычагу, который вращается на 180° и толкает тележку с инструментом внутрь и наружу.

Примечание: Этот двигатель никогда нельзя разбирать.

 

Двигатель вращения поворотного магазина

Щеточный двигатель постоянного тока используется для вращения инструментального магазина между сменами инструмента. Этот двигатель понижает скорость вращения с помощью зубчатой передачи до низкой скорости вращения и затем подсоединяется к мальтийскому механизму. Каждые 1/2 поворота мальтийского механизма двигают инструментальный магазин на одну позиция инструмента вперед или назад.

Примечание: Этот двигатель никогда нельзя разбирать.

 

ЗАЖИМ/РАЗЖИМ ИНСТРУМЕНТА

Тяговый вал держателя инструмента удерживается зажатым силой пружины. Воздушное давление используется для освобождения зажима инструмента. Когда инструмент разжат, воздух направляется вниз центра шпинделя для очистки конуса от воды, масла или стружки. Команда на разжим инструмента может быть послана из программы (но это довольно опасно), с клавиатуры и кнопкой спереди шпиндельной головки. Две ручные кнопки работают только в режимах MDI или JOG. Воздушные соленоиды зажима/разжима инструмента

 

Соленоиды зажатия/разжатия

Один соленоид контролирует давление воздуха для освобождения зажима инструмента. Это соответствует реле К15. Когда реле запущено, к соленоиду применяется 115 V АС. Это побуждает давление воздуха освободить инструмент. Реле К15 находится на печатной плате ввода-вывода I/O РСВ. Автоматический выключатель СВ4 прервет подучу питания на этот соленоид.

 

Программно-опрашиваемые датчики зажима/разжима инструмента

Два датчика используются для определения позиции механизма зажатия инструмента. Они оба обычно закрыты и один будет включаться в конце перемещения во время разжатия, а второй - во время зажатия. Когда оба датчика замкнуты, это указывает, что тяговый стержень находится между позициями.

 

Операция смены инструмента будет ожидать, пока разжатый датчик определяется перед движением Z-оси вверх от инструмента. Это предотвращает любую возможность поломки сменщика инструмента или его опор.

 

Экран диагностики можно использовать для отображения состояния выходных зажимов реле и входов датчика.

 

Система предварительной зарядки и охлаждения сквозь шпиндель применяет низкое давление воздуха и освобождает зажатый датчик.

 

Переключатель дистанционного разжима инструмента

Датчик дистанционного разжима инструмента устанавливается спереди крышки шпиндельной головки. Он функционирует так же, как кнопка на клавиатуре. Его надо удерживать некоторое время до того, как инструмент будет освобожден, и инструмент останется освобожденным некоторое время после отпускания кнопки.

 

Пока инструмент разжат, воздух прогоняется вниз шпинделя для очистки от стружки, масла или хладагента с держателя инструмента.

 

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ШПИНДЕЛЯ

Функции скорости шпинделя контролируются, в первую очередь, адресными S-кодами. S-адрес определяет количество оборотов в минуту как целое число от 1 до максимальной скорости шпинделя (Параметр 131). ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ ЗАПРЕЩАЕТСЯ ЕГО ИЗМЕНЯТЬ!

 

Шпиндель упрочнен и отшлифован до точных размеров держателя инструмента, что обеспечивает отличное соответствие держателю.

 

Ориентация шпинделя

Ориентация шпинделя выполняется автоматически для смены инструмента и может программироваться с помощью М19. Ориентация выполняется медленным поворотом шпинделя, пока воздушное давление не приведет к опусканию штифта в фиксатор и не заблокирует шпиндель на месте. Этот штифт находится позади мотора шпинделя и выше коробки передач. Если шпиндель ориентирован и заблокирован, посылание команд шпинделю вперед или обратно освободит блокировку.

 

Смазка ориентации шпинделя

Механизм ориентации шпинделя не требует регулярной смазки.

 

Воздушный соленоид ориентации шпинделя (со штифтом)

Соленоид контролирует воздушный клапан, подающий давление на штифт ориентации. Экран диагностики можно использовать для отображения состояния выходных зажимов реле и входов выключателя. Автоматический выключатель СВ4 прервет подачу питания на этот соленоид.

 

 

ЩЕТОЧНЫЕ СЕРВОМОТОРЫ

 

Сервокодеры

Подключенные к каждому сервомотору постоянного тока кодировщики имеют шаг в 2000 строк на оборот. Эти кодировщики также обеспечивают импульс канала Z на один оборот. Кодировщики и Z каналы постоянно находятся под мониторингом для контроля вращения двигателя. Если двигатель зажат, будет получен неправильный сигнал от кодировщика, появится сигнал тревоги. Это обеспечивает точность работы. Не может быть неточности позиции из-за аккумулирования ошибок кодировщика.

 

В случае отсутствия сигнала Z, появится сигнал тревоги. Неисправность кодировщика может быть вызвана загрязнением или неисправностью проводки. В случае загрязнения кодировщика, он должен быть заменен. Все кабеля кодировщика имеют экранирование и находятся в отдельном кабеле. Несоответствие этих требование может привести к появлению шумов и ошибок результата.

 

Никогда не подключайте или отключайте кабеля сервомоторов при включенной системе управления, это может привести к поломке кодировщика.

 

Кодировщики сервомоторов имеют дифференциальные линии моторов. Это означает что А, В и Z сигналы передаются по отдельным парам. При проверке кабелей необходимо убедиться что используются разные пары.

 

Характеристики сервосистемы

Этот станок не обеспечивает постоянное изменение скорости. Требуется некоторое время для ускорения и торможения, и может производиться с постоянным и экспоненциальным ускорением/торможением.

 

Постоянное ускорение является таким типом движения, при котором за равный промежуток скорость увеличивается на равную величину. Эти константы определяются параметрами 7, 21, 35 и 49. Единицы измерения шаги кодировщика в секунду.

 

Экспоненциальное торможение и ускорение является таким типом движения, при котором скорость пропорциональна оставшемуся расстоянию перемещения. Константы ускорения/торможения определяются параметрами 113, 114, 115 и 116. Единицы измерения шаги 0.0001 сек. Ограничение скорости определяется отношением параметров 7 и 113 (для оси Х). Так, если параметр 7 1200000 и параметр 113 равен 750, максимальная скорость для точной интерполяции 1200000 х 0.075 = 90000 шагов/секунду.

Для кодировщика 2000 строк и винтом 6 мм, значение будет следующим:

 

60 x 90000 / 33867 = 159 дюймов в минуту

В режиме нормальной подачи с активным G64, при продолжительном движении торможения осей всегда начинается на равном расстоянии до конечной точки. Это означает что при двух перпендикулярных движениях, кромка угла не будет точно под прямым углом, она будет закруглена.

 

Быстрая подача несколько отличается. Движение быстрой подачи определяется параметрами 101, 102, 103 и 104. Единицы измерения шаги кодировщика. Торможение и разгон производится с постоянной скоростью пока скорость не достигнет определенного значения, после чего производится экспоненциальное ускорение/торможение. Параметр 57 может быть использован для изменения этого поведения.

 

Для избежания закругления углов вы можете указать точную остановку с помощью G09 (не модальный) или G61 (модальный).

 

Траектория инструмента при круговом движении не изменяется экспоненциальным торможением/ускорением, это не вносит погрешность обработки.

 

Установка серводвигателей

Серводвигатель устанавливается в левой нижней части основного шкафа. Никогда не работайте с двигателем пока не погаснет красная лампочка CHARGE. Она находится сверху на плате управления в центре. Пока лампочка не погаснет, в системе остается высокое напряжение даже после выключения! Эта сервосистема содержит четыре платы сервосистемы, платы распределения и вентилятор охлаждения.

 

Подача питания 160 V

Плата распределения имеет постоянное питание в пределах от 145 до 175 вольт. Оно получается из трехфазного переменного тока 115 вольт от трансформатора Т1. 160 вольт подаются на платы серводвигателей осей X, Y, Z, A. Оно фильтруется параллельными конденсаторами 4000 Мкф. Небольшая разрядка создается резисторами через реле при включенной сервосистеме. Отрицательное напряжение подается на землю. Это означает что если реле SDIST выключено, все питание отключается и кабеля безопасны. Это также касается устройства смены инструмента. При падении напряжения ниже 145 вольт появится сигнал тревоги. При превышении 185 вольт будет перегреваться регенеративный резистор. При превышении 180 вольт появится сигнал тревоги.

 

Вентилятор охлаждения

Вентилятор установлен для охлаждения плат сервосистемы. Питание подается от SDIST P7.

 

Платы распределения

Платы распределения используются для раздачи 160 вольт на серводвигателя, низкого напряжения на двигатели переменного тока и мониторинга напряжения питания.

 

На платах имеются три точки:

R2: Регулировка напряжения шины нагрузки регенеративного резистора. Излишняя мощность регенерации замедляет двигатели. Необходимо установить в пределах от 183 до 187 вольт постоянного тока

R11: Регулирует напряжение подаваемое на плату интерфейса мотора А – в – D. Вход 5 вольт программа интерпретирует как 200 вольт на шине.

R15: Регулировка напряжения для генерации сигнала тревоги. Должно быть установлено в пределах от 188 до 192 вольт постоянного напряжения (около 265 вольт переменного).

 

Также установлена красная лампочка CHARGE установлена для индикации заряда на конденсаторах. Лампочка погаснет после падения напряжения ниже 20 вольт.

 

Имеются следующие разъемы:

P1 Low voltage AC power to X drive card (570)

P2 Low voltage AC power to Y drive card (580)

P3 Low voltage AC power to Z drive card (590)

P4 Low voltage AC power to A drive card (600)

P5 12V DC from power supply (860A)

P7 115V AC to fan

P8 160V DC supply to tool changer(80)

P9 Voltage monitor to A-D (980)

P10 Regen load resistor (920)

P11 Relay #1 contacts from IOPCB (110)

P12 Overvoltage status to IOPCB (970)

P13 Ground fault detect signal to IOPCB (1060)

TB1 Three phase 115V AC to SDIST

TB2 +160V DC and return to each servo drive card

 

Установлены три плавких предохранителя мощность 0.5А FU1, FU2. FU3 защищает регенеративную схему от короткого замыкания.

 

Плата сервомоторов

Усилитель сервомотора - это источник тока на основе широтно-импульсного модулятора (PWM). Выходы PWM контролируют ток на трехфазный бесщеточный мотор. Частота PWM: 16 KHz. Усилители ограничены по току до 20 - 22 А максимум. Однако есть предохранительные ограничители как в оборудовании, так и в программном обеспечении, чтобы защитить усилители и моторы от перегрузки по току. Номинальное напряжение для этих усилителей - 320 Вольт. Поэтому пиковая мощность - около 3000 Ватт или 4 Л.С. У усилителей также есть защита от короткого замыкания, высокой температуры и перегрева, в этом случае появится сигнал тревоги.

 

Для защиты от сбоев есть плавкий предохранитель 20 А. Это предохранитель с относительной задержкой срабатывания.

 

Процессор также следит за коротким замыканием на плате.

Имеются следующие разъемы:

P8 160V DC от SDIST PCB

P1 низкое переменное напряжение от SDIST

P3 PWM and H drive control signals

P2 Питание сервомотора

 

Установлены три предохранителя на каждой плате. Каждый на ноге сервомотора. Они имею тип АВС с током 20 А, 200 В. Третий ограничивает положительное напряжение каждой карты. Имеет тип АВС, напряжение 250 В.

 

 

УСТРОЙСТВО ВВОДА-ВЫВОДА

Печатная плата ввода-вывода (IO РСВ) содержит схему для электронного включения и выключения питания сменщика инструмента. Это предотвращает дуговой пробой реле сменщика инструмента и значительно увеличивает срок службы реле. В состав входит регулируемый ограничитель тока к сменщику инструмент. Потенциометр R45 регулирует ограничитель тока к моторам сменщика инструмента. R45 должен быть установлен на предельный ток на значение в пределах от 4 до 6 A.

 

Печатная плата ввода-вывода также содержит схему для обнаружения условия отказа заземления источника питания сервомотора. Если обнаруживается прохождение более 0.5 А через соединение заземления 160V DC шина, создается сигнал тревоги об отказе заземления, и управление отключит сервомоторы и остановится.

 

Реле К6 для насоса подачи хладагента 230 V АС. Оно сменного типа и двухполюсное. Реле от К9 до К12 также являются реле сменного типа для управления сменщиком инструмента.

 

Устройство ввода-вывода состоит из одной печатной платы, называемой ЮРСВ.

Коннекторы печатной платы ввода-вывода следующие:

Р1 16-штырьковые управляющие цепи реле от MOCON 1 до 8 (510)

Р2 16-штырьковые управляющие цепи реле от MOCON 9 до 16 (520)

РЗ 16-штырьковые управляющие цепи реле от MOCON 17 до 24 (М21-М24) (540)

Р4 34-штырьковые вводы к MOCON (550)

Р5 Источник энергии сервомотора на реле 1-1 (110)

Р6 230V АС от СВЗ (930)

Р7 230V АС к насосу подачи хладагента (940)

Р8 Реле автоматического выключения 1-7 (170)

Р9 Команды привода шпинделя (710)

Р10 Вентилятор шпинделя и масляный насос 115VAC (300)

Р12 115V АС к соленоидам шпиндельной головки (880А)

Р13 Входы статуса сменщика инструмента (820)

Р14 Пониженное TSC (900)

Р15 Входы статуса шпиндельной головки (890)

Р16 Вход аварийной остановки (770)

Р17 Нижний вход смазки (960)

Р18 Вход перенапряжения (970)

Р19 Нижний вход воздуха (950)

Р20 Вход перегрева (830)

Р21 Входы статуса привода шпинделя (780)

Р22 Вход M-FIN (100)

Р23 Вход дистанционного разжима (освобождение инструмента) (190)

Р24 Запасной 2 (790)

Р25 Запасной 3 (200)

P26 Запасные терминалы для от М21 до М24

Р27 Дверной замок (1040)

Р28 115 VA от TCB4(910)

Р29 Выход соленоида тормоза А-оси (390)

Р30 Выход мотора тележки сменщика инструмента (81ОА)

Р31 230V АС для стружкоуборочного конвейера (160)

РЗЗ Вход 115V АС, три фазы, для устройства источника питания (90)

Р34 115VACKCRT(90A)

Р35 115V АС к теплообменнику (90В)

Р36 115VACKCB4(90C)

Р37 115V АС запасной (870)

Р38 Открывание двери (1050)

Р39 Выход мотора револьверной головки сменщика инструмента (810)

Р40 (770А) А/В

Р43 Вход сигнала обнаружения отказа заземления (1060) Тормоз Оси

Р44 Тормоз 5-ой оси (319)

Р45 НТС тележка с инструментом

Р46 Стружкоуборочный конвейер (140)

Р47 Сигнал ввода пропуска (1070)

Р48 запасной 1

Р49 запасной 2

Р50 Мотор сопла (200)

Р51 16-штырьковые управляющие цепи реле 17-24 (530)

Р52 запасной 1

Р53 Обнаружение сопла (180)

Р54 Тормоз сервомотора (350)

Р55 Красные / зеленые лампочки (280)

Р56 Насос охлаждения сквозь шпиндель (940А)

Р57 115V запасной

Р58 115V запасной

 

 

12.6 ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ

 

Электронный маховик

Электронный маховик является кодером 100-строк-за-оборот. Мы используем 100 шагов за оборот для перемещения одной из сервоосей. Если ни одна ось не выбрана для ручного перемещения, поворачивание рукоятки не даст эффекта. Когда двигаемая ось достигает своего предела перемещения, вводы маховика будут игнорироваться в направлении, которое может превысить пределы перемещения.

 

Можно использовать Параметр 57 для изменения на обратное направления функционирования маховика.