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    伺服主轴整体解决方案
    数控机床 伺服主轴整体解决方案
    伺服主轴整体解决方案

    摘要:本文介绍了麦米电气SPS的三种伺服主轴整体解决方案。

    关键词:车床,SPS驱动器,伺服主轴

     

    一、 引言 

    有没有一款产品,能够全面覆盖几乎所有伺服主轴行业的应用?

    答案是肯定的,那就是麦米电气伺服主轴驱动器SPS系列。

    麦米电气技术团队深耕机床行业多年,深谙各类机床主轴控制工艺、主轴特点,深挖伺服主轴各个行业。随着技术的积累,无论是传统车床、还是高速高光机、高速钻攻机、车铣复合、加工中心、走芯机、机床第四、第五轴,SPS系列相关产品都有对应的解决方案;从机械主轴、电主轴、直线电机、到DDR马达,从传统方波增量PG到旋波增量PG再到高位单/多圈通讯PG,从脉冲指令到CanOpen、EtherCAT总线指令,SPS系列产品驱动控制技术不断取得突破,在伺服主轴及相关细分领域不断延伸,再延伸……

    二、SPS系列产品介绍

    1、SPS系列产品简介:

    •  SPS-4Txx:单闭环方波光电增量PG型

    •  SPS-ABS-4Txx:单闭环绝对值PG型

    •  SPS-SIN-4Txx:单闭环正余弦PG型

    •  SPS-RLV-4Txx:单闭环旋转变压器PG型

    •  SPS-4Txx-DCL:双闭环绝对值+旋波增量PG型

    •  SPS-4Txx-DCL02:双闭环双光电增量PG型

    •  SPS-4Txx-N:总线型

    2、SPS系列产品特点:

    •  优化的电机控制算法,兼容异步/同步轴,动态响应高,快速加、减速不跳闸

    •  大裕量的硬件设计,最高2.5倍过载

    •  支持各类编码器,ABZ/ABZ-UVW、SINCOS、resolver、多摩川绝对值、海德汉绝对值、SICK绝对值、雷尼绍等一网打尽

    •  最高16位AI扩展输入,保证速度跟随精度

    •  最大支持4MHz脉冲频率输入,配合旋波细分,保证分度控制精度

    •  支持CanOpen、EtherCAT总线控制,更快速,更精准,配线更简洁

    三、SPS系列产品应用

    1、机械主轴

    以数量巨大的车床为类,目前配置主要还是异步伺服电机+皮带+机械主轴的方案,极少数是同步电主轴(成本高)。存在如下三种方案:

       1.1单闭环或半闭环方案

       该方案伺服主轴电机安装编码器,主轴可不安装编码器,驱动器闭环控制,分频信号反馈给系统,配同步带,可对主轴进行分度操作,如下图:

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        1 .2全闭环或双闭环方案

       该方案是为了对主轴分度进行更加精准的控制,克服中间传动环节带来的偏差,提升设备的性能。如下图:

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      1.3假闭环

      该方案是指原有普通数控车床为普通变频控制,电机没有编码器,但主轴有编码器,在此基础上进行的改造升级,即把原有变频器换成SPS,取主轴编码器信号反馈给驱动器,主轴控制就多了C轴功能,支持外部回零或系统脉冲回零,如下:

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    2、 电主轴

    电主轴广泛应用于高速高精度加工的场合,有异步和同步轴,对速度转矩稳定性、加减速响应、定位精度、定位力度等均有一定要求的设备,如高光机、精雕机等,控制要求多以闭环为主,加装正余弦编码器有利于定位精度和定位力度的控制。

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    3、 异步伺服主轴

    主要指负载和电机为机械直连,没有中间环节,主要用于加工中心、钻攻机等设备。

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    4、 DDR马达

    更多功能复合、更高效率、更高精度,更高时间利用率等越来越是加工制造业的诉求。为减少工件加工过程中的人为装夹次数以提高效率、节省时间、保障精度,在已有X,Y,Z轴的基础上复合A或B轴(第四、五轴),以满足更高的加工需求。

    目前第四、五轴用的比较多的就是DDR马达,特点是低转速,高扭矩,多点定位精度高。

    配置案例:触摸屏+ PLC(MC200E)+220V_7R6-SPS驱动器+晟昌直驱电机(BISS_C 26位绝对值编码器)