實際調(diào)試時,我們分別應(yīng)用惠豐變頻器的正反轉(zhuǎn)功能與多段速運行功能,滿足刀庫的正反轉(zhuǎn)與兩級速度要求。利用兩個接近開關(guān)進行刀庫計數(shù)及定位。接近開關(guān)信號時序圖如圖2所示。每一個TM周期為刀庫傳動齒輪轉(zhuǎn)動一個齒的距離。通過計算得知,刀庫齒輪每轉(zhuǎn)動4個齒為一個刀套的距離。通過PLC運算處理,利用計數(shù)器計數(shù),可實現(xiàn)刀庫計數(shù)運轉(zhuǎn)。并在刀庫運行至目標(biāo)刀位前一刀庫位置時進行減速運轉(zhuǎn)(變頻調(diào)速器運行頻率為10~15Hz),至目標(biāo)刀位停止。以前我廠刀庫檢測定位采用一個編碼器,且多為進口的,現(xiàn)在采用兩個接近開關(guān)即可實現(xiàn),降低了成本,且性能可靠。刀庫快速運轉(zhuǎn)時,變頻調(diào)速器運行頻率為30~40Hz,慢速時為10~15Hz,可以進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),就近找刀。由于刀庫降速比大,慣性大,運行速度可以不必太快,故實現(xiàn)定位功能較為容易。
在調(diào)試機械手時,出現(xiàn)了一問題,即機械手停止運行時,不能準(zhǔn)確停在零位。機械手有一個零位開關(guān),換刀時,要求機械手從零位開始起動,運行時零位信號由1變?yōu)?,低電平輸出。當(dāng)再次回到零位時,零位信號則由0變?yōu)?,高電平輸出,此時要求機械手停止運行,并準(zhǔn)確停在零位(圖3)。由于機械手慣性小,運行速度快,當(dāng)NC再次檢測到零位信號時,即零位信號由0變?yōu)?時,馬上發(fā)出指令讓機械手停止運行,但其停止位置往往越過零位,見圖3中A位置。這顯然是不允許的,因為機械手稍微偏離零位,當(dāng)機床Z軸向下運動時就會撞上機械手造成損害。經(jīng)過觀察分析,發(fā)現(xiàn)造成這種情況是因為高速運行的電動機若由變頻器驅(qū)動,其停止時會有很大一部分動能傳遞至傳動機構(gòu)上。如傳動機構(gòu)慣性大,可能不會產(chǎn)生明顯的影響,而對于凸輪機械手這樣的小慣性傳動機構(gòu)則會產(chǎn)生明顯影響。當(dāng)我們增加變頻調(diào)速器的制動單元時,效果不甚明顯。為此,我們增加了一個能耗制動回路,見圖1虛框部分。當(dāng)機械手運行至零位時,立即把驅(qū)動電動機與變頻調(diào)速器斷開,并將電動機電樞的三根線連至制動電阻上。這樣,電機中的動能大部分泄放到制動電阻上,剩余動能很小,對機械手的停止位置就不會產(chǎn)生明顯影響。經(jīng)過多次試驗,機械手停止位置都變得比較準(zhǔn)確了。后來我們在此基礎(chǔ)上,為機械手增加了一個更直接的零位開關(guān)(或稱作機械手保護開關(guān)),整個換刀機構(gòu)的運行就更加可靠、安全。