網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸型伺服控制單元(例如大隈osp-u10/u100系統(tǒng))在相應(yīng)的控制軟件配合下,具有實時的調(diào)整能力,例如在hi-g型定位加減速功能中,可以根據(jù)電機的速度和扭矩特性求出相應(yīng)的函數(shù),再以其函數(shù)控制高速定位時的加減速度,從而抑制高速定位時可能引起的振動。定位速度的提高可以縮短非切削時間,提高加工效率。又如在hi-cut型進(jìn)給速度控制功能中,系統(tǒng)可以在讀入零件加工程序後,自動識別數(shù)控指令要求加工的零件形狀(圓弧、棱邊等),自動調(diào)節(jié)加工速度,使之*化,進(jìn)而實現(xiàn)高速高精度加工。
采用高速微處理器和數(shù)字信號處理機(dsp)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)後,硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂?,一些現(xiàn)代控制理論的*算法得到實現(xiàn),進(jìn)而大大地提高了伺服系統(tǒng)的控制性能。
伺服控制單元是數(shù)控系統(tǒng)中與機械直接相關(guān)聯(lián)的部件,它們的性能與機床的切削速度和位置精度關(guān)系很大,其價格也占數(shù)控系統(tǒng)的很大部分。相對來說,伺服部件的故障率也較高,約占電氣故障的70%以上,所以選配伺服控制單元十分重要。
伺服故障除了與伺服控制單元的可靠性有關(guān)外,還與機床的使用環(huán)境、機械狀況和切削條件密切相關(guān)。例如環(huán)境溫度過高,易引起器件過熱而損壞;防護不嚴(yán)可能引起電機進(jìn)水,造成短路;導(dǎo)軌和絲杠潤滑不好或切削負(fù)荷過重會引起電機過流。機械傳動機構(gòu)卡死更會引起功率器件的損壞,雖然伺服控制單元本身有一定的過載保護能力,但是故障情況嚴(yán)重或者多次發(fā)生時,仍然會使器件損壞。有些數(shù)控系統(tǒng)具有主軸和進(jìn)給軸的實時負(fù)載顯示功能(例如大隈osp系統(tǒng)的“當(dāng)前位置”頁面上不僅可以顯示軸運動的實時位置數(shù)據(jù),而且還同時顯示各軸的實時負(fù)載百分比,用戶可以利用這些信息,采取措施來防止事故的發(fā)生。
伺服控制單元的種類
分離型伺服控制單元,其特點是數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制單元相對獨立,也就是說,它們可以與多種數(shù)控系統(tǒng)配用,nc系統(tǒng)給出的指令是與軸運動速度相關(guān)的dc電壓(例如0-10v),而從機床返回的是與nc系統(tǒng)匹配的軸運動位置檢測信號(例如編碼器?感應(yīng)同步器等輸出信號)。伺服數(shù)據(jù)的設(shè)定和調(diào)整都在伺服控制單元側(cè)進(jìn)行(用電位器調(diào)節(jié)或通過數(shù)字方式輸入)。
串行數(shù)據(jù)傳輸型伺服控制單元,其特點是nc系統(tǒng)與伺服控制單元之間的數(shù)據(jù)傳送是雙向。與軸運動相關(guān)的指令數(shù)據(jù)、伺服數(shù)據(jù)和報警信號是通過相應(yīng)的時鐘信號線、選通信號號、發(fā)送數(shù)據(jù)線、接收數(shù)據(jù)線、報警信號線傳送。從位置編碼器返回nc裝置的有運動軸的實際位置和狀態(tài)等信息。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸型伺服控制單元,其特點是軸控制單元密集安裝在一起,由一個公用的dc電源單元供電。nc裝置通過fcp板上的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊的連接點sr、st與各個軸控制單元(子站)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊的sr、st點串聯(lián),組成伺服控制環(huán)。各個軸的位置編碼器與軸控制單元之間是通過二根高速通信線連接,反饋的信息有運動軸位置和相關(guān)的狀態(tài)信息。
串行數(shù)據(jù)傳輸型和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸型伺服控制單元的伺服參數(shù)在nc裝置中用數(shù)字設(shè)定,開機初始化時裝入伺服控制單元,修改和調(diào)整都十分方便。