伺服調(diào)試步驟(課程200910)

伺服調(diào)整課程概要BEIJING-FANUC目的:提高定位精度,提高加工面和加工形狀精度,縮短加工時間.步驟:使用伺服HRV控制的伺服調(diào)整步驟.效果和手段:基本設定達到什么效果手動調(diào)整達到什么效果一鍵設定使用工具:SERVOGUIDE軟件SERVOGUIDE達到什么效果2/2/20231BJFANUCLZW伺服調(diào)整步驟BEIJING-FANUC伺服調(diào)整步驟和方法1.初始化設定2.手動對各種功能的調(diào)整或一鍵設定,一鍵調(diào)整3.用SERVOGUIDE進一步優(yōu)化2/2/20232BJFANUCLZW伺服調(diào)整內(nèi)容BEIJING-FANUC伺服調(diào)整步驟和方法使用HRV2控制的數(shù)字伺服參數(shù)初始設定速度增益調(diào)整

IP控制,PI控制;速度增益,HRV濾波器.

位置控制參數(shù)調(diào)整加減速類型;快速進給波形,位置增益形狀誤差抑制功能位置前饋功能,反向間隙補償功能停止時振動抑制功能

N脈沖抑制功能,停止時比例增益降低功能移動中振動抑制功能2/2/20233BJFANUCLZW手動調(diào)整步驟框圖BEIJING-FANUC3加/減速來自CNC的指令5位置增益2高速速度控制2機床共振回避過濾器1伺服HRV電流控制4前饋++伺服的調(diào)整原則：調(diào)整位置增益可以提高加工產(chǎn)品精度，提高速度增益可以改善電機對于速度的響應能力即加減速的能力，但前提是機床不能產(chǎn)生位置的過沖和機床的震動2/2/20234BJFANUCLZW高速高精度加工伺服調(diào)整步驟(手動調(diào)整時)BEIJING-FANUC高速高精度相關的參數(shù)初始設定值高速速度控制的調(diào)整快速移動加/減速的調(diào)整位置增益的調(diào)整2/2/20235BJFANUCLZW高速高精度加工伺服調(diào)整步驟(手動一鍵設定調(diào)整時)BEIJING-FANUC高速高精度相關的參數(shù)初始設定值伺服功能參數(shù)一鍵設定高速速度控制的調(diào)整,速度增益自動設定高速高精度參數(shù)一鍵設定2/2/20236BJFANUCLZW高速高精度加工伺服調(diào)整步驟(使用SERVOGUIDE時)BEIJING-FANUC高速高精度相關的參數(shù)初始設定值高速速度控制的調(diào)整快速移動加/減速的調(diào)整位置增益的調(diào)整基于圓弧的調(diào)整基于四角的調(diào)整基于帶有1/4圓弧的四角形狀的調(diào)整2/2/20237BJFANUCLZW伺服調(diào)整畫面BEIJING-FANUC2/2/20238BJFANUCLZW系統(tǒng)對應的伺服軟件版本BEIJING-FANUC2/2/20239BJFANUCLZW步驟一數(shù)字伺服參數(shù)的初始設定BEIJING-FANUC設定內(nèi)容:使用的伺服電動機的種類和電動機每轉移動量,進行初始設定數(shù)字伺服參數(shù)說明:在全閉環(huán)機床上第一次啟動時,建議先在半閉環(huán)狀態(tài)下啟動,在確認所有動作正確無誤后,再切換到全閉環(huán)狀態(tài)進行最終檢查2/2/202310BJFANUCLZW數(shù)字伺服參數(shù)的初始設定BEIJING-FANUCCMR誤差寄存器伺服放大器n/m參考計數(shù)器容量GRID參數(shù)1821參數(shù)1850參數(shù)2084/2085參數(shù)1820電機診斷300自動手動移動指令+_從直線標尺接出2/2/202311BJFANUCLZW電機型號BEIJING-FANUCA06B-XXXX-BXXX或β、αXXX/XXX注:X代表數(shù)字或字母電機標牌2/2/202312BJFANUCLZW伺服電機規(guī)格BEIJING-FANUC電機規(guī)格:規(guī)定了電機的型號/軸類型/檢測器xxxx代表的內(nèi)容02Modelα1/5000i05Modelα2/5000i23Modelα4/4000i27Modelα8/3000i43Modelα12/3000i47Modelα22/3000i53Modelα30/3000i57Modelα40/3000i例如:A06B-02xx-By0zyy代表的內(nèi)容0錐軸1直軸3錐軸帶24VDC制動器4直軸帶24VDC制動器zz代表的內(nèi)容0脈沖編碼器αA1000i1脈沖編碼器αI1000i2脈沖編碼器αA16000i2/2/202313BJFANUCLZWFANUC內(nèi)置編碼器類型脈沖編碼器名稱分辨率類型αA1000i1000000脈沖/rev絕對αI1000i1000000脈沖/rev增量αA16000i16000000脈沖/rev絕對βA128i131072脈沖/rev絕對βA64i65536脈沖/rev絕對αi/βi脈沖編碼器任一脈沖編碼器,在設定上都將電機每轉動1圈作為1000000脈沖而進行參數(shù)設定.αA16000i若與AI納米輪廓控制組合使用,則效果更佳.2/2/202314BJFANUCLZW顯示伺服設定畫面BEIJING-FANUC在急停狀態(tài)下接通電源設定顯示伺服設定畫面用的參數(shù)SVS參數(shù)3111#0(SVS)0:不顯示伺服設定/伺服調(diào)整畫面1:顯示伺服設定/伺服調(diào)整畫面3.切斷一下電源,再接上電源2/2/202315BJFANUCLZW顯示伺服設定畫面BEIJING-FANUC4.按以下步驟顯示伺服參數(shù)的設定畫面(伺服設定畫面)首先按鍵SYSTEMPARAM參數(shù)DIGNOS診斷PMCPMCSYSTEM系統(tǒng)(OPRT)(操作)PITCH螺補SV.PRM伺服參數(shù)SV.PRM伺服參數(shù)2/2/202316BJFANUCLZW顯示伺服設定畫面BEIJING-FANUC2/2/202317BJFANUCLZW顯示伺服設定畫面BEIJING-FANUC初始設定位參數(shù)2000電動機號參數(shù)2020AMR參數(shù)2001CMR參數(shù)1820進給變比參數(shù)2084,2085移動方向參數(shù)2022速度脈沖數(shù)參數(shù)2023位置脈沖數(shù)參數(shù)2024參考計數(shù)器參數(shù)18212/2/202318BJFANUCLZW確認信息BEIJING-FANUCNC的機型名稱Series16i-B伺服電機的型號名稱α8/3000i電機內(nèi)置的脈沖編碼器的種類αA/1000i分離式位置檢測器的有無比如:無電機每轉動一圈的機床的移動量10mm/電機每轉動1圈機床的檢測單位0.001mmNC的指令單位0.001mm2/2/202319BJFANUCLZW伺服參數(shù)初始設定BEIJING-FANUC2/2/202320BJFANUCLZW輸入初始設定所需要的參數(shù)BEIJING-FANUC1.初始設定位全部設為”0”00000000#7#6#5#4#3#2#1#0位#0的設定如下所示對于FS0-C,FS15-A的NC,#0=0:在最小單位1μm上使用#0=1:在最小單位0.1μm上使用對于FS16,18以后的NC,#0=0:在半閉環(huán),全閉環(huán)的機床上,在下述以外的情況時使用#0=1:在全閉環(huán)上,使用位置反饋脈沖數(shù)超過”32767”的檢測器設定#0=1時,用1/10的值進行設定2/2/202321BJFANUCLZW初始設定位BEIJING-FANUC位置脈沖數(shù)的設定大于32767時的設定初始設定位bit0(高分辨率位)應根據(jù)以往的指令單位予以變更.而現(xiàn)行的i系列CNC上,指令單位和初始設定位#0之間不存在相互依存關系.當然,按照以往方式進行設定也不會有什么問題,但是,若使用位置反饋脈沖變換系數(shù),則設定起來將會更加容易.參數(shù)號內(nèi)容設定值范圍備注2185位置反饋脈沖數(shù)變換系數(shù)2/2/202322BJFANUCLZW初始設定位BEIJING-FANUC90E0,D0系列,90B0系列,90B5,90B6系列,90B1系列:請使用位置反饋脈沖變換系數(shù),以兩個參數(shù)的乘積設定位置脈沖數(shù).電機每轉動一圈的來自分離式檢測器的反饋脈沖數(shù)=位置脈沖數(shù)x位置反饋脈沖數(shù)變換系數(shù)9096系列:由于與位置反饋脈沖變換系數(shù)不對應,請按照以往的方式,將初始設定位bit0設為1,將速度脈沖數(shù),位置脈沖數(shù)的設定值設為1/10.電機每轉動1圈的來自分離式檢測器的反饋脈沖數(shù)=位置脈沖數(shù)x102/2/202323BJFANUCLZW設定電動機號BEIJING-FANUC2.設定電動機號確認在伺服電動機的標簽上標明的(參照下例)型號第2部分的4位號碼.例A06B-xxxx-Bxxxx電動機型號xxxx代表的內(nèi)容02Modelα1/5000i05Modelα2/5000i23Modelα4/4000i27Modelα8/3000i43Modelα12/3000i47Modelα22/3000i53Modelα30/3000i57Modelα40/3000i例如:A06B-02xx-By0z2/2/202324BJFANUCLZWi系列伺服電機代碼表BEIJING-FANUC電機型號β4/4000isβ8/3000isβ12/3000isβ22/2000isαc4/3000i電機代碼156(256)158(258)172(272)174(274)171(271)電機型號αc8/2000iαc12/2000iαc22/2000iαc30/1500iα2/5000i電機代碼176(276)191(291)196(296)201(301)155(255)電機型號α4/4000iα8/3000iα12/3000iα22/3000iα30/3000i電機代碼173(273)177(277)193(293)197(297)203(303)電機型號α40/3000iα4/5000isα8/4000isα12/4000isα22/4000is電機代碼207(307)165(265)185(285)188(288)215(315)電機型號α30/4000isα40/4000isα50/3000isα50/3000isα100/2500is電機代碼218(318)222(322)224(324)225(325)FAN235(335)2/2/202325BJFANUCLZWi系列主軸伺服電機代碼表BEIJING-FANUC電機型號β3/10000iβ6/10000iβ8/8000iβ12/7000iαc15/6000i電機代碼332333334335246電機型號αc1/6000iαc2/6000iαc3/6000iαc6/6000iαc8/6000iαc12/6000i電機代碼240241242243244245電機型號α0.5/10000iα1/12000iα1.5/10000iα2/10000iα3/10000iα6/10000i電機代碼301302304306308310電機型號α8/8000iα12/7000iα15/7000iα18/7000iα22/7000iα30/6000i電機代碼312314316318320322電機型號α40/6000iα50/4500iα1.5/10000iα2/15000iα3/12000iα6/12000i電機代碼323324305307309401電機型號α8/10000iα12/10000iα15/10000iα18/10000iα22/10000i電機代碼402403404405406電機型號α12/6000ipα12/8000ipα15/6000ipα15/8000ipα18/6000ipα18/8000ip電機代碼407408409電機型號α22/6000ipα22/8000ipα30/6000ipα40/6000ipα50/6000ipα60/4500ip電機代碼4104114124134142/2/202326BJFANUCLZW電樞倍乘比BEIJING-FANUC檢測單位由后面敘述的進給變比(柔性進給變比)的設定和電動機每轉的機床移動量決定3.設定AMR(電樞倍增比)在現(xiàn)在的α系列中,由于不使用,所以全部設為”0”使用電動機的種類#7#6#5#4#3#2#1#0在所有α系列及S系列中帶有串行脈沖編碼器A,B00000000用舊軟件驅動S系列電動機時,有部分設定是不同的2/2/202327BJFANUCLZW設定指令倍乘比BEIJING-FANUC4.設定CMR(指令倍乘比)CMR決定由NC輸入伺服的移動量的指令倍率CMR(倍率)=最小移動單位(NC)/檢測單位(伺服)例:對于NC側發(fā)出1個脈沖指令,機床移動1μm時的最小移動單位是1μm/脈沖伺服的檢測單位則為0.001mm/脈沖,則CMR=1(x1)根據(jù)CMR(倍率),按下列條件計算設定值CMR從1/2到1/27時設定值=1/CMR(倍率)+100CMR從1到48時設定值=2xCMR(倍率)2/2/202328BJFANUCLZW設定指令倍乘比BEIJING-FANUCxCMR位置控制速度控制n/m參考計數(shù)器容量GRID參數(shù)1821參數(shù)1850參數(shù)2084/2085參數(shù)1820診斷300自動手動移動指令+_這里為每脈沖單位(最小移動單位)檢測單位電動機?機床位置檢測器檢測單位由后面敘述的進給變比(柔性進給變比)的設定和電動機每轉的機床移動量決定2/2/202329BJFANUCLZW設定柔性進給變比(N/M)BEIJING-FANUC5.設定進給變比N/M(柔性進給變比n/m)機床響應指令脈沖正確移動時,為了使位置反饋脈沖數(shù)與指令脈沖數(shù)相同而設定檢測比.使用半閉環(huán)時N/M=電動機每轉所需要的位置反饋脈沖數(shù)/1000000(脈沖編碼器每轉的位置反饋脈沖數(shù))不管那種α脈沖編碼器,分母都用100萬進行計算分子與分母的關系,必須是“分子<分母”電動機1轉的移動量1μm檢測0.1μm檢測備注5mm8mm10mm12mmn=5,m=1000n=8,m=1000n=10,m=1000n=12,m=1000n=5,m=100n=8,m=100n=10,m=100n=12,m=100用0.1μm作為檢測單位時,必須使用αA1000或串行脈沖編碼器A.2/2/202330BJFANUCLZW使用全閉環(huán)BEIJING-FANUC使用全閉環(huán)時N/M=移動一定距離所需要的位置反饋脈沖數(shù)/移動一定距離后由檢測器發(fā)生的脈沖數(shù)用它的真分數(shù)值(最大值不超過32767)進行設定.在全閉環(huán)上使用時,本設定也可用以前的DMR代替在全閉環(huán)中,位置檢測器使用串行輸出方式時N/M=檢測器的檢測單位(μm)/NC的最小設定單位(μm)例)線性尺海德漢公司制造:0.1μm

回轉編碼器FANUCαA1000S:100萬脈沖/r

海德漢公司制:2脈沖/r202/2/202331BJFANUCLZW設定移動方向BEIJING-FANUC6.設定移動方向設定給出正方向指令時的電動機轉向設定值對著電動機軸端看的旋轉方向111逆時針旋轉-111順時針旋轉2/2/202332BJFANUCLZW設定速度脈沖數(shù)位置脈沖數(shù)BEIJING-FANUC7.設定速度脈沖數(shù),位置脈沖數(shù)設定電動機每轉的速度反饋脈沖數(shù)和位置反饋脈沖數(shù)半閉環(huán)時設定項目最小設定單位1μm0.1μm初始設定位#000速度反饋脈沖數(shù)81928192位置反饋脈沖數(shù)12500125002/2/202333BJFANUCLZW全閉環(huán)設定速度脈沖數(shù)位置脈沖數(shù)BEIJING-FANUC2/2/202334BJFANUCLZW全閉環(huán)設定速度脈沖數(shù)位置脈沖數(shù)BEIJING-FANUC位置脈沖數(shù)的設定大于32767時初始設定位bit0(高分辨率位)應根據(jù)以往的指令單位予以變更,而在現(xiàn)在的i系列CNC上,指令單位和初始設定位#0之間不存在相互依存關系.當然,按照以往的設定本身不會有什么問題,但若按照下列方式考慮,設定會更加簡單.90B0系列:請使用位置反饋脈沖變換系數(shù),以兩個參數(shù)的乘積設定位置脈沖數(shù).9096系列:由于與位置反饋脈沖變換系數(shù)不對應,請按照以往的方式,將初始設定位bit0設為1,將速度脈沖數(shù),位置脈沖數(shù)的設定值設為1/10.2/2/202335BJFANUCLZW全閉環(huán)設定速度脈沖數(shù)位置脈沖數(shù)BEIJING-FANUC當分離式檢測器的分辨率細而位置反饋脈沖數(shù)大于32767的值時,請采取下列對策a)90B0系列的情形位置反饋脈沖數(shù)=AXB在進行上述設定時,選擇A在32767之內(nèi)的BA:位置反饋脈沖數(shù)(小于等于32767)B:位置反饋脈沖數(shù)變換系數(shù)2024(FS16i)位置反饋脈沖數(shù)2185(FS16i)位置反饋脈沖數(shù)變換系數(shù)2/2/202336BJFANUCLZW全閉環(huán)設定速度脈沖數(shù)位置脈沖數(shù)BEIJING-FANUC(設定例)使用最小分辨率為0.1μm的線性尺,電機每轉動1圈的移動距離為16mm的情形由于Ns=電機每轉動1圈的移動距離(mm)/檢測器的最小分辨率(mm)=16mm/0.0001mm=160000(>32767)=10000x16因此,進行如下設定:A:10000B:16注釋電機的檢測器為αi脈沖編碼器的情形(速度脈沖數(shù)=8192)請盡可能設定變換系數(shù)為2的乘方值(2,4,8,…).(軟件內(nèi)部中所使用的位置增益值將更加準確)當位置脈沖數(shù)的設定值變得非常大時,由于位置增益的位數(shù)減少,有時會導致進行插補的2軸之間出現(xiàn)微妙的相應性差異.為了避免這一問題,請進行下列設定?.2/2/202337BJFANUCLZW參考計數(shù)器容量BEIJING-FANUC直線軸:參考計數(shù)器=電機每轉動一圈所需的位置脈沖數(shù)或其整數(shù)分之一旋轉軸參考計數(shù)器=電機每轉動一圈的位置脈沖數(shù)/M或其整數(shù)分之一電機和工作臺之間的減速比為M/N時(M和N為整數(shù),M/N為不可再約分的分數(shù))旋轉軸上電機和工作臺的旋轉比不是整數(shù)時,需要設定參考計數(shù)器的容量,以使參考計數(shù)器=0的點(柵格點)相對于工作臺總是出現(xiàn)在相同位置.因此,需要將旋轉軸上的電機每轉動1圈的位置脈沖數(shù)假設為1/M.2/2/202338BJFANUCLZW參考計數(shù)器容量BEIJING-FANUC例:檢測單位=1μm,滾珠絲杠的螺距=20mm/每轉,減速比=1/17的系統(tǒng)電機每轉動1圈所需的位置脈沖數(shù)=20000/171821(FS30i,16i)參考計數(shù)器容量(分子)2179(FS30i,16i)參考計數(shù)器容量(分母)作為參考計數(shù)器容量的分母設定值,假定最大為100左右的值.在試圖設定比上述值更大的值時,會導致柵格寬變得非常小,因此,難以采用柵格方式的回零,這一點需要引起注意.此外,分母的參數(shù)不會顯示在伺服設定畫面上,因此,請從參數(shù)畫面進行設定.在本例中,假定分子=20000,分母=17.注釋:即使在使用分數(shù)設定的情形下,在半閉環(huán)旋轉軸下減速比為M/N時,請設定電機每轉動1圈的位置脈沖數(shù)/M參考計數(shù)器=電機每轉動1圈的位置脈沖數(shù)/M或其整數(shù)分之一2/2/202339BJFANUCLZW參考計數(shù)器容量BEIJING-FANUC例:改變檢測單位的方法2/2/202340BJFANUCLZW參考計數(shù)器容量BEIJING-FANUC2/2/202341BJFANUCLZW參考計數(shù)器容量BEIJING-FANUC參考計數(shù)器容量指定柵格方式返回參考點的柵格間隔2/2/202342BJFANUCLZW伺服系統(tǒng)的檢測單位BEIJING-FANUC根據(jù)CMRDMR及柔性進給變比的設定,決定伺服系統(tǒng)的檢測單位(每個脈沖的指令和機械系統(tǒng)的移動單位)伺服分辨率:相當誤差計數(shù)一個脈沖的移動量最小指令增量指CNC送到機床的最小指令單位檢測單位指檢測機床位置的最小單位設定柔性進給齒輪(F.FG)通過使來自脈沖編碼器,分離式檢測器的位置反饋脈沖可變,即可相對于各類滾株絲杠的螺距,減速比而輕而易舉地設定檢測單位.2/2/202343BJFANUCLZW單位系BEIJING-FANUC2/2/202344BJFANUCLZWFSSB設定畫面BEIJING-FANUC2/2/202345BJFANUCLZWFSSB設定BEIJING-FANUCNo.1902#0=0,可在FSSB的設定畫面上進行自動設定.使用FSSB連接伺服放大器,需要定義下列伺服參數(shù).No.1023No.1905No.1910-1919No.1936和1937軸的設定將根據(jù)由FSSB設定畫面輸入的軸和放大器的信息自動計算.用該計算結果,自動設定參數(shù)No.1023,1905,1910-1919,1936和1937.同時參數(shù)No.1902#1=1,表示個參數(shù)已完成設定.NC斷電,開機,以使各軸按這些參數(shù)工作.2/2/202346BJFANUCLZWFSSB設定BEIJING-FANUC90D0,90E0HRV3HRV2TYPEA9(全閉環(huán)8)12TYPEBNo.1023不能設4的倍數(shù),1個DSP只能控制3個軸No.1092手動設定No.1905#6No.1905#7No.1936No.1937X120B1Y121C2Z122D3A123E02/2/202347BJFANUCLZWFSSB設定BEIJING-FANUC參數(shù)號內(nèi)容1437601437711437821437941438032143813214382321438332No.14304～14357;No.14376～14383;

參數(shù)號內(nèi)容1430401430511430621430741430851430961431081431191431210143136414314-5614315-9614316…???2/2/202348BJFANUCLZWFSSB設定BEIJING-FANUCFSSB手動設定:No.14384～14391參數(shù)號內(nèi)容14384514385614386814387914388321438932143903214391322/2/202349BJFANUCLZW高速高精度加工調(diào)整BEIJING-FANUC目的:提高定位精度,提高加工面和加工形狀精度,縮短加工時間.步驟:使用伺服HRV控制的伺服調(diào)整步驟.效果和手段:基本設定達到什么效果手動調(diào)整達到什么效果一鍵設定使用工具:SERVOGUIDE軟件SERVOGUIDE達到什么效果2/2/202350BJFANUCLZW伺服調(diào)整步驟BEIJING-FANUC伺服調(diào)整步驟和方法使用HRV2控制的數(shù)字伺服參數(shù)初始設定速度增益調(diào)整IP控制,PI控制;速度增益,HRV濾波器.位置控制參數(shù)調(diào)整加減速類型;快速進給波形,位置增益形狀誤差抑制功能位置前饋功能,反向間隙補償功能停止時振動抑制功能N脈沖抑制功能,停止時比例增益降低功能移動中振動抑制功能2/2/202351BJFANUCLZW說明BEIJING-FANUC最靠近電機的伺服HRV電流控制擔負著按照高速速度控制輸出的指令運轉電機的作用,伺服HRV電流控制的性能支撐高速速度控制的性能.此外,高速速度控制按照位置控制輸出的速度指令對電機速度進行控制.要提高對作為最終目標的位置指令進行追蹤,需要提高位置增益設定.為此,需要提高高速速度控制的性能,而要提高該性能,則需要提高伺服HRV電流控制的性能.也就是說,在為提高伺服控制性能的伺服調(diào)整中,改善構成伺服控制基礎的伺服HRV電流控制是首先應該解決的項目,接下來需要解決的項目是高速速度控制和位置控制.總之,通過進行伺服HRV控制,即可提高電流環(huán)路的響應,從而實現(xiàn)速度環(huán)路,位置環(huán)路的高增益化.高增益化不僅可提高指令追蹤性能,提高控制外力干擾的性能,而且還具有簡化象限突起補償?shù)人欧δ苷{(diào)整的效果,可以使伺服調(diào)整更加簡單.2/2/202352BJFANUCLZW框圖BEIJING-FANUC4加/減速來自CNC的指令6位置增益3高速速度控制3機床共振回避過濾器2伺服HRV電流控制5前饋++2/2/202353BJFANUCLZW伺服調(diào)整步驟BEIJING-FANUC高速高精度相關的參數(shù)初始設定值伺服HRV控制的設定高速速度控制的調(diào)整快速移動加/減速的調(diào)整位置增益的調(diào)整基于圓弧的調(diào)整基于四角的調(diào)整基于帶有1/4圓弧的四角形狀的調(diào)整2/2/202354BJFANUCLZW伺服調(diào)整步驟BEIJING-FANUC在進行伺服調(diào)整之前,在下表中示出一開始應該設定的參數(shù)設定值.只要設定下面的值,2/2/202355BJFANUCLZW1.高速高精度相關的參數(shù)初始設定值BEIJING-FANUC在開始以高速高精度為目標的伺服調(diào)整之前,設定最低限度所需的參數(shù)30i/16i等設定值內(nèi)容20040X000011HRV2控制有效*12040標準設定值電流環(huán)路積分增益*12041標準設定值電流環(huán)路比例增益*12003#31PI控制有效*22017#71速度環(huán)路比例項高速處理功能有效*32006#41速度反饋的取入1ms有效2016#31停止時比例增益可變功能有效21192(1μm檢測)20(0.1μm檢測)停止時比例增益可變功能:停止判斷水平(檢測單位)18255000伺服環(huán)增益2021128負載慣量比(速度環(huán)路增益)2202#11切削/快速移動分別速度環(huán)路增益可變功能有效2107150切削時速度環(huán)路增益倍率2/2/202356BJFANUCLZW基本參數(shù)BEIJING-FANUC1.通過設定伺服HRV2控制用電機型號,即可自動加載最佳參數(shù)沒有伺服HRV2控制用電機型號時,在加載了伺服HRV1用標準參數(shù)后,進行下面的計算.No2004=0X000011(請勿改變X)No2040=HRV1用標準設定值×0.8No2041=HRV1用標準設定值×1.62.使用I-P控制時,設定0.PI控制:向目標指令的追蹤性較佳,高速高精度需要此功能I-P控制:到達目標位置之前的時間較短,適合于定位用途3.有的機床,在某些情況下沒有加速度反饋功能或輔助功能反而可提高速度環(huán)路增益.在使用速度環(huán)路比例項高速處理功能時,若不能夠設定較高的速度環(huán)路增益(300%左右),請嘗試加速度反饋功能,并且采用可以設定較高速度環(huán)路增益者4.速度環(huán)路增益(%)=（1+負載慣量比÷256）×1002/2/202357BJFANUCLZW前饋FADBEIJING-FANUC30i/16i等設定值內(nèi)容2007#61FAD（精密加/減速）有效*12209#21FAD直線型210916FAD時間常數(shù)*22005#11前饋有效1800#30快速移動前饋*32017#51RISC前饋有效2200#51RISC前饋有效209210000先行前饋系數(shù)206950速度前饋系數(shù)2/2/202358BJFANUCLZW前饋FADBEIJING-FANUC1.FS30i,FS31i,FS32i上標準使用納米插補,所以不需要精密加/減速.AI納米輪廓控制,AI輪廓控制,高精度輪廓控制中,精密加/減速無效,所以應在CNC側設定插補后的加/減速時間常數(shù).2.精密加/減速時間常數(shù)務必設定8的倍數(shù).快速移動時使用精密加/減速的情形下,請將快速移動前饋置于有效,或者使用切削/快速移動分別精密加/減速功能.3.RISC前饋在AI輪廓控制,高精度輪廓控制中有效,可提高前饋的平滑度.2/2/202359BJFANUCLZW反向間隙加速功能BEIJING-FANUC30i/16i等設定值內(nèi)容1851大于或等于1反向間隙補償2003#51反向間隙加速有效2006#00/10:半閉環(huán)系統(tǒng)1:全閉環(huán)系統(tǒng)2009#71反向間隙加速停止2009#61僅在切削進給時反向間隙加速(FF)2223#71僅在切削進給時反向間隙加速(G01)2015#602級反向間隙加速*12146502級反向間隙加速結束時間2048100反向間隙加速量20825(1μm檢測)50(0.1μm檢測)反向間隙加速停止時機207120反向間隙加速時間1.在精度要求更高的情形下,請使用2級反向間隙加速功能.2/2/202360BJFANUCLZW時間常數(shù)BEIJING-FANUC根據(jù)所使用的CNC側的高速高精度功能,設定加/減速時間常數(shù)的初始值.一邊確認快速移動,切削進給的動作,一邊將加/減速時間常數(shù)的值調(diào)整到最佳值.AI納米輪廓控制,AI輪廓控制,AI先行控制,先行控制16i設定值內(nèi)容1620200快速移動加／減速時間常數(shù)－－直線部分（ms)1621200快速移動加／減速時間常數(shù)－－鈴形部分（ms)177010000插補前加／減速：最大切削進給速度1771240插補前加／減速：時間（ms)0.07G177264插補前加／減速：鈴型時間常數(shù)（ms)(先行控制以外者）176824插補后加／減速時間常數(shù)（ms)2/2/202361BJFANUCLZW時間常數(shù)BEIJING-FANUC根據(jù)所使用的CNC側的高速高精度功能,設定加/減速時間常數(shù)的初始值.一邊確認快速移動,切削進給的動作,一邊將加/減速時間常數(shù)的值調(diào)整到最佳值.AI納米高精度輪廓控制,AI高精度輪廓控制,高精度輪廓控制16i設定值內(nèi)容1620200快速移動加／減速時間常數(shù)－－直線部分（ms)1621200快速移動加／減速時間常數(shù)－－鈴形部分（ms)840010000插補前加／減速：最大切削進給速度19510240插補前加／減速：時間（ms)0.07G(No8401用于高精度輪廓控制)841664插補前加／減速：鈴型時間常數(shù)（ms)176824插補后加／減速時間常數(shù)（ms)2/2/202362BJFANUCLZW2.伺服HRV控制的設定BEIJING-FANUCHighResponseVector伺服HRV控制,是基于高速高響應的電流控制的數(shù)字伺服的控制方式,備有伺服HRV1控制,伺服HRV2控制,伺服HRV3控制,伺服HRV4控制,通過采用這些控制方式,可以實現(xiàn)更加高速,高精度,高加速.Series30iSeries30i以外者90D0或更新版90E0或更新版90B0H(08)版9096或更新版伺服HRV1控制xxOO伺服HRV2控制OO●x伺服HRV3控制●●Ox伺服HRV4控制OxxxO:對應(推薦使用●)X:不對應注:使用伺服HRV4控制時,請使用90D0系列J(10)版或更新版.90D0,90E0系列中,請在所有軸使用相同的伺服HRV控制.2/2/202363BJFANUCLZW2.伺服HRV控制的特征BEIJING-FANUC伺服HRV控制,是通過伺服電機,伺服放大器,控制方式來實現(xiàn)的綜合性控制技術.伺服HRV2控制具有如下特點.特點1:可以使用除掉機械系統(tǒng)具有的振動分量的HRV過濾器.HRV過濾器具有以下一些,它們對應范圍廣,可對應低頻振動到高頻振動.

轉矩指令過濾器(中頻振動排除過濾器)

減振過濾器(高頻振動排除過濾器)

外力干擾排除過濾器功能(低頻振動排除過濾器)特點2:實現(xiàn)基于αiS/αiF/βiS系列電機,αi,,βi伺服放大器高速高精度且平順的進給.特點3:提高基于脈沖編碼器的高精度化的控制性能.90B0,90B1,90B6,90B5系列中,建議用戶在電流環(huán)中使用伺服HRV2控制.2/2/202364BJFANUCLZW2.使用的伺服軟件系列/版本BEIJING-FANUC(Series30i,31i,32i)90D0系列/A(01)版或更新版90E0系列/A(01)版或更新版(Series15i-B,16i-B,18i-B,21i-B,0i-B,0iMate-B,PowerMatei)90B0系列/A(01)版或更新版90B1系列/A(01)版或更新版90B6系列/A(01)版或更新版(Series0i-C,0iMate-C,20i-B)90B5系列/A(01)版或更新版2/2/202365BJFANUCLZW2.伺服HRV2控制BEIJING-FANUC位置控制速度控制HRV過濾器HRV電流控制伺服放大器速度反饋電流反饋實現(xiàn)電流控制的高速化高精度的電流檢測對應范圍廣,可對應低頻振動~高頻振動的HRV過濾器高響應和高精度的檢測器2/2/202366BJFANUCLZW2.伺服HRV控制的設定BEIJING-FANUC選擇伺服HRV控制.從伺服HRV2,HRV3,HRV4選擇最佳的伺服HRV控制進行伺服HRV控制的設定.務須進行伺服HRV2的設定,然后根據(jù)需要進行HRV3或HRV4的設定.30i系列:伺服HRV2控制屬于標準設定HRV2設定步驟.根據(jù)伺服HRV2控制用電機型號加載標準參數(shù).參照伺服參數(shù)初始設定.2/2/202367BJFANUCLZW2.伺服HRV2控制的特征BEIJING-FANUC30i/16i等設定值內(nèi)容2021128負載慣量比(速度環(huán)路增益)2202#11切削/快速移動分別速度環(huán)路增益可變功能有效2107150切削時速度環(huán)路增益倍率2/2/202368BJFANUCLZW2.伺服HRV3控制BEIJING-FANUC伺服HRV3控制除了具有伺服HRV2控制的特點外,還具有如下特點.特點1:通過采用高速DSP,實現(xiàn)高速HRV電流控制,提高電流環(huán)路的響應.特點2:通過組合線性電機和αis系列伺服電機,同時實現(xiàn)高加速和高速高精度.在90D0,90E0系列中,建議用戶使用伺服HRV3控制.伺服HRV4控制除了具有伺服HRV2,3控制的特點外,還具有如下特點.特點1:改進了伺服HRV控制的控制方式.(HRV擴展功能)特點2:通過提高高速DSP,伺服放大器耐熱性,使得電流環(huán)路的響應比伺服HRV3電流控制有了進一步的提高.2/2/202369BJFANUCLZW2.伺服HRV3控制使用的伺服軟件系列/版本BEIJING-FANUC(Series30i,31i,32i)90D0系列/A(01)版或更新版90E0系列/A(01)版或更新版(Series15i-B,16i-B,18i-B,21i-B,0i-B,0iMate-B,PowerMatei)90B0系列/A(01)版或更新版90B1系列/A(01)版或更新版90B6系列/A(01)版或更新版(Series0i-C,0iMate-C,20i-B)90B5系列/A(01)版或更新版2/2/202370BJFANUCLZW2.伺服HRV3控制的設定BEIJING-FANUC30i系列以外的伺服,HRV2控制屬于標準設定.不能通過HRV2得到令人滿意的精度時,應研究采用伺服HRV3.16i參數(shù)號建議設定值內(nèi)容2013#01HRV3電流控制有效2202#11切削,快速移動分別速度環(huán)路增益功能有效2334150高速HRV電流控制下的電流環(huán)增益倍率2335200高速HRV電流控制下的速度環(huán)增益倍率HRV3參數(shù),在設定完伺服HRV2控制之后,進行下面的設定注:1.要使用高速HRV電流控制,需要設定G代碼(高速HRV電流控制在G5.4Q1-G5.4Q0之間有效)2.90B0,90B1,90B6,90B5系列上,高速HRV電流控制中的轉矩指令被限制在最大70%.2/2/202371BJFANUCLZW2.伺服HRV3控制的設定BEIJING-FANUC30i系列:伺服HRV2控制屬于標準設定.但是要進行高速高精度調(diào)整,建議采用伺服HRV3.不能通過HRV3得到令人滿意的精度時,應研究采用伺服HRV4.30i參數(shù)號建議設定值內(nèi)容2013#01HRV3電流控制有效2202#11切削,快速移動分別速度環(huán)路增益功能有效2283#01切削進給時高速HRV電流控制有效,HRV4時無效1*2334150高速HRV電流控制下的電流增益倍率2335200高速HRV電流控制下的速度增益倍率HRV3參數(shù),在設定完伺服HRV2控制之后,進行下面的設定注:1.N2283#0=1時,不需要G代碼.在指定了G01時有效,不對G5.4Q1進行監(jiān)視.2.N2283#0=0時,要使用高速HRV電流控制,需要設定G代碼(高速HRV電流控制在G5.4Q1-G5.4Q0之間有效).3.在90E0系列上使用伺服HRV3控制時,其每張伺服卡的最大軸數(shù)受到減小到3軸這樣的制約.不能夠在No.1023中設定4的倍數(shù).請調(diào)過4的倍數(shù)進行設定.例在90E0系列上使用8軸時,No.1023的設定成為1,2,3,5,6,7,9,102/2/202372BJFANUCLZW2.伺服HRV3控制的設定BEIJING-FANUCSeries30i,16i等高速HRV電流控制方式進給速度環(huán)路增益(%)有效(G5.4Q1~G5.4Q0)快速移動(1+No2021/256)x100切削進給(1+No2021/256)xNo2335(高速HRV電流控制和速度環(huán)路增益倍率)無效快速移動(1+No2021/256)x100切削進給(1+No2021/256)xNo2107(切削/快速移動分別速度環(huán)路增益倍率)2/2/202373BJFANUCLZW2.有關伺服HRV3控制的制約BEIJING-FANUC有關伺服電機的輸出轉矩(90B0,90B1,90B6,90B5系列)在進行高速HRV電流控制中的切削時,轉矩指令自動地被限制在伺服放大器的最大電流值的70%上.因此,轉矩指令較容易飽和.請在考慮了切削負載和上述限制的基礎上確定切削進給時的時間常數(shù).通常,高速HRV電流控制方式用于精切時的輕切削,轉矩指令被限制在伺服放大器最大電流值的70%上,并不會成為較大的制約.G5.4Q1指令中的轉矩曲線伺服放大器的最大輸出轉矩100%70%HRV2或HRV3的快速移動時HRV3切削時(G5.4Q1)速度(90D0,90E0系列)對于Series30i等的伺服放大器,其耐熱性有了提高,沒有像90B0,90B1,90B6,90B5系列那樣的轉矩指令限制.2/2/202374BJFANUCLZW2.伺服HRV4控制的設定BEIJING-FANUC30i系列:在設定完伺服HRV2控制之后,進行下面的設定.伺服HRV4控制不能與伺服HRV3同時設定,需要指定與伺服HRV4控制對應的伺服放大器.30i參數(shù)號建議設定值內(nèi)容2014#01HRV4電流控制有效2300#01HRV擴展功能有效2202#11切削,快速移動分別速度環(huán)路增益功能有效2334150高速HRV電流控制下的電流增益倍率2335200高速HRV電流控制下的速度增益倍率HRV4參數(shù),在設定完伺服HRV2控制之后,進行下面的設定注:1.伺服HRV4可以在90D0系列/J(10)版或更新版上使用2.伺服HRV4受到如下制約:每張伺服卡的最大軸數(shù)減少,伺服電機的最大轉矩被限制在70%上.3.要使用高速HRV電流控制,需要設定G代碼.(高速HRV電流控制在G5.4Q1-G5.4Q0之間有效)2/2/202375BJFANUCLZW2.伺服HRV4控制的設定BEIJING-FANUCSeries30i等高速HRV電流控制方式進給速度環(huán)路增益(%)有效(G5.4Q1~G5.4Q0)快速移動(1+No2021/256)x100切削進給(1+No2021/256)xNo2335(高速HRV電流控制和速度環(huán)路增益倍率)無效快速移動(1+No2021/256)x100切削進給(1+No2021/256)xNo2107(切削/快速移動分別速度環(huán)路增益倍率)2/2/202376BJFANUCLZW2.有關伺服HRV4控制的制約BEIJING-FANUC有關伺服電機的輸出轉矩(90D0系列/J(10)版)在進行高速HRV電流控制中的切削時,轉矩指令自動地被限制在伺服放大器的最大電流值的70%上.因此,轉矩指令較容易飽和.請在考慮了切削負載和上述限制的基礎上確定切削進給時的時間常數(shù).通常,高速HRV電流控制方式用于精切時的輕切削,轉矩指令被限制在伺服放大器最大電流值的70%上,并不會成為較大的制約.G5.4Q1指令中的轉矩曲線伺服電機的最大輸出轉矩100%70%HRV2,HRV3或HRV4的快速移動時HRV4切削時(G5.4Q1)速度2/2/202377BJFANUCLZW2.高速HRV電流控制BEIJING-FANUC高速HRV電流控制方式的啟動方法通過G代碼(G5.4)切換高速HRV電流控制方式.高速HRV電流控制方式在G5.4Q1和G5.4Q0之間對切削指令有效.高速HRV電流控制方式高速HRV電流控制方式的確認方法.診斷No700#1,HOK表示可以利用伺服HRV3,4控制.診斷No700#0,HON表示電流控制周期成為高速,使用高速HRV電流控制用的電流增益倍率.2/2/202378BJFANUCLZW3.高速速度控制的調(diào)整BEIJING-FANUC使用伺服向導的調(diào)整導航器,可以簡單地對速度環(huán)路增益和減振過濾器進行調(diào)整在設定完伺服HRV控制之后,進行速度環(huán)路增益和減振過濾器的調(diào)整.

為了充分發(fā)揮伺服性能,需要設定較高的速度環(huán)路增益.但是,有的機床在特定的頻率下具有容易振動的特性,如果設定較高的速度環(huán)路增益,將會導致在該頻率下的振動(機械共振).因此,不能夠再設定較高的速度環(huán)路增益.

在這種情況下,需要進行減振過濾器的調(diào)整.減振過濾器具有降低特定頻率附近的增益的效果,可避免產(chǎn)生機械共振,設定較高的速度環(huán)路增益.自動調(diào)整步驟:InitialGain-Tuning(增益初始調(diào)整),明確特定機械共振的頻率.Filter-Tuning(過濾器自動調(diào)整)Gain-Tuning(增益自動調(diào)整)2/2/202379BJFANUCLZW3.高速速度控制的調(diào)整BEIJING-FANUC1.增益初始調(diào)整通過InitialGain-Tuning,確定針對振蕩極限具有極限的速度環(huán)路增益值.通過進行這一調(diào)整,速度增益將被設定在高于初始狀態(tài)的值上,這樣便可以明確特定機械共振的頻率.

調(diào)整導航器上顯示速度環(huán)路的頻率特性(博德線圖).上段中顯示的圖表表示增益特性,下段中顯示的圖表表示相位特性.對于此圖表應注意下列幾點.增益曲線上構成0dB的區(qū)間表示響應帶寬.通過提高速度增益,增益曲線的0dB

級將會擴展,由此得到高響應.共振頻率下的增益水平小于等于-10dB截止頻率下的增益水平小于等于10dB1000Hz附近的增益水平小于等于-20dB2/2/202380BJFANUCLZW3.高速速度控制的調(diào)整BEIJING-FANUC2.過濾器自動調(diào)整接著,從調(diào)整導航器中選擇“Filter-Tuning”,進行為抑制機械共振的減振過濾器的調(diào)整.

下面,在具有2個共振頻率(250Hz和530Hz)的機床上,示出進行過濾器調(diào)整的實例.2/2/202381BJFANUCLZW3.高速速度控制的調(diào)整BEIJING-FANUC3.增益自動調(diào)整Gain-Tuning

最后,從調(diào)整導航器中選擇”Gain-Tuning”,確定最后的速度環(huán)路增益.通過減振過濾器的調(diào)整,即可排除機械共振的影響,從而可以進行較高的速度環(huán)路增益設定.2/2/202382BJFANUCLZW3.高速速度控制的調(diào)整BEIJING-FANUC手動調(diào)整速度環(huán)路增益和減振過濾器A基于轉矩指令波形的調(diào)整