FANUC CNC上使用距離編碼角度編碼器的旋轉(zhuǎn)軸SV參數(shù)計(jì)算方法

蔣 立

（江蘇新瑞重工科技有限公司機(jī)床工程中心，常州 213166）

最近，江蘇新瑞重工科技有限公司一臺(tái)配置FANUC 31iMA CNC的WCT-135的臥式加工中心的轉(zhuǎn)臺(tái)需要增加一個(gè)角度編碼器，該機(jī)床之前因?yàn)樵嵌染幋a器損壞，改成了半閉環(huán)控制，現(xiàn)在因生產(chǎn)需要，轉(zhuǎn)臺(tái)的控制需要改為全閉環(huán)控制。遺憾的是，原先的CNC參數(shù)并沒(méi)有記錄，買(mǎi)回來(lái)的角度編碼器是德國(guó)海德漢公司生產(chǎn)的RON786C，筆者查找了最新的海德漢公司產(chǎn)品樣本（2015年），知道該角度編碼器輸出波形為正弦波，編碼器線(xiàn)數(shù)為36000線(xiàn)/周，距離編碼線(xiàn)數(shù)等相關(guān)參數(shù)卻沒(méi)有標(biāo)注。向代理商咨詢(xún)后，得到的相關(guān)參數(shù)如表1所示，帶有距離編碼參考標(biāo)記的圓刻度如圖1所示。

表1 帶距離的角度編碼器相關(guān)參數(shù)

圖1 帶距離編碼參考標(biāo)記的圓刻度

1 帶距離的角度編碼器的軸SV參數(shù)的計(jì)算方法

筆者查找了FANUC公司的伺服電機(jī)說(shuō)明書(shū)，其中沒(méi)有介紹帶距離的角度編碼器的軸SV參數(shù)的計(jì)算方法。網(wǎng)上也沒(méi)有查到明確的資料，筆者只好對(duì)照距離編碼的直線(xiàn)光柵尺參數(shù)的計(jì)算方法，嘗試多次，終于完成。

首先，海德漢公司的產(chǎn)品樣本推薦測(cè)量步距為0.0001°，設(shè)定參數(shù)NO.1013#1#0=10，表明旋轉(zhuǎn)軸的最小設(shè)定單位和最小進(jìn)給單位為0.0001°。NO.1815#1=1，第二測(cè)量回路生效；NO.1815#2=1，距離編碼模式建立參考點(diǎn)方式生效。

從海德漢產(chǎn)品樣本可知，每隔1000線(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)參考點(diǎn)標(biāo)記（零脈沖），編碼器的距離編碼器增量為1條線(xiàn)。因?yàn)楣灿蠥、B兩相產(chǎn)生增量信號(hào)，所以RON786C共有72個(gè)參考點(diǎn)脈沖，每10°產(chǎn)生一個(gè)參考點(diǎn)標(biāo)記。

所以，NO.1821=100000（參考計(jì)數(shù)器容量），NO.1882=100000+100=100100，表示帶有絕對(duì)地址參考標(biāo)記的光柵尺標(biāo)記2的間隔。

其次，計(jì)算柔性齒輪比、位置脈沖數(shù)。FANUC公司的分離檢測(cè)單元A06B-6061-C201的倍乘比是512，所以：

式中，分子的360表示轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周為360°，分母36000表示編碼器旋轉(zhuǎn)一周A相或者B相產(chǎn)生36000個(gè)完整周期的正弦波。

因?yàn)樾D(zhuǎn)軸的最小設(shè)定單位和最小進(jìn)給單位為0.0001°，所以：

式中，1280為轉(zhuǎn)臺(tái)與電機(jī)之間的傳動(dòng)比。

把柔性齒輪比、位置脈沖數(shù)輸入到以下參數(shù)中：NO.2023=8192（速度脈沖數(shù)）；NO.2024=1440（位置脈沖數(shù)）；NO.2084=25（柔性齒輪進(jìn)給分子）；NO.2085=128（柔性齒輪進(jìn)給分母）。

另外，還要設(shè)定：NO.1820=2（CMR，指令倍乘比）；NO.2001=0（AMR）；NO.2185=0。

當(dāng)位置脈沖數(shù)＞32767,位置脈沖數(shù)真實(shí)值用NO.2185×NO.2024表示，經(jīng)常有人在撤銷(xiāo)/生效軸的第二測(cè)量回路時(shí)忘記更改這個(gè)參數(shù)，導(dǎo)致機(jī)床在運(yùn)動(dòng)停止時(shí)發(fā)生“SV0410停止時(shí)誤差過(guò)大”報(bào)警。

距離編碼的角度編碼器參考點(diǎn)的設(shè)定與直線(xiàn)光柵尺方法相同，不再贅述。

2 距離編碼的直線(xiàn)光柵尺和距離編碼角度編碼器的比較

距離編碼的直線(xiàn)光柵尺和距離編碼角度編碼器的工作原理相同，但光柵尺的參數(shù)設(shè)定可以按照產(chǎn)品樣本說(shuō)明書(shū)直接輸入CNC的相關(guān)參數(shù)，而角度編碼器的相關(guān)參數(shù)需要經(jīng)過(guò)換算才能輸入CNC參數(shù)，這一點(diǎn)需要引起注意。

筆者查看了西班牙FAGOR公司生產(chǎn)的S/SP/H/HP系列的距離編碼角度編碼器產(chǎn)品樣本，它們的特性參數(shù)與海德漢公司的產(chǎn)品相同，這兩種產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的機(jī)床公司經(jīng)常使用。

3 結(jié)語(yǔ)

角度編碼器多用于大型臥式加工中心（工作臺(tái)邊長(zhǎng)＞1m）的轉(zhuǎn)臺(tái)上，這種設(shè)備屬于高精設(shè)備。當(dāng)原角度編碼器損后，為了保證機(jī)床不停工，人們或者修改CNC參數(shù)撤銷(xiāo)第二測(cè)量回路，或者更換同類(lèi)型檢測(cè)元件，讓機(jī)床繼續(xù)工作，因而掌握相關(guān)旋轉(zhuǎn)軸的SV參數(shù)計(jì)算方法是很必要的。

[1]楊輝，馬英坤.海德漢距離編碼光柵尺在FANUC系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2012，（4）：63.

[2]溫小亮.西門(mén)子802D sl如何配置距離編碼器[J].電子世界，2013，（2）：29-30.