FANUC 30i同步轴调试方法

FANUC 30i同步轴调试方法

陈国良,张向锋

中航西安飞机工业集团股份有限公司设备厂  陕西西安   710089

摘要：本文在对Fanuc系统同步轴功能研究的基础上，就同步轴功能相关参数的意义进行了说明，总结了发那科数控系统同步轴的调试方法。

关键词：同步轴  主从控制 零点栅格  栅格偏移

1. 引言

大型龙门机床多采用同步驱动的方式，日常维修中经常发生由于龙门轴不同步引起的机床抖动现象，解决此类问题的关键是在确保龙门轴机械位置的前提下，如何快速建立主、从电机的参考点。　

同步轴功能在不同的数控系统中叫法各异，Fanuc系统称之为Tandem功能，西门子系统则称为Gantry（龙门）轴。该功能的原理是主动轴用于定位；从动轴只提供力矩，没有位置控制和速度控制，在实际应用中主要有两种结构。

2. ＦＡＮＵＣ　３０ｉ数控系统同步轴调试步骤

在进行调试前首先要对主、从轴进行定义来明确各轴的主从地位及对应关系，其次是进行齿轮变比、进给速度等参数进行设定。法那科系统同步轴调试可按照以下步骤进行：

一、电机参数的基本设定

对将作为主、从电机配置的坐标进行基本设定，方法与普通电机基本设定一样。如果采用全闭环结构，对主动电机反馈相关参数进行设置。注意事项：

a 、主从电机的速度增益必须设置相同的值

b 、参数1023必须设定为：主动电机为奇数，从动电机为加1的偶数

c 、在屏蔽同步轴功能时，只允许主从电机微动，防止机械损坏

d 、在进行下一步设定前，再次确认参数 No .2022，确认主、从电机的转向是否致。方法：从脉冲编码器一侧看，主动电机沿顺时针方向旋转（设定为111),主动电机沿逆时针方向旋转（设定为-111)。

二、主、从电机同步轴功能基本设定

设置主、从电机参数（ No .1817#6）设定为"1"，使能同步轴功能，在从动轴参数设定以下参数：

No.8311中设定主控轴的轴号，确定同步轴控制功能的构成；No .8303#4设定为"1"，从动轴参数自动设定功能有效；No .8302#7和 No .8304#7设定为"1"。

断电重启，手动低速移动，观察主、从电机的负载是否正常。

三、速度反馈平均功能和预加载功能调试

1)、速度反馈平均功能

设置参数（ No .2008#2）为"1"，使能该功能。在同步轴功能下，从动电机的速度没能得到控制，因此反向间隙大的机床从动电机会产生震动导致机床运行不稳定，使能该功能可用来对从动轴电机的速度进行控制。

2)、预加载功能

该功能可以给主、从电机外加方向相反的扭矩，使其始终处在保持张力的状态，减少主从电机反向间隙造成的影响。通过参数 No .2087可用来设定主从电机的预加载力，计算方法为驱动器扭矩／7282，范围为﹣1821-1821。可以设定一个比摩擦力稍大的力，大致设定为而定扭矩的1/3。

3. Fanuc　30i数控系统主从轴同步精度调试

一、静态同步精度调试

开启了同步轴功能并确认两个坐标轴在进行手动进给时运行平稳后，需要对主、从轴静态同步精度进行调试，首先要进行参考点的建立。此时相关的参数如下：

No.１８４４（栅格偏移距离），No.１８５０（栅格偏移量／参考点偏移量），No.８３２６（栅格偏移量）ＳＦＤｘ８３０３＃０（参考点偏移功能无效），ＡＴＥｘ８３０３＃０（栅格位置调整的自动设定功能有效），ＡＴＳｘ８３０３＃１（开始栅格位置调整的自动设定），具体参数意义请参考FANUC30i调试手册

1)、将从动轴参数 No .8303#0和 No .8303#1设定为"1"，此时主、从轴的参数 No .APZx1815#4、 No .8326会变为"0"，同时发出PW0000"请关闭电源"报警提示，断电重启。

2)、对于绝对值编码器，零点设定比较简单，只需将两个轴的参数 No .1815#4设置为"1"即可，但对于有挡块回零或者距离编码的方式，需要进行以下操作：

在 REF 方式下，使主从轴沿着返回参考点的方向移动。这时坐标只会移动一段距离，并没有完全执行参考点建立动作，此操作数控系统会计算出主、从轴参考点 Z 向信号的偏移量，并自动写入 No .8326中。以便于下一步调试时以此参数值对从动轴的参考点进行偏移（此时参数1850不起作用，但为了调试方便建议将该参数值设为"0")，使得主从轴参考点一致，从而保证静态同步精度。这时参数8303的＃0和＃1会自动变为"0"，同时发出PW0000"请关闭电源"报警提示。

3)、断电重启后再次执行返回参考点动作，完成主从轴的参考点建立。

4)、由于机床两个坐标轴原点存在差异，上步骤完成后还需要对各轴参考点通过参数 No .1850进行偏移，这时首先将 No .8326的数值写入 No .1850中，将8326置"0"，同时使能机床参考点偏移功能，再次断电重启。

5)、再次执行参考点建立动作，通过机械测量或得两个轴实际的偏差，根据这一偏差对参数1850进行调整，在保证机械位置的同时确保电机负载正常。这一步骤可能需要进行多次以达到理想效果。

注：对于配置绝对编码器的机床，在通电时主从轴不一定处于静态同步状态，此时可设定 No .8303#7为"1"激活调整功能，系统根据主从轴实际机械坐标偏差量将其调整为静态同步状态，参数 No .8325为设定同步调整时允许的最大补偿量，可酌情进行设定，当该值为"0"时不进行同步调整。

二、动态同步精度调试

在进行调整时，需要对同步精度进行检测，其相关参数如下：No. 8314主从同步的最大偏移量No.8323根据主从轴在同步移动过程中的偏移量进行设置，一般设置为 No .8314的25%，No. 8331设置为主从轴在移动过程中允许的同步精度。可在调试时设置较大值，待调试完成后优化调整，No. 8332可设置为比8331较大的值

　　当主从轴的同步误差超过参数 No .8333的设定值时，系统根据同步误差值及参数No .8334的设定计算出相应的补偿脉冲，计算公式为：补偿脉冲数＝同步误差值乘以( No .8334/1024)，同步误差值及补偿脉冲数可通过诊断参数DNG3500和DNG3501观察。

参考文献

[1] FANUC 301调试说明书，北京 FANUC ,2008

[2] FANUC 参数手册，北京 FANUC ,2008

[3 FANUC 龙门机床调试步骤，北京 FANUC ,2010