對(duì)于象龍門銑床這樣的大型機(jī)械，需要用兩個(gè)電機(jī)同時(shí)推動(dòng)橫梁或工作臺(tái)，因此要求這兩個(gè)電機(jī)完全同步的工作，在數(shù)控系統(tǒng)中，這一功能稱為＂伺服同期＂．三菱數(shù)控系統(tǒng)具有此功能，筆者最近采用三菱M64S系統(tǒng)＋MDS-R-V型驅(qū)動(dòng)器配備在某客戶的中型龍門銑上，采用了＂伺服同期＂功能，構(gòu)成了半閉環(huán)系統(tǒng)，取得加工良好效果。

1.伺服同期功能的實(shí)現(xiàn)
 

    要實(shí)現(xiàn)伺服同期功能，必須在PLC梯形圖上編制相關(guān)程序：

    在三菱M64CNC的接口中，R435是一確定伺服同期功能的數(shù)據(jù)寄存器．對(duì)R435設(shè)定不同的數(shù)值，可以指定任意兩軸進(jìn)入＂伺服同期＂模式．本文中指定第１軸和第４軸同期．第１軸為基準(zhǔn)軸（X）,第４軸為從動(dòng)軸（A）.

    修正模式在調(diào)試初期經(jīng)常用到．對(duì)于半閉環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)械精度影響到兩軸不平衡時(shí)，會(huì)引起＂同期誤差過大＂報(bào)警，這時(shí)必須進(jìn)入＂修正模式＂，對(duì)其中某一軸進(jìn)行調(diào)整．在＂修正模式＂下，只能用＂手輪模式＂進(jìn)行操作.修正模式的接口是――Y22A.

2.相關(guān)的參數(shù)

    參數(shù)＃1068————————-該參數(shù)指定＂從動(dòng)軸的軸號(hào)＂．（必須在基準(zhǔn)軸名下設(shè)置）
    參數(shù)#2024——————————設(shè)定同期誤差值（只在基準(zhǔn)軸名下設(shè)置）
 

３．原點(diǎn)的設(shè)置

    對(duì)伺服同期的兩伺服軸，其原點(diǎn)設(shè)置究竟該兩軸分別設(shè)置原點(diǎn)還是只設(shè)置一個(gè)原點(diǎn)？從理論上來說當(dāng)然應(yīng)該每一軸各自設(shè)置原點(diǎn)．但從實(shí)際來看，兩伺服電機(jī)裝在龍門銑床的橫梁兩端，在運(yùn)行過程中，由于機(jī)械精度誤差的影響，當(dāng)某1軸的實(shí)際運(yùn)行距離超前或落后另１軸２ｍｍ時(shí)，就會(huì)引起其中１軸的報(bào)警（電流過大）。

    而如果每一軸分別設(shè)置原點(diǎn)，將給兩個(gè)原點(diǎn)開關(guān)的安裝，調(diào)整帶來極大的困難．而且對(duì)于龍門銑，兩伺服軸同時(shí)進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，其中１軸到達(dá)機(jī)床原點(diǎn)位置，另１軸到達(dá)的位置也可視為其原點(diǎn)位置．兩軸的行程誤差只要超過某一值就會(huì)產(chǎn)生＂（電流過大）＂報(bào)警．所以不會(huì)產(chǎn)生某１軸＂虛假回原點(diǎn)＂的問題。

    因此在實(shí)際調(diào)試過程中，對(duì)兩伺服同期軸只設(shè)置了一個(gè)原點(diǎn)信號(hào)，將該原點(diǎn)信號(hào)設(shè)置在基準(zhǔn)軸一邊。

4.　回原點(diǎn)過程中遇到的問題

    即使只設(shè)置了一個(gè)原點(diǎn)，在執(zhí)行回原點(diǎn)操作時(shí)仍然出現(xiàn)下列情況：當(dāng)基準(zhǔn)軸回到原點(diǎn)后，從動(dòng)軸屢屢出現(xiàn)＂（電流過大）＂報(bào)警．無法完成兩個(gè)軸同時(shí)回原點(diǎn)的操作．當(dāng)然也就無法進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)。

    啟動(dòng)伺服同期功能后，在點(diǎn)動(dòng)操作和手輪操作時(shí)，由于機(jī)械安裝和絲桿精度的影響，每每只運(yùn)行３０――５０ｍｍ，就會(huì)出現(xiàn)＂（電流過大）＂報(bào)警．現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)解決的辦法是將參數(shù)＃2213（電流限制值）調(diào)大（最大值是靜態(tài)額定電流的500%）.但如果該參數(shù)過大．有可能損害機(jī)械系統(tǒng)，特別是對(duì)新裝配的機(jī)床而言，應(yīng)該謹(jǐn)慎的調(diào)整＃2213參數(shù)．根本的解決之道是在回原點(diǎn)操作完成后，馬上執(zhí)行機(jī)械精度誤差補(bǔ)償.使電氣精度和實(shí)際精度相一致。

    但是，現(xiàn)在連回原點(diǎn)都遇到了問題……….

    在顯示屏上仔細(xì)觀察，回原點(diǎn)的過程的報(bào)警現(xiàn)象是這樣發(fā)生的：當(dāng)基準(zhǔn)軸（X）回到原點(diǎn)后，從動(dòng)軸（A）繼續(xù)運(yùn)行１．６――１．８ｍｍ后發(fā)生報(bào)警.這說明兩軸的電氣原點(diǎn)之差至少達(dá)到２－３ｍｍ。

    在仔細(xì)分析了回原點(diǎn)的各個(gè)參數(shù)后，可以看到參數(shù)＃2028（柵罩量），＃2027（原點(diǎn)偏移量）最為關(guān)鍵．其中參數(shù)#2027（原點(diǎn)偏移量）指＂電氣原點(diǎn)到實(shí)際原點(diǎn)之間的距離＂．現(xiàn)在兩個(gè)軸之間的原點(diǎn)存在偏差．通過調(diào)整參數(shù)#2027,可以使其達(dá)到一致．參數(shù)＃2027的單位是1/1000 ｍｍ．設(shè)置基準(zhǔn)軸（ｘ）的＃2027=3000, 再進(jìn)行回原點(diǎn)操作，果然兩軸同時(shí)回原點(diǎn)完成．證明以上的分析是對(duì)的。

    為了使兩軸的原點(diǎn)達(dá)到相對(duì)的一致．利用顯示器上的＂伺服監(jiān)視＂畫面，監(jiān)視基準(zhǔn)軸（ｘ）的電流值，反復(fù)調(diào)節(jié)參數(shù)＃2027,當(dāng)基準(zhǔn)軸（ｘ）的電流值＜20%時(shí)，可以認(rèn)為達(dá)到基本要求了。

5.  機(jī)械精度誤差的補(bǔ)償

    對(duì)于伺服同期的雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在完成回原點(diǎn)操作后必須立即進(jìn)行＂機(jī)械精度誤差的補(bǔ)償＂，很明顯，如果不做＂機(jī)械精度誤差的補(bǔ)償＂，由于機(jī)械誤差的原因，會(huì)經(jīng)常引起＂電流過大＂報(bào)警．這可以認(rèn)為是一次初期補(bǔ)償，待磨合后，應(yīng)該再進(jìn)行一次補(bǔ)償。

6. 軟極限引起的問題

    伺服同期的雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行中遇到的另一問題是當(dāng)其中一軸運(yùn)行到軟限位時(shí)，一軸停止，另一軸繼續(xù)運(yùn)行，又產(chǎn)生＂電流過大＂報(bào)警．（雖然兩軸設(shè)定的軟限位數(shù)值相同．）．這種情況顯然是機(jī)械精度累積誤差引起．一旦產(chǎn)生報(bào)警，必須用手輪模式對(duì)報(bào)警軸進(jìn)行調(diào)節(jié)．這對(duì)于操作工來說很麻煩．如何避免這種情況呢？

    一個(gè)辦法是加裝一硬開關(guān)，用該信號(hào)切斷自動(dòng)和手動(dòng)運(yùn)行．但這會(huì)增加故障點(diǎn)。

    另一辦法是用DDB功能在軟極限前取一點(diǎn)，用該信號(hào)切斷自動(dòng)和手動(dòng)運(yùn)行．這個(gè)辦法不增加成本和故障點(diǎn)．方法如下：

    將讀出的第１軸和第４軸當(dāng)前位置數(shù)據(jù)（D200/D204）與軟極限前的一固定點(diǎn)做比較．當(dāng)?shù)冢陛S和第４軸當(dāng)前位置超過該固定點(diǎn)位置時(shí)，即切斷自動(dòng)和手動(dòng)運(yùn)行．避免了機(jī)械碰上軟極限．相當(dāng)于又加上一道保護(hù)。

    經(jīng)過以上處理，兩同期軸能夠正常停止．沒有報(bào)警出現(xiàn)。

    這也是解決機(jī)械累積誤差的一個(gè)有效辦法。