发那科重力轴提升相关技术

前言 本文作者：北京发那科机电有限公司 上海分公司 技术支持-张帅帅文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

应用背景

在一些立式加工中心的 Z 轴或斜床身车削中心的重力轴上，由于没有配重，当按下急停按钮、发生伺服报警或者总电源被切断时，经常会出现重力轴下落的状况。在实际加工时重力轴下落可能导致刀具或加工工件受到损坏。为了防止这一现象的发生，可以使用下述的功能。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

制动控制功能

1.概述

制动控制功能，是在发生伺服报警时或者急停时，为了防止重力轴落下的现象，不是立即切断电机的励磁，而是在机械制动动作之前，以参数中所设定的时间继续励磁电机。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

2.硬件构成

下面对各编号部位说明：文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

重力轴提升

1.关于可以使用此功能的系统软件文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

全都可以使用。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

2.关于可以使用的此功能伺服软件文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

全都可以使用。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

3.关于伺服放大器文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

αiSV-B、 βiSVSP-B，无论是 2 轴放大器还是 3 轴放大器，都可针对每一个轴设定制动控制功能。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

αiSV-B、βiSVSP-B以外的情况下，在2轴放大器、3轴放大器上使用制动控制功能时，由于无法针对每一个轴设定制动控制功能，建议使用 1 轴伺服放大器。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

使用制动控制功能的轴，务须将伺服放大器设为 1 轴放大器（SVM1）。见（注释）不使用制动控制功能的轴，没有上述限制。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

4.关于急停信号文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

αi 系列上，将针对急停信号的计时器内置于 SVM 中。电机的励磁通过制动控制得以迟文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

延时，使用此计时器，在 SVM 中迟延急停信号进入工作状态之前的时间。由 SVM 迟延的迟延时间为 50ms～400ms。制动控制使电机励磁迟延大于等于 400ms 时，跟过去一样地将计时器插入急停信号和+24V 接点信号，使输入到 PSM 的急停信号迟延。(有关 SVM 的计时器设定，请参阅(3)参数设定方法。)文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

重力轴提升

5.关于 AC200V/400V文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

供应给伺服放大器的 AC200V/400V 被切断时，制动控制功能不起作用。停电时，为使制动控制功能有效工作，请使用“停电时机床保护功能”。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

3.参数设置

a．制动控制功能位：No.2005#6=1（将制动控制功能设定为有效）；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

b．励磁的延迟时间：No.2083=400（制动控制计时器，单位：ms）；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

c．iSV 内置的急停计时器的设定：No.2210#5#6，设定在iPS 中输入急停信号后，直到伺服放大器(iSV)上急停实际动作为止的计时器；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

重力轴提升

急停时重力轴提升功能

1.概述

本功能是相对于立式加工中心的重力轴（Z 轴），在急停时或停电时提升轴并使其停止的一种功能（有关防止停电时重力轴落下，请参阅 SERVO AMPLIFIER DESCRIPTIONS（伺服放大器规格说明书）中的“POWER FAILURE DETECTIONFUNCTION”（停电检测功能））。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

2.软件版本的一些要求

参见《B-65270_09 伺服电机参数说明书》。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

3.参数设置

No.2204#7=1：将急停时停止距离缩短功能类型 2 设置为有效；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

No.2373：急停时的提升量，值越大，提升量越大；设定单位：检测单位文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设定范围：-32767-32767文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设定标准：500（1u 检测单位）文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

No.2374：急停时起计测的提升时间；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设定单位：ms文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设定范围：-32767-32767文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设定标准：16-24ms文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

歪斜缓和处理，之前没做过图形上的采集，后续补上。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

重力轴提升

客户应用案例

某客户 855 机型 Z 轴急停掉落问题处理

通过 SV Guide 采集 Z 轴在自由掉落和使用了制动控制功能、重力轴提升后的曲线。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

1.自由掉落文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

在自由掉落时，掉落量达到了 0.91mm；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

2. 开启制动控制功能文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

参数 No.2005#6=1，No.2083=300，No.2210#5#6=11，掉落量控制到了 0.013mm；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

3. 使用重力轴提升功能 1文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设置提升量和时间，No.2373=30，No.2374=16，依旧掉落了 0.001mm；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

4. 使用重力轴提升功能 2文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

设置重力轴提升量和时间，No.2373=30，No.2374=32，提升到了 0.007mm；文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

断电提升

加工中断电提升，可以防止在加工过程中的突然断电导致重力轴下落，损坏刀具和工件。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

常用的处理方式有 3 种：文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

1.不需要额外费用，使用放大器内部断电检测电路，可以保持断电时重力轴不下落。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

2.费用 5000 左右，加FANUC停电防护模块，可以提升 2-3mm。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/

3.费用 1.5 万左右，加 UPS 电源，提升量随电池大小决定。文章源自发那科 三菱 维修-https://www.fanucmitsubishi.com/gravity-axis/