步骤1、得出轴的基本参数与扭矩限制
举例说明:以下为Z轴的基本机械参数。
公式:((轴的额定转速/齿轮比分母)/齿轮比分子)*丝杠导程/最终扭矩比数)/60(一分钟60s)
以上代入公式可得:轴额定速度=(((3000*19)/36)*70)/60=1847mm/s
若轴的最大转速为6000转,则此时理论上轴的最大速度为3694mm/s
Twicat计算细分:
((70*19*1)/(1*36*131072))=0.0002821863742
Tip:最大速度仅具有参考价值,通常轴无法跑到这个速度并维持,到这个速度时,轴基本处于报废状态了,因此,仅具有参考价值,不具备实际价值,通常以算出的额定速度作为轴的常规最大速度。
轴扭矩倍数获取,通常来自厂家给定电机规格参数,以此Z轴为例:
电机允许最大扭矩倍数: 瞬时最大扭矩除以额定扭矩:
1.11/0.310=2.92倍
当超出这个值,电机会失控,撞机或因电流过大损坏。所以一定不能超过!!!
得出额定速度和扭矩之后,将使用TwinCAT工具,得出轴的优化速度:
打开TwinCAT下的【TwinCAT System Manager】-【NC-Configuration】-【Axes】-【RAX1】-【Dynamics】
Tip:【Axes】与【R1A1】均需要创建,具体创建方法,参考TwinCAT2.0教程或咨询同事。
在【Dynamics】。
需要输入以下数据
Maximum Velocity :即最大速度
Acceleration Time,Deceleration Time:(加减速度时间)
举例,速度1847mm/s。加速度时间0.1s,可得出以下结果。
轴的加减速度为28074 加加速度为820636
注意:为了追求节拍,我们通常会选择这种加速度曲线,所以通常参考值为这种:
轴的加减速度:36940, 加加速度为738800。
步骤2:监控电机扭矩变化,开始优化
将其代入:轴绝对定位运动控制模块的参数。
设置完成后,进行轴的运动,抓取轴的运动时状态。
fActTorque为轴的实时扭矩。
fActVelocity为轴的实时速度
fActAccelerattion为轴的实时加加速度
fActPosition为轴的时候位置
此时。主要监控fActTourque是否超出电机扭矩倍数
举例:z轴电机扭矩最大倍数: 1.11/0.310=2.92倍
若此时fActTourque为1500 即1500/1000=1.5倍
此时电机还有1.0倍的优化空间。
可重新设置【Dynamics】参数:从0.1s一路往下减到你认为合适的地步
且需要同步监控电机fActTourque情况,万万不可超过最大倍数。
此截图的0.05714是我根据机台的情况算出,仅供参考,不作为模板
得到新的加减速度为:70000,加加速度为2450000
重新监控电机情况:
此时电机已超出最大倍数的2.92.已到达2.94倍,虽然可以超过这个扭矩(日系电机参数给了部分允许超出的情况,并未在说明书说明,厂家本身不建议超出),但无法维持,且会减少电机寿命。即电机性能已到极限。
无法提升,如果此时机台震动过大,还需要自行调节参数。
建议不要超过最大倍数,速度优化到最大倍数的95%左右,即可通过驱动器方面优化来调节。
以上为个人总结关于轴速度优化的解析,仅供参考,具体实施请根据项目测试