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。

codesys虚轴配置 codesys添加轴_ide

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:

codesys虚轴配置 codesys添加轴_codesys虚轴配置_02

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。

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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。

codesys虚轴配置 codesys添加轴_ide_04

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:

codesys虚轴配置 codesys添加轴_ci_05

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。

codesys虚轴配置 codesys添加轴_c++_06

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

codesys虚轴配置 codesys添加轴_Dynamics_07

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

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得到新的加减速度为:70000,加加速度为2450000

重新监控电机情况:

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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