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伺服主軸整體解決方案

摘要：本文介紹了麥米電氣SPS的三種伺服主軸整體解決方案。

關(guān)鍵詞：車床，SPS驅(qū)動(dòng)器，伺服主軸

一、引言

有沒(méi)有一款產(chǎn)品，能夠全面覆蓋幾乎所有伺服主軸行業(yè)的應(yīng)用？

答案是肯定的，那就是麥米電氣伺服主軸驅(qū)動(dòng)器SPS系列。

麥米電氣技術(shù)團(tuán)隊(duì)深耕機(jī)床行業(yè)多年，深諳各類機(jī)床主軸控制工藝、主軸特點(diǎn)，深挖伺服主軸各個(gè)行業(yè)。隨著技術(shù)的積累，無(wú)論是傳統(tǒng)車床、還是高速高光機(jī)、高速鉆攻機(jī)、車銑復(fù)合、加工中心、走芯機(jī)、機(jī)床第四、第五軸，SPS系列相關(guān)產(chǎn)品都有對(duì)應(yīng)的解決方案；從機(jī)械主軸、電主軸、直線電機(jī)、到DDR馬達(dá)，從傳統(tǒng)方波增量PG到旋波增量PG再到高位單/多圈通訊PG，從脈沖指令到CanOpen、EtherCAT總線指令，SPS系列產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)不斷取得突破，在伺服主軸及相關(guān)細(xì)分領(lǐng)域不斷延伸，再延伸……

二、SPS系列產(chǎn)品介紹

1、SPS系列產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

SPS-4Txx：?jiǎn)伍]環(huán)方波光電增量PG型
SPS-ABS-4Txx：?jiǎn)伍]環(huán)絕對(duì)值PG型
SPS-SIN-4Txx：?jiǎn)伍]環(huán)正余弦PG型
SPS-RLV-4Txx：?jiǎn)伍]環(huán)旋轉(zhuǎn)變壓器PG型
SPS-4Txx-DCL：雙閉環(huán)絕對(duì)值+旋波增量PG型
SPS-4Txx-DCL02：雙閉環(huán)雙光電增量PG型
SPS-4Txx-N：總線型

2、SPS系列產(chǎn)品特點(diǎn)：

優(yōu)化的電機(jī)控制算法，兼容異步/同步軸，動(dòng)態(tài)響應(yīng)高，快速加、減速不跳閘
大裕量的硬件設(shè)計(jì)，最高2.5倍過(guò)載
支持各類編碼器，ABZ/ABZ-UVW、SINCOS、resolver、多摩川絕對(duì)值、海德漢絕對(duì)值、SICK絕對(duì)值、雷尼紹等一網(wǎng)打盡
最高16位AI擴(kuò)展輸入，保證速度跟隨精度
最大支持4MHz脈沖頻率輸入，配合旋波細(xì)分，保證分度控制精度
支持CanOpen、EtherCAT總線控制，更快速，更精準(zhǔn)，配線更簡(jiǎn)潔

三、SPS系列產(chǎn)品應(yīng)用

1、機(jī)械主軸

以數(shù)量巨大的車床為類，目前配置主要還是異步伺服電機(jī)+皮帶+機(jī)械主軸的方案，極少數(shù)是同步電主軸（成本高）。存在如下三種方案：

1.1單閉環(huán)或半閉環(huán)方案

該方案伺服主軸電機(jī)安裝編碼器，主軸可不安裝編碼器，驅(qū)動(dòng)器閉環(huán)控制，分頻信號(hào)反饋給系統(tǒng)，配同步帶，可對(duì)主軸進(jìn)行分度操作，如下圖：

1 .2全閉環(huán)或雙閉環(huán)方案

該方案是為了對(duì)主軸分度進(jìn)行更加精準(zhǔn)的控制，克服中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)帶來(lái)的偏差，提升設(shè)備的性能。如下圖：

1.3假閉環(huán)

該方案是指原有普通數(shù)控車床為普通變頻控制，電機(jī)沒(méi)有編碼器，但主軸有編碼器，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造升級(jí)，即把原有變頻器換成SPS，取主軸編碼器信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器，主軸控制就多了C軸功能，支持外部回零或系統(tǒng)脈沖回零，如下：

2、電主軸

電主軸廣泛應(yīng)用于高速高精度加工的場(chǎng)合，有異步和同步軸，對(duì)速度轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性、加減速響應(yīng)、定位精度、定位力度等均有一定要求的設(shè)備，如高光機(jī)、精雕機(jī)等，控制要求多以閉環(huán)為主，加裝正余弦編碼器有利于定位精度和定位力度的控制。

3、異步伺服主軸

主要指負(fù)載和電機(jī)為機(jī)械直連，沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，主要用于加工中心、鉆攻機(jī)等設(shè)備。

4、 DDR馬達(dá)

更多功能復(fù)合、更高效率、更高精度，更高時(shí)間利用率等越來(lái)越是加工制造業(yè)的訴求。為減少工件加工過(guò)程中的人為裝夾次數(shù)以提高效率、節(jié)省時(shí)間、保障精度，在已有X,Y,Z軸的基礎(chǔ)上復(fù)合A或B軸（第四、五軸），以滿足更高的加工需求。

目前第四、五軸用的比較多的就是DDR馬達(dá)，特點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速，高扭矩，多點(diǎn)定位精度高。

配置案例：觸摸屏+ PLC（MC200E）+220V_7R6-SPS驅(qū)動(dòng)器+晟昌直驅(qū)電機(jī)（BISS_C 26位絕對(duì)值編碼器）