刀库比例调速系统的原理及调试要点

摘要:介绍CW800系列卧式加工中心刀库比例调速系统的原理及调试注意事项,其参数计算、实测线路和波形,供维修同类设备时参考。

CW800系列卧式加工中心是原东德MWM公司80年代制造的高精度卧式加工中心,国内购买厂家较多,尤其是在东西德合并后有多台这样的二手设备进入我国。但有些用户因刀库调速系统发生故障后难以修复,往往将其作为一般数控镗铣床使用,这不能不说是一种浪费。实际上只要对该调速控制系统认真分析、测试和调整,恢复自动换刀功能还是不难的。本文对该调速系统的原理及调试方法作一介绍。

1 刀库调速系统的组成

CW800系列加工中心的刀库调速采用液压比例调速阀控制油马达变速,从而实现刀库的调速。其核心部分是比例阀与比例调节板,其余机械传动部件结构较简单,修理也较容易。比例调速系统的组成如图1所示,各部分的作用如下:

(1)比例调速系统电源 将外部提供的+24V电源转换成调节器所需的±9V及+15V电源,供电子线路使用。

(2)给定值调节单元 将外部各级速度选择信号u1～u4转换成调节器的速度给定电压。

(3)斜坡发生器 将速度的阶跃给定转换为斜坡给定,以改变加、减速时间。

(4)PID调节器 将给定量与实例的阀位置反馈进行比较放大、闭环控制比例阀输出流量及确保调速系统具有良好的动态特性。

(5)PWM调制器 将调节器输出量转换为PWM调制波。

(6)U/I转换单元 将PWM调制后的电压信号转换成电磁铁的电流信号。

(7)零速给定单元 在刀库静止时,即调节器无输出信号时,在电磁铁上产生平均值为0的脉动电流,使电磁铁保持热态,提高系统的动态响应速度。

(8)比例阀阀芯位置检测单元 通过电感量的变化来测量阀芯的实际位置,信号经放大后供闭环调节用。图1中a为振荡源,b为整流回路。

图1 比例调速系统的组成

1.比例调速系统电源 2.给定值调节单元 3.斜坡发生器 4.PID调节器 5.PWM调制器 6.U/I转换单元 7.零速给定单元 8.比例阀阀芯位置检测单元 9.比例阀

(9)比例阀 通过阀芯的位置变化来控制油马达的流量,从而达到控制刀库回转速度的目的。

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