LIXIAOHONG

　　一、前言
　　由于机床本身结构的需要，保证机床的整体刚性以及长导轨的稳定性，因此对于同一个坐标采用同步电机驱动，是当今机床厂普遍采用的方法。有助于提高伺服系统的刚性，克服单丝杠引起的位置偏差，避免弹性变形，确保机床的高精度。
　　二、功能简介
　　同步轴功能一般用在2个或多个机械连接的机床坐标，该坐标没有机械偏移；在编程的基础上，定义一个同步的坐标。
　　同步移动时，系统检测位置的当前值，是否在系统设定的误差范围之内。当同步附属轴偏离主动轴位置范围之外的话，系统会停止所有的坐标移动，有效防止由于不同步对机床机械部分进行的损坏。
　　同步轴功能的目的是为了严格检测坐标在导轨上的移动精度。
　　三、应用
　　同步轴功能用于大型龙门铣床的龙门同步功能，每一边都由自己本身的位置测量循环系统。由于机械硬件连接需要，两个驱动必须绝对同步，已保证机械应力变形。一个同步组由一个主导轴和最多2个从动轴组成。
　　四、硬件组织和同步定义
　　大型数控龙门铣床是由多个坐标单元组成。每个坐标驱动都是单独的驱动系统，有自己的测量循环，组成一个完整的坐标系统。当机械坐标移动时，如图两组坐标X和X1，Z和Z1必须保证完全同步，否则会对机械部件造成损害。
　　4．1关键词含义:
　　①同步轴组
　　同步轴组由至少一对坐标组成，包含一个主动轴和一个从动轴，这些轴都为机械连接。移动时必须同时由NC控制移动。所不同的是两个坐标位置检测系统都是单独的。
　　②主动轴
　　主动轴是NC控制的普通的机械坐标，可对其进行零件编程的直线或旋转轴。轴名是由同步组进行定义的。
　　③从动轴
　　从东轴也是由NC进行控制，但它总是随着主动轴的移动进行移动。轴名也是由同步组进行定义的。
　　4．2坐标定义
　　坐标定义是由机床数据GANTRY_AXIS_TYPE来定义的:定义坐标是否属于同步组内，以及是主动轴还是从动轴。每组同步轴组都是由一个主动轴，和最多2个从动轴组成。
　　4．3同步轴组的条件
　　同步轴组不能包含主轴
　　从动轴不能是定位轴
　　从动轴不能是另外一个同步轴组的轴名
　　同步轴组的坐标，每个坐标诸如匹配速度，加速度和动态响应时间等必须一致
　　4．3同步组实际坐标值误差监控
　　同步轴警示限制
　　主动轴与从动轴超出警示范围，NC系统输出报警信息:超出极限范围。同时PLC输出信号，使机床停止自动运行。
　　同步轴行程限制
　　同步轴组超出行程范围。
　　五、同步轴的参考点和同步设定
　　5．1主动轴的参考点设置方法
　　坐标的参考点设定由PLC的DB块进行，要根据坐标驱动类型，进行PLC的指定回参考点编程。启动该功能。启动方法为将PLC “Activatereferencing”=1和“ActivemachinefunctionREF”=1) “Traversingkey+/–”(DB31，...;DBX4.7/4.6)设置为1。
　　5．2从动轴的参考点设置方法
　　当主动轴回参考点完成后，从动轴将自动回参考点。从动轴的参考点是由主动轴决定的。不能单独进行从动轴的回参考电动作。
　　5．3回参考点后同步轴组将根据NC编程要求自动运行。
　　六、与同步相关的机床资料
　　6．1
　　MDNO.37100GANTRY_AXIS_TYPE
　　该机床数据是用来定义2组同步基本特性:该坐标是否属于同步组内坐标，是哪一个坐标(主动轴或从动轴)。
　　对于840D系统，可以配置最多3个同步组。一个同步组必须要由一个主动轴和最少一个从动轴组成。同组的轴不能再重复使用，如果定义错误，控制系统将输出“INCORRECTGANTRYMACHINEDATA”信息，提示机床同步组配置错误。
　　该配置举例如下:
　　0没有同步轴
　　1同步轴组1中的主动轴
　　11同步轴组1中的从动轴
　　2同步轴组2中的主动轴
　　12同步轴组2中的从动轴
　　3同步轴组3中的主动轴
　　13同步轴组3中的从动轴
　　6．2
　　MDNO.37110GANTRY_POS_TOL_WARNING和37120GANTRY_POS_TOL_ERROR
　　这两个数据是为机床同步服务，保证机床坐标的正常同步精度，以完成机床的同步运动，并相关的输出信息以提示是否超出机床同步的范围。
　　定义这些数据后，机床同步就可以试运行。
　　七、同步轴信号描述
　　7．1NC控制坐标轴的信号描述
　　1．开始同步组信号DB31，...DBX29.4;Startgantrysynchronization
　　使机床同步开始运行，并保证同步误差在允许范围之内，否则此信号置0。
　　2．开始自动同步组信号DB31，...DBX29.5;Startautomaticsynchronization
　　开始自动运行同步组，与上个信号同类。
　　7．2来自坐标轴的信号描述
　　1．同步移动误差极限DB31，...DBX101.2;Gantrytriplimitexceeded
　　系统发出的是否同步信号。由PLC接受并处理。
　　2．同步警示极限DB31，...DBX101.3;Gantrywarninglimitexceeded
　　同上。
　　3．同步轴同步开始DB31，...DBX101.4;Gantrysynchronizationreadytostart
　　4．同步轴组正在同步DB31，...DBX101.5;Gantrygroupingissynchronized
　　具体坐标同步信号如下表:
　　DB号
　　位
　　内容
　　通用信号
　　11-14
　　5.2
　　启动机床REF功能
　　信道信号
　　21-28
　　33.0
　　参考点启动
　　坐标信号
　　31，...;
　　60.4，60.5
　　同步参考点
　　31，...;
　　29.4
　　开始同步信号
　　31，...;
　　29.5
　　没有自动同步
　　31，...;
　　101.2
　　同步行程极限
　　31，...;
　　101.3
　　同步警示极限
　　31，...;
　　101.4
　　同步准备好
　　31，...;
　　101.5
　　同步组已同步
　　31，...;
　　101.6
　　同步组轴准备好
　　八、建立一个同步轴组
　　群组定义:坐标1＝主动轴采用增量测量回馈循环
　　坐标3＝从动轴采用增量测量回馈循环
　　第一步:修改机床数据
　　第二步:设置NCKPLC接口信号
　　PLC程序的设置:
　　axis1设置:
　　DB31，...;DBX29.4=0
　　DB31，...;DBX29.5=1
　　Axis3置:
　　DB31，...;DBX29.4=0
　　机床准备好信号设置:
　　DB31，...;DBB101
　　第三步:设定MD37110:GANTRY_POS_TOL_WARNING和
　　37120:GANTRY_POS_TOL_ERROR为坐标的最大值
　　参考点设置MD37130:GANTRY_POS_TOL_REF
　　此坐标数据的大小及关联如下:
　　第四步:设置完成，调整机床参数匹配。
　　九、结束语
　　机床坐标同步是实际应用中实用的基础技术，要根据所采用的机床刚性和结构，采用不同的配置，才能达到所要达到的机床精度要求。