伺服容量选定软件使用说明书.pdf

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1、三菱数控装置三菱数控装置 伺服容量选定软件伺服容量选定软件 使用说明书使用说明书 IB-1500302-BIB-1500302-B 目 录 第 1 章前言 .1 1-1伺服选定软件的功能.1 1-2伺服选定软件的操作流程.3 1-2-1启动步骤.3 1-2-2机床数据的设定 .4 1-2-3从存储数据输入 .5 1-2-4选定数据的保存 .6 1-2-5选定数据的删除 .7 1-2-6退出步骤.8 第 2 章选定伺服 .9 2-1设定选定数据.9 2-1-1基本规格的设定 .10 2-1-2水平轴的数据设定.11 2-1-3垂直轴（带齿轮滑轮）的数据设定.12 2-1-4倾斜轴（带齿轮箱）的数

2、据设定 .13 2-1-5旋转轴的数据设定.14 2-1-6刀库轴的数据设定.15 2-1-7凸轮轴&齿轮轴的数据设定.16 2-1-8托盘交换轴的数据设定.17 2-1-9选定规格书输入的数据设定 .18 2-1-10水平轴同期控制时的数据设定.19 2-1-11垂直轴同期控制时的数据设定.20 2-1-12倾斜轴同期控制时的数据设定.21 2-2查看选定结果.22 2-2-1伺服选定的判定项目.22 2-2-2通过“比较电机”进行妥当性判断 .23 2-2-3电机输出扭矩的饱和现象.25 2-2-4回生电阻的选定结果.26 2-3使用辅助计算.27 2-3-1要求加减速时间常数的辅助计算

3、.27 2-3-2联轴器惯量的辅助计算.28 2-4调整选定条件.29 2-4-1选定条件的变更 .29 2-4-2个别电机指定.30 2-5伺服电机已选定时.31 2-5-1直接输入伺服电机型号名称 .31 第 3 章设定主轴电机的数据 .32 3-1设定主轴电机数 .33 3-2设定电源选定用数据.34 3-2-1 主轴电机输出特性的设定.34 3-2-2 主轴电机输出特性的设定.35 3-3计算主轴加减速时间.36 3-3-1加减速时间计算数据的设定 .36 3-3-2加减速时间的计算结果.37 3-3-3线圈切换规格时的数据设定 .38 第 4 章选定电源 .39 4-1设定电源个数.

4、39 4-2设定选定条件.40 4-3判断选定结果.41 4-4 MDS-DM-SPVX.42 4-5同期控制轴 .43 第 5 章显示驱动单元的结构一览 .44 5-1显示驱动单元的结构一览.44 5-2设定多轴放大器 .45 5-2-1多轴放大器的自动设定.46 5-2-2解除多轴放大器的设定.47 5-2-3多轴放大器的个别设定.48 5-2-4回生电阻的自动选定.49 第 1 章前言 1-1伺服选定软件的功能 【伺服容量选定】 （1）伺服电机容量选定功能 选择机床结构模式，输入机床规格，即可选定满足规格的最小容量伺服电机。 同时显示第二候选电机（比较电机）的计算结果，易于判断选定结果。

5、 可通过机床数据设定实现辅助计算功能及单位转换功能。 可通过设定选定参数，变更或指定选定条件。 （2）回生电阻容量选定功能 在选用电阻回生机型时，也可选定回生电阻的容量。 使用2轴一体单元时，在“驱动单元结构一览显示”中再次选定回生电阻。 （3）电机系列指定个别指定计算功能 不是通过指定电机系列选定电机，或通过软件选定电机，而是通过用户所指定的电机进行选定、计算并显示选 定结果。 （4）伺服电机型号名称直接输入功能 可设定为指定的伺服电机，以选定电源容量。 （5）PDF输出功能 可将伺服电机容量选定结果、回生电阻容量选定结果以PDF文件形式输出。 【主轴】 （1）主轴电机输出特性输入功能 可设

6、定主轴输出特性，以选定电源容量。 （2）主轴加减速时间计算功能 可设定主轴电机的输出特性与主轴的机床数据，计算主轴加减速时间。 也可执行线圈切换控制，进行其相关参数（转换速度、基极遮断时间等）的设定。 图表显示到达速度与加减速时间的关系。 （3）PDF输出功能 可将主轴加减速时间计算结果以图形显示以PDF文件形式输出。 【电源容量选定】 （1）电源容量选定功能 仅通过电源数、驱动单元分类、同时加减速伺服轴等设定，选定最适容量的电源。 即使与电阻回生单元并用，也仅选出需使用电源供电的单元进行计算。 同时显示第二候选电源（比较电源）的计算结果，易于判断选定结果。 （2）电源设备容量计算功能 计算并

7、显示电源单元的电源设备容量。 （3）PDF输出功能 将电源容量选定结果以PDF文件形式输出。 1 【驱动部构成列表显示】 （1）驱动单元的结构一览显示功能 列表显示伺服放大器、伺服电机、主轴放大器、主轴电机、电源、 AC电抗器等的型号名称。 显示各驱动单元的宽度及总值。 （2）多轴放大器设定功能 自动设定2轴或3轴放大器单元宽度的最小总值。（使用3轴放大器时需预先指定） 可将用户所选择的2轴设定到2轴放大器中。 （3）2轴放大器回生电阻选定功能 在电阻回生伺服（MDS-R系列）中设定了2轴放大器时，自动再次选定2轴放大器用回生电阻。 （4）PDF输出功能 将驱动单元的结构一览以PDF文件形式输

8、出。 【其他】 （1）保存读取选定数据功能 可对设定数据附加注释，并将其保存至数据库。也可读取保存的数据，进行数据设定。 （2）外部文件的导入导出功能 可以以xml文件输出设定数据。也可从外部的xml文件输入数据。通过传输xml文件，实现用户间的数据交换。 2 1-2伺服选定软件的操作流程 1-2-1启动步骤 按照下述步骤启动伺服容量选定软件。 （1）启动TOMCAT。 （2）启动伺服容量选定软件。（打开浏览器） （3）设定机床数据。至“1-2-2机床数据的设定” 3 1-2-2机床数据的设定 单击确定按钮，进入选定数据输入画面。 【机床种类】 机床种类对选定计算无影响。 【轴数】 选定计算结

9、束后，若返回该页面，则设定数据不变，仍可变更轴数。 使用同期控制轴时，将同期控制轴电机的2轴作为1轴进行设定。 【确定按钮】 设定上述4项后，单击确定按钮，进入数据设定画面。 至“2-1设定选定数据” 【清除按钮】 删除所有已设定数据，返回初始状态。 从已设定了选定数据的状态重新开始选定时，删除所有现有数据。 4 1-2-3从存储数据输入 （1）从过去保存的信息中选择 从数据库中记录的信息设定选择数据。 （2）从外部文件导入 选择外部文件（xml文件），输入选定数据。 【选择No】 单击选定No，读取之前存储的数据设定。 【文件名】 直接输入文件名，或通过“浏览”按钮选择文件。 5 1-2-4

10、选定数据的保存 （1）保存选定条件的输入数据 将选定条件及选定结果保存至数据库。最多可登录100个选定任务的数据。在读取保存的数据后再次保存时，不覆盖原 数据，而是作为新的数据保存。 （2）导出选定条件 将选定条件及选定结果保存至外部文件（xml文件）。 每个选定任务都可创建文件，并通过邮件等发送。 6 1-2-5 选定数据的删除 要删除保存在数据库的数据时，可以单击保存数据列表右侧删除栏的“Yes”。 在确认画面内容后，单击“开始执行删除”。 7 1-2-6退出步骤 按照下列步骤退出伺服容量选定软件。 （1）退出伺服容量选定软件。（关闭浏览器） （2）退出TOMCAT。 8 第 2 章伺服选

11、定 2-1设定选定数据 【伺服轴数】 仅显示在TOP页面输入的轴数。 【轴数据设定】 单击打开各轴的数据设定画面。 至“2-1-1基本规格的设定” 【选定结果详情】 进行选定计算后，可在此直接显示“选定结果”。 9 2-1-1基本规格的设定 【减速器规格】 齿轮滑轮：分别设定齿轮及滑轮的惯量时 参考“2-1-3垂直轴（带齿轮滑轮）的数据设定”。 齿轮箱：通过电机轴换算得出设定减速器的惯量时 参考“2-1-4倾斜轴（带齿轮箱）的数据设定”。 【轴名称】 可设定包含日语的 文本数据。 【轴的支持方法】 摩擦系数（）变化。 滑行：0.2 滚动：0.1 无法通过直接数值设定摩擦系数。 【电机制动器规格

12、】 选择电机附带的制动器时，在选定计算中应 考虑制动器惯量。 【其他】 “选定参数”的说明为“2-4 项” 【轴类型】 选择最合适的选定模式。 其数据设定请参考各选定模式的说明 “2-1-2 项” 水平轴 “2-1-10项” 水平轴同期控制式 “2-1-3 项” 垂直轴 “2-1-11项” 垂直轴同期控制式 “2-1-4 项” 倾斜轴 “2-1-12项” 倾斜轴同期控制式 旋转轴“2-1-5 项” “2-1-6 项” 刀库轴 “2-1-7 项” 齿条&齿轮轴 “2-1-8 项” 托盘转换轴 “2-1-9 项” 选定规格书输入 （电机轴换算数据时已知） 【放大器系列】 根据此处所选放大器系列型号

13、，决定在选定计算中使用的电机 系列。 标准设定为 ：HF 系列 MDS-D-VX ：HF-H 系列(400V) MDS-DH-VX MDS-D-SVJ3：HF 系列 MDS-DM-V3-202020 ：HF 系列 MDS-DM-V3-404040 ：HF 系列 MDS-DM-SPVX：HF 系列 ：HF 系列 MDS-R-VX ：HC 系列(小容量时为 HA 系列) MDS-C1-VX ：HC-H 系列(400V) MDS-CH-VX ：HC 系列(小容量时为 HA 系列) MDS-B-SVJ2 ：通用 HC 系列 MR-J2-CT ：通用 HF-SP4 系列(400V) MR-J2S-CT4

14、 （注 1）希望使用非标准电机系列时，可从右侧的“选定参数” 中指定其他的电机系列。 （注 2）使用MDS-DM系列时，预先确定容量，再进行选定。 MDS-DM-SPVX的伺服容量80 10 2-1-2水平轴的数据设定 【联轴器惯量】 一般可参考厂家规格书。 附带其他电机轴时，此处的惯量包含其他电机轴的惯量。 【其他单位】联轴器惯量 可按照GD2及kgfcms2单位输入。 【辅助计算】联轴器惯量 在规格值未知时，可通过圆筒模式计算惯量。 至“2-3-2 项” 【辅助计算】要求加减速时间常数 可通过加速度 G 及 2 点间的定位时间计算加 减速时间常数。 至“2-3-1 项” 通过该按钮开始计算

15、【要求定位频率】 例如，要求每2分钟定位一次，则设定为0.5。 【其他单位】最大切削扭矩 可按kgfcm单位输入。 【辅助计算】最大切削扭矩 可根据对转台的切削反作用力，计算切削扭矩。 【切削扭矩的设定】 此2项无设定（设定为0也可）也可进行选定计算。 （水平轴时主要通过负载惯量比进行选定，但是不考虑切削负载。） 在无法直接得出电机轴换算扭矩时，使用辅助计算。 平均切削扭矩按最大切削扭矩的 50%（ 可 在 “选定参数”内变更）计算。 由于定位需要时间，因此无法设定切削工作效率100%。 【直线移动物重量】 需加上假定的工件重量。 11 2-1-3垂直轴（带齿轮滑轮）的数据设定 【联轴器惯量】

16、 一般可参考厂家规格书。 附带其他电机轴时，此处的惯量包含其他电机轴的惯量。 齿轮与电机轴芯直接相连时，设定为“0”。 【减速比】 减速比为2/3时，设定为1.5（2/31/1.5）。 加速时的设定值小于1。 【其他单位】齿轮（滑轮）的惯量 可按GD2与kgfcms2单位输入。 【辅助计算】【其他单位】 参考“2-1-2水平轴的数据设定”。 【切削扭矩的设定】 此2项无设定（设定为0也可）也可进行选定计算。 （垂直轴时主要根据不平衡扭矩与负载惯量比进行选定，但设定为0时，不考 虑切削负载。） 请参考“2-1-2水平轴的数据设定”。 【计数平衡规格】 无计数平衡 发生不平衡扭矩。 砝码 仅用砝码

17、的重量kg即可取消不平衡扭矩。 “直线移动物重量”“砝码重量”包含于负载惯量中。 油压 仅用油压支持力N即可取消不平衡扭矩。 此部分也包含空气减震器。 仅“直线移动物重量“包含于负载惯量中。 【齿轮（滑轮）的惯量】 根据减速比在内部自动计算机床侧齿轮（滑轮）的惯量，无需计算电机轴换算 的惯量。 使用3個以上的齿轮减速（加速）时，选择齿轮箱，通过电机轴换算值设定所 有齿轮的惯量。 12 2-1-4倾斜轴（带齿轮箱）的数据设定 【齿轮箱的惯量】 通过电机轴换算值设定所有齿轮箱的惯量。 【减速比】 减速比为 2/3 时，设定为1.5。（2/31/1.5） 加速时的设定值小于1。 【其他单位】齿轮箱的

18、惯量 可按GD2与kgfcms2单位输入。 【辅助计算】要求加减速时间常数 参考“2-1-2水平轴的数据设定”。 【倾斜角度】 设定为90deg时表示垂直。 【切削扭矩的设定】 此2项无设定（设定为0也可）也可进行选定计算。 （倾斜轴时主要通过不平衡扭矩与负载惯量比进行选定，但设定为0时，不考 虑切削负荷。） 请参考“2-1-2水平轴的数据设定”。 【计数平衡规格】 无计数平衡 发生了不平衡扭矩。 砝码 仅用砝码的重量kg即可取消不平衡扭矩。 “直线移动物重量”“砝码重量”包含于负载惯量中。 油压 仅用油压支持力N即可取消不平衡扭矩。 此部分也包含空气减震器。 仅“直线移动物重量“包含于负载惯

19、量中。 13 2-1-5旋转轴的数据设定 【齿轮箱的惯量】 通过电机轴换算值设定所有齿轮箱的惯量。 【减速比】 减速比2/3时设定为1.5。（2/31/1.5） 加速时的设定值小于1。 【辅助计算】要求加减速时间常数 参考“2-1-2水平轴的数据设定”。 【其他单位】各种扭矩 可按kgfcm单位输入。 【其他单位】各种惯量 可按GD2与kgfcms2单位输入。 【负载轴的各种数据】 输入负载轴上的数值。 已知电机轴换算值时，请变更轴类型，使用“选定规格书输入”。 14 2-1-6刀库轴的数据设定 【减速器的惯量】 通过电机轴换算值设定。 【减速比】 输入刀库转动1圈所需的电机旋转数，而非减速器

20、的减速比。 可按kgfcm单位输入。 【其他单位】各种扭矩 【辅助计算】 电机轴换算及摩擦扭矩 可按N或者kgf单位输入链轮圆周上的摩擦力。 电机轴换算不平衡扭矩 可通过链轮上的不平衡重量kg计算。 【电机停止时的伺服状态】 “不关闭伺服” 刀库停止中也锁定伺服（电机通电）。 相对于摩擦扭矩与与不平衡扭矩，通常产生电机扭矩。 “关闭伺服” 在刀库停止时，通过锁定销与制动器定位。 电机停止时伺服关闭（电机未通电），因此与负载无关。 【移动物的重量】 设定“链轮重量”为0，每个刀架的链轮重量都包含于“刀架重量” 中也可。 15 2-1-7凸轮轴&齿条齿轮轴的数据设定 【减速器的惯量】 以电机轴换算

21、值设定。 【轴结构】 选择齿条齿轮轴移动（凸轮轴固定）或凸轮轴移动（电机固定）。 【其他单位】各种惯量 可按GD2与kgfcms2单位输入。 【其他单位】电机轴换算摩擦扭矩 可按kgfcm单位输入。 【辅助计算】电机轴换算摩擦扭矩 可通过直线轴上的摩擦力（N,kg）计算。 【直线移动物重量】 齿条齿轮轴移动（电机移动） 时，电机重量自动加上移动物重量。 在此处设定不包含电机的移动物重量。 16 2-1-8托盘交换轴的数据设定 【减速器的惯量】 通过电机轴换算值设定。 【其他单位】减速器的惯量 可按GD2与kgfcms2单位输入。 【其他单位】电机轴换算摩擦扭矩 可按kgfcm单位输入。 【辅助

22、计算】电机轴换算摩擦扭矩 可通过圆周上（托盘重心位置）的摩擦力 （N,kg）计算。 17 2-1-9选定规格书输入的数据设定 【电机轴换算值】 从该画面输入轴数据时，将全部按电机轴换算值输入。 因此基本上可对应任何轴的电机选定，但需预先计算电机轴换算值。 【辅助计算】要求加减速时间常数 参考“2-1-2水平轴的数据设定”。 【伺服机构的种类】 选择直线轴或者旋转轴。 【其他单位】各种扭矩 可按kgfcm单位输入。 【其他单位】电机轴换算最大负载惯量 可按GD2与kgfcms2单位输入。 18 2-1-10水平轴同期控制时的数据设定 选定2轴同期控制轴的伺服时，需要满足以下基本条件。 2轴使用同

23、系列同容量的伺服电机 2轴的机床结构（联轴器、滚珠丝杠）相同 2轴的负载无偏移 关于，即使存在某种程度上的偏移也可进行控制，但在选定伺服时仍需按照无偏移的情况进行计算。因此，需要 事先在负载设定中留有余裕。 【电机轴换算最大切削扭矩】 输入电机1轴上的负载。 使用辅助计算时，将负载减为1/2进行设定。 【直线移动物重量】 设定作为2轴所有负载的重量。 【机床结构】 将联轴器惯量设定为对应电机1轴的联轴器惯量值，将滚珠 丝杠设定为2轴通用的规格值。 19 2-1-11垂直轴同期控制时的数据设定 使用齿轮或者滑轮时，2轴电机间的齿轮、滑轮需为相同规格。 选定同期控制轴时的基本条件请参考“2-1-1

24、0水平轴同期控制时的数据设定”。 【机床结构】 将联轴器、齿轮（滑轮）的惯量设定为对应电机1轴的联轴器、 齿轮（滑轮）的惯量值。 将滚珠丝杠、减速比设定为2轴通用的规格值。 20 2-1-12倾斜轴同期控制时的数据设定 在各伺服轴（2根以上）中均有油压圆筒时，设定全部的油压支持力。 选定同期控制轴时的基本条件请参考“2-1-10水平轴同期控制时的数据设定”。 【齿轮箱的惯量】 设定对应电机1轴的齿轮箱惯量值。 【油压支持力】 设定对应电机2轴的全部油压支持力的值。 21 2-2查看选定结果 2-2-1伺服选定的判定项目 【选定结果】 伺服电机型号名称 显示电机选定的结果与备选电机。 伺服放大器

25、型号名称 在预定使用2轴放大器时也显示所有1轴放大器的型号名称。 回生电阻型号名称 在需使用回生电阻的机型中，显示最合适的回生电阻。 【PDF 显示】 单击该按钮，则以 PDF 文件输出当前 显示的选择结果。 【电机规格值】 根据电机规格所决定的值带“*”符 号。 【电机转速允许判定】 判断快速进给时的电机转速是否低于电机的最高转速。 【负载惯量比判定】 影响插补控制精度的重要判定。判断负载惯量是否低于电机 惯量的规定倍率。 【最小加减速时间常数】 在计算时应将高速旋转时的电机最大扭 矩的扭矩限制饱和特性考虑在内。 【瞬时特性判定】 判断直线加减速时间常数是否低于要求值。 【切削扭矩判定】 判

26、断最大切削扭矩是否低于电机的最大使用扭矩（在作为规格 值的最大扭矩基础上，将一定的裕量考虑在内的值）。 【连续特性判定】 判断将加减速时、切削时、停止时的负载状态 平均化后的连续实效负载扭矩，是否在电机静态扭 矩的 80%以下。以及额定负载扭矩（摩擦扭矩不 平衡扭矩）是否在电机静态扭矩的 60%以下。 【综合判定】 判断上述的判定是否全部 OK。 22 2-2-2通过“比较电机”进行妥当性判断 【比较电机】因某一判定为“NG”，比较电机成为备选电机。通过了解比较电机的能力与 判定值的差距，可确认选定结果的妥当性。 在软件的判定中，例如即使少0.1（或者多0.1）也为“NG”。若判断其差值在实际

27、 使用中无影响，则可通过调整输入值与设定参数，将比较电机转为选定电机。 【NG发生判定】 在该示例中，瞬时特性判定中发生了“NG”。其原因是加减速时间常数超过0.2ms。 由于该差值在一般情况下不构成问题，因此将加減速时间常数要求值设定为 101ms 之后重新计算，可选定“HF354” 。 23 【电机选定结果】 调整输入值后，“HF354” 变为所选电机。 【判定的妥当性确认】 变更加减速时间常数要求值为 101ms后，“HF354”的最小加减速时间常数变为 “OK”。由于HF204 的加减速时间常数与判定值存在较大的差值，因此对于该轴选定 的“HF354”电机，判断为妥当。 24 2-2-

28、3电机输出扭矩的饱和现象 伺服电机拥有在高速旋转时最大扭矩被限制的特性（饱和现象） 。 即使提高选定参数的“最大扭矩使用率”，减 小加减速时间常数，在高速区域内仍然存在扭矩限制。 【因扭矩饱和而产生的限制】 由于扭矩饱和现象，加减速时间常数受限时，在数值旁边显示（饱和）。 较易发生在高加速度轴与负载惯量比较大的轴上。 设定S形加减速，或降低位置环增益的设定值，可避免饱和现象。 【位置环增益、S形加减速】 降低位置环增益或设定S形加减速，可有效避免扭矩饱和，但会延长实际的加减速时 间与定位时间。 但因加速度以加减速时间常数为依据，因此即使设定S形加减速，加速度亦不变。 25 2-2-4回生电阻的

29、选定结果 【电机选定结果】 选择电阻回生型放大器系列时，同时选定回生电阻。 【放大器充电能量】 放大器内电容器中可存储的能量。每次制动的回生能量低于该值时，回生电阻不消耗 能量。 【允许定位频率】 在允许定位频率处显示“ 999.9” 时， 由于回生能量低于放大器充电能量， 因此视为回生电阻不消耗能量。 【回生电阻型号名称】 按容量顺序显示所选伺服放大器中适用的回生电阻。 【优先顺序】 使用要求定位频率与各回生电阻时的允许定位频率如下所示。 “NG” 未达到要求定位频率的回生电阻 “1” 最合适的回生电阻 “2 或3” 在回生容量中留有裕量的回生电阻 26 2-3使用辅助计算 2-3-1要求加

30、减速时间常数的辅助计算 【通过要求加速度进行计算】 通过加速度计算加减速时间常数。需预先设定快速进给速度。 在旋转轴中，不显示该计算方法，仅支持“通过移动距离等计算”。 【选择计算方法】 单击该按钮，切换计算方法。 在阴影填充的栏中无法输入。 【通过移动距离等计算】 通过2点间的定位时间计算所需的加减速时间常数。需预先设定快速进给速度。不仅需 。 在考虑指令值基础上的移动时间，也需考虑整定时间（速度指令变为 0后的定位时间） 旋转轴中，以deg单位输入。 27 2-3-2联轴器惯量的辅助计算 【选择计算方法】 单击该按钮，切换计算方法。 在灰色显示的栏中无法输入。 【圆筒模式】 将联轴器作为中

31、间开孔的圆筒形金属，计算惯量。 通过各自的计算方法，向无灰色显示的栏中输入数值。 28 2-4调整选定条件 2-4-1选定条件的变更 【输入选定参数】 在希望变更判定与选定计算的条件时进行该设定。请务必在充分了解伺服选定的结构后 进行设定。可在各轴分别设定。 项目 负载惯量比判定基准 设定值 300%（高精度） 说明 设定在负载惯量比判定中使用的判定值。 标准值与选项因电机而异。 500%（标准） 700%（普通机床） 1000%（定位轴） （标准） 主要在使用通用电机时显示如左。（标准）设定时，适用规格 3000% 最大扭矩使用率 80%（标准） 书中的推荐负载惯量比。 影响瞬时特性判定中使用的最小加减速时间常数的计算与切 85% 90% 95% 平均切削扭矩 最大切削扭矩10100% 削扭矩判定。提高使用率有利于选定，但剩