[发明专利]一种主轴定位方法

权利要求书

1.一种主轴定位方法，其特征在于，PLC控制器与变频器连接，变频器与电机连接，电机轴的轴承端通过齿轮、减速箱与负载的主轴连接；所述变频器为ACS800变频器；在电机轴的非轴承端增设一个绝对值编码器，绝对值编码器接A、B、四根线到变频器上的编码器接口对应位置；在负载端设置一个挡块，在挡块附近固定设置一个电磁接近开关；将电磁接近开关的信号线接入到变频器DI接口板的DI6上；在PLC控制器上编制一个主轴定位控制程序，通过PLC控制器与ACS800变频器协同控制主轴旋转并定位；

所述的主轴定位控制程序，包括下述步骤：

(1)根据变频器发来的编码器值，确定当前主轴位置是位于电磁接近开关前方还是后方；如果是前方，则编码器值大于零，否则需要加上整圈数值将其转化为正数；为了尽量减小因齿轮间隙造成的编码器值误差，设定一偏移量用来补偿编码器精度；

(2)设定需要定位的区间范围；当定位结束时编码器值落在该区间范围内，则认为定位成功；

(3)设定零位位置参考，程序中不停地将当前时刻的实际位置与上一时刻的实际位置做差；由于当触碰到电磁接近开关时会将编码器值清零，因此，当触碰到的瞬间，该差值势必会突然增大，当该差值大于零位位置参考时，认为负载端已触碰到电磁接近开关，即到达零位；

(4)设定零位视见信号，该信号的作用是判断当前共接触了几次电磁接近开关，第一次接触到零位的作用是用来找到确认位置，所以，正常情况下，第二次接触到零位且速度小于设定值时，即视为定位成功；

(5)根据剩余角位移是否大于速度切换值来选用速度计算公式1即式1-1或速度计算公式2即式1-2；是，则选用公式1；否，则选用公式2；并据此计算角速度；

(6)根据零位视见信号是否等于1，来确定速度设定值选用哪个；是，则选用计算出的角速度为速度设定值；否，则选用某一特定数值即固定值为速度设定值；将确定的速度设定值发送给变频器进行控制；

(7)当变频器返回的实际速度值小于某一特定数值，且主轴实际位置落在设定区间范围内时，认为本次主轴定位成功；否则，重复执行上述步骤；

速度计算公式1为：

其中，v为角速度，a为角加速度，x为角位移；

速度计算公式2为：

v＝kx 式1-2

其中，v为角速度，k为比例系数，x为角位移。

2.如权利要求1所述的主轴定位方法，其特征在于，上述步骤(2)中，所述的区间范围设定为99.94％～0.06％。

3.如权利要求2所述的主轴定位方法，其特征在于，上述步骤(6)和步骤(7)中，所述的特定数值为500。

4.如权利要求1、2或3所述的主轴定位方法，其特征在于，所述PLC控制器为AC450 PLC控制器或其它型号的PLC控制器。

5.如权利要求4所述的主轴定位方法，其特征在于，AC450 PLC控制器与ACS800变频器连接，ACS800变频器与电机连接，电机轴的轴承端通过齿轮、减速箱与负载的主轴连接；在AC450 PLC控制器上编制一个主轴定位控制程序，通过AC450 PLC控制器与ACS800变频器协同控制主轴旋转并定位。

6.如权利要求1、2或3所述的主轴定位方法，其特征在于，

重新设置变频器的参数如下：

。

7.如权利要求1、2或3所述的主轴定位方法，其特征在于，所述负载包括：轧机、剪切机、切屑机、数控机床、造纸机、印刷机或卷取机。