在數(shù)控銑床、斜床身數(shù)控車床中，為了鎖住與伺服電機(jī)相連的垂直或傾斜工作臺(tái)，防止機(jī)床工作臺(tái)下滑，須對伺服電機(jī)進(jìn)行抱閘控制。一般來說，伺服電機(jī)采用帶制動(dòng)器的伺服電機(jī)。但在實(shí)際應(yīng)用中，在機(jī)床上電、下電、伺服報(bào)警時(shí)，偶爾會(huì)出現(xiàn)工作臺(tái)下滑的現(xiàn)象，筆者曾經(jīng)多次處理過類似問題。從筆者接觸了解到的抱閘控制的故障來說，主要有接線方法不正確、參數(shù)設(shè)置不合理、電機(jī)選型不當(dāng)（制動(dòng)器額定力矩偏小）等原因引起。參數(shù)設(shè)置不合理、電機(jī)選型不當(dāng)?shù)仍蛞鸬膯栴}比較好處理。本文將從原理分析入手，介紹一種比較有效的接線方法。下文以da98b交流伺服驅(qū)動(dòng)單元、sjt伺服電機(jī)（帶失電制動(dòng)器）為例予以說明，其它產(chǎn)品的抱閘控制方法可參考其進(jìn)行。

抱閘控制要求

　　總體要求：機(jī)床上電后正常工作時(shí)，伺服電機(jī)抱閘釋放；機(jī)床斷電或伺服報(bào)警后，伺服電機(jī)制動(dòng)并保持工作臺(tái)。而且，在機(jī)床上電、下電、伺服報(bào)警時(shí)，不允許工作臺(tái)出現(xiàn)瞬時(shí)下滑的現(xiàn)象。因此，在機(jī)床上電、下電、伺服報(bào)警等情況時(shí)，還必須滿足：

　　機(jī)床上電：伺服電機(jī)先激勵(lì)，延時(shí)后再松開抱閘。

　　運(yùn)行時(shí)報(bào)警或突然掉電：高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的電機(jī)先減速（由于在高速下制動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響制動(dòng)器的壽命，甚至?xí)p壞電機(jī)，此點(diǎn)在下文“失電控制器”原理介紹時(shí)會(huì)給予說明）后再抱緊電機(jī)，延時(shí)后再關(guān)閉電機(jī)激勵(lì)。

　　機(jī)床下電：先抱緊電機(jī)，由于制動(dòng)器動(dòng)作需要時(shí)間，因此，必須延時(shí)后才能再關(guān)閉電機(jī)激勵(lì)。

原理分析

　　失電制動(dòng)器

　　帶制動(dòng)器的sjt伺服電機(jī)采用intorq bfk457系列制動(dòng)器，intorq bfk457系列制動(dòng)器為常閉型設(shè)計(jì)，即失電時(shí)制動(dòng)，通電時(shí)釋放。其工作電源為dc24v，制動(dòng)器動(dòng)作時(shí)間小于500ms。

　　intorq bfk457系列制動(dòng)器的控制原理為：當(dāng)制動(dòng)器線圈通電時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場使銜鐵盤吸向磁軛，銜鐵盤與制動(dòng)盤脫離；當(dāng)線圈斷電時(shí)，磁通消失，銜鐵盤被釋放，彈簧施壓于銜鐵盤，將制動(dòng)盤壓緊，由摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩達(dá)到制動(dòng)的目的。由于制動(dòng)力矩是由摩擦而產(chǎn)生的，因此，該失電制動(dòng)器只能用于保持工作臺(tái)，不能用于強(qiáng)制停止機(jī)器運(yùn)動(dòng)，處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的機(jī)器必須先減速或運(yùn)動(dòng)停止后再行抱閘。

da98b信號時(shí)序分析

　　一般來說，數(shù)控銑床、斜床身數(shù)控車床在上電正常、下電后，工作臺(tái)不會(huì)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。下文將主要針對上電、運(yùn)動(dòng)中報(bào)警、運(yùn)行中斷使能、下電等瞬時(shí)可能下滑的情況予以分析說明。

　　l上電過程

　　a. da98b得電后，先輸出一報(bào)警信號，待檢測到主回路直流母線電壓正常后（大約在500ms之內(nèi)），關(guān)閉報(bào)警輸出；

　　b. 待外部son信號（伺服使能）有效后，延時(shí)電機(jī)激勵(lì)，并輸出srdy信號；

　　c. 電機(jī)激勵(lì)后，輸出hold信號。

　　da98b上電時(shí)序見圖1。

　　l運(yùn)動(dòng)中報(bào)警、運(yùn)行中使能斷開

　　da98b在運(yùn)動(dòng)中報(bào)警、運(yùn)行中使能斷開的處理上基本一致，過程如下：

　　a.在運(yùn)行中檢測到報(bào)警或使能斷開后，在參數(shù)pa51設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的電機(jī)先減速到參數(shù)pa53設(shè)定的值（如果電機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行速度低于參數(shù)pa53設(shè)定的值，沒有減速過程）；

　　b. 減速到參數(shù)pa53設(shè)定的值或延時(shí)參數(shù)pa51設(shè)定的時(shí)間后，關(guān)閉hold信號；

　　c. 延時(shí)參數(shù)pa52設(shè)定的時(shí)間后，電機(jī)斷開激勵(lì)，關(guān)閉srdy信號輸出。

　　da98b在運(yùn)動(dòng)中報(bào)警的時(shí)序見圖2，在運(yùn)行中斷使能的時(shí)序見圖3。

　　參數(shù)說明：

　　pa51：允許失電制動(dòng)器動(dòng)作之前的最大減速時(shí)間，參數(shù)范圍為0～5000，單位ms。

　　pa52：伺服鎖定延時(shí)時(shí)間，參數(shù)范圍為0～5000，單位ms。

　　pa53：允許失電制動(dòng)器動(dòng)作時(shí)電機(jī)速度，參數(shù)范圍為0～3000，單位r/min。

　　l下電過程

　　a. da98b斷電后，主回路交流側(cè)電壓掉電檢測信號持續(xù)10ms（防止由于電源電壓波動(dòng)引起的誤認(rèn)為斷電）后，輸出掉電警信號；

　　b. 關(guān)閉hold信號；

　　c. 延時(shí)參數(shù)pa52設(shè)定的時(shí)間后，電機(jī)斷開激勵(lì)，并關(guān)閉srdy信號輸出。

　　da98b下電時(shí)序見圖4。得出使用hold信號進(jìn)行失電制動(dòng)器控制完全可以滿足上電、下電、伺服報(bào)警等不同情況的抱閘控制的要求。da98b的hold信號采用集電極開路輸出，接口原理如圖5所示。

接線方法

　　基于以上分析，以gsk980tdb+da98b+帶失電制動(dòng)器的sjt電機(jī)配置為例，圖6示出了控制抱閘的接線方法（限于篇幅，圖中僅示出了與抱閘控制相關(guān)的hold、alm、son等信號的接線，其它信號的連接方法請參閱相關(guān)的使用手冊），為防止gsk980tdb自帶電源盒功率不足導(dǎo)致失電制動(dòng)器抱閘力矩不夠而引起工作臺(tái)下滑，圖中dc24v電源不應(yīng)取自gsk980tdb的電源盒，須由用戶另外提供。

結(jié)束語

　　實(shí)際應(yīng)用表明，該方法切切實(shí)實(shí)的解決了數(shù)控機(jī)床抱閘控制上、下電等情況工作臺(tái)下滑的難題，且接線簡單。