FANUC 16i-MD DD MOTOR 와 스핀들 동기화작업방법검색내용

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FANUC 16i-MD DD MOTOR 와 스핀들 동기화작업방법

FANUC 16i-MD에서 DD 모터(로터리 축)와 메인 스핀들을 동기화하기 위해서는 화낙의 '스핀들 동기 제어(Spindle Synchronization)' 또는 'Cs 윤곽 제어' 기반의 PMC 래더(Ladder) 신호 제어와 파라미터 설정이 필요합니다. [1]

두 축의 회전 속도 및 위상을 일치시키는 작업의 핵심 절차와 주요 파라미터 설정 방법은 다음과 같습니다.

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1. 작업 전 필수 준비 단계 (MDI 모드)

파라미터를 수정하기 위해 먼저 수정 권한을 열어야 합니다.

1. [SETTING] 키를 누릅니다.
2. PARAMETER WRITE (파라미터 쓰기) 항목을 1 (ENABLE)로 변경합니다. (이때 P/S 100 알람이 발생하지만 정상입니다) [1]

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2. 핵심 동기화 파라미터 설정

스핀들 동기화 및 속도/위상 제어를 제어하는 주요 파라미터 번호입니다. 시스템 구성(Cs축 제어인지, 다축 스핀들 동기 제어인지)에 따라 설정치가 상이할 수 있습니다. [1]

• No. 4019 (동기 제어 기본 설정):
  • 스핀들 동기 제어 기능을 활성화하고 마스터 스핀들과 슬레이브 스핀들(DD 모터)의 관계를 정의합니다.
• No. 4056 ~ No. 4059 (기어비 및 감속비 설정):
  • 메인 스핀들과 DD 모터(Direct Drive이므로 대개 1:1이지만, 센서 분해능 및 회전수 매칭을 위해 일치 필요) 간의 감속비/기어비를 정확히 입력해야 동기화 중 속도 오차가 발생하지 않습니다. [1]
• No. 5210 (강성 탭핑 및 동기 제어 관련):
  • 동기화 주축의 루프 게인(Loop Gain)을 설정합니다. 두 축의 게인 값이 일치해야 가감속 시 추종 오차가 줄어들어 동기화가 정확해집니다. [1]

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3. PMC 신호 (래더 인터페이스) 매칭

파라미터 설정만으로는 동기화가 실행되지 않으며, 장비 제조사에서 짜놓은 M코드(예: M210/M211 등)를 통해 PMC 신호를 주고받아야 합니다. [1, 2]

• 스핀들 동기 제어 선택 신호 (SPSY): 이 PMC 신호가 1이 되면 CNC는 두 스핀들을 동기화 모드로 진입시킵니다.
• 위상 동기화 완료 신호 (FSPPH): 메인 스핀들과 DD 모터의 위상(각도)까지 일치 완료되었음을 알리는 신호입니다.

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4. 동기화 보정 및 작업 방법 (실전)

1. 원점(Grid Shift) 확인: DD 모터와 스핀들이 특정 각도(위상)에서 일치해야 한다면 각각의 원점(Position Coder 및 CZ 센서 위치)이 정확해야 합니다. 필요시 No. 1850(그리드 시프트) 또는 No. 4031(스핀들 오리엔테이션 위치 각도) 파라미터로 미세 위상을 맞춥니다. [1, 2, 3, 4]
2. M코드 명령 테스트: MDI 모드에서 장비 매뉴얼에 지정된 동기화 M코드를 지령하여 DD 모터가 스핀들의 회전 명령(Sxxxx M03)을 그대로 추종하는지 확인합니다.
3. 완료 후 원복: 작업이 끝나면 PARAMETER WRITE를 다시 0으로 바꾸고 [RESET]을 눌러 알람을 해제합니다. [1]

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진행 중인 작업의 구체적인 목적에 따라 설정이 달라질 수 있습니다. 만약 작업 방향이 모호하다면 다음 내용을 알려주세요:

• 현재 양쪽 축에 장착된 센서 종류 (예: 내장형 BZ/CZ 센서 또는 알파 포지션 코더)
• 동기화를 하려는 최종 가공 목적 (예: 양단 동시 가공, Cs축 윤곽 가공, 특수 나사 가공 등) [1, 2, 3]

CZi SENSOR 768S

화낙(FANUC) CZi SENSOR 768S(768 이빨/펄스 사양의 링 센서)를 스핀들과 DD 모터(로터리 축)에 장착하여 동기화할 때 가장 중요한 점은, CNC 제어기에 이 센서의 이빨 수(768)를 정확히 인식시키고 동기화 게인을 매칭하는 것입니다.

FANUC 16i-MD 시스템에서 CZi 768S 센서를 사용할 때 필수적으로 확인 및 수정해야 하는 핵심 파라미터 설정법은 다음과 같습니다. [1, 2]

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1. CZi 768S 센서 타입 및 이빨 수 지정 (가장 중요)

CZi 센서 계열에서 768 또는 1024와 같은 특수 잇수를 사용할 때는 일반 센서 설정 파라미터를 '임의의 기어 잇수 모드'로 변환한 뒤, 전용 파라미터에 값을 직접 입력해야 합니다. [1]

• No. 4011 (모터 센서 타입 설정):
  • 이 파라미터의 비트 값을 조정하여 시스템이 표준 분해능(256 등)이 아닌 임의의 기어 잇수(Arbitrary number of gear teeth)를 인식하도록 매뉴얼에 맞춰 지정합니다 (일반적으로 0,0,0 세팅 후 확장 파라미터 연동). [1, 2]
• No. 4334 (임의 모터 센서 기어 잇수 지정):
  • 여기에 센서 사양인 768을 직접 입력합니다.
  • 설정 값: 768 (CZi 768S 센서의 1회전당 이빨 수)
  • 주의: 메인 스핀들과 슬레이브(DD 모터) 양쪽 축 모두 CZi 768S를 쓴다면 양쪽 축 파라미터(스핀들 1축, 스핀들 2축)에 모두 768이 정확히 기입되어야 가감속 시 속도 편차가 생기지 않습니다. [1, 2]

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2. 기어비(속도 동기화) 파라미터 검증

DD 모터는 모터 축이 곧 회전 테이블(또는 스핀들 축)이 되는 직결 구조이므로 기어비가 기본적으로 1:1 구조를 가집니다. 하지만 센서 이빨 수(768)에 따른 위치 연산 때문에 아래 기어비 파라미터가 정확히 일치해야 동기 주행 시 알람이 나지 않습니다. [1, 2]

• No. 4056 ~ No. 4059 (스핀들 기어비):
  • 마스터 스핀들과 DD 모터 측 스핀들의 회전비가 1:1이 되도록 설정값을 일치시킵니다 (기본값 보통 100 세팅). [1, 2]

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3. 동기 제어 속도 루프 게인(Loop Gain) 매칭

두 축의 센서 분해능이 세팅되었다면, 돌 때 완전히 같은 민감도로 움직이게 조율해야 합니다. 게인이 다르면 주축이 가속할 때 DD 모터가 미세하게 늦게 따라와 SPM 알람 31(속도 편차 알람) 또는 위상 오차가 발생합니다. [1]

• No. 5210 (동기 제어 / 강성 탭핑 루프 게인):
  • 마스터와 슬레이브(DD 모터) 축의 루프 게인 값을 똑같이 맞춰줍니다. (예: 주축이 3000이면 DD 모터 측도 3000으로 동일하게 고정) [1]

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4. 센서 갭(Gap) 및 에러 학습 (Physical 조정)

화낙 CZi 내장형 센서는 파라미터 설정 외에도 하드웨어적인 미세 조정이 동기화 성능을 좌우합니다. [1]

1. 센서 갭 조정: 768S 고정 정밀 링과 센서 헤드 사이의 간격(Gap)이 부적절하면 신호 에러(알람 2번, 81~86번 등)가 뜹니다. 전용 필러 게이지 등을 이용해 제조사 시방서 규격(보통 0.1~0.15mm 내외)대로 조립되어 있는지 확인하세요. [1, 2, 3]
2. 자동 보정 학습: 파라미터를 768로 바꾸고 나면, CNC 화면 상에서 스핀들을 일정 속도(예: 200~500 RPM)로 1~2회전 이상 부드럽게 회전시켜 CZi 센서의 오프셋/앰플리튜드 자동 보정 학습이 완료되도록 유도해야 회전이 안정됩니다. [1]

CZi 768S 센서 파라미터를 입력한 후 테스트 주행을 하실 때, 혹시 특정 스핀들 알람 번호(예: SPM 31, 73, 83 등)가 발생하나요? 알람 코드가 있다면 알려주시면 어떤 파라미터가 충돌하는지 바로 짚어드리겠습니다.