前言

在数控铣床、斜床身数控车床中，为了锁住与伺服电机相连的垂直或倾斜工作台，防止机床工作台下滑，须对伺服电机进行抱闸控制。一般来说，伺服电机采用带制动器的伺服电机。但在实际应用中，在机床上电、下电、伺服报警时，偶尔会出现工作台下滑的现象，笔者曾经多次处理过类似问题。从笔者接触了解到的抱闸控制的故障来说，主要有接线方法不正确、参数设置不合理、电机选型不当（制动器额定力矩偏小）等原因引起。参数设置不合理、电机选型不当等原因引起的问题比较好处理。本文将从原理分析入手，介绍一种比较有效的接线方法。下文主要以广州数控设备有限公司生产的da98b交流伺服驱动单元、sjt伺服电机（带失电制动器）为例予以说明，其它产品的抱闸控制方法可参考其进行。

抱闸控制要求

总体要求：机床上电后正常工作时，伺服电机抱闸释放；机床断电或伺服报警后，伺服电机制动并保持工作台。而且，在机床上电、下电、伺服报警时，不允许工作台出现瞬时下滑的现象。因此，在机床上电、下电、伺服报警等情况时，还必须满足：

机床上电：伺服电机先激励，延时后再松开抱闸。

运行时报警或突然掉电：高速运转下的电机先减速（由于在高速下制动会严重影响制动器的寿命，甚至会损坏电机，此点在下文“失电控制器”原理介绍时会给予说明）后再抱紧电机，延时后再关闭电机激励。

机床下电：先抱紧电机，由于制动器动作需要时间，因此，必须延时后才能再关闭电机激励。

原理分析

失电制动器

带制动器的sjt伺服电机采用intorq bfk457系列制动器，intorq bfk457系列制动器为常闭型设计，即失电时制动，通电时释放。其工作电源为dc24v，制动器动作时间小于500ms。

intorq bfk457系列制动器的控制原理为：当制动器线圈通电时，线圈产生磁场使衔铁盘吸向磁轭，衔铁盘与制动盘脱离；当线圈断电时，磁通消失，衔铁盘被释放，弹簧施压于衔铁盘，将制动盘压紧，由摩擦产生制动力矩达到制动的目的。由于制动力矩是由摩擦而产生的，因此，该失电制动器只能用于保持工作台，不能用于强制停止机器运动，处于运动状态的机器必须先减速或运动停止后再行抱闸。

da98b信号时序分析

一般来说，数控铣床、斜床身数控车床在上电正常、下电后，工作台不会出现下滑现象。下文将主要针对上电、运动中报警、运行中断使能、下电等瞬时可能下滑的情况予以分析说明。

l上电过程

a. da98b得电后，先输出一报警信号，待检测到主回路直流母线电压正常后（大约在500ms之内），关闭报警输出；

b. 待外部son信号（伺服使能）有效后，延时电机激励，并输出srdy信号；

c. 电机激励后，输出hold信号。

da98b上电时序见图1。

l运动中报警、运行中使能断开

da98b在运动中报警、运行中使能断开的处理上基本一致，过程如下：

a.在运行中检测到报警或使能断开后，在参数pa51设定的时间内，高速运转中的电机先减速到参数pa53设定的值（如果电机当前的运行速度低于参数pa53设定的值，没有减速过程）；

b. 减速到参数pa53设定的值或延时参数pa51设定的时间后，关闭hold信号；

c. 延时参数pa52设定的时间后，电机断开激励，关闭srdy信号输出。

da98b在运动中报警的时序见图2，在运行中断使能的时序见图3。

参数说明：

pa51：允许失电制动器动作之前的最大减速时间，参数范围为0～5000，单位ms。

pa52：伺服锁定延时时间，参数范围为0～5000，单位ms。

pa53：允许失电制动器动作时电机速度，参数范围为0～3000，单位r/min。

l下电过程

a. da98b断电后，主回路交流侧电压掉电检测信号持续10ms（防止由于电源电压波动引起的误认为断电）后，输出掉电警信号；