Padėties aptikimo elementas sudarytas iš aptikimo elemento (jutiklio) ir signalų apdorojimo įrenginio ir yra svarbi horizontalios cnc tekinimo staklių uždarojo ciklo servo sistemos dalis. Jo funkcija yra aptikti tikrąją darbo stalo padėties ir greičio vertę ir siųsti grįžtamojo ryšio signalus į skaitmeninio valdymo įrenginį arba servo įrenginį, taip suformuojant uždarojo ciklo valdymą. Aptikimo elementas paprastai naudoja šviesos arba magnetizmo principą, kad užbaigtų padėties ar greičio aptikimą.
Pagal aptikimo metodą padėties nustatymo elementas skirstomas į tiesioginio ir netiesioginio matavimo elementą. Linijiniai aptikimo elementai paprastai naudojami matuojant tiesinį staklių judėjimą, kuris vadinamas tiesioginiu matavimu, o suformuotas padėties uždaro ciklo valdymas vadinamas pilno uždaro ciklo valdymu. Matavimo tikslumas daugiausia priklauso nuo matavimo elemento tikslumo ir jam įtakos neturi staklių perdavimo tikslumas. Kadangi tiesinis staklių stalo poslinkis turi tikslų proporcingą ryšį su pavaros variklio sukimosi kampu, variklio arba varžto sukimosi kampo nustatymo ir sukimosi metodas gali būti naudojamas netiesiogiai matuojant stalo judesį. Šis metodas vadinamas netiesioginiu matavimu. Padėties uždaro ciklo valdymas vadinamas pusiau uždaro ciklo valdymu. Matavimo tikslumas priklauso nuo aptikimo elemento ir staklių padavimo pavaros grandinės tikslumo. Uždarojo ciklo CNC staklių apdirbimo tikslumą daugiausia lemia padėties nustatymo įtaiso tikslumas. CNC staklės turi labai griežtus reikalavimus padėties nustatymo elementams, o jų skiriamoji geba paprastai yra nuo 0,001 iki 0,01 mm arba mažesnė.
1. Padėties matavimo prietaiso padavimo servo sistemos reikalavimai
Tiekimo servo sistema kelia aukštus reikalavimus padėties matavimo prietaisui:
1) Maža temperatūros ir drėgmės įtaka, patikimas veikimas, geras tikslumo išlaikymas ir stiprus atsparumas trukdžiams.
2) Jis gali atitikti tikslumo, greičio ir matavimo diapazono reikalavimus.
3) Lengva naudoti ir prižiūrėti, prisitaikyti prie staklių darbo aplinkos.
4) Maža kaina.
5) Lengva realizuoti didelės spartos dinaminį matavimą ir apdorojimą, taip pat lengva realizuoti automatizavimą.
Padėties nustatymo prietaisai gali būti suskirstyti į skirtingas kategorijas pagal skirtingus klasifikavimo metodus. Pagal išvesties signalo formą jis gali būti suskirstytas į skaitmeninį ir analoginį; pagal matavimo bazinio taško tipą jis gali būti klasifikuojamas kaip prieauginis; pagal padėties matavimo elemento judėjimo formą jis gali būti skirstomas į sukamąjį ir linijinį.
2. Aptikimo įrenginio gedimų diagnostika ir šalinimas
Palyginti su skaitmeniniu valdymo įtaisu, aptikimo elemento gedimo tikimybė yra gana didelė, o kabelio pažeidimo, elemento užteršimo ir susidūrimo deformacijos reiškiniai dažnai būna. Jei įtariama, kad dėl aptikimo elemento kaltės yra aptikimo elemento kaltė, pirmiausia patikrinkite, ar nėra kabelio nutrūkimo, užsiteršimo, deformacijos ir pan., taip pat aptikimo elemento kokybę galite nustatyti išmatuodami jo išvestį, o tai reikalauja darbo įgūdžių. aptikimo elemento principas ir išėjimo signalas . Toliau pateikiama SIEMENS sistemos aprašymo pavyzdys.
(1) Įveskite signalą. Ryšio ryšys tarp SIEMENS CNC sistemos padėties valdymo modulio ir padėties nustatymo įrenginio.
Prieauginio rotacinio matavimo prietaiso arba tiesinio įtaiso išvesties signalas yra dviejų formų: di – įtampos arba srovės sinusinis signalas, o EXE – impulsų formavimo interpoliatorius; di yra TTL lygio signalas. Paimkite HEIDEHA1N' sinusinės srovės išėjimo grotelių liniuotę kaip pavyzdį. Grotelės sudarytos iš grotelių liniuotės, impulsų formavimo interpoliatoriaus (EXE), kabelių ir jungčių.
Staklių judėjimo metu iš skenavimo bloko išvedami trys signalų rinkiniai: du prieauginių signalų rinkiniai generuojami keturiais fotoelementais, o du fotoelementai su 180° fazių skirtumu yra sujungti kartu, o jų stūmimas sudaro fazių skirtumas 90° ir amplitudė. Du Ie1 ir Ie2 rinkiniai, kurių vertė yra apie 11 μA, yra panašūs į sinusines bangas. Etaloninių signalų rinkinys taip pat yra sujungiamas stūmimo būdu dviem fotoelementais, kurių skirtumas yra 180°. Išvestis yra smaigalio signalas Ie0, kurio efektyvusis komponentas yra apie 5,5 μA. Signalas generuojamas tik tada, kai jis kerta atskaitos ženklą. Vadinamasis atskaitos ženklas yra tas, kad ant grotelių liniuotės korpuso yra sumontuotas magnetas, o nuskaitymo bloke - nendrinis jungiklis. Kai nendrinis jungiklis yra arti magneto, gali būti išvestas atskaitos signalas.
Du prieauginių signalų rinkiniai Ie1 ir Ie2 per perdavimo kabelį ir jungtis patenka į EXE, o po stiprinimo ir formavimo išvedami du kvadratinės bangos signalai Ua1 ir Ua2, kurių fazių skirtumas yra 90°, ir atskaitos signalas Ua0. Šie signalai yra tinkamai sujungiami ir apdorojami. Tai yra, per vieną signalo ciklą galima sugeneruoti penkis impulsus, tai yra, apdorojamas 5 kartus didesnis dažnis, ir per jungtį nusiunčiamas į CNC padėties valdymo modulį.
(2) EXE signalo apdorojimas. Impulsų formavimo interpoliatoriaus (EXE) funkcija yra sustiprinti, pertvarkyti, padauginti dažnį ir perspėti grotelių liniuotės arba koduotuvo išvestinį prieauginį signalą ir išvesti jį į CNC padėties valdymui. EXE sudaro pagrindinė grandinė ir padalijimo grandinė.
Pagrindinėje grandinės spausdintinėje plokštėje yra kanalo stiprintuvas, formavimo grandinė, pavaros ir aliarmo grandinė ir t. t. Padalijimo grandinė yra paverčiama plokšte kaip pasirenkama funkcija, o dvi plokštės sujungiamos per J3 jungtį.
1) Kanalo stiprintuvas. Kai grotelė aptinka ir generuoja sinusinės bangos srovės signalus Ie1, Ie2 ir Ie0, per kanalo stiprintuvą išvedama tam tikra sinusinės srovės įtampos amplitudė.
2) Grandinės formavimas. Remdamasi Ie1, Ie2 ir Ie0 stiprinimu, formavimo grandinė paverčia juos trimis atitinkamais kvadratinės bangos signalais Ua1, Ua2 ir Ua0. Aukštas TTL lygis yra didesnis arba lygus 2,5 V, o žemas lygis yra mažesnis arba lygus 0,5 V. .
3) Signalizacijos grandinė. Kai dėl grotelių kanalo stiprintuvo išvesties signalas yra nulinis dėl įvesties kabelio trūkio, grotelių užteršimo arba lemputės pažeidimo, aliarmo signalas yra valdomas pavaros grandinės ir išvedamas į CNC. sistema per jungtį J2.
4) Padalijimo grandinė. Kai kurių didelio tikslumo CNC staklių (pvz., CNC šlifuoklio) padėties valdymui padėties matavimui reikalinga didelė skiriamoji geba. Pavyzdžiui, negalima patenkinti vien grotelių liniuotės tikslumo. Dėl šios priežasties, norint pagerinti skiriamąją gebą, reikia naudoti padalijimo grandinę. Įvertinkite greitaeigių staklių poreikius. Pagrindinės grandinės kanalo stiprintuvo išėjimo signalas per jungtį J3 prijungiamas prie padalijimo grandinės. Apdorojus padalijimo grandine, dviejų kanalų, kurių fazių skirtumas yra 90° ir darbo santykis 1:1, išvesties signalas per vieną ciklą išvedamas per jungtį J3. Padalinkite kvadratinės bangos signalą. Po to, kai pagrindinės grandinės pavaros grandinė valdo du kvadratinės bangos padėties numerius, jie yra atitinkami Ua1 ir Ua2 kanalų signalai, kurie J2 jungtimi išvedami į CMC sistemą.
Be to, sinchronizacijos grandinės tikslas yra gauti kvadratinės bangos atskaitos impulsus, atitinkančius kvadratinės bangos signalų Ua1 ir Ua2 priekines ir galines briaunas.
3. Dažniausios aptikimo įtaisų gedimų formos
(1) Mechaninis svyravimas (greitėjimo / lėtėjimo metu)
1) Impulsų kodavimo įrenginys veikia netinkamai. Šiuo metu patikrinkite, ar greičio bloko grįžtamojo ryšio linijos gnybto įtampa tam tikrame taške nenukrenta. Jei yra kritimas, tai rodo, kad impulsų daviklis yra sugedęs, todėl kodavimo įrenginį reikia pakeisti.
2) Gali būti pažeista impulsų kodavimo įrenginio kryžminė jungtis, todėl veleno greitis gali būti nesinchronizuotas su aptiktu greičiu. Mova turi būti pakeista.
3) Jei tachometro generatorius sugenda, tachometrą reikia pataisyti arba pakeisti.
(2) Mechaninis bėgimas (greičio viršijimas). Tikrinant padėties valdymo bloką ir greičio valdymo bloką, reikia patikrinti šiuos dalykus:
1) Patikrinkite, ar impulsų kodavimo įrenginio laidai yra neteisingi, patikrinkite, ar daviklio laidai yra teigiami ir ar fazės A ir B yra sujungtos atvirkščiai.
2) Patikrinkite, ar nepažeista impulsų kodavimo jungtis. Jei jis pažeistas, pakeiskite movą.
3) Patikrinkite, ar tachogeneratoriaus gnybtas prijungtas atvirkščiai ir ar netinkamai prijungtas žadinimo signalo laidas.
(3) Neįmanoma nukreipti veleno arba padėtis ne vietoje. Patikrinkite orientacijos valdymo grandinės nustatymą ir reguliavimą, patikrinkite orientavimo plokštę ir veleno valdymo spausdintinės plokštės reguliavimą. Tuo pačiu metu patikrinkite, ar padėties detektorius (koderis) nėra sugedęs.
(4) Koordinatės ašies vibracijos padavimas. Patikrinę, ar variklio ritė yra trumpai jungta, ar mechaninis tiekimo varžtas gerai prijungtas prie variklio ir ar visa servo sistema yra stabili, patikrinkite, ar impulso kodas yra geras, ar movos jungtis yra stabili ir patikima, ar tachometras patikimas.
(5) Pavojaus signalas, kurį sukelia programos klaida ir NC aliarmo veikimo klaida. Pavyzdžiui, NC praneša 090# ir 091# FAUNUC-6ME sistemoje. Įvyksta NC aliarmas, kurį gali sukelti pagrindinės grandinės gedimas ir per mažas padavimo greitis. Tuo pačiu metu taip pat gali būti, kad impulsų kodavimo įrenginys yra blogas; impulsų kodavimo įrenginio maitinimo įtampa per žema. Šiuo metu sureguliuokite 15 V maitinimo įtampą taip, kad įtampos vertė pagrindinės plokštės +5 V gnybte būtų 4,95–5,10 V; nėra įėjimo impulso Koderio vieno posūkio signalas negali normaliai atlikti atskaitos taško grąžinimo.
(6) Servo sistemos aliarmas. Tokie kaip FAUNUC-6ME sistemos'servo signalizacija 416#, 426#, 436#, 446#, 456#, SINUMERIK880 sistema'servo signalizacija I364#, SINUMERIK8 sistema's servo aliarmas 114#, 104# ir tt Kai pasirodo aukščiau pateiktas pavojaus numeris, tai gali būti: ašies impulsų kodavimo grįžtamojo ryšio signalas sugedęs, trumpasis jungimas ir signalo praradimas, osciloskopu išmatuokite A fazę ir B- fazinis vienos apsisukimo signalas; kodavimo įrenginys yra užterštas, per daug nešvarus ir signalas negali būti tinkamai priimtas.
Trumpai tariant, sugedus CNC įrangai, aptikimo komponentų gedimo lygis yra gana didelis. Tol, kol bus tinkamai naudojamas ir stiprinamas techninė priežiūra bei nuodugni kylančių problemų analizė, gedimų dažnis bus sumažintas, o gedimas gali būti greitai pašalintas, kad būtų užtikrintas normalus įrangos veikimas.
