Asennontunnistuselementti koostuu tunnistuselementistä (anturista) ja signaalinkäsittelylaitteesta, ja se on tärkeä osa vaakasuuntaista cnc-sorvikoneen suljetun silmukan servojärjestelmää. Sen tehtävänä on havaita työpöydän asennon ja nopeuden todellinen arvo ja lähettää palautesignaaleja numeeriseen ohjauslaitteeseen tai servolaitteeseen muodostaen siten suljetun silmukan ohjauksen. Tunnistuselementti käyttää yleensä valon tai magnetismin periaatetta paikan tai nopeuden havaitsemisen loppuun saattamiseksi.
Sijainnintunnistuselementti on jaettu tunnistusmenetelmän mukaan suoriin mittauselementteihin ja epäsuoraan mittauselementtiin. Lineaarisia ilmaisuelementtejä käytetään yleisesti mitattaessa työstökoneen lineaarista liikettä, jota kutsutaan suoraksi mittaukseksi, ja muodostettua asennon suljetun silmukan ohjausta kutsutaan täyssuljetun silmukan ohjaukseksi. Mittaustarkkuus riippuu pääasiassa mittauselementin tarkkuudesta, eikä siihen vaikuta työstökoneen voimansiirron tarkkuus. Koska työstökonepöydän lineaarisella siirtymällä on tarkka verrannollinen suhde käyttömoottorin pyörimiskulmaan, moottorin tai ruuvin pyörimiskulman ajo- ja havaitsemismenetelmää voidaan käyttää epäsuorasti pöydän liikkumisetäisyyden mittaamiseen. Tätä menetelmää kutsutaan epäsuoraksi mittaukseksi. Asennon suljetun silmukan ohjausta kutsutaan puolisuljetun silmukan ohjaukseksi. Mittaustarkkuus riippuu tunnistuselementin ja työstökoneen syöttöketjun tarkkuudesta. Suljetun silmukan CNC-työstökoneiden työstötarkkuuden määrää suurelta osin paikannuslaitteen tarkkuus. CNC-työstökoneilla on erittäin tiukat vaatimukset sijainnintunnistuselementeille, ja niiden resoluutio on yleensä 0,001-0,01 mm tai vähemmän.
1. Asennonmittauslaitteen syöttöservojärjestelmän vaatimukset
Syöttöservojärjestelmällä on korkeat vaatimukset sijainninmittauslaitteelle:
1) Pieni lämpötilan ja kosteuden vaikutus, luotettava toiminta, hyvä tarkkuussäilytys ja vahva häiriönestokyky.
2) Se voi täyttää tarkkuuden, nopeuden ja mittausalueen vaatimukset.
3) Helppo käyttää ja huoltaa, mukautua työstökoneiden työympäristöön.
4) Alhaiset kustannukset.
5) On helppo toteuttaa nopea dynaaminen mittaus ja käsittely ja helppo toteuttaa automaatio.
Paikantunnistuslaitteet voidaan jakaa eri luokkiin eri luokittelumenetelmien mukaan. Lähtösignaalin muodon mukaan se voidaan luokitella digitaaliseen ja analogiseen; mittauksen peruspisteen tyypin mukaan se voidaan luokitella inkrementaaliseksi; Asennonmittauselementin liikemuodon mukaan se voidaan luokitella pyörivään ja lineaariseen.
2. Ilmaisinlaitteen vikojen diagnosointi ja poistaminen
Verrattuna numeeriseen ohjauslaitteeseen, ilmaisinelementin vian todennäköisyys on suhteellisen korkea, ja usein esiintyy kaapelivaurioita, elementin kontaminaatiota ja törmäysmuodonmuutoksia. Jos epäillään olevan vika ilmaisinelementissä, tarkista ensin, onko kaapelissa katkea, likaantumista, muodonmuutoksia tms., ja voit myös määrittää tunnistuselementin laadun mittaamalla sen tehon, mikä edellyttää työskentelytaitoa. tunnistuselementin periaate ja lähtösignaali . Seuraavassa kuvataan esimerkkinä SIEMENS-järjestelmä.
(1) Syötä signaali. SIEMENS CNC -järjestelmän asennonohjausmoduulin ja paikannuslaitteen välinen yhteyssuhde.
Inkrementaalisen pyörivän mittauslaitteen tai lineaarisen laitteen lähtösignaalilla on kaksi muotoa: di on jännitteen tai virran sinimuotoinen signaali ja EXE on pulssinmuokkausinterpolaattori; di on TTL-tason signaali. Otetaan esimerkkinä HEIDEHA1N':n sinimuotoinen virran lähtöhilan viivain. Ritilä koostuu ritilän viivaimesta, pulssinmuotoiluinterpolaattorista (EXE), kaapeleista ja liittimistä.
Työstökoneen liikkeen aikana skannausyksiköstä lähtee kolme signaalisarjaa: kaksi sarjaa inkrementtisignaaleja tuotetaan neljällä valokennolla ja kaksi valokennoa, joiden vaihe-ero on 180°, on kytketty toisiinsa ja niiden työntö-veto muodostaa vaihe-ero 90° ja amplitudi. Kaksi sarjaa Ie1 ja Ie2, joiden arvo on noin 11 μA, ovat samanlaisia kuin siniaaltoja. Joukko referenssisignaaleja on myös yhdistetty push-pull-muodossa kahdella valokennolla 180° erolla. Lähtö on piikkisignaali Ie0, jonka tehollinen komponentti on noin 5,5 μA. Signaali syntyy vain, kun se ylittää vertailumerkin. Ns. referenssimerkki on, että ritiläviivaimen koteloon on asennettu magneetti ja skannausyksikköön kielikytkin. Kun reed-kytkin on lähellä magneettia, referenssisignaali voidaan lähettää.
Kaksi inkrementtisignaalisarjaa Ie1 ja Ie2 tulevat EXE:hen siirtokaapelin ja liittimien kautta, ja vahvistuksen ja muotoilun jälkeen tulostetaan kaksi neliöaaltosignaalia Ua1 ja Ua2, joiden vaihe-ero on 90°, sekä referenssisignaali Ua0. Nämä signaalit yhdistetään ja käsitellään oikein. Eli yhdessä signaalijaksossa voidaan tuottaa viisi pulssia, eli 5-kertainen taajuus käsitellään ja lähetetään liittimen kautta CNC-asennonsäätömoduuliin.
(2) EXE-signaalinkäsittely. Pulssinmuotoiluinterpolaattorin (EXE) tehtävänä on vahvistaa, muotoilla uudelleen, kertoa taajuus ja hälyttää hilaviivaimen tai kooderin inkrementaalinen signaali ja lähettää se CNC:lle paikansäätöä varten. EXE koostuu peruspiiristä ja alajakopiiristä.
Peruspiirilevy sisältää kanavavahvistimen, muotoilupiirin, käyttö- ja hälytyspiirin jne. Jakopiiristä tehdään valinnainen toiminto piirilevyksi, jotka on kytketty toisiinsa J3-liittimen kautta.
1) Kanavavahvistin. Kun hila havaitsee ja generoi siniaaltovirtasignaalit Ie1, Ie2 ja Ie0 kanavavahvistimen kautta, ulostulona on tietty amplitudi sinivirtajännitettä.
2) Piirin muotoilu. Perustuen Ie1:n, Ie2:n ja Ie0:n vahvistukseen, muotoilupiiri muuntaa ne kolmeksi vastaavaksi neliöaaltosignaaliksi Ua1, Ua2 ja Ua0. TTL-ylätaso on suurempi tai yhtä suuri kuin 2,5 V ja matala taso on pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 V. .
3) Hälytyspiiri. Kun hila aiheuttaa kanavavahvistimen lähtösignaalin nollaksi tulokaapelin katkeamisen, ritilän likaantumisen tai polttimon vaurioitumisen vuoksi, hälytyssignaali ohjataan käyttöpiirillä ja lähetetään sitten CNC:hen. järjestelmä liittimellä J2.
4) Jakopiiri. Joidenkin erittäin tarkkojen CNC-työstökoneiden (kuten CNC-hiomakoneiden) asennonsäädössä paikanmittaukseen tarvitaan korkea resoluutio. Esimerkiksi ritilän viivaimen tarkkuutta ei voida tyydyttää yksinään. Tästä syystä resoluution parantamiseksi on käytettävä alajakopiiriä. Arvo vastaa nopeiden työstökoneiden tarpeita. Peruspiirin kanavavahvistimen lähtösignaali on kytketty alajakopiiriin liittimen J3 kautta. Kun alajakopiiri on käsitelty, kahden kanavan lähtösignaali, joiden vaihe-ero on 90° ja käyttösuhde 1:1 yhdessä jaksossa, lähetetään liittimen J3 kautta. Jaa neliöaaltosignaali. Sen jälkeen kun peruspiirin käyttöpiiri ohjaa kahta neliöaaltopaikkanumeroa, ne ovat vastaavat Ua1- ja Ua2-kanavasignaalit, jotka lähetetään CMC-järjestelmään liittimellä J2.
Lisäksi tahdistuspiirin tarkoituksena on saada neliöaaltoreferenssipulsseja, jotka vastaavat neliöaaltosignaalien Ua1 ja Ua2 etu- ja takareunaa.
3. Yleiset vikojen muodot ilmaisinlaitteissa
(1) Mekaaninen värähtely (kiihdytyksen/hidastuksen aikana)
1) Pulssianturi ei toimi. Tarkista tässä vaiheessa, putoaako nopeusyksikön takaisinkytkentälinjan jännite tietyssä kohdassa. Jos pulssi on pudonnut, se tarkoittaa, että pulssianturi on viallinen ja anturi on vaihdettava.
2) Pulssianturin ristikytkentä voi olla vaurioitunut, jolloin akselin nopeus ei ole tahdissa havaitun nopeuden kanssa. Kytkin tulee vaihtaa.
3) Jos kierroslukumittarin generaattori epäonnistuu, kierroslukumittari on korjattava tai vaihdettava.
(2) Mekaaninen ylinopeus. Asennonohjausyksikköä ja nopeudensäätöyksikköä tarkistettaessa tulee tarkistaa seuraavat kohdat:
1) Tarkista, onko pulssianturin johdotus väärä, tarkista onko anturin johdotus positiivinen takaisinkytkentä ja onko vaihe A ja vaihe B kytketty päinvastoin.
2) Tarkista, onko pulssianturin kytkentä vaurioitunut. Jos se on vaurioitunut, vaihda kytkin.
3) Tarkista, onko takogeneraattorin liitin kytketty käänteisesti ja onko herätesignaalijohto kytketty väärin.
(3) Karaa ei voi suunnata tai suunta ei ole paikallaan. Tarkista suunnanohjauspiirin asetukset ja säädöt, suuntalevy ja karan ohjauspiirilevyn säätö. Tarkista samalla, onko asentotunnistimessa (enkooderissa) vikaa.
(4) Koordinaattiakselin tärinäsyöttö. Kun olet tarkistanut, onko moottorikelassa oikosulku, onko mekaaninen syöttöruuvi kytketty hyvin moottoriin ja onko koko servojärjestelmä vakaa, tarkista, onko pulssikoodi hyvä, onko kytkentäliitäntä vakaa ja luotettava, ja onko kierroslukumittari luotettava.
(5) Ohjelmavirheen ja NC-hälytyksen toimintavirheen aiheuttama hälytys. Esimerkiksi NC raportoi FAUNUC-6ME-järjestelmän numerot 090# ja 091#. NC-hälytys tapahtuu, mikä voi johtua pääpiirin viasta ja liian alhaisesta syöttönopeudesta. Samalla on myös mahdollista, että pulssikooderi on viallinen; pulssikooderin virtalähteen jännite on liian alhainen. Säädä tällä hetkellä virtalähteen 15 V jännitettä siten, että pääpiirilevyn +5 V liittimen jännitearvo on 4,95 ～ 5,10 V sisällä; ei ole tulopulssia Anturin yksikäännössignaali ei voi suorittaa referenssipisteen palautusta normaalisti.
(6) Servojärjestelmän hälytys. Kuten FAUNUC-6ME-järjestelmän'n servohälytys 416#, 426#, 436#, 446#, 456#, SINUMERIK880-järjestelmä' servohälytys I364#, SINUMERIK8-järjestelmä's servohälytys 114#, 104# jne. Kun yllä oleva hälytysnumero ilmestyy, se voi olla: akselipulssianturin takaisinkytkentäsignaali on rikki, oikosulku ja signaalihäviö, käytä oskilloskooppia mittaamaan A-vaihe ja B- vaihe yhden kierroksen signaali; kooderi on likainen, liian likainen, eikä signaalia voida vastaanottaa oikein.
Lyhyesti sanottuna CNC-laitteiden vikaantuessa tunnistuskomponenttien vikasuhde on suhteellisen korkea. Niin kauan kuin oikea käyttö ja kunnossapidon vahvistaminen sekä esiintyvien ongelmien syvällinen analysointi, vikaprosentti vähenee ja vika voidaan ratkaista nopeasti, jotta voidaan varmistaa laitteiden normaali toiminta.
