מה קובע את דיוק העיבוד של מכונת ה-cnc האופקית?

אלמנט זיהוי המיקום מורכב מאלמנט זיהוי (חיישן) וממכשיר עיבוד אותות, ומהווה חלק חשוב ממערכת הסרוו של מכונת מחרטת cnc אופקית בלולאה סגורה. תפקידו לזהות את הערך האמיתי של המיקום והמהירות של שולחן העבודה, ולשלוח אותות משוב למכשיר הבקרה המספרי או התקן הסרוו, ובכך ליצור בקרת לולאה סגורה. אלמנט הזיהוי משתמש בדרך כלל בעקרון האור או המגנטיות כדי להשלים את זיהוי המיקום או המהירות.

אלמנט זיהוי המיקום מחולק לאלמנט מדידה ישירה ואלמנט מדידה עקיפה לפי שיטת הזיהוי. רכיבי זיהוי ליניארי משמשים בדרך כלל בעת מדידת התנועה הליניארית של כלי המכונה, הנקראת מדידה ישירה, ובקרת המיקום שנוצרה בלולאה סגורה נקראת בקרת לולאה סגורה מלאה. דיוק המדידה תלוי בעיקר ברמת הדיוק של אלמנט המדידה ואינו מושפע מהדיוק של תמסורת כלי המכונה. מכיוון שלתזוזה הליניארית של שולחן כלי המכונה יש קשר פרופורציונלי מדויק לזווית הסיבוב של מנוע ההנעה, ניתן להשתמש בשיטת ההנעה וזיהוי זווית הסיבוב של המנוע או הבורג למדידה עקיפה של מרחק התנועה של השולחן. שיטה זו נקראת מדידה עקיפה. בקרת העמדה בלולאה סגורה נקראת בקרת לולאה סגורה למחצה. דיוק המדידה תלוי בדיוק של אלמנט הזיהוי ושרשרת ההזנה של כלי המכונה. דיוק העיבוד של כלי מכונת CNC בלולאה סגורה נקבע במידה רבה על ידי הדיוק של מכשיר זיהוי המיקום. לכלי מכונת CNC דרישות מחמירות מאוד לרכיבי זיהוי מיקום, והרזולוציה שלהם היא בדרך כלל בין 0.001 ל-0.01 מ"מ או פחות.

1. הדרישות של מערכת סרוו הזנה עבור מכשיר מדידת המיקום

למערכת סרוו ההזנה דרישות גבוהות למכשיר מדידת המיקום:

1) השפעה קטנה של טמפרטורה ולחות, פעולה אמינה, שמירת דיוק טובה ויכולת אנטי-הפרעות חזקה.

2) זה יכול לעמוד בדרישות של דיוק, מהירות וטווח מדידה.

3) קל לשימוש ולתחזוקה, להתאים לסביבת העבודה של כלי מכונות.

4) עלות נמוכה.

5) קל לממש מדידה ועיבוד דינמיים במהירות גבוהה, וקל לממש אוטומציה.

ניתן לחלק התקני זיהוי מיקום לקטגוריות שונות לפי שיטות סיווג שונות. על פי צורת אות המוצא, ניתן לסווג אותו לדיגיטלי ואנלוגי; על פי סוג נקודת בסיס המדידה, ניתן לסווג אותה כמצטברת; על פי צורת התנועה של אלמנט מדידת המיקום, ניתן לסווג אותו לסיבובי וליניארי.

2. אבחון וביטול תקלות במכשיר האיתור

בהשוואה למכשיר הבקרה המספרי, ההסתברות לכשל של אלמנט הזיהוי גבוהה יחסית, ולעתים קרובות מתרחשת התופעה של נזק לכבלים, זיהום אלמנטים ועיוות התנגשות. אם קיים חשד כתקלה של אלמנט הגילוי, יש לבדוק תחילה האם יש שבר בכבלים, עיקול, עיוות וכדומה, וניתן גם לקבוע את איכות אלמנט הגילוי על ידי מדידת התפוקה שלו, מה שמצריך מיומנות בעבודה. עיקרון ואות פלט של אלמנט הזיהוי. להלן לוקח את מערכת SIEMENS כדוגמה לתיאור.

(1) הכנס את האות. הקשר בין מודול בקרת המיקום של מערכת SIEMENS CNC לבין התקן זיהוי המיקום.

לאות הפלט של מכשיר מדידה סיבובי מצטבר או מכשיר ליניארי יש שתי צורות: di הוא אות סינוסואיד של מתח או זרם, ו-EXE הוא אינטרפולטור לעיצוב פעימות; di הוא אות ברמת TTL. קח כדוגמה את סרגל סריג פלט זרם סינוסואיד של HEIDENHA1N'. הסורג מורכב מסרגל סריג, אינטרפולטור לעיצוב פעימות (EXE), כבלים ומחברים.

במהלך תנועת הכלי, שלוש קבוצות של אותות יוצאות מיחידת הסריקה: שתי קבוצות של אותות מצטברים נוצרות על ידי ארבעה תאי פוטו, ושני תאי פוטו עם הפרש פאזה של 180° מחוברים יחד, והדחיפה שלהם יוצרת א הפרש פאזה של 90 מעלות ומשרעת. שתי הקבוצות של Ie1 ו-Ie2 עם ערך של כ-11μA דומות לגלי סינוס. קבוצה של אותות ייחוס מחוברת גם בצורת דחיפה-משיכה על ידי שני תאי פוטו בהפרש של 180°. הפלט הוא אות ספייק Ie0 עם רכיב יעיל של כ-5.5μA. האות נוצר רק כאשר הוא עובר את סימן הייחוס. מה שנקרא סימן הייחוס הוא שמגנט מותקן על הדיור של סרגל הסרגל, ומתג קנה מותקן על יחידת הסריקה. כאשר מתג הקנים קרוב למגנט, ניתן להוציא את אות הייחוס.

שתי הקבוצות של האותות המצטברים Ie1 ו-Ie2 נכנסים ל-EXE דרך כבל השידור והמחברים, ולאחר הגברה ועיצוב, יוצאים שני אותות גל ריבועי Ua1 ו-Ua2 בהפרש פאזה של 90° ואות הייחוס Ua0. האותות הללו משולבים ומעובדים כהלכה. כלומר, ניתן להפיק חמישה פולסים במחזור אות אחד, כלומר פי 5 מהתדר מעובד, ולשלוח למודול בקרת מיקום CNC דרך המחבר.

(2) עיבוד אותות EXE. תפקידו של האינטרפולטור לעיצוב פעימות (EXE) הוא להגביר, לעצב מחדש, להכפיל את התדר ולהזעיק את פלט האות המצטבר על ידי סרגל הסריג או המקודד, ולהוציא אותו ל-CNC עבור בקרת מיקום. EXE מורכב ממעגל בסיסי ומעגל משנה.

לוח המעגלים המודפסים הבסיסיים מכיל מגבר ערוצים, מעגל עיצוב, מעגל כונן ואזעקה וכו'. מעגל המשנה הופך ללוח מעגלים כפונקציה אופציונלית, ושני הלוחות מחוברים דרך מחבר J3.

1) מגבר ערוץ. כאשר הסורג מזהה ומייצר אותות זרם של גלי סינוס Ie1, Ie2 ו-Ie0, דרך מגבר הערוץ, יוצאת משרעת מסוימת של מתח זרם הסינוס.

2) עיצוב המעגל. בהתבסס על ההגברה של Ie1, Ie2 ו-Ie0, מעגל העיצוב ממיר אותם לשלושה אותות גל ריבועי תואמים Ua1, Ua2 ו-Ua0. הרמה הגבוהה של TTL גדולה או שווה ל-2.5V, והרמה הנמוכה קטנה או שווה ל-0.5V. .

3) מעגל אזעקה. כאשר הסורג גורם לאות המוצא של מגבר הערוץ להיות אפסי עקב שבירת כבל הכניסה, זיהום הסורג או הנזק של הנורה, אות האזעקה מונע על ידי מעגל ההנעה ולאחר מכן יוצא ל-CNC מערכת על ידי המחבר J2.

4) מעגל חלוקה. בבקרת המיקום של כמה כלי מכונת CNC בעלי דיוק גבוה (כגון מטחנות CNC), נדרשת רזולוציה גבוהה למדידת מיקום. לדוגמה, לא ניתן לספק את הדיוק של סרגל הסרגל בלבד. מסיבה זו, יש להשתמש במעגל משנה לשיפור הרזולוציה. דרג כדי לענות על הצרכים של כלי מכונות מהירים. אות המוצא של מגבר ערוץ המעגל הבסיסי מחובר למעגל המשנה דרך המחבר J3. לאחר עיבוד של מעגל המשנה, אות המוצא של שני הערוצים עם הפרש פאזה של 90° ויחס חובה של 1:1 במחזור אחד יוצא דרך המחבר J3. חלקו את אות הגל הריבועי. לאחר ששני מספרי מיקום הגל הריבועי מונעים על ידי מעגל ההנעה במעגל הבסיסי, הם האותות המתאימים לערוץ Ua1 ו-Ua2, אשר יוצאים למערכת CMC על ידי המחבר J2.

בנוסף, מטרת מעגל הסנכרון היא להשיג פולסי ייחוס של גל ריבועי התואמים את הקצוות המובילים והעורכים של אותות הגל הריבועי Ua1 ו-Ua2.

3. צורות נפוצות של תקלות במכשירי זיהוי

(1) תנודה מכנית (במהלך האצה/האטה)

1) מקודד הדופק אינו תקין. בשלב זה, בדוק אם המתח של מסוף קו המשוב ביחידת המהירות יורד בנקודה מסוימת. אם יש נפילה, זה מציין שמקודד הדופק פגום, ויש להחליף את המקודד.

2) הצימוד הצולבי של מקודד הדופק עלול להינזק, ולגרום למהירות הציר להיות לא מסונכרנת עם המהירות שזוהתה. יש להחליף את החיבור.

3) אם מחולל הטכומטר נכשל, יש לתקן או להחליף את מד הטכומטר.

(2) בריחה מכנית (מהירות מופרזת). במקרה של בדיקת יחידת בקרת המיקום ויחידת בקרת המהירות, יש לבדוק את הנקודות הבאות:

1) בדוק אם החיווט של מקודד הפולסים שגוי, בדוק אם החיווט של המקודד הוא משוב חיובי, והאם שלב A ושלב B מחוברים הפוך.

2) בדוק אם צימוד מקודד הדופק פגום. אם הוא פגום, החלף את הצימוד.

3) בדוק אם המסוף של הטכוגנרטור מחובר הפוך והאם חוט אות העירור מחובר בצורה לא נכונה.

(3) לא ניתן לכוון את הציר או שהכיוון אינו במקומו. בדוק את ההגדרה וההתאמה של מעגל בקרת הכיוון, בדוק את לוח הכיוון ואת ההתאמה של המעגל המודפס בקרת הציר. במקביל, יש לבדוק האם גלאי המיקום (מקודד) פגום.

(4) הזנת רטט בציר הקואורדינטה. לאחר בדיקה אם סליל המנוע קצר חשמלי, האם בורג ההזנה המכני מחובר היטב למנוע, והאם מערכת הסרוו כולה יציבה, בדקו האם קוד הדופק טוב, האם חיבור הצימוד יציב ואמין, ו האם מד המהירות אמין.

(5) האזעקה הנגרמת על ידי שגיאת תוכנית ושגיאת פעולה באזעקת NC. לדוגמה, NC מדווח 090# ו-091# של מערכת FAUNUC-6ME. מתרחשת אזעקת NC, ​​שעלולה להיגרם כתוצאה מכשל במעגל הראשי ומהירות ההזנה נמוכה מדי. יחד עם זאת, ייתכן גם שמקודד הדופק גרוע; מתח אספקת הכוח של מקודד הדופק נמוך מדי. בשלב זה, התאם את 15V של מתח אספקת החשמל כך שערך המתח במסוף +5V של המעגל הראשי יהיה בטווח של 4.95~5.10V; אין דופק כניסה האות בסיבוב אחד של המקודד לא יכול לבצע את החזרת נקודת הייחוס באופן רגיל.

(6) אזעקה של מערכת הסרוו. כגון מערכת FAUNUC-6ME's אזעקת סרוו 416#, 426#, 436#, 446#, 456#, מערכת SINUMERIK880's servo alarm I364#, מערכת SINUMERIK8&# אזעקת סרוו 39;s 114#, 104# וכו'. כאשר מופיע מספר האזעקה הנ"ל, זה עשוי להיות: אות משוב מקודד דופק ציר נשבר, קצר חשמלי ואובדן אות, השתמש באוסילוסקופ כדי למדוד את שלב A ו- B- אות שלב אחד של מהפכה; המקודד מזוהם, מלוכלך מדי, ולא ניתן לקבל את האות כהלכה.

בקיצור, בכשל של ציוד CNC, שיעור הכשל של רכיבי הזיהוי הוא גבוה יחסית. כל עוד שימוש נכון וחיזוק התחזוקה, וניתוח מעמיק של הבעיות המתרחשות, שיעור התקלות יקטן, וניתן לפתור את התקלה במהירות כדי להבטיח את פעולתו התקינה של הציוד.