Konum algılama elemanı, bir algılama elemanı (sensör) ve bir sinyal işleme cihazından oluşur ve yatay cnc torna tezgahı kapalı çevrim servo sisteminin önemli bir parçasıdır. İşlevi, çalışma masasının konumunun ve hızının gerçek değerini tespit etmek ve sayısal kontrol cihazına veya servo cihaza geri bildirim sinyalleri göndermek, böylece bir kapalı döngü kontrolü oluşturmaktır. Algılama elemanı, konum veya hız algılamasını tamamlamak için genellikle ışık veya manyetizma ilkesini kullanır.
Konum algılama elemanı, algılama yöntemine göre doğrudan ölçme elemanı ve dolaylı ölçme elemanı olarak ikiye ayrılır. Doğrusal algılama elemanları genellikle doğrudan ölçüm denilen takım tezgahının doğrusal hareketi ölçülürken kullanılır ve oluşan pozisyon kapalı döngü kontrolüne tam kapalı döngü kontrolü denir. Ölçüm doğruluğu esas olarak ölçüm elemanının doğruluğuna bağlıdır ve takım tezgahı şanzımanının doğruluğundan etkilenmez. Takım tezgahı tablosunun lineer yer değiştirmesi, tahrik motorunun dönüş açısı ile doğru orantılı bir ilişkiye sahip olduğundan, motorun veya vidanın dönüş açısını sürme ve tespit etme yöntemi, tablonun hareket mesafesini dolaylı olarak ölçmek için kullanılabilir. Bu yönteme dolaylı ölçüm denir. Konum kapalı döngü kontrolüne yarı kapalı döngü kontrolü denir. Ölçüm doğruluğu, algılama elemanının ve takım tezgahı besleme tahrik zincirinin doğruluğuna bağlıdır. Kapalı döngü CNC takım tezgahlarının işleme hassasiyeti, büyük ölçüde konum algılama cihazının doğruluğu ile belirlenir. CNC takım tezgahlarının konum algılama elemanları için çok katı gereksinimleri vardır ve çözünürlükleri genellikle 0,001 ile 0,01 mm veya daha azdır.
1. Konum ölçüm cihazı için besleme servo sisteminin gereksinimleri
Besleme servo sistemi, konum ölçüm cihazı için yüksek gereksinimlere sahiptir:
1) Sıcaklık ve nemin az etkisi, güvenilir çalışma, iyi doğruluk tutma ve güçlü parazit önleme yeteneği.
2) Doğruluk, hız ve ölçüm aralığı gereksinimlerini karşılayabilir.
3) Kullanımı ve bakımı kolaydır, takım tezgahlarının çalışma ortamına uyum sağlar.
4) Düşük maliyetli.
5) Yüksek hızlı dinamik ölçüm ve işlemeyi gerçekleştirmek kolaydır ve otomasyonu gerçekleştirmek kolaydır.
Konum algılama cihazları, farklı sınıflandırma yöntemlerine göre farklı kategorilere ayrılabilir. Çıkış sinyalinin biçimine göre dijital ve analog olarak sınıflandırılabilir; ölçüm taban noktasının türüne göre artımlı olarak sınıflandırılabilir; pozisyon ölçüm elemanının hareket şekline göre döner ve lineer olarak sınıflandırılabilir.
2. Tespit cihazındaki arızaların teşhisi ve giderilmesi
Sayısal kontrol cihazı ile karşılaştırıldığında, algılama elemanının arızalanma olasılığı nispeten yüksektir ve kablo hasarı, eleman kirlenmesi ve çarpışma deformasyonu olgusu sıklıkla meydana gelir. Algılama elemanının arızası olduğundan şüpheleniliyorsa, öncelikle kablo kopması, kirlenme, deformasyon vb. olup olmadığını kontrol edin, ayrıca çalışma yeterliliği gerektiren çıkışını ölçerek algılama elemanının kalitesini de belirleyebilirsiniz. algılama elemanının prensibi ve çıkış sinyali . Aşağıda, açıklama için örnek olarak SIEMENS sistemi alınmıştır.
(1) Sinyali girin. SIEMENS CNC sisteminin pozisyon kontrol modülü ile pozisyon tespit cihazı arasındaki bağlantı ilişkisi.
Artımlı döner ölçüm cihazının veya lineer cihazın çıkış sinyalinin iki biçimi vardır: di, bir voltaj veya akım sinüzoidal sinyalidir ve EXE, bir darbe şekillendirme enterpolatörüdür; di, bir TTL seviyesi sinyalidir. Örnek olarak HEIDENHA1N's sinüzoidal akım çıkış ızgara cetvelini alın. Izgara, ızgara cetveli, darbe şekillendirme enterpolatörü (EXE), kablolar ve konektörlerden oluşur.
Takım tezgahının hareketi sırasında, tarama ünitesinden üç sinyal seti çıktısı alınır: dört fotosel tarafından iki set artımlı sinyal üretilir ve 180° faz farkı olan iki fotosel birbirine bağlanır ve itme-çekme oluşturur. 90° faz farkı ve genlik. Yaklaşık 11μA değerine sahip iki Ie1 ve Ie2 seti sinüs dalgalarına benzer. Bir dizi referans sinyali de 180° farkla iki fotosel tarafından itme-çekme biçiminde bağlanır. Çıktı, yaklaşık 5.5μA'lık etkili bir bileşene sahip bir ani sinyal Ie0'dır. Sinyal, yalnızca referans işaretini geçtiğinde üretilir. Sözde referans işareti, ızgara cetvelinin mahfazasına bir mıknatısın takılması ve tarama ünitesine bir kamış anahtarın takılmasıdır. Manyetik anahtar mıknatısa yakın olduğunda, referans sinyali çıkışı yapılabilir.
Ie1 ve Ie2 artımlı sinyallerinin iki seti, iletim kablosu ve konektörler aracılığıyla EXE'ye girer ve amplifikasyon ve şekillendirmeden sonra, 90°'lik bir faz farkı ile iki kare dalga sinyali Ua1 ve Ua2 ve referans sinyali Ua0 verilir. Bu sinyaller uygun şekilde birleştirilir ve işlenir. Yani, bir sinyal döngüsünde beş darbe üretilebilir, yani frekansın 5 katı işlenir ve konektör aracılığıyla CNC konum kontrol modülüne gönderilir.
(2) EXE sinyal işleme. Darbe şekillendirme enterpolatörünün (EXE) işlevi, ızgara cetveli veya kodlayıcı tarafından artan sinyal çıkışını yükseltmek, yeniden şekillendirmek, frekans çoğaltmak ve alarm vermek ve konum kontrolü için CNC'ye göndermektir. EXE, temel devre ve alt bölüm devresinden oluşur.
Temel devre baskılı devre kartı, kanal amplifikatörü, şekillendirme devresi, sürücü ve alarm devresi vb. içerir. Alt bölme devresi, isteğe bağlı bir işlev olarak bir devre kartına yapılır ve iki kart, J3 konektörü aracılığıyla bağlanır.
1) Kanal amplifikatörü. Izgara, kanal amplifikatörü aracılığıyla Ie1, Ie2 ve Ie0 sinüs dalgası akım sinyallerini algılayıp ürettiğinde, belirli bir sinüs akımı voltajı genliği verilir.
2) Devreyi şekillendirme. Ie1, Ie2 ve Ie0 amplifikasyonuna bağlı olarak, şekillendirme devresi bunları Ua1, Ua2 ve Ua0 karşılık gelen üç kare dalga sinyaline dönüştürür. TTL yüksek seviyesi 2.5V'a eşit veya daha büyük ve düşük seviye 0.5V'a eşit veya daha az. .
3) Alarm devresi. Izgara, giriş kablosunun kopması, ızgaranın kirlenmesi veya ampulün zarar görmesi nedeniyle kanal amplifikatörünün çıkış sinyalinin sıfır olmasına neden olduğunda, alarm sinyali sürücü devresi tarafından sürülür ve ardından CNC'ye verilir. J2 konektörü ile sistem.
4) Bölme devresi. Bazı yüksek hassasiyetli CNC takım tezgahlarının (CNC taşlayıcılar gibi) konum kontrolünde, konum ölçümü için yüksek çözünürlük gereklidir. Örneğin, ızgara cetvelinin doğruluğu tek başına tatmin edilemez. Bu nedenle çözünürlüğü iyileştirmek için bir alt bölme devresi kullanılmalıdır. Yüksek hızlı takım tezgahlarının ihtiyaçlarını karşılama oranı. Temel devre kanal amplifikatörünün çıkış sinyali, J3 konektörü aracılığıyla alt bölme devresine bağlanır. Bölme devresi tarafından işlendikten sonra, bir çevrimde 90° faz farkı ve 1:1 görev oranına sahip iki kanalın çıkış sinyali J3 konnektörü üzerinden verilir. Kare dalga sinyalini alt bölümlere ayırın. İki kare dalga konum numarası, temel devredeki sürücü devresi tarafından sürüldükten sonra, bunlar, J2 konektörü tarafından CMC sistemine verilen karşılık gelen Ua1 ve Ua2 kanal sinyalleridir.
Ek olarak, senkronizasyon devresinin amacı, Ua1 ve Ua2 kare dalga sinyallerinin ön ve arka kenarlarına karşılık gelen kare dalga referans darbelerinin elde edilmesidir.
3. Tespit cihazlarındaki yaygın arıza biçimleri
(1) Mekanik salınım (hızlanma/yavaşlama sırasında)
1) Darbe kodlayıcı arızalı. Bu sırada hız birimindeki geri besleme hattı terminalinin voltajının belirli bir noktada düşüp düşmediğini kontrol edin. Düşme varsa, darbe kodlayıcının arızalı olduğunu ve kodlayıcının değiştirilmesi gerektiğini gösterir.
2) Darbe kodlayıcı çapraz kuplajı hasar görebilir ve bu da şaft hızının algılanan hız ile senkronize olmamasına neden olabilir. Kaplin değiştirilmelidir.
3) Devir saati jeneratörü arızalanırsa takometre onarılmalı veya değiştirilmelidir.
(2) Mekanik kaçak (hız). Konum kontrol ünitesi ve hız kontrol ünitesinin kontrol edilmesi durumunda aşağıdaki noktalar kontrol edilmelidir:
1) Darbe enkoderinin kablolamasının yanlış olup olmadığını kontrol edin, kodlayıcının kablolarının pozitif geri besleme olup olmadığını ve faz A ve faz B'nin ters bağlanıp bağlanmadığını kontrol edin.
2) Darbe enkoder bağlantısının hasarlı olup olmadığını kontrol edin. Hasarlıysa, kaplini değiştirin.
3) Takojeneratör terminalinin ters bağlanıp bağlanmadığını ve uyarma sinyal kablosunun yanlış bağlanıp bağlanmadığını kontrol edin.
(3) İş mili yönlendirilemiyor veya yön yerinde değil. Oryantasyon kontrol devresinin ayarını ve ayarını kontrol edin, oryantasyon kartını ve mil kontrolü baskılı devre kartının ayarını kontrol edin. Aynı zamanda konum dedektörünün (enkoder) arızalı olup olmadığını kontrol edin.
(4) Koordinat ekseni titreşim beslemesi. Motor bobininde kısa devre olup olmadığını, mekanik besleme vidasının motora iyi bağlı olup olmadığını ve tüm servo sistemin kararlı olup olmadığını kontrol ettikten sonra, darbe kodunun iyi olup olmadığını, kuplaj bağlantısının sağlam ve güvenilir olup olmadığını kontrol edin ve takometrenin güvenilir olup olmadığı.
(5) NC alarmında program hatası ve çalışma hatasından kaynaklanan alarm. Örneğin, NC, FAUNUC-6ME sisteminin 090# ve 091# raporlarını verir. Ana devre arızasından ve besleme hızının çok düşük olmasından kaynaklanabilecek NC alarmı oluşur. Aynı zamanda, darbe kodlayıcının kötü olması da mümkündür; darbe kodlayıcı güç kaynağı voltajı çok düşük. Bu sırada, güç kaynağı voltajının 15V'sini, ana devre kartının +5V terminalindeki voltaj değeri 4,95~5,10V içinde olacak şekilde ayarlayın; giriş darbesi yok Enkoderin tek dönüşlü sinyali, normal olarak referans noktası dönüşünü gerçekleştiremez.
(6) Servo sistemin alarmı. FAUNUC-6ME sistemi's servo alarmı 416#, 426#, 436#, 446#, 456#, SINUMERIK880 sistemi's servo alarmı I364#, SINUMERIK8 sistemi&# gibi 39;s servo alarmı 114#, 104#, vb. Yukarıdaki alarm numarası göründüğünde, şunlar olabilir: eksen darbe enkoder geri besleme sinyali bozuk, kısa devre ve sinyal kaybı, A fazını ve B- fazını ölçmek için bir osiloskop kullanın faz bir-devir sinyali; kodlayıcı kirlenmiş, çok kirli ve sinyal doğru alınamıyor.
Kısacası, CNC ekipmanının arızalanmasında, tespit bileşenlerinin arıza oranı nispeten yüksektir. Bakımın doğru kullanımı ve güçlendirilmesi ve meydana gelen sorunların derinlemesine analizi, arıza oranı azaltılacak ve ekipmanın normal çalışmasını sağlamak için arıza hızlı bir şekilde çözülebilir.
