Asendituvastuselement koosneb tuvastuselemendist (andurist) ja signaalitöötlusseadmest ning on horisontaalse cnc-treipingi suletud ahelaga servosüsteemi oluline osa. Selle ülesanne on tuvastada töölaua asendi ja kiiruse tegelik väärtus ning saata tagasisidesignaale arvjuhtimisseadmesse või servoseadmesse, moodustades seeläbi suletud ahela juhtimise. Tuvastuselement kasutab asukoha või kiiruse tuvastamiseks üldiselt valguse või magnetismi põhimõtet.
Asukohatuvastuselement jaguneb vastavalt tuvastamismeetodile otseseks ja kaudseks mõõteelemendiks. Lineaarseid tuvastuselemente kasutatakse üldiselt tööpingi lineaarse liikumise mõõtmisel, mida nimetatakse otsemõõtmiseks, ja moodustatud asendi suletud ahela juhtimist nimetatakse täielikuks suletud ahela juhtimiseks. Mõõtmistäpsus sõltub peamiselt mõõteelemendi täpsusest ja seda ei mõjuta tööpingi jõuülekande täpsus. Kuna tööpingi laua lineaarne nihe on täpselt proportsionaalses seoses ajami mootori pöördenurgaga, saab mootori või kruvi pöördenurga juhtimise ja tuvastamise meetodit kasutada laua liikumiskauguse kaudseks mõõtmiseks. Seda meetodit nimetatakse kaudseks mõõtmiseks. Asendi suletud ahela juhtimist nimetatakse poolsuletud ahela juhtimiseks. Mõõtmistäpsus sõltub tuvastuselemendi ja tööpingi etteande ajamahela täpsusest. Suletud ahelaga CNC-tööpinkide töötlemise täpsuse määrab suuresti asendituvastusseadme täpsus. CNC-tööpinkidel on asukohatuvastuselementidele väga ranged nõuded ja nende eraldusvõime jääb tavaliselt vahemikku 0,001–0,01 mm või vähem.
1. Nõuded asendimõõteseadme etteandeservosüsteemile
Toiteservosüsteemil on asendimõõteseadmele kõrged nõuded:
1) Temperatuuri ja niiskuse väike mõju, usaldusväärne töö, hea täpsuse säilitamine ja tugev häiretevastane võime.
2) See võib vastata täpsuse, kiiruse ja mõõtmisvahemiku nõuetele.
3) Lihtne kasutada ja hooldada, kohaneda tööpinkide töökeskkonnaga.
4) Madalad kulud.
5) Kiiret dünaamilist mõõtmist ja töötlemist on lihtne teostada ning automatiseerimist on lihtne teostada.
Asukohatuvastusseadmeid saab erinevate klassifitseerimismeetodite järgi jagada erinevatesse kategooriatesse. Väljundsignaali vormi järgi saab selle liigitada digitaalseks ja analoogseks; mõõtmise baaspunkti tüübi järgi võib selle liigitada inkrementaalseks; asendimõõteelemendi liikumisvormi järgi võib selle liigitada pöörlevaks ja lineaarseks.
2. Avastamisseadme rikete diagnoosimine ja kõrvaldamine
Võrreldes arvjuhtimisseadmega on tuvastuselemendi rikke tõenäosus suhteliselt kõrge ning sageli esineb kaabli kahjustusi, elementide saastumist ja kokkupõrke deformatsiooni. Kui kahtlustatakse, et viga on tuvastuselemendis, kontrollige esmalt, kas seal ei ole kaabli purunemist, määrdumist, deformatsiooni vms. Samuti saate tuvastuselemendi kvaliteedi määrata selle väljundi mõõtmise teel, mis eeldab tööoskust. tuvastuselemendi põhimõte ja väljundsignaal . Järgnev kirjeldab SIEMENSi süsteemi näitena.
(1) Sisestage signaal. SIEMENSi CNC-süsteemi asendijuhtimismooduli ja asukohatuvastusseadme vaheline seos.
Inkrementaalse pöörleva mõõteseadme või lineaarse seadme väljundsignaalil on kaks vormi: di on pinge või voolu sinusoidne signaal ja EXE on impulsi kujundav interpolaator; di on TTL taseme signaal. Võtke näiteks HEIDEHA1N' sinusoidse voolu väljundvõre joonlaud. Võre koosneb resti joonlauast, impulsi kujundamise interpolaatorist (EXE), kaablitest ja pistikutest.
Tööpingi liikumise ajal väljastatakse skaneerimisseadmest kolm signaalikomplekti: kaks inkrementaalsignaalide komplekti genereeritakse nelja fotoelemendiga ning kaks 180° faasierinevusega fotosilma on omavahel ühendatud ning nende tõukejõud moodustab faaside erinevus 90° ja amplituud. Kaks komplekti Ie1 ja Ie2 väärtusega umbes 11 μA on sarnased siinuslainetega. Võrdlussignaalide komplekt on samuti tõuke-tõmbe kujul ühendatud kahe fotoelemendiga, mille vahe on 180°. Väljund on piigisignaal Ie0, mille efektiivne komponent on umbes 5,5 μA. Signaal genereeritakse ainult siis, kui see ületab võrdlusmärgi. Nn võrdlusmärk on see, et resti joonlaua korpusele on paigaldatud magnet ja skaneerimisüksusele pilliroo lüliti. Kui pilliroo lüliti on magneti lähedal, saab võrdlussignaali väljastada.
Kaks inkrementaalsignaalide komplekti Ie1 ja Ie2 sisenevad EXE-sse ülekandekaabli ja pistikute kaudu ning peale võimendamist ja vormimist väljastatakse kaks ruutlainesignaali Ua1 ja Ua2 faaside erinevusega 90° ning tugisignaal Ua0. Need signaalid on korralikult ühendatud ja töödeldud. See tähendab, et ühes signaalitsüklis saab genereerida viis impulssi, see tähendab, et töödeldakse 5-kordset sagedust ja saadetakse konnektori kaudu CNC positsioonijuhtimismoodulisse.
(2) EXE signaalitöötlus. Impulsside kujundamise interpolaatori (EXE) funktsioon on võimendada, ümber kujundada, sagedusega korrutada ja alarmeerida võre joonlaua või kodeerija väljundsignaali ning väljastada see CNC-le positsiooni juhtimiseks. EXE koosneb põhiahelast ja alajaotusahelast.
Põhilülituse trükkplaat sisaldab kanalivõimendit, vormimisahelat, ajami- ja häireahelat jne. Jaotusahel tehakse valikulise funktsioonina trükkplaadiks ja kaks plaati on ühendatud J3 pistiku kaudu.
1) Kanali võimendi. Kui võre tuvastab ja genereerib läbi kanalivõimendi siinuslaine voolusignaalid Ie1, Ie2 ja Ie0, väljastatakse teatud amplituud siinusvoolu pinget.
2) Vooluringi kujundamine. Tuginedes Ie1, Ie2 ja Ie0 võimendusele, muudab vormimisahel need kolmeks vastavaks ruutlainesignaaliks Ua1, Ua2 ja Ua0. TTL kõrge tase on suurem või võrdne 2,5 V ja madal tase on väiksem või võrdne 0,5 V. .
3) Häireahel. Kui võre põhjustab kanalivõimendi väljundsignaali nulliks sisendkaabli purunemise, võre reostuse või pirni kahjustuse tõttu, juhib häiresignaali ajamiahel ja see väljastatakse seejärel CNC-le. süsteem pistiku J2 abil.
4) Jaotusahel. Mõne ülitäpse CNC-tööpinkide (nt CNC-lihvimismasinate) asendijuhtimisel on asukoha mõõtmiseks vajalik kõrge eraldusvõime. Näiteks ei saa rahuldada ainult resti joonlaua täpsust. Sel põhjusel tuleb eraldusvõime parandamiseks kasutada jaotusahelat. Määr, mis vastab kiirete tööpinkide vajadustele. Põhiahela kanalivõimendi väljundsignaal ühendatakse pistiku J3 kaudu jaotusahelaga. Pärast töötlemist alajaotusahelas väljastatakse kahe kanali väljundsignaal, mille faaside erinevus on 90° ja töösuhe 1:1 ühes tsüklis, pistiku J3 kaudu. Jagage ruutlaine signaal. Pärast seda, kui põhiahelas olevad ajamiahelad juhivad kahte ruutlaine positsiooninumbrit, on need vastavad Ua1 ja Ua2 kanali signaalid, mis väljastatakse pistiku J2 kaudu CMC süsteemi.
Lisaks on sünkroniseerimisahela eesmärk saada ruutlaine tugiimpulsse, mis vastavad ruutlaine signaalide Ua1 ja Ua2 esi- ja tagaservadele.
3. Avastamisseadmete rikete levinumad vormid
(1) Mehaaniline võnkumine (kiirendamise/aeglustamise ajal)
1) Impulsikooder töötab valesti. Sel ajal kontrollige, kas kiirusseadme tagasisideliini klemmi pinge teatud punktis langeb. Kui tekib langus, näitab see, et impulsskooder on defektne ja kodeerija tuleks välja vahetada.
2) Impulsskooderi ristühendus võib olla kahjustatud, mistõttu võlli kiirus on tuvastatud kiirusega sünkroonis. Sidur tuleks välja vahetada.
3) Tahhomeetri generaatori rikke korral tuleks tahhomeetrit parandada või välja vahetada.
(2) Mehaaniline jooksmine (kiiruse ületamine). Asendi ja kiiruse reguleerimise seadme kontrollimisel tuleks kontrollida järgmisi punkte:
1) Kontrollige, kas impulssanduri juhtmestik on vale, kontrollige, kas anduri juhtmestik on positiivse tagasisidega ja kas faas A ja faas B on vastupidiselt ühendatud.
2) Kontrollige, kas impulssanduri ühendus on kahjustatud. Kui see on kahjustatud, vahetage ühendus.
3) Kontrollige, kas tahhogeneraatori klemm on tagurpidi ühendatud ja kas ergutussignaali juhe on valesti ühendatud.
(3) Spindli ei saa orienteerida või orientatsioon ei ole paigas. Kontrollige orientatsiooni juhtimisahela seadistust ja reguleerimist, kontrollige orientatsiooniplaati ja spindli juhtimise trükkplaadi reguleerimist. Samal ajal kontrollige, kas asendiandur (kooder) on defektne.
(4) Koordinaatide telje vibratsiooni etteanne. Pärast kontrollimist, kas mootori mähis on lühises, kas mehaaniline etteandekruvi on mootoriga hästi ühendatud ja kas kogu servosüsteem on stabiilne, kontrollige, kas impulsikood on hea, kas ühendusühendus on stabiilne ja usaldusväärne ning kas tahhomeeter on töökindel.
(5) Häire, mis on põhjustatud programmiveast ja tööveast NC-häires. Näiteks NC teatab FAUNUC-6ME süsteemi 090# ja 091#. Tekib NC-häire, mille võib põhjustada peavooluahela rike ja etteandekiirus on liiga madal. Samas on ka võimalik, et impulsskooder on halb; impulsskooderi toitepinge on liiga madal. Sel ajal reguleerige toitepinge 15 V nii, et pinge väärtus põhitrükkplaadi +5 V klemmil jääks vahemikku 4,95 ～ 5,10 V; sisendimpulss puudub Kooderi ühe pöörde signaal ei suuda võrdluspunkti tagastamist normaalselt sooritada.
(6) Servosüsteemi häire. Näiteks FAUNUC-6ME süsteemi' servoalarm 416#, 426#, 436#, 446#, 456#, SINUMERIK880 süsteem' servoalarm I364#, SINUMERIK8 süsteem's servoalarm 114#, 104# jne. Kui ilmub ülaltoodud häirenumber, võib see olla: telje impulsskooderi tagasiside signaal on katki, lühis ja signaali kadu, kasutage A-faasi ja B-faasi mõõtmiseks ostsilloskoopi faasi ühe pöörde signaal; kooder on saastunud, liiga määrdunud ja signaali ei saa õigesti vastu võtta.
Lühidalt, CNC-seadmete rikke korral on tuvastamiskomponentide tõrkemäär suhteliselt kõrge. Kuni hoolduse õige kasutamise ja tugevdamise ning tekkivate probleemide süvaanalüüsi korral väheneb rikete määr ja rikke saab kiiresti lahendada, et tagada seadmete normaalne töö.
