يتكون عنصر الكشف عن الموضع من عنصر كشف (مستشعر) وجهاز معالجة إشارة ، وهو جزء مهم من نظام مؤازر الحلقة المغلقة لآلة مخرطة CNC الأفقية. وتتمثل وظيفتها في اكتشاف القيمة الفعلية لموضع وسرعة منضدة العمل ، وإرسال إشارات التغذية الراجعة إلى جهاز التحكم العددي أو جهاز المؤازرة ، وبالتالي تشكيل عنصر تحكم الحلقة المغلقة. يستخدم عنصر الكشف بشكل عام مبدأ الضوء أو المغناطيسية لإكمال اكتشاف الموضع أو السرعة.
ينقسم عنصر تحديد الموقع إلى عنصر قياس مباشر وعنصر قياس غير مباشر وفقًا لطريقة الكشف. تُستخدم عناصر الكشف الخطي بشكل عام عند قياس الحركة الخطية لأداة الآلة ، والتي تسمى القياس المباشر ، ويسمى التحكم في الحلقة المغلقة للموضع بالتحكم الكامل في الحلقة المغلقة. تعتمد دقة القياس بشكل أساسي على دقة عنصر القياس ولا تتأثر بدقة نقل أداة الماكينة. نظرًا لأن الإزاحة الخطية لجدول أداة الماكينة لها علاقة تناسبية دقيقة مع زاوية دوران محرك القيادة ، يمكن استخدام طريقة القيادة واكتشاف زاوية دوران المحرك أو المسمار لقياس مسافة الحركة للجدول بشكل غير مباشر. هذه الطريقة تسمى القياس غير المباشر. يسمى التحكم في الحلقة المغلقة بالموضع التحكم شبه مغلق الحلقة. تعتمد دقة القياس على دقة عنصر الكشف وسلسلة محرك تغذية أداة الآلة. يتم تحديد دقة المعالجة لأدوات آلة CNC ذات الحلقة المغلقة إلى حد كبير من خلال دقة جهاز الكشف عن الموضع. أدوات ماكينات CNC لها متطلبات صارمة للغاية لعناصر الكشف عن الموضع ، ودقتها تتراوح عادة بين 0.001 و 0.01 مم أو أقل.
1. متطلبات نظام التغذية المؤازرة لجهاز قياس الموضع
يحتوي نظام مؤازرة التغذية على متطلبات عالية لجهاز قياس الموضع:
1) تأثير ضئيل لدرجة الحرارة والرطوبة ، عملية موثوقة ، احتفاظ جيد بالدقة ، وقدرة قوية على مقاومة التداخل.
2) يمكنها تلبية متطلبات الدقة والسرعة ونطاق القياس.
3) سهولة الاستخدام والصيانة ، والتكيف مع بيئة عمل الأدوات الآلية.
4) تكلفة منخفضة.
5) من السهل تحقيق القياس الديناميكي عالي السرعة والمعالجة ، ومن السهل تحقيق الأتمتة.
يمكن تقسيم أجهزة الكشف عن الموقع إلى فئات مختلفة وفقًا لطرق التصنيف المختلفة. وفقًا لشكل إشارة الخرج ، يمكن تصنيفها إلى رقمية وتناظرية ؛ وفقًا لنوع نقطة القياس الأساسية ، يمكن تصنيفها على أنها تدريجية ؛ وفقًا لشكل حركة عنصر قياس الموضع ، يمكن تصنيفها إلى دوارة وخطية.
2. تشخيص وإلغاء الأعطال في جهاز الكشف
مقارنة بجهاز التحكم العددي ، يكون احتمال فشل عنصر الكشف مرتفعًا نسبيًا ، وغالبًا ما تحدث ظاهرة تلف الكابل وتلوث العناصر وتشوه الاصطدام. إذا كان يشتبه في أنه خطأ في عنصر الكشف ، فتحقق أولاً مما إذا كان هناك كسر في الكابل ، أو تلوث ، أو تشوه ، وما إلى ذلك ، ويمكنك أيضًا تحديد جودة عنصر الكشف عن طريق قياس مخرجاته ، الأمر الذي يتطلب الكفاءة في العمل مبدأ وإشارة الخرج لعنصر الكشف. فيما يلي نظام SIEMENS كمثال للوصف.
(1) أدخل الإشارة. علاقة الاتصال بين وحدة التحكم في الموضع لنظام SIEMENS CNC وجهاز الكشف عن الموضع.
تتكون إشارة الخرج لجهاز القياس الدوارة التزايدية أو الجهاز الخطي من شكلين: di هي إشارة جيبية للجهد أو التيار ، و EXE عبارة عن محرف تشكيل نبضي ؛ هي إشارة مستوى TTL. خذ HEIDENHA1N&# 39 ؛ s الجيبية الحالية الناتج صريف المسطرة كمثال. تتكون الشبكة من مسطرة محززة ، ومحرف تشكيل نبضي (EXE) ، وكابلات وموصلات.
أثناء حركة أداة الآلة ، يتم إخراج ثلاث مجموعات من الإشارات من وحدة المسح: يتم إنشاء مجموعتين من الإشارات المتزايدة بواسطة أربع خلايا ضوئية ، وخلتان ضوئيتان بفرق طور 180 درجة متصلين معًا ، ويشكلانهما بالدفع والسحب فرق الطور 90 درجة والسعة. مجموعتا Ie1 و Ie2 بقيمة حوالي 11μA تشبه الموجات الجيبية. يتم أيضًا توصيل مجموعة من الإشارات المرجعية في شكل دفع وسحب بواسطة خليتين ضوئيتين بفرق 180 درجة. الإخراج عبارة عن إشارة ارتفاع Ie0 مع مكون فعال يبلغ حوالي 5.5μA. يتم إنشاء الإشارة فقط عندما تتجاوز العلامة المرجعية. ما يسمى بالعلامة المرجعية هو أن المغناطيس مثبت على غلاف المسطرة الشبكية ، ومفتاح القصب مثبت على وحدة المسح. عندما يكون مفتاح القصب قريبًا من المغناطيس ، يمكن إخراج الإشارة المرجعية.
تدخل مجموعتا الإشارات المتزايدة Ie1 و Ie2 إلى EXE من خلال كبل الإرسال والموصلات ، وبعد التضخيم والتشكيل ، يتم إخراج إشارات موجتين مربعتين Ua1 و Ua2 بفرق طور 90 درجة والإشارة المرجعية Ua0 هي الإخراج. يتم دمج هذه الإشارات ومعالجتها بشكل صحيح. أي أنه يمكن توليد خمس نبضات في دورة إشارة واحدة ، أي 5 مرات تتم معالجة التردد ، وإرسالها إلى وحدة التحكم في موضع CNC من خلال الموصل.
(2) معالجة إشارة EXE. تتمثل وظيفة محرف تشكيل النبض (EXE) في تضخيم وإعادة تشكيل ومضاعفة التردد وإنذار خرج الإشارة المتزايد بواسطة مسطرة أو مشفر ، وإخراجها إلى CNC للتحكم في الموضع. يتكون EXE من دائرة أساسية ودائرة تقسيم فرعية.
تحتوي لوحة الدوائر المطبوعة الأساسية على مضخم قناة ودائرة تشكيل ومحرك ودائرة إنذار ، إلخ. يتم تحويل دائرة التقسيم الفرعي إلى لوحة دائرة كوظيفة اختيارية ، ويتم توصيل اللوحين من خلال موصل J3.
1) مضخم القناة. عندما يكتشف المشبك ويولد إشارات تيار الموجة الجيبية Ie1 و Ie2 و Ie0 ، من خلال مضخم القناة ، يتم إخراج سعة معينة من جهد التيار الجيبي.
2) تشكيل الدائرة. بناءً على تضخيم Ie1 و Ie2 و Ie0 ، تقوم دائرة التشكيل بتحويلها إلى ثلاث إشارات موجية مربعة مقابلة Ua1 و Ua2 و Ua0. مستوى TTL المرتفع أكبر من أو يساوي 2.5 فولت ، والمستوى المنخفض أقل من أو يساوي 0.5 فولت. .
3) دائرة الإنذار. عندما تتسبب الشبكة في أن تكون إشارة خرج مضخم القناة صفرًا بسبب كسر كابل الإدخال أو تلوث الشبكة أو تلف المصباح ، يتم تشغيل إشارة الإنذار بواسطة دائرة القيادة ثم إخراجها إلى CNC نظام بواسطة الموصل J2.
4) دائرة التقسيم. في التحكم في الموقع لبعض أدوات ماكينات CNC عالية الدقة (مثل مطاحن CNC) ، يلزم دقة عالية لقياس الموضع. على سبيل المثال ، لا يمكن تلبية دقة المسطرة المحززة وحدها. لهذا السبب ، يجب استخدام دائرة التقسيم الفرعي لتحسين الدقة. قيم لتلبية احتياجات أدوات الآلات عالية السرعة. يتم توصيل إشارة خرج مضخم قناة الدائرة الأساسية بدائرة التقسيم الفرعي من خلال الموصل J3. بعد معالجتها بواسطة دائرة التقسيم الفرعي ، يتم إخراج إشارة خرج القناتين بفارق طور 90 درجة ونسبة تشغيل 1: 1 في دورة واحدة من خلال الموصل J3. قسّم إشارة الموجة المربعة. بعد أن يتم تحريك رقمي موضع الموجة المربعة بواسطة دائرة القيادة في الدائرة الأساسية ، فهي إشارات قناة Ua1 و Ua2 المقابلة ، والتي يتم إخراجها إلى نظام CMC بواسطة الموصل J2.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغرض من دائرة التزامن هو الحصول على نبضات مرجعية للموجة المربعة تقابل الحواف الأمامية والخلفية لإشارات الموجة المربعة Ua1 و Ua2.
3. الأشكال الشائعة لأخطاء أجهزة الكشف
(1) التذبذب الميكانيكي (أثناء التسارع / التباطؤ)
1) جهاز تشفير النبض معطل. في هذا الوقت ، تحقق مما إذا كان جهد طرف خط التغذية المرتدة على وحدة السرعة ينخفض عند نقطة معينة. إذا كان هناك انخفاض ، فهذا يشير إلى أن مشفر النبض معيب ، ويجب استبدال المشفر.
2) قد تتلف أداة التوصيل المتقاطعة لجهاز تشفير النبض ، مما يتسبب في عدم تزامن سرعة العمود مع السرعة المكتشفة. يجب استبدال أداة التوصيل.
3) في حالة فشل مولد مقياس سرعة الدوران ، يجب إصلاح أو استبدال مقياس سرعة الدوران.
(2) هروب ميكانيكي (مسرع). في حالة فحص وحدة التحكم في الموقع ووحدة التحكم في السرعة ، يجب فحص النقاط التالية:
1) تحقق مما إذا كانت الأسلاك الخاصة بجهاز التشفير النبضي خاطئة ، وتحقق مما إذا كانت أسلاك المشفر هي ردود فعل إيجابية ، وما إذا كانت المرحلة A والمرحلة B متصلتان بشكل عكسي.
2) تحقق مما إذا كان اقتران مشفر النبض تالفًا. في حالة تلفها ، استبدل أداة التوصيل.
3) تحقق مما إذا كان طرف مولد التاكوجينور متصل بشكل عكسي وما إذا كان سلك إشارة الإثارة متصل بشكل غير صحيح.
(3) لا يمكن توجيه المغزل أو الاتجاه ليس في مكانه. تحقق من إعداد وضبط دائرة التحكم في الاتجاه ، وتحقق من لوحة التوجيه ، وضبط لوحة الدائرة المطبوعة للتحكم في المغزل. في نفس الوقت ، تحقق مما إذا كان كاشف الموضع (المشفر) معيبًا.
(4) تنسيق تغذية اهتزاز المحور. بعد التحقق مما إذا كان ملف المحرك قصير الدائرة ، وما إذا كان لولب التغذية الميكانيكي متصل جيدًا بالمحرك ، وما إذا كان نظام المؤازرة بأكمله مستقرًا ، تحقق مما إذا كان رمز النبض جيدًا ، وما إذا كان اتصال أداة التوصيل مستقرًا وموثوقًا ، و ما إذا كان مقياس سرعة الدوران موثوقًا.
(5) الإنذار الناجم عن خطأ البرنامج وخطأ التشغيل في إنذار NC. على سبيل المثال ، تُبلغ NC عن 090 # و 091 # من نظام FAUNUC-6ME. يحدث إنذار NC ، والذي قد يكون ناتجًا عن فشل الدائرة الرئيسية وسرعة التغذية منخفضة جدًا. في الوقت نفسه ، من الممكن أيضًا أن يكون المشفر النبضي سيئًا ؛ جهد إمداد طاقة جهاز تشفير النبض منخفض جدًا. في هذا الوقت ، اضبط 15V لجهد إمداد الطاقة بحيث تكون قيمة الجهد على الطرف +5V للوحة الدائرة الرئيسية في حدود 4.95 × 5.10 فولت ؛ لا يوجد نبضة دخل.
(6) إنذار لنظام المؤازرة. مثل نظام FAUNUC-6ME&# 39 ؛ جهاز إنذار مؤازر 416 # ، 426 # ، 436 # ، 446 # ، 456 # ، نظام SINUMERIK880&# 39 ؛ إنذار مؤازر I364 # ، نظام SINUMERIK8&# 39 ؛ إنذار مؤازر 114 # ، 104 # ، إلخ. عندما يظهر رقم التنبيه أعلاه ، قد يكون: إشارة رد فعل مشفر نبض المحور معطلة ، ماس كهربائى وفقدان الإشارة ، استخدم راسم الذبذبات لقياس المرحلة A و B- إشارة المرحلة الأولى للثورة ؛ جهاز التشفير ملوث وقذر جدًا ولا يمكن استقبال الإشارة بشكل صحيح.
باختصار ، في حالة فشل معدات CNC ، يكون معدل فشل مكونات الكشف مرتفعًا نسبيًا. طالما الاستخدام الصحيح للصيانة وتعزيزها ، والتحليل المتعمق للمشاكل التي تحدث ، سيتم تقليل معدل الفشل ، ويمكن حل الفشل بسرعة لضمان التشغيل العادي للمعدات.
