Μέθοδοι Ανάλυσης και Εξάλειψης για Σφάλματα Επιστροφής Σημείου Αναφοράς Εργαλειομηχανών CNC
Περίληψη: Η παρούσα εργασία αναλύει σε βάθος την αρχή της επιστροφής του σημείου αναφοράς μιας εργαλειομηχανής CNC, καλύπτοντας συστήματα κλειστού βρόχου, ημικλειστού βρόχου και ανοιχτού βρόχου. Μέσα από συγκεκριμένα παραδείγματα, συζητούνται λεπτομερώς διάφορες μορφές σφαλμάτων επιστροφής σημείου αναφοράς των εργαλειομηχανών CNC, συμπεριλαμβανομένης της διάγνωσης σφαλμάτων, των μεθόδων ανάλυσης και των στρατηγικών εξάλειψης, και παρουσιάζονται προτάσεις βελτίωσης για το σημείο αλλαγής εργαλείου της εργαλειομηχανής κέντρου κατεργασίας.
Ι. Εισαγωγή
Η χειροκίνητη λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς είναι η προϋπόθεση για τη δημιουργία του συστήματος συντεταγμένων της εργαλειομηχανής. Η πρώτη ενέργεια των περισσότερων εργαλειομηχανών CNC μετά την εκκίνηση είναι η χειροκίνητη λειτουργία της επιστροφής σημείου αναφοράς. Τα σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς θα εμποδίσουν την εκτέλεση της επεξεργασίας του προγράμματος και οι ανακριβείς θέσεις των σημείων αναφοράς θα επηρεάσουν επίσης την ακρίβεια της κατεργασίας και θα προκαλέσουν ακόμη και ατύχημα σύγκρουσης. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να αναλύονται και να εξαλείφονται τα σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς.
II. Αρχές των εργαλειομηχανών CNC Επιστροφή στο σημείο αναφοράς
(Α) Ταξινόμηση συστήματος
Σύστημα CNC κλειστού βρόχου: Εξοπλισμένο με συσκευή ανάδρασης για την ανίχνευση της τελικής γραμμικής μετατόπισης.
Σύστημα CNC ημικλειστού βρόχου: Η συσκευή μέτρησης θέσης εγκαθίσταται στον περιστρεφόμενο άξονα του σερβοκινητήρα ή στο άκρο του κοχλία κίνησης και το σήμα ανάδρασης λαμβάνεται από τη γωνιακή μετατόπιση.
Σύστημα CNC ανοιχτού βρόχου: Χωρίς συσκευή ανάδρασης ανίχνευσης θέσης.
(Β) Μέθοδοι επιστροφής σημείου αναφοράς
Μέθοδος πλέγματος για την επιστροφή σημείου αναφοράς
Μέθοδος απόλυτου πλέγματος: Χρησιμοποιήστε έναν απόλυτο κωδικοποιητή παλμών ή έναν χάρακα πλέγματος για να επιστρέψετε στο σημείο αναφοράς. Κατά τη διάρκεια της αποσφαλμάτωσης της εργαλειομηχανής, το σημείο αναφοράς προσδιορίζεται μέσω της ρύθμισης παραμέτρων και της λειτουργίας μηδενισμού της εργαλειομηχανής. Εφόσον η εφεδρική μπαταρία του στοιχείου ανάδρασης ανίχνευσης είναι ενεργή, οι πληροφορίες θέσης του σημείου αναφοράς καταγράφονται κάθε φορά που ξεκινά η μηχανή και δεν χρειάζεται να εκτελεστεί ξανά η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς.
Μέθοδος αυξητικού πλέγματος: Χρησιμοποιήστε έναν αυξητικό κωδικοποιητή ή έναν χάρακα πλέγματος για να επιστρέψετε στο σημείο αναφοράς και η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς απαιτείται κάθε φορά που ξεκινά το μηχάνημα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια συγκεκριμένη φρέζα CNC (χρησιμοποιώντας το σύστημα FANUC 0i), η αρχή και η διαδικασία της μεθόδου αυξητικού πλέγματος για την επιστροφή στο μηδενικό σημείο έχουν ως εξής:
Αλλάξτε τον διακόπτη λειτουργίας στην ταχύτητα «επιστροφής σημείου αναφοράς», επιλέξτε τον άξονα για την επιστροφή σημείου αναφοράς και πατήστε το κουμπί θετικής μετατόπισης του άξονα. Ο άξονας κινείται προς το σημείο αναφοράς με γρήγορη ταχύτητα.
Όταν το μπλοκ επιβράδυνσης που κινείται μαζί με την τράπεζα εργασίας πιέζει προς τα κάτω την επαφή του διακόπτη επιβράδυνσης, το σήμα επιβράδυνσης αλλάζει από ενεργοποιημένο (ON) σε απενεργοποιημένο (OFF). Η τροφοδοσία της τράπεζας εργασίας επιβραδύνεται και συνεχίζει να κινείται με την αργή ταχύτητα τροφοδοσίας που ορίζεται από τις παραμέτρους.
Αφού το μπλοκ επιβράδυνσης απελευθερώσει τον διακόπτη επιβράδυνσης και η κατάσταση επαφής αλλάξει από απενεργοποιημένη σε ενεργοποιημένη, το σύστημα CNC περιμένει την εμφάνιση του πρώτου σήματος πλέγματος (γνωστού και ως σήμα περιστροφής PCZ) στον κωδικοποιητή. Μόλις εμφανιστεί αυτό το σήμα, η κίνηση του πάγκου εργασίας σταματά αμέσως. Ταυτόχρονα, το σύστημα CNC στέλνει ένα σήμα ολοκλήρωσης επιστροφής σημείου αναφοράς και η λυχνία σημείου αναφοράς ανάβει, υποδεικνύοντας ότι ο άξονας της εργαλειομηχανής έχει επιστρέψει με επιτυχία στο σημείο αναφοράς.
Μέθοδος μαγνητικού διακόπτη για την επιστροφή σημείου αναφοράς
Το σύστημα ανοιχτού βρόχου συνήθως χρησιμοποιεί έναν μαγνητικό επαγωγικό διακόπτη για την τοποθέτηση του σημείου αναφοράς. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν συγκεκριμένο τόρνο CNC, η αρχή και η διαδικασία της μεθόδου μαγνητικού διακόπτη για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς έχουν ως εξής:
Τα δύο πρώτα βήματα είναι τα ίδια με τα βήματα λειτουργίας της μεθόδου πλέγματος για την επιστροφή σημείου αναφοράς.
Αφού το μπλοκ επιβράδυνσης απελευθερώσει τον διακόπτη επιβράδυνσης και η κατάσταση επαφής αλλάξει από απενεργοποιημένη σε ενεργοποιημένη, το σύστημα CNC περιμένει την εμφάνιση του σήματος του διακόπτη επαγωγής. Μόλις εμφανιστεί αυτό το σήμα, η κίνηση του πάγκου εργασίας σταματά αμέσως. Ταυτόχρονα, το σύστημα CNC στέλνει ένα σήμα ολοκλήρωσης επιστροφής σημείου αναφοράς και η λυχνία σημείου αναφοράς ανάβει, υποδεικνύοντας ότι η εργαλειομηχανή έχει επιστρέψει με επιτυχία στο σημείο αναφοράς του άξονα.
III. Διάγνωση και Ανάλυση Βλαβών Εργαλειομηχανών CNC Επιστροφή στο Σημείο Αναφοράς
Όταν παρουσιαστεί σφάλμα στην επιστροφή του σημείου αναφοράς μιας εργαλειομηχανής CNC, θα πρέπει να διενεργηθεί μια ολοκληρωμένη επιθεώρηση σύμφωνα με την αρχή από το απλό στο σύνθετο.
(Α) Σφάλματα χωρίς συναγερμό
Απόκλιση από μια σταθερή απόσταση πλέγματος
Φαινόμενο σφάλματος: Όταν η εργαλειομηχανή ξεκινά και το σημείο αναφοράς επιστρέφεται χειροκίνητα για πρώτη φορά, αποκλίνει από το σημείο αναφοράς κατά μία ή περισσότερες αποστάσεις πλέγματος και οι επόμενες αποστάσεις απόκλισης σταθεροποιούνται κάθε φορά.
Ανάλυση αιτιών: Συνήθως, η θέση του μπλοκ επιβράδυνσης είναι λανθασμένη, το μήκος του μπλοκ επιβράδυνσης είναι πολύ μικρό ή η θέση του διακόπτη εγγύτητας που χρησιμοποιείται για το σημείο αναφοράς είναι ακατάλληλη. Αυτού του είδους η βλάβη εμφανίζεται γενικά μετά την εγκατάσταση και τον εντοπισμό σφαλμάτων της εργαλειομηχανής για πρώτη φορά ή μετά από μια σημαντική γενική επισκευή.
Λύση: Η θέση του μπλοκ επιβράδυνσης ή του διακόπτη εγγύτητας μπορεί να ρυθμιστεί, καθώς και η ταχύτητα γρήγορης τροφοδοσίας και η σταθερά χρόνου γρήγορης τροφοδοσίας για την επιστροφή του σημείου αναφοράς.
Απόκλιση από τυχαία θέση ή μικρή μετατόπιση
Φαινόμενο σφάλματος: Σε περίπτωση απόκλισης από οποιαδήποτε θέση του σημείου αναφοράς, η τιμή απόκλισης είναι τυχαία ή μικρή και η απόσταση απόκλισης δεν είναι ίση κάθε φορά που εκτελείται η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς.
Ανάλυση αιτιών:
Εξωτερικές παρεμβολές, όπως κακή γείωση του στρώματος θωράκισης του καλωδίου, και η γραμμή σήματος του παλμικού κωδικοποιητή είναι πολύ κοντά στο καλώδιο υψηλής τάσης.
Η τάση τροφοδοσίας που χρησιμοποιείται από τον παλμικό κωδικοποιητή ή τον χάρακα πλέγματος είναι πολύ χαμηλή (χαμηλότερη από 4,75V) ή υπάρχει σφάλμα.
Η πλακέτα ελέγχου της μονάδας ελέγχου ταχύτητας είναι ελαττωματική.
Η σύνδεση μεταξύ του άξονα τροφοδοσίας και του σερβοκινητήρα είναι χαλαρή.
Η επαφή του καλωδίου είναι κακή ή το καλώδιο είναι κατεστραμμένο.
Λύση: Θα πρέπει να ληφθούν αντίστοιχα μέτρα ανάλογα με τους διαφορετικούς λόγους, όπως η βελτίωση της γείωσης, ο έλεγχος της τροφοδοσίας, η αντικατάσταση της πλακέτας ελέγχου, το σφίξιμο του συνδέσμου και ο έλεγχος του καλωδίου.
(Β) Σφάλματα με συναγερμό
Συναγερμός υπέρβασης πορείας που προκαλείται από μη επιβράδυνση
Φαινόμενο σφάλματος: Όταν η εργαλειομηχανή επιστρέφει στο σημείο αναφοράς, δεν υπάρχει καμία ενέργεια επιβράδυνσης και συνεχίζει να κινείται μέχρι να αγγίξει τον διακόπτη ορίου και να σταματήσει λόγω υπερβολικής διαδρομής. Η πράσινη λυχνία για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς δεν ανάβει και το σύστημα CNC εμφανίζει την κατάσταση "ΑΝΕΤΟΙΜΟ".
Ανάλυση αιτίας: Ο διακόπτης επιβράδυνσης για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς παρουσιάζει βλάβη, η επαφή του διακόπτη δεν μπορεί να επαναφερθεί αφού πιεστεί προς τα κάτω ή το μπλοκ επιβράδυνσης είναι χαλαρό και μετατοπισμένο, με αποτέλεσμα ο παλμός μηδενικού σημείου να μην λειτουργεί όταν η εργαλειομηχανή επιστρέφει στο σημείο αναφοράς και το σήμα επιβράδυνσης δεν μπορεί να εισαχθεί στο σύστημα CNC.
Λύση: Χρησιμοποιήστε το κουμπί λειτουργίας «απελευθέρωση υπέρβασης διαδρομής» για να απελευθερώσετε την υπέρβαση διαδρομής συντεταγμένων της εργαλειομηχανής, μετακινήστε την εργαλειομηχανή πίσω εντός του εύρους διαδρομής και, στη συνέχεια, ελέγξτε εάν ο διακόπτης επιβράδυνσης για την επιστροφή σημείου αναφοράς είναι χαλαρός και εάν η αντίστοιχη γραμμή σήματος επιβράδυνσης του διακόπτη διαδρομής έχει βραχυκύκλωμα ή ανοιχτό κύκλωμα.
Συναγερμός που προκαλείται από μη εύρεση του σημείου αναφοράς μετά την επιβράδυνση
Φαινόμενο σφάλματος: Υπάρχει επιβράδυνση κατά τη διαδικασία επιστροφής σημείου αναφοράς, αλλά σταματά μέχρι να αγγίξει τον διακόπτη ορίου και να σημάνει συναγερμός, και το σημείο αναφοράς δεν βρίσκεται και η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς αποτυγχάνει.
Ανάλυση αιτιών:
Ο κωδικοποιητής (ή ο χάρακας πλέγματος) δεν στέλνει το σήμα μηδενικής σημαίας που υποδεικνύει ότι το σημείο αναφοράς έχει επιστραφεί κατά τη λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς.
Η επιστροφή του σημείου αναφοράς στη θέση μηδέν αποτυγχάνει.
Το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς χάνεται κατά τη μετάδοση ή την επεξεργασία.
Υπάρχει σφάλμα υλικού στο σύστημα μέτρησης και το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς δεν αναγνωρίζεται.
Λύση: Χρησιμοποιήστε τη μέθοδο παρακολούθησης σήματος και χρησιμοποιήστε έναν παλμογράφο για να ελέγξετε το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής σημείου αναφοράς του κωδικοποιητή, ώστε να κρίνετε την αιτία του σφάλματος και να εκτελέσετε την αντίστοιχη επεξεργασία.
Συναγερμός που προκλήθηκε από ανακριβή θέση σημείου αναφοράς
Φαινόμενο σφάλματος: Υπάρχει επιβράδυνση κατά τη διαδικασία επιστροφής του σημείου αναφοράς και εμφανίζεται το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς και υπάρχει επίσης μια διαδικασία πέδησης στο μηδέν, αλλά η θέση του σημείου αναφοράς είναι ανακριβής και η λειτουργία επιστροφής του σημείου αναφοράς αποτυγχάνει.
Ανάλυση αιτιών:
Το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς έχει χαθεί και το σύστημα μέτρησης μπορεί να εντοπίσει αυτό το σήμα και να σταματήσει μόνο αφού ο κωδικοποιητής παλμών περιστραφεί μία ακόμη περιστροφή, έτσι ώστε η τράπεζα εργασίας να σταματήσει σε μια θέση σε μια επιλεγμένη απόσταση από το σημείο αναφοράς.
Το μπλοκ επιβράδυνσης βρίσκεται πολύ κοντά στη θέση του σημείου αναφοράς και ο άξονας συντεταγμένων σταματά όταν δεν έχει μετακινηθεί στην καθορισμένη απόσταση και αγγίξει τον διακόπτη ορίου.
Λόγω παραγόντων όπως οι παρεμβολές σήματος, το χαλαρό μπλοκάρισμα και η πολύ χαμηλή τάση του σήματος μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς, η θέση όπου σταματά το τραπέζι εργασίας είναι ανακριβής και δεν έχει κανονικότητα.
Λύση: Επεξεργαστείτε σύμφωνα με διαφορετικούς λόγους, όπως η ρύθμιση της θέσης του μπλοκ επιβράδυνσης, η εξάλειψη των παρεμβολών σήματος, η σύσφιξη του μπλοκ και ο έλεγχος της τάσης σήματος.
Συναγερμός που προκαλείται από μη επιστροφή στο σημείο αναφοράς λόγω αλλαγών παραμέτρων
Φαινόμενο σφάλματος: Όταν η εργαλειομηχανή επιστρέφει στο σημείο αναφοράς, εκπέμπει ένα συναγερμό «δεν επέστρεψε στο σημείο αναφοράς» και η εργαλειομηχανή δεν εκτελεί την ενέργεια επιστροφής σημείου αναφοράς.
Ανάλυση αιτιών: Μπορεί να προκληθεί από την αλλαγή των καθορισμένων παραμέτρων, όπως ο λόγος μεγέθυνσης εντολής (CMR), ο λόγος μεγέθυνσης ανίχνευσης (DMR), η ταχύτητα γρήγορης τροφοδοσίας για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς, η ταχύτητα επιβράδυνσης κοντά στην αρχή έχουν οριστεί στο μηδέν ή ο διακόπτης γρήγορης μεγέθυνσης και ο διακόπτης μεγέθυνσης τροφοδοσίας στον πίνακα λειτουργίας της εργαλειομηχανής έχουν οριστεί στο 0%.
Λύση: Ελέγξτε και διορθώστε τις σχετικές παραμέτρους.
IV. Συμπέρασμα
Τα σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς των εργαλειομηχανών CNC περιλαμβάνουν κυρίως δύο περιπτώσεις: αστοχία επιστροφής σημείου αναφοράς με συναγερμό και μετατόπιση σημείου αναφοράς χωρίς συναγερμό. Για σφάλματα με συναγερμό, το σύστημα CNC δεν θα εκτελέσει το πρόγραμμα κατεργασίας, γεγονός που μπορεί να αποτρέψει την παραγωγή μεγάλου αριθμού αποβλήτων, ενώ το σφάλμα μετατόπισης σημείου αναφοράς χωρίς συναγερμό είναι εύκολο να αγνοηθεί, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απόβλητα επεξεργασμένων εξαρτημάτων ή ακόμα και σε μεγάλο αριθμό αποβλήτων.
Για τις μηχανές κέντρων κατεργασίας, επειδή πολλές μηχανές χρησιμοποιούν το σημείο αναφοράς του άξονα συντεταγμένων ως σημείο αλλαγής εργαλείου, είναι εύκολο να εμφανιστούν σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας λειτουργίας, ειδικά σφάλματα μετατόπισης σημείου αναφοράς χωρίς συναγερμό. Επομένως, συνιστάται να ορίσετε ένα δεύτερο σημείο αναφοράς και να χρησιμοποιήσετε την εντολή G30 X0 Y0 Z0 με μια θέση σε μια ορισμένη απόσταση από το σημείο αναφοράς. Αν και αυτό δημιουργεί ορισμένες δυσκολίες στο σχεδιασμό του γεμιστήρα εργαλείων και του χειριστή, μπορεί να μειώσει σημαντικά το ποσοστό αποτυχίας επιστροφής σημείου αναφοράς και το ποσοστό αποτυχίας αυτόματης αλλαγής εργαλείου της εργαλειομηχανής, και απαιτείται μόνο ένα σημείο επιστροφής σημείου αναφοράς όταν η εργαλειομηχανή ξεκινά.
Περίληψη: Η παρούσα εργασία αναλύει σε βάθος την αρχή της επιστροφής του σημείου αναφοράς μιας εργαλειομηχανής CNC, καλύπτοντας συστήματα κλειστού βρόχου, ημικλειστού βρόχου και ανοιχτού βρόχου. Μέσα από συγκεκριμένα παραδείγματα, συζητούνται λεπτομερώς διάφορες μορφές σφαλμάτων επιστροφής σημείου αναφοράς των εργαλειομηχανών CNC, συμπεριλαμβανομένης της διάγνωσης σφαλμάτων, των μεθόδων ανάλυσης και των στρατηγικών εξάλειψης, και παρουσιάζονται προτάσεις βελτίωσης για το σημείο αλλαγής εργαλείου της εργαλειομηχανής κέντρου κατεργασίας.
Ι. Εισαγωγή
Η χειροκίνητη λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς είναι η προϋπόθεση για τη δημιουργία του συστήματος συντεταγμένων της εργαλειομηχανής. Η πρώτη ενέργεια των περισσότερων εργαλειομηχανών CNC μετά την εκκίνηση είναι η χειροκίνητη λειτουργία της επιστροφής σημείου αναφοράς. Τα σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς θα εμποδίσουν την εκτέλεση της επεξεργασίας του προγράμματος και οι ανακριβείς θέσεις των σημείων αναφοράς θα επηρεάσουν επίσης την ακρίβεια της κατεργασίας και θα προκαλέσουν ακόμη και ατύχημα σύγκρουσης. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να αναλύονται και να εξαλείφονται τα σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς.
II. Αρχές των εργαλειομηχανών CNC Επιστροφή στο σημείο αναφοράς
(Α) Ταξινόμηση συστήματος
Σύστημα CNC κλειστού βρόχου: Εξοπλισμένο με συσκευή ανάδρασης για την ανίχνευση της τελικής γραμμικής μετατόπισης.
Σύστημα CNC ημικλειστού βρόχου: Η συσκευή μέτρησης θέσης εγκαθίσταται στον περιστρεφόμενο άξονα του σερβοκινητήρα ή στο άκρο του κοχλία κίνησης και το σήμα ανάδρασης λαμβάνεται από τη γωνιακή μετατόπιση.
Σύστημα CNC ανοιχτού βρόχου: Χωρίς συσκευή ανάδρασης ανίχνευσης θέσης.
(Β) Μέθοδοι επιστροφής σημείου αναφοράς
Μέθοδος πλέγματος για την επιστροφή σημείου αναφοράς
Μέθοδος απόλυτου πλέγματος: Χρησιμοποιήστε έναν απόλυτο κωδικοποιητή παλμών ή έναν χάρακα πλέγματος για να επιστρέψετε στο σημείο αναφοράς. Κατά τη διάρκεια της αποσφαλμάτωσης της εργαλειομηχανής, το σημείο αναφοράς προσδιορίζεται μέσω της ρύθμισης παραμέτρων και της λειτουργίας μηδενισμού της εργαλειομηχανής. Εφόσον η εφεδρική μπαταρία του στοιχείου ανάδρασης ανίχνευσης είναι ενεργή, οι πληροφορίες θέσης του σημείου αναφοράς καταγράφονται κάθε φορά που ξεκινά η μηχανή και δεν χρειάζεται να εκτελεστεί ξανά η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς.
Μέθοδος αυξητικού πλέγματος: Χρησιμοποιήστε έναν αυξητικό κωδικοποιητή ή έναν χάρακα πλέγματος για να επιστρέψετε στο σημείο αναφοράς και η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς απαιτείται κάθε φορά που ξεκινά το μηχάνημα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια συγκεκριμένη φρέζα CNC (χρησιμοποιώντας το σύστημα FANUC 0i), η αρχή και η διαδικασία της μεθόδου αυξητικού πλέγματος για την επιστροφή στο μηδενικό σημείο έχουν ως εξής:
Αλλάξτε τον διακόπτη λειτουργίας στην ταχύτητα «επιστροφής σημείου αναφοράς», επιλέξτε τον άξονα για την επιστροφή σημείου αναφοράς και πατήστε το κουμπί θετικής μετατόπισης του άξονα. Ο άξονας κινείται προς το σημείο αναφοράς με γρήγορη ταχύτητα.
Όταν το μπλοκ επιβράδυνσης που κινείται μαζί με την τράπεζα εργασίας πιέζει προς τα κάτω την επαφή του διακόπτη επιβράδυνσης, το σήμα επιβράδυνσης αλλάζει από ενεργοποιημένο (ON) σε απενεργοποιημένο (OFF). Η τροφοδοσία της τράπεζας εργασίας επιβραδύνεται και συνεχίζει να κινείται με την αργή ταχύτητα τροφοδοσίας που ορίζεται από τις παραμέτρους.
Αφού το μπλοκ επιβράδυνσης απελευθερώσει τον διακόπτη επιβράδυνσης και η κατάσταση επαφής αλλάξει από απενεργοποιημένη σε ενεργοποιημένη, το σύστημα CNC περιμένει την εμφάνιση του πρώτου σήματος πλέγματος (γνωστού και ως σήμα περιστροφής PCZ) στον κωδικοποιητή. Μόλις εμφανιστεί αυτό το σήμα, η κίνηση του πάγκου εργασίας σταματά αμέσως. Ταυτόχρονα, το σύστημα CNC στέλνει ένα σήμα ολοκλήρωσης επιστροφής σημείου αναφοράς και η λυχνία σημείου αναφοράς ανάβει, υποδεικνύοντας ότι ο άξονας της εργαλειομηχανής έχει επιστρέψει με επιτυχία στο σημείο αναφοράς.
Μέθοδος μαγνητικού διακόπτη για την επιστροφή σημείου αναφοράς
Το σύστημα ανοιχτού βρόχου συνήθως χρησιμοποιεί έναν μαγνητικό επαγωγικό διακόπτη για την τοποθέτηση του σημείου αναφοράς. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν συγκεκριμένο τόρνο CNC, η αρχή και η διαδικασία της μεθόδου μαγνητικού διακόπτη για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς έχουν ως εξής:
Τα δύο πρώτα βήματα είναι τα ίδια με τα βήματα λειτουργίας της μεθόδου πλέγματος για την επιστροφή σημείου αναφοράς.
Αφού το μπλοκ επιβράδυνσης απελευθερώσει τον διακόπτη επιβράδυνσης και η κατάσταση επαφής αλλάξει από απενεργοποιημένη σε ενεργοποιημένη, το σύστημα CNC περιμένει την εμφάνιση του σήματος του διακόπτη επαγωγής. Μόλις εμφανιστεί αυτό το σήμα, η κίνηση του πάγκου εργασίας σταματά αμέσως. Ταυτόχρονα, το σύστημα CNC στέλνει ένα σήμα ολοκλήρωσης επιστροφής σημείου αναφοράς και η λυχνία σημείου αναφοράς ανάβει, υποδεικνύοντας ότι η εργαλειομηχανή έχει επιστρέψει με επιτυχία στο σημείο αναφοράς του άξονα.
III. Διάγνωση και Ανάλυση Βλαβών Εργαλειομηχανών CNC Επιστροφή στο Σημείο Αναφοράς
Όταν παρουσιαστεί σφάλμα στην επιστροφή του σημείου αναφοράς μιας εργαλειομηχανής CNC, θα πρέπει να διενεργηθεί μια ολοκληρωμένη επιθεώρηση σύμφωνα με την αρχή από το απλό στο σύνθετο.
(Α) Σφάλματα χωρίς συναγερμό
Απόκλιση από μια σταθερή απόσταση πλέγματος
Φαινόμενο σφάλματος: Όταν η εργαλειομηχανή ξεκινά και το σημείο αναφοράς επιστρέφεται χειροκίνητα για πρώτη φορά, αποκλίνει από το σημείο αναφοράς κατά μία ή περισσότερες αποστάσεις πλέγματος και οι επόμενες αποστάσεις απόκλισης σταθεροποιούνται κάθε φορά.
Ανάλυση αιτιών: Συνήθως, η θέση του μπλοκ επιβράδυνσης είναι λανθασμένη, το μήκος του μπλοκ επιβράδυνσης είναι πολύ μικρό ή η θέση του διακόπτη εγγύτητας που χρησιμοποιείται για το σημείο αναφοράς είναι ακατάλληλη. Αυτού του είδους η βλάβη εμφανίζεται γενικά μετά την εγκατάσταση και τον εντοπισμό σφαλμάτων της εργαλειομηχανής για πρώτη φορά ή μετά από μια σημαντική γενική επισκευή.
Λύση: Η θέση του μπλοκ επιβράδυνσης ή του διακόπτη εγγύτητας μπορεί να ρυθμιστεί, καθώς και η ταχύτητα γρήγορης τροφοδοσίας και η σταθερά χρόνου γρήγορης τροφοδοσίας για την επιστροφή του σημείου αναφοράς.
Απόκλιση από τυχαία θέση ή μικρή μετατόπιση
Φαινόμενο σφάλματος: Σε περίπτωση απόκλισης από οποιαδήποτε θέση του σημείου αναφοράς, η τιμή απόκλισης είναι τυχαία ή μικρή και η απόσταση απόκλισης δεν είναι ίση κάθε φορά που εκτελείται η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς.
Ανάλυση αιτιών:
Εξωτερικές παρεμβολές, όπως κακή γείωση του στρώματος θωράκισης του καλωδίου, και η γραμμή σήματος του παλμικού κωδικοποιητή είναι πολύ κοντά στο καλώδιο υψηλής τάσης.
Η τάση τροφοδοσίας που χρησιμοποιείται από τον παλμικό κωδικοποιητή ή τον χάρακα πλέγματος είναι πολύ χαμηλή (χαμηλότερη από 4,75V) ή υπάρχει σφάλμα.
Η πλακέτα ελέγχου της μονάδας ελέγχου ταχύτητας είναι ελαττωματική.
Η σύνδεση μεταξύ του άξονα τροφοδοσίας και του σερβοκινητήρα είναι χαλαρή.
Η επαφή του καλωδίου είναι κακή ή το καλώδιο είναι κατεστραμμένο.
Λύση: Θα πρέπει να ληφθούν αντίστοιχα μέτρα ανάλογα με τους διαφορετικούς λόγους, όπως η βελτίωση της γείωσης, ο έλεγχος της τροφοδοσίας, η αντικατάσταση της πλακέτας ελέγχου, το σφίξιμο του συνδέσμου και ο έλεγχος του καλωδίου.
(Β) Σφάλματα με συναγερμό
Συναγερμός υπέρβασης πορείας που προκαλείται από μη επιβράδυνση
Φαινόμενο σφάλματος: Όταν η εργαλειομηχανή επιστρέφει στο σημείο αναφοράς, δεν υπάρχει καμία ενέργεια επιβράδυνσης και συνεχίζει να κινείται μέχρι να αγγίξει τον διακόπτη ορίου και να σταματήσει λόγω υπερβολικής διαδρομής. Η πράσινη λυχνία για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς δεν ανάβει και το σύστημα CNC εμφανίζει την κατάσταση "ΑΝΕΤΟΙΜΟ".
Ανάλυση αιτίας: Ο διακόπτης επιβράδυνσης για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς παρουσιάζει βλάβη, η επαφή του διακόπτη δεν μπορεί να επαναφερθεί αφού πιεστεί προς τα κάτω ή το μπλοκ επιβράδυνσης είναι χαλαρό και μετατοπισμένο, με αποτέλεσμα ο παλμός μηδενικού σημείου να μην λειτουργεί όταν η εργαλειομηχανή επιστρέφει στο σημείο αναφοράς και το σήμα επιβράδυνσης δεν μπορεί να εισαχθεί στο σύστημα CNC.
Λύση: Χρησιμοποιήστε το κουμπί λειτουργίας «απελευθέρωση υπέρβασης διαδρομής» για να απελευθερώσετε την υπέρβαση διαδρομής συντεταγμένων της εργαλειομηχανής, μετακινήστε την εργαλειομηχανή πίσω εντός του εύρους διαδρομής και, στη συνέχεια, ελέγξτε εάν ο διακόπτης επιβράδυνσης για την επιστροφή σημείου αναφοράς είναι χαλαρός και εάν η αντίστοιχη γραμμή σήματος επιβράδυνσης του διακόπτη διαδρομής έχει βραχυκύκλωμα ή ανοιχτό κύκλωμα.
Συναγερμός που προκαλείται από μη εύρεση του σημείου αναφοράς μετά την επιβράδυνση
Φαινόμενο σφάλματος: Υπάρχει επιβράδυνση κατά τη διαδικασία επιστροφής σημείου αναφοράς, αλλά σταματά μέχρι να αγγίξει τον διακόπτη ορίου και να σημάνει συναγερμός, και το σημείο αναφοράς δεν βρίσκεται και η λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς αποτυγχάνει.
Ανάλυση αιτιών:
Ο κωδικοποιητής (ή ο χάρακας πλέγματος) δεν στέλνει το σήμα μηδενικής σημαίας που υποδεικνύει ότι το σημείο αναφοράς έχει επιστραφεί κατά τη λειτουργία επιστροφής σημείου αναφοράς.
Η επιστροφή του σημείου αναφοράς στη θέση μηδέν αποτυγχάνει.
Το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς χάνεται κατά τη μετάδοση ή την επεξεργασία.
Υπάρχει σφάλμα υλικού στο σύστημα μέτρησης και το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς δεν αναγνωρίζεται.
Λύση: Χρησιμοποιήστε τη μέθοδο παρακολούθησης σήματος και χρησιμοποιήστε έναν παλμογράφο για να ελέγξετε το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής σημείου αναφοράς του κωδικοποιητή, ώστε να κρίνετε την αιτία του σφάλματος και να εκτελέσετε την αντίστοιχη επεξεργασία.
Συναγερμός που προκλήθηκε από ανακριβή θέση σημείου αναφοράς
Φαινόμενο σφάλματος: Υπάρχει επιβράδυνση κατά τη διαδικασία επιστροφής του σημείου αναφοράς και εμφανίζεται το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς και υπάρχει επίσης μια διαδικασία πέδησης στο μηδέν, αλλά η θέση του σημείου αναφοράς είναι ανακριβής και η λειτουργία επιστροφής του σημείου αναφοράς αποτυγχάνει.
Ανάλυση αιτιών:
Το σήμα μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς έχει χαθεί και το σύστημα μέτρησης μπορεί να εντοπίσει αυτό το σήμα και να σταματήσει μόνο αφού ο κωδικοποιητής παλμών περιστραφεί μία ακόμη περιστροφή, έτσι ώστε η τράπεζα εργασίας να σταματήσει σε μια θέση σε μια επιλεγμένη απόσταση από το σημείο αναφοράς.
Το μπλοκ επιβράδυνσης βρίσκεται πολύ κοντά στη θέση του σημείου αναφοράς και ο άξονας συντεταγμένων σταματά όταν δεν έχει μετακινηθεί στην καθορισμένη απόσταση και αγγίξει τον διακόπτη ορίου.
Λόγω παραγόντων όπως οι παρεμβολές σήματος, το χαλαρό μπλοκάρισμα και η πολύ χαμηλή τάση του σήματος μηδενικής σημαίας της επιστροφής του σημείου αναφοράς, η θέση όπου σταματά το τραπέζι εργασίας είναι ανακριβής και δεν έχει κανονικότητα.
Λύση: Επεξεργαστείτε σύμφωνα με διαφορετικούς λόγους, όπως η ρύθμιση της θέσης του μπλοκ επιβράδυνσης, η εξάλειψη των παρεμβολών σήματος, η σύσφιξη του μπλοκ και ο έλεγχος της τάσης σήματος.
Συναγερμός που προκαλείται από μη επιστροφή στο σημείο αναφοράς λόγω αλλαγών παραμέτρων
Φαινόμενο σφάλματος: Όταν η εργαλειομηχανή επιστρέφει στο σημείο αναφοράς, εκπέμπει ένα συναγερμό «δεν επέστρεψε στο σημείο αναφοράς» και η εργαλειομηχανή δεν εκτελεί την ενέργεια επιστροφής σημείου αναφοράς.
Ανάλυση αιτιών: Μπορεί να προκληθεί από την αλλαγή των καθορισμένων παραμέτρων, όπως ο λόγος μεγέθυνσης εντολής (CMR), ο λόγος μεγέθυνσης ανίχνευσης (DMR), η ταχύτητα γρήγορης τροφοδοσίας για την επιστροφή στο σημείο αναφοράς, η ταχύτητα επιβράδυνσης κοντά στην αρχή έχουν οριστεί στο μηδέν ή ο διακόπτης γρήγορης μεγέθυνσης και ο διακόπτης μεγέθυνσης τροφοδοσίας στον πίνακα λειτουργίας της εργαλειομηχανής έχουν οριστεί στο 0%.
Λύση: Ελέγξτε και διορθώστε τις σχετικές παραμέτρους.
IV. Συμπέρασμα
Τα σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς των εργαλειομηχανών CNC περιλαμβάνουν κυρίως δύο περιπτώσεις: αστοχία επιστροφής σημείου αναφοράς με συναγερμό και μετατόπιση σημείου αναφοράς χωρίς συναγερμό. Για σφάλματα με συναγερμό, το σύστημα CNC δεν θα εκτελέσει το πρόγραμμα κατεργασίας, γεγονός που μπορεί να αποτρέψει την παραγωγή μεγάλου αριθμού αποβλήτων, ενώ το σφάλμα μετατόπισης σημείου αναφοράς χωρίς συναγερμό είναι εύκολο να αγνοηθεί, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απόβλητα επεξεργασμένων εξαρτημάτων ή ακόμα και σε μεγάλο αριθμό αποβλήτων.
Για τις μηχανές κέντρων κατεργασίας, επειδή πολλές μηχανές χρησιμοποιούν το σημείο αναφοράς του άξονα συντεταγμένων ως σημείο αλλαγής εργαλείου, είναι εύκολο να εμφανιστούν σφάλματα επιστροφής σημείου αναφοράς κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας λειτουργίας, ειδικά σφάλματα μετατόπισης σημείου αναφοράς χωρίς συναγερμό. Επομένως, συνιστάται να ορίσετε ένα δεύτερο σημείο αναφοράς και να χρησιμοποιήσετε την εντολή G30 X0 Y0 Z0 με μια θέση σε μια ορισμένη απόσταση από το σημείο αναφοράς. Αν και αυτό δημιουργεί ορισμένες δυσκολίες στο σχεδιασμό του γεμιστήρα εργαλείων και του χειριστή, μπορεί να μειώσει σημαντικά το ποσοστό αποτυχίας επιστροφής σημείου αναφοράς και το ποσοστό αποτυχίας αυτόματης αλλαγής εργαλείου της εργαλειομηχανής, και απαιτείται μόνο ένα σημείο επιστροφής σημείου αναφοράς όταν η εργαλειομηχανή ξεκινά.