Методи за анализа и елиминација на грешки при враќање на референтна точка кај CNC машините
Апстракт: Овој труд длабински го анализира принципот на враќање на CNC машината во референтната точка, опфаќајќи системи со затворена јамка, полузатворена јамка и отворена јамка. Преку конкретни примери, детално се дискутираат различни форми на грешки во референтната точка на CNC машината, вклучувајќи дијагностицирање на грешки, методи за анализа и стратегии за елиминација, а се даваат и предлози за подобрување на точката на промена на алатот на машината во центарот за обработка.
I. Вовед
Рачното враќање на референтната точка е предуслов за воспоставување на координатниот систем на машинската алатка. Првата акција на повеќето CNC машини по стартувањето е рачно да се ракува со враќањето на референтната точка. Грешките во враќањето на референтната точка ќе го спречат извршувањето на обработката на програмата, а неточните позиции на референтните точки исто така ќе влијаат на точноста на обработката, па дури и ќе предизвикаат несреќа со судир. Затоа, многу е важно да се анализираат и елиминираат грешките во враќањето на референтната точка.
II. Принципи на CNC машински алатки Враќање на референтната точка
(А) Класификација на системот
CNC систем со затворена јамка: Опремен со уред за повратна информација за откривање на конечното линеарно поместување.
CNC систем со полузатворена јамка: Уредот за мерење на положбата е инсталиран на ротирачкото вратило на серво моторот или на крајот од водечката завртка, а повратниот сигнал се зема од аголното поместување.
CNC систем со отворена јамка: Без уред за повратна информација за детекција на позиција.
(Б) Методи за враќање на референтни точки
Метод на мрежа за враќање на референтната точка
Метод на апсолутна мрежа: Користете апсолутен импулсен енкодер или решеткаст линијар за да се вратите на референтната точка. За време на дебагирање на машинската алатка, референтната точка се одредува преку поставување на параметри и операција за враќање на нула на машинската алатка. Доколку резервната батерија на елементот за повратна информација за детекција е ефикасна, информациите за позицијата на референтната точка се снимаат секој пат кога машината ќе се стартува и нема потреба повторно да се извршува операцијата за враќање на референтната точка.
Метод на инкрементална мрежа: Користете инкрементален енкодер или линијар за решетка за да се вратите на референтната точка, а операцијата за враќање на референтната точка е потребна секој пат кога машината ќе се стартува. Земајќи одредена CNC машина за фреза (користејќи го системот FANUC 0i) како пример, принципот и процесот на нејзиниот метод на инкрементална мрежа за враќање на нултата точка се следниве:
Префрлете го прекинувачот за режим во брзина за „враќање на референтна точка“, изберете ја оската за враќање на референтна точка и притиснете го позитивното копче за џогирање на оската. Оската се движи кон референтната точка со голема брзина.
Кога блокот за забавување што се движи заедно со работната маса ќе го притисне контактот на прекинувачот за забавување, сигналот за забавување се менува од вклучено (ВКЛУЧЕНО) во исклучено (ИСКЛУЧЕНО). Доводот на работната маса забавува и продолжува да се движи со мала брзина на довод поставена од параметрите.
Откако блокот за забавување ќе го ослободи прекинувачот за забавување и состојбата на контактот ќе се промени од исклучено во вклучено, CNC системот чека да се појави првиот сигнал од мрежата (исто така познат како еден сигнал за вртење PCZ) на енкодерот. Штом се појави овој сигнал, движењето на работната маса веднаш запира. Во исто време, CNC системот испраќа сигнал за завршување на враќањето на референтната точка, а светилката за референтна точка светнува, што укажува дека оската на машинската алатка успешно се вратила на референтната точка.
Метод на магнетен прекинувач за враќање на референтната точка
Системот со отворена јамка обично користи прекинувач со магнетна индукција за позиционирање на враќање на референтната точка. Земајќи одреден CNC струг како пример, принципот и процесот на неговиот метод со магнетен прекинувач за враќање на референтната точка се следниве:
Првите два чекора се исти како и оперативните чекори на методот на мрежа за враќање на референтна точка.
Откако блокот за забавување ќе го ослободи прекинувачот за забавување и состојбата на контактот ќе се промени од исклучена во вклучена, CNC системот чека да се појави сигналот од индукцискиот прекинувач. Штом се појави овој сигнал, движењето на работната маса веднаш запира. Во исто време, CNC системот испраќа сигнал за завршување на враќањето на референтната точка, а светилката за референтна точка светнува, што укажува дека машинската алатка успешно се вратила на референтната точка на оската.
III. Дијагностика на грешки и анализа на CNC машински алатки Враќање на референтната точка
Кога ќе се појави грешка во враќањето на референтната точка на CNC машината, треба да се изврши сеопфатен преглед според принципот од едноставно до сложено.
(A) Грешки без аларм
Отстапување од фиксно растојание на мрежата
Феномен на грешка: Кога машинската алатка се стартува и референтната точка се враќа рачно за прв пат, таа отстапува од референтната точка за едно или повеќе растојанија на мрежата, а последователните растојанија на отстапување се фиксираат секој пат.
Анализа на причината: Обично, позицијата на блокот за забавување е неточна, должината на блокот за забавување е прекратка или позицијата на прекинувачот за близина што се користи за референтна точка е неправилна. Овој вид дефект генерално се јавува откако машинската алатка е инсталирана и дебагирана за прв пат или по голем ремонт.
Решение: Позицијата на блокот за забавување или прекинувачот за близина може да се прилагоди, а може да се прилагоди и брзината на брзо напојување и константата на време на брзо напојување за враќање на референтната точка.
Отстапување од случајна позиција или мало поместување
Феномен на грешка: Отстапување од која било позиција на референтната точка, вредноста на отстапувањето е случајна или мала, а растојанието на отстапувањето не е еднакво секој пат кога се извршува операцијата за враќање на референтната точка.
Анализа на причината:
Надворешни пречки, како што е лошо заземјување на слојот за заштита на кабелот, а сигналната линија на импулсниот кодер е премногу блиску до високонапонскиот кабел.
Напонот на напојување што го користи импулсниот енкодер или решетката е пренизок (помал од 4,75 V) или има дефект.
Контролната табла на единицата за контрола на брзината е неисправна.
Спојката помеѓу оската на напојување и серво моторот е лабава.
Конекторот на кабелот има слаб контакт или кабелот е оштетен.
Решение: Треба да се преземат соодветни мерки во зависност од различните причини, како што се подобрување на заземјувањето, проверка на напојувањето, замена на контролната табла, затегнување на спојката и проверка на кабелот.
(Б) Грешки со алармот
Аларм за пребрзо возење предизвикан од немање дејство за забавување
Феномен на грешка: Кога машинската алатка се враќа во референтната точка, нема забавување и таа продолжува да се движи сè додека не го допре граничниот прекинувач и не застане поради преголемо движење. Зеленото светло за враќање во референтната точка не свети, а CNC системот покажува состојба „НЕ Е ПОДГОТВЕНО“.
Анализа на причината: Прекинувачот за забавување за враќање на референтната точка откажува, контактот на прекинувачот не може да се ресетира откако ќе се притисне надолу или блокот за забавување е лабав и поместен, што резултира со тоа што пулсот на нултата точка не работи кога машинската алатка се враќа на референтната точка, а сигналот за забавување не може да се внесе во CNC системот.
Решение: Користете го копчето за функција „ослободување на преоптоварување“ за да го ослободите координатниот преоптоварување на машинската алатка, поместете ја машинската алатка назад во опсегот на движење, а потоа проверете дали прекинувачот за забавување за враќање на референтната точка е лабав и дали соодветната линија на сигналот за забавување на прекинувачот за движење има краток спој или отворено коло.
Аларм предизвикан од ненаоѓање на референтната точка по забавувањето
Феномен на грешка: Има забавување за време на процесот на враќање на референтната точка, но запира сè додека не го допре граничниот прекинувач и не се вклучи алармот, а референтната точка не се пронајде и операцијата за враќање на референтната точка не успее.
Анализа на причината:
Кодерот (или линијарот на решетката) не го испраќа сигналот за нулто знаме што укажува дека референтната точка е вратена за време на операцијата за враќање на референтната точка.
Нултата ознака на враќањето на референтната точка не успева.
Сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка се губи за време на преносот или обработката.
Има хардверски дефект во мерниот систем, а сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка не е препознаен.
Решение: Користете го методот за следење на сигналот и користете осцилоскоп за да го проверите сигналот за нулто знаме на повратната точка на референтната точка на кодерот за да ја процените причината за грешката и да извршите соодветна обработка.
Аларм предизвикан од неточна позиција на референтната точка
Феномен на грешка: За време на процесот на враќање на референтната точка има забавување и се појавува сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка, а исто така постои и процес на сопирање до нула, но позицијата на референтната точка е неточна и операцијата за враќање на референтната точка не успева.
Анализа на причината:
Сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка е пропуштен, а системот за мерење може да го пронајде овој сигнал и да застане само откако енкодерот на пулси ќе заврти уште една ротација, така што работната маса ќе застане на позиција на избрано растојание од референтната точка.
Блокот за забавување е премногу блиску до позицијата на референтната точка, а координатната оска запира кога не се поместила на наведеното растојание и го допира граничниот прекинувач.
Поради фактори како што се пречки на сигналот, лабав блок и пренизок напон на сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка, позицијата каде што работната маса запира е неточна и нема регуларност.
Решение: Процесирајте според различни причини, како што се прилагодување на положбата на блокот за забавување, елиминирање на пречките во сигналот, затегнување на блокот и проверка на напонот на сигналот.
Аларм предизвикан од неповраќање на референтната точка поради промени на параметрите
Феномен на грешка: Кога машинската алатка се враќа на референтната точка, таа испраќа аларм „не е вратено на референтната точка“ и машинската алатка не ја извршува акцијата за враќање на референтната точка.
Анализа на причината: Може да биде предизвикана од промена на поставените параметри, како што се соодносот на зголемување на командата (CMR), соодносот на зголемување на детекцијата (DMR), брзината на брзо довод за враќање на референтната точка, брзината на забавување во близина на почетокот е поставена на нула или прекинувачот за брзо зголемување и прекинувачот за зголемување на доводот на панелот за работа на машинската алатка се поставени на 0%.
Решение: Проверете ги и корегирајте ги релевантните параметри.
IV. Заклучок
Грешките при враќање на референтната точка кај CNC машините главно вклучуваат две ситуации: неуспех при враќање на референтната точка со аларм и поместување на референтната точка без аларм. За грешки со аларм, CNC системот нема да ја изврши програмата за обработка, што може да избегне производство на голем број отпадни производи; додека грешката при поместување на референтната точка без аларм лесно се игнорира, што може да доведе до отпадни производи од обработени делови или дури и голем број отпадни производи.
Кај машините со машински центри, бидејќи многу машини ја користат референтната точка на координатната оска како точка за промена на алатот, лесно се појавуваат грешки при враќање на референтната точка за време на долготрајна работа, особено грешките со поместување на референтната точка без аларм. Затоа, се препорачува да се постави втора референтна точка и да се користи инструкцијата G30 X0 Y0 Z0 со позиција на одредено растојание од референтната точка. Иако ова носи некои тешкотии во дизајнот на магацинот за алати и манипулаторот, може значително да ја намали стапката на неуспех при враќање на референтната точка и стапката на неуспех при автоматска промена на алатот на машинската алатка, а потребна е само една враќање на референтната точка кога машинската алатка е стартувана.
Апстракт: Овој труд длабински го анализира принципот на враќање на CNC машината во референтната точка, опфаќајќи системи со затворена јамка, полузатворена јамка и отворена јамка. Преку конкретни примери, детално се дискутираат различни форми на грешки во референтната точка на CNC машината, вклучувајќи дијагностицирање на грешки, методи за анализа и стратегии за елиминација, а се даваат и предлози за подобрување на точката на промена на алатот на машината во центарот за обработка.
I. Вовед
Рачното враќање на референтната точка е предуслов за воспоставување на координатниот систем на машинската алатка. Првата акција на повеќето CNC машини по стартувањето е рачно да се ракува со враќањето на референтната точка. Грешките во враќањето на референтната точка ќе го спречат извршувањето на обработката на програмата, а неточните позиции на референтните точки исто така ќе влијаат на точноста на обработката, па дури и ќе предизвикаат несреќа со судир. Затоа, многу е важно да се анализираат и елиминираат грешките во враќањето на референтната точка.
II. Принципи на CNC машински алатки Враќање на референтната точка
(А) Класификација на системот
CNC систем со затворена јамка: Опремен со уред за повратна информација за откривање на конечното линеарно поместување.
CNC систем со полузатворена јамка: Уредот за мерење на положбата е инсталиран на ротирачкото вратило на серво моторот или на крајот од водечката завртка, а повратниот сигнал се зема од аголното поместување.
CNC систем со отворена јамка: Без уред за повратна информација за детекција на позиција.
(Б) Методи за враќање на референтни точки
Метод на мрежа за враќање на референтната точка
Метод на апсолутна мрежа: Користете апсолутен импулсен енкодер или решеткаст линијар за да се вратите на референтната точка. За време на дебагирање на машинската алатка, референтната точка се одредува преку поставување на параметри и операција за враќање на нула на машинската алатка. Доколку резервната батерија на елементот за повратна информација за детекција е ефикасна, информациите за позицијата на референтната точка се снимаат секој пат кога машината ќе се стартува и нема потреба повторно да се извршува операцијата за враќање на референтната точка.
Метод на инкрементална мрежа: Користете инкрементален енкодер или линијар за решетка за да се вратите на референтната точка, а операцијата за враќање на референтната точка е потребна секој пат кога машината ќе се стартува. Земајќи одредена CNC машина за фреза (користејќи го системот FANUC 0i) како пример, принципот и процесот на нејзиниот метод на инкрементална мрежа за враќање на нултата точка се следниве:
Префрлете го прекинувачот за режим во брзина за „враќање на референтна точка“, изберете ја оската за враќање на референтна точка и притиснете го позитивното копче за џогирање на оската. Оската се движи кон референтната точка со голема брзина.
Кога блокот за забавување што се движи заедно со работната маса ќе го притисне контактот на прекинувачот за забавување, сигналот за забавување се менува од вклучено (ВКЛУЧЕНО) во исклучено (ИСКЛУЧЕНО). Доводот на работната маса забавува и продолжува да се движи со мала брзина на довод поставена од параметрите.
Откако блокот за забавување ќе го ослободи прекинувачот за забавување и состојбата на контактот ќе се промени од исклучено во вклучено, CNC системот чека да се појави првиот сигнал од мрежата (исто така познат како еден сигнал за вртење PCZ) на енкодерот. Штом се појави овој сигнал, движењето на работната маса веднаш запира. Во исто време, CNC системот испраќа сигнал за завршување на враќањето на референтната точка, а светилката за референтна точка светнува, што укажува дека оската на машинската алатка успешно се вратила на референтната точка.
Метод на магнетен прекинувач за враќање на референтната точка
Системот со отворена јамка обично користи прекинувач со магнетна индукција за позиционирање на враќање на референтната точка. Земајќи одреден CNC струг како пример, принципот и процесот на неговиот метод со магнетен прекинувач за враќање на референтната точка се следниве:
Првите два чекора се исти како и оперативните чекори на методот на мрежа за враќање на референтна точка.
Откако блокот за забавување ќе го ослободи прекинувачот за забавување и состојбата на контактот ќе се промени од исклучена во вклучена, CNC системот чека да се појави сигналот од индукцискиот прекинувач. Штом се појави овој сигнал, движењето на работната маса веднаш запира. Во исто време, CNC системот испраќа сигнал за завршување на враќањето на референтната точка, а светилката за референтна точка светнува, што укажува дека машинската алатка успешно се вратила на референтната точка на оската.
III. Дијагностика на грешки и анализа на CNC машински алатки Враќање на референтната точка
Кога ќе се појави грешка во враќањето на референтната точка на CNC машината, треба да се изврши сеопфатен преглед според принципот од едноставно до сложено.
(A) Грешки без аларм
Отстапување од фиксно растојание на мрежата
Феномен на грешка: Кога машинската алатка се стартува и референтната точка се враќа рачно за прв пат, таа отстапува од референтната точка за едно или повеќе растојанија на мрежата, а последователните растојанија на отстапување се фиксираат секој пат.
Анализа на причината: Обично, позицијата на блокот за забавување е неточна, должината на блокот за забавување е прекратка или позицијата на прекинувачот за близина што се користи за референтна точка е неправилна. Овој вид дефект генерално се јавува откако машинската алатка е инсталирана и дебагирана за прв пат или по голем ремонт.
Решение: Позицијата на блокот за забавување или прекинувачот за близина може да се прилагоди, а може да се прилагоди и брзината на брзо напојување и константата на време на брзо напојување за враќање на референтната точка.
Отстапување од случајна позиција или мало поместување
Феномен на грешка: Отстапување од која било позиција на референтната точка, вредноста на отстапувањето е случајна или мала, а растојанието на отстапувањето не е еднакво секој пат кога се извршува операцијата за враќање на референтната точка.
Анализа на причината:
Надворешни пречки, како што е лошо заземјување на слојот за заштита на кабелот, а сигналната линија на импулсниот кодер е премногу блиску до високонапонскиот кабел.
Напонот на напојување што го користи импулсниот енкодер или решетката е пренизок (помал од 4,75 V) или има дефект.
Контролната табла на единицата за контрола на брзината е неисправна.
Спојката помеѓу оската на напојување и серво моторот е лабава.
Конекторот на кабелот има слаб контакт или кабелот е оштетен.
Решение: Треба да се преземат соодветни мерки во зависност од различните причини, како што се подобрување на заземјувањето, проверка на напојувањето, замена на контролната табла, затегнување на спојката и проверка на кабелот.
(Б) Грешки со алармот
Аларм за пребрзо возење предизвикан од немање дејство за забавување
Феномен на грешка: Кога машинската алатка се враќа во референтната точка, нема забавување и таа продолжува да се движи сè додека не го допре граничниот прекинувач и не застане поради преголемо движење. Зеленото светло за враќање во референтната точка не свети, а CNC системот покажува состојба „НЕ Е ПОДГОТВЕНО“.
Анализа на причината: Прекинувачот за забавување за враќање на референтната точка откажува, контактот на прекинувачот не може да се ресетира откако ќе се притисне надолу или блокот за забавување е лабав и поместен, што резултира со тоа што пулсот на нултата точка не работи кога машинската алатка се враќа на референтната точка, а сигналот за забавување не може да се внесе во CNC системот.
Решение: Користете го копчето за функција „ослободување на преоптоварување“ за да го ослободите координатниот преоптоварување на машинската алатка, поместете ја машинската алатка назад во опсегот на движење, а потоа проверете дали прекинувачот за забавување за враќање на референтната точка е лабав и дали соодветната линија на сигналот за забавување на прекинувачот за движење има краток спој или отворено коло.
Аларм предизвикан од ненаоѓање на референтната точка по забавувањето
Феномен на грешка: Има забавување за време на процесот на враќање на референтната точка, но запира сè додека не го допре граничниот прекинувач и не се вклучи алармот, а референтната точка не се пронајде и операцијата за враќање на референтната точка не успее.
Анализа на причината:
Кодерот (или линијарот на решетката) не го испраќа сигналот за нулто знаме што укажува дека референтната точка е вратена за време на операцијата за враќање на референтната точка.
Нултата ознака на враќањето на референтната точка не успева.
Сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка се губи за време на преносот или обработката.
Има хардверски дефект во мерниот систем, а сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка не е препознаен.
Решение: Користете го методот за следење на сигналот и користете осцилоскоп за да го проверите сигналот за нулто знаме на повратната точка на референтната точка на кодерот за да ја процените причината за грешката и да извршите соодветна обработка.
Аларм предизвикан од неточна позиција на референтната точка
Феномен на грешка: За време на процесот на враќање на референтната точка има забавување и се појавува сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка, а исто така постои и процес на сопирање до нула, но позицијата на референтната точка е неточна и операцијата за враќање на референтната точка не успева.
Анализа на причината:
Сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка е пропуштен, а системот за мерење може да го пронајде овој сигнал и да застане само откако енкодерот на пулси ќе заврти уште една ротација, така што работната маса ќе застане на позиција на избрано растојание од референтната точка.
Блокот за забавување е премногу блиску до позицијата на референтната точка, а координатната оска запира кога не се поместила на наведеното растојание и го допира граничниот прекинувач.
Поради фактори како што се пречки на сигналот, лабав блок и пренизок напон на сигналот за нулто знаме на враќањето на референтната точка, позицијата каде што работната маса запира е неточна и нема регуларност.
Решение: Процесирајте според различни причини, како што се прилагодување на положбата на блокот за забавување, елиминирање на пречките во сигналот, затегнување на блокот и проверка на напонот на сигналот.
Аларм предизвикан од неповраќање на референтната точка поради промени на параметрите
Феномен на грешка: Кога машинската алатка се враќа на референтната точка, таа испраќа аларм „не е вратено на референтната точка“ и машинската алатка не ја извршува акцијата за враќање на референтната точка.
Анализа на причината: Може да биде предизвикана од промена на поставените параметри, како што се соодносот на зголемување на командата (CMR), соодносот на зголемување на детекцијата (DMR), брзината на брзо довод за враќање на референтната точка, брзината на забавување во близина на почетокот е поставена на нула или прекинувачот за брзо зголемување и прекинувачот за зголемување на доводот на панелот за работа на машинската алатка се поставени на 0%.
Решение: Проверете ги и корегирајте ги релевантните параметри.
IV. Заклучок
Грешките при враќање на референтната точка кај CNC машините главно вклучуваат две ситуации: неуспех при враќање на референтната точка со аларм и поместување на референтната точка без аларм. За грешки со аларм, CNC системот нема да ја изврши програмата за обработка, што може да избегне производство на голем број отпадни производи; додека грешката при поместување на референтната точка без аларм лесно се игнорира, што може да доведе до отпадни производи од обработени делови или дури и голем број отпадни производи.
Кај машините со машински центри, бидејќи многу машини ја користат референтната точка на координатната оска како точка за промена на алатот, лесно се појавуваат грешки при враќање на референтната точка за време на долготрајна работа, особено грешките со поместување на референтната точка без аларм. Затоа, се препорачува да се постави втора референтна точка и да се користи инструкцијата G30 X0 Y0 Z0 со позиција на одредено растојание од референтната точка. Иако ова носи некои тешкотии во дизајнот на магацинот за алати и манипулаторот, може значително да ја намали стапката на неуспех при враќање на референтната точка и стапката на неуспех при автоматска промена на алатот на машинската алатка, а потребна е само една враќање на референтната точка кога машинската алатка е стартувана.