위치 감지 요소는 감지 요소(센서)와 신호 처리 장치로 구성되며 수평 cnc 선반 기계 폐쇄 루프 서보 시스템의 중요한 부분입니다. 그 기능은 작업 테이블의 위치와 속도의 실제 값을 감지하고 피드백 신호를 수치 제어 장치 또는 서보 장치에 전송하여 폐쇄 루프 제어를 형성하는 것입니다. 감지 요소는 일반적으로 빛 또는 자기의 원리를 사용하여 위치 또는 속도의 감지를 완료합니다.
위치 검출 요소는 검출 방법에 따라 직접 측정 요소와 간접 측정 요소로 구분됩니다. 선형 검출 요소는 일반적으로 공작 기계의 선형 운동을 측정할 때 사용되며 이를 직접 측정이라고 하며, 형성된 위치 폐쇄 루프 제어를 완전 폐쇄 루프 제어라고 합니다. 측정 정확도는 주로 측정 요소의 정확도에 따라 달라지며 공작 기계 변속기의 정확도에는 영향을 받지 않습니다. 공작 기계 테이블의 선형 변위는 구동 모터의 회전 각도와 정확한 비례 관계를 가지므로 모터 또는 나사의 회전 각도를 구동하고 감지하는 방법을 사용하여 테이블의 이동 거리를 간접적으로 측정할 수 있습니다. 이 방법을 간접 측정이라고 합니다. 위치 폐쇄 루프 제어를 반 폐쇄 루프 제어라고 합니다. 측정 정확도는 감지 요소와 공작 기계 피드 드라이브 체인의 정확도에 따라 달라집니다. 폐쇄 루프 CNC 공작 기계의 가공 정확도는 주로 위치 감지 장치의 정확도에 의해 결정됩니다. CNC 공작 기계는 위치 감지 요소에 대한 요구 사항이 매우 엄격하며 분해능은 일반적으로 0.001~0.01mm 이하입니다.
1. 위치 측정 장치용 피드 서보 시스템의 요구 사항
피드 서보 시스템에는 위치 측정 장치에 대한 높은 요구 사항이 있습니다.
1) 온도 및 습도의 영향이 적고 안정적인 작동, 우수한 정확도 유지 및 강력한 간섭 방지 기능.
2) 정확도, 속도 및 측정 범위의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
3) 사용 및 유지 보수가 쉽고 공작 기계의 작업 환경에 적응합니다.
4) 저렴한 비용.
5) 고속 동적 측정 및 처리 구현이 용이하고 자동화 구현이 용이하다.
위치 감지 장치는 분류 방법에 따라 여러 범주로 나눌 수 있습니다. 출력 신호의 형태에 따라 디지털과 아날로그로 분류할 수 있습니다. 측정 기준점의 유형에 따라 증분으로 분류할 수 있습니다. 위치 측정 요소의 움직임 형태에 따라 회전 및 선형으로 분류할 수 있습니다.
2. 감지장치의 고장 진단 및 제거
수치 제어 장치에 비해 검출 소자의 고장 확률이 상대적으로 높으며 케이블 손상, 소자 오염 및 충돌 변형 현상이 자주 발생합니다. 감지 소자의 고장이 의심되는 경우 먼저 케이블 파손, 오염, 변형 등이 없는지 확인하고 출력을 측정하여 감지 소자의 품질을 결정할 수도 있으므로 작업 숙련도가 필요합니다. 검출 소자의 원리 및 출력 신호. 다음은 설명을 위한 예로 SIEMENS 시스템을 사용합니다.
(1) 신호를 입력합니다. SIEMENS CNC 시스템의 위치 제어 모듈과 위치 감지 장치 간의 연결 관계.
증분식 회전 측정 장치 또는 선형 장치의 출력 신호는 두 가지 형식이 있습니다. di는 전압 또는 전류 정현파 신호이고 EXE는 펄스 성형 보간기입니다. di는 TTL 레벨 신호입니다. HEIDENHA1N'의 정현파 전류 출력 격자 눈금자를 예로 들어 보겠습니다. 격자는 격자 눈금자, 펄스 성형 보간기(EXE), 케이블 및 커넥터로 구성됩니다.
공작 기계가 이동하는 동안 스캐닝 장치에서 3개의 신호 세트가 출력됩니다. 4개의 광전지에 의해 2개의 증분 신호가 생성되고 180° 위상차를 갖는 2개의 광전지가 함께 연결되고 푸시-풀이 90° 및 진폭의 위상차. 약 11μA의 값을 갖는 두 세트의 Ie1 및 Ie2는 사인파와 유사합니다. 참조 신호 세트도 180° 차이가 있는 두 개의 광전지에 의해 푸시-풀 형태로 연결됩니다. 출력은 유효 성분이 약 5.5μA인 스파이크 신호 Ie0입니다. 신호는 레퍼런스 마크를 통과할 때만 생성됩니다. 이른바 레퍼런스 마크는 격자 자의 하우징에 자석이 설치되어 있고 스캔 유닛에 리드 스위치가 설치되어 있다는 것입니다. 리드 스위치가 자석에 가까울 때 기준 신호가 출력될 수 있습니다.
두 세트의 증분 신호 Ie1 및 Ie2는 전송 케이블과 커넥터를 통해 EXE에 들어가고 증폭 및 성형 후에 위상차가 90°인 두 개의 구형파 신호 Ua1 및 Ua2와 기준 신호 Ua0이 출력됩니다. 이러한 신호는 적절하게 결합되고 처리됩니다. 즉, 하나의 신호 주기에 5개의 펄스, 즉 주파수의 5배를 처리하여 커넥터를 통해 CNC 위치 제어 모듈로 보낼 수 있습니다.
(2) EXE 신호 처리. 펄스 성형 보간기(EXE)의 기능은 격자 눈금자 또는 인코더에 의해 출력된 증분 신호를 증폭, 재형성, 주파수 증가 및 경보하고 위치 제어를 위해 CNC로 출력하는 것입니다. EXE는 기본회로와 소분회로로 구성되어 있습니다.
기본 회로 인쇄 회로 기판에는 채널 증폭기, 성형 회로, 드라이브 및 경보 회로 등이 포함됩니다. 세분화 회로는 옵션 기능으로 회로 기판으로 만들어지며 두 기판은 J3 커넥터를 통해 연결됩니다.
1) 채널 증폭기. 격자가 사인파 전류 신호 Ie1, Ie2 및 Ie0을 감지하고 생성할 때 채널 증폭기를 통해 사인 전류 전압의 특정 진폭이 출력됩니다.
2) 회로 형성. Ie1, Ie2 및 Ie0의 증폭을 기반으로 성형 회로는 이들을 3개의 해당 구형파 신호 Ua1, Ua2 및 Ua0으로 변환합니다. TTL 하이 레벨은 2.5V 이상이고 로우 레벨은 0.5V 이하입니다. .
3) 경보 회로. 격자가 입력 케이블의 단선, 격자의 오염 또는 전구의 손상으로 인해 채널 증폭기의 출력 신호가 0이 되도록 하는 경우, 경보 신호는 구동 회로에 의해 구동된 다음 CNC로 출력됩니다. 커넥터 J2에 의한 시스템.
4) 세분화 회로. 일부 고정밀 CNC 공작 기계(CNC 그라인더 등)의 위치 제어에서는 위치 측정을 위해 고해상도가 필요합니다. 예를 들어, 격자 자의 정확도만으로는 만족할 수 없습니다. 이러한 이유로 해상도를 향상시키기 위해 세분화 회로를 사용해야 합니다. 고속 공작 기계의 요구 사항을 충족하는 속도. 기본 회로 채널 증폭기의 출력 신호는 커넥터 J3을 통해 세분화 회로에 연결됩니다. 세분 회로에서 처리된 후 한 사이클에서 위상차 90° 및 듀티비 1:1을 갖는 두 채널의 출력 신호는 커넥터 J3을 통해 출력됩니다. 구형파 신호를 세분화합니다. 두 개의 구형파 위치 번호가 기본 회로의 드라이브 회로에 의해 구동된 후 해당 Ua1 및 Ua2 채널 신호가 커넥터 J2에 의해 CMC 시스템으로 출력됩니다.
또한, 동기화 회로의 목적은 구형파 신호 Ua1 및 Ua2의 선행 및 후행 에지에 해당하는 구형파 기준 펄스를 얻는 것입니다.
3. 감지 장치의 일반적인 결함 형태
(1) 기계적 진동(가감속 중)
1) 펄스 인코더가 오작동하고 있습니다. 이때 속도단위 피드백 라인 단자의 전압이 일정 지점에서 떨어지는지 확인한다. 드롭이 있으면 펄스 인코더에 결함이 있음을 나타내며 인코더를 교체해야 합니다.
2) 펄스 엔코더 크로스 커플링이 손상되어 샤프트 속도가 감지된 속도와 동기화되지 않을 수 있습니다. 커플링을 교체해야 합니다.
3) 타코미터 발전기가 고장 나면 타코미터를 수리하거나 교체해야 합니다.
(2) 기계적 폭주(과속). 위치 제어 장치 및 속도 제어 장치를 점검할 경우 다음 사항을 점검해야 합니다.
1) 펄스 엔코더의 배선이 잘못되었는지 확인하고, 엔코더의 배선이 포지티브 피드백인지, A상과 B상이 반대로 연결되어 있는지 확인합니다.
2) 펄스엔코더 커플링이 파손되었는지 확인한다. 손상된 경우 커플링을 교체하십시오.
3) 타코제너레이터의 단자가 반대로 연결되어 있는지, 여자 신호선이 잘못 연결되어 있는지 확인하십시오.
(3) 스핀들의 방향을 지정할 수 없거나 방향이 제자리에 있지 않습니다. 오리엔테이션 제어 회로의 설정 및 조정을 확인하고 오리엔테이션 보드를 확인하고 스핀들 제어 인쇄 회로 기판의 조정을 확인하십시오. 동시에 위치검출기(엔코더)의 불량 여부를 확인한다.
(4) 좌표축 진동 피드. 모터 코일이 단락되었는지, 기계식 이송 나사가 모터에 잘 연결되었는지, 전체 서보 시스템이 안정적인지 확인한 후 펄스 코드가 양호한지, 커플링 연결이 안정적이고 신뢰할 수 있는지 여부를 확인하고, 타코미터가 신뢰할 수 있는지 여부.
(5) NC 알람에서 프로그램 에러 및 동작 에러로 인한 알람입니다. 예를 들어, NC는 FAUNUC-6ME 시스템의 090# 및 091#을 보고합니다. NC 알람이 발생합니다. 이는 주회로 고장 및 이송 속도가 너무 낮기 때문일 수 있습니다. 동시에 펄스 인코더가 불량일 수도 있습니다. 펄스 인코더 전원 공급 장치 전압이 너무 낮습니다. 이 때, 주회로기판의 +5V 단자의 전압값이 4.95~5.10V 이내가 되도록 전원전압의 15V를 조정한다. 입력 펄스가 없습니다 엔코더의 1턴 신호가 원점 복귀를 정상적으로 수행할 수 없습니다.
(6) 서보 시스템의 알람. FAUNUC-6ME 시스템'의 서보 알람 416#, 426#, 436#, 446#, 456#, SINUMERIK880 시스템'의 서보 알람 I364#, SINUMERIK8 시스템&# 39, 서보 알람 114#, 104# 등 위의 알람 번호가 나타나면 축 펄스 인코더 피드백 신호가 끊어졌거나 단락 및 신호 손실이 발생할 수 있습니다. 오실로스코프를 사용하여 A 위상 및 B- 위상 1회전 신호; 인코더가 오염되고 너무 더럽고 신호를 올바르게 수신할 수 없습니다.
즉, CNC 장비의 고장에서 감지 구성 요소의 고장률이 상대적으로 높습니다. 올바른 사용과 유지 보수의 강화, 발생하는 문제에 대한 심층 분석, 고장률이 감소하고 장비의 정상적인 작동을 보장하기 위해 고장을 신속하게 해결할 수 있습니다.
