技术

旋转编码器检测是cnc机床伺服体系的紧张构成局部，它起着检测各控制轴的位移和速率的作用，它把检测到的信号反馈回往，构成闭环体系。丈量方法可分为直接丈量和间接丈量：直接丈量便是对机床的直线位移采取直线型检测元件丈量，直接丈量常用的检测元件平常包括：直线感到同步器、计量光栅、磁尺激光干涉仪。间接丈量便是对机床的直线位移采取反转展转型检测元件丈量，间接丈量常用的检测元件平常包括：脉冲编码器、旋变化压器、圆感到同步器、圆光栅和圆磁栅。 
当机床出现如下障碍表象时，应思考是否是由检测元件的障碍引起的： 
1．机器振荡（加／加速时）：  
    （1）脉冲编码器出现障碍，此时查抄速率单位上的反馈线端子电压是否在某几点电压降落，如有降落证明脉冲编码器不良，调换编码器。 
    （2）脉冲编码器十字联轴节大概破坏，导致轴转速与检测到的速率差别步，调换联轴节。 
    （3）测速发电机出现障碍，修复，调换测速机。 

2．机器暴走（飞车）： 
    在查抄位置控制单位和速率控制单位的环境下，应查抄： 
    （1）脉冲编码器接线是否不对，查抄编码器接线是否为正反馈，A相和B相是否接反。 
    （2）脉冲编码器联轴节是否破坏，调换联轴节。 
    （3）查抄测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。 
  
3．主轴不克定向或定向不到位： 
在查抄定向控制电路配置和调解，查抄定向板，主轴控制印刷电路板调解的同时，应查抄位置检测器（编码器）是否不良，此时测编码器输出波形。 

4．坐标轴振动进给： 
    在查抄电动机线圈是否短路，机器进给丝杠同电机的相连是否精良，查抄整个伺服体系是否稳固的环境下，查抄脉冲编码是否精良、联轴节联接是否安稳可靠、测速机是否可靠。 

5．NC报警中因步骤不对，支配不对引起的报警。如FAUNUC 6ME体系的NC报警090.091。出现NC报警，有大概是主电路障碍和进给速率太低引起。同时，另有大概是：  
    （1） 脉冲编码器不良。 
    （2） 脉冲编码器电源电压太低，（此时调解电源电压的15V，使主电路板的＋5V端子上的电压值在4.95—5.10V内）。 
    （3）没有输进脉冲编码器的一转信号而不克平常履行参考点返回。 
6．伺服体系的报警号：如FAUNUC 6ME体系的伺服报警：416、426、436、446、456。SIEMENS 880体系的伺服报警：1364 SIEMENS 8体系的伺服报警：114、104等。 当出现如上报警号时，有大概是： 
    （1）轴脉冲编码器反馈信号断线，短路和信号丢失，用示波器测A相、B相一转信号。 
    （2）编码器内部受到混浊、太脏、信号无法精确接管。 

    我厂现有cnc配置15台，此中，西门子8体系加工中央一台，西门子880体系加工中央二台，cnc切割机四台，IRB2000焊接呆板人三台，CNCJ一800X8100cnc折弯机一台，FAUNUC 6体系加工中央一台，平凡cnc车床三台，从91年利用第一台YBM-90N西门子8体系加工中央开始至今，从利用进程中出现的障碍来看，检测元件出现的障碍占了很大比例：下面就几具典范障碍作一个分析。

障碍一：脉冲编码器光电盘分别，导致劳动台定位不准。 
    障碍表象：芬兰VMC800 SIMES 880立式加工中央的劳动台为双劳动台，议决互换劳动台完成两工件加工，劳动台靠鼠盘定位，鼠牙盘中分360个齿，每个齿对应1°劳动台靠油缸上下活动实现劳动的聚散，议决伺服电机拉动同步齿形带，发动劳动台旋转议决脉冲编码器来检测劳动台的旋转角度和定位，劳动台在96年8月份出现定位障碍，劳动台不克精确参考点，每次定位不对不管主动还是手动都相差几个角度，角度数，偶然1°，偶然2°，但是劳动台倘若分别正转几个角度如30°、60°、90°，再相应的反转30°、60°、90°时，定位精确，出现定位不对时，CRT出现NC 228*报警呈现。 

    障碍分析：查问228*报警内容为：M19选择无效，即：M19定位步骤在运行时没有完成，当时我们以为是M19定位步骤和相关的NC MD有错，但是查抄步骤和数据平常，经分析有大概是下面几种因为引起劳动台定位不对：（1）同步齿形带破坏，导致劳动台实际转数与检测到的数值不符；（2）编码器联轴节破坏；（3）丈量电路不良导致定位不对。 

    障碍办理：根据以上因为，我们对同步齿形带和编码器联轴节，举行查抄，发觉一概平常，消除上述因为后，我们鉴定极有大概是丈量电路不良引起的障碍，本机床是由RAC 2：2-200驱动模块，驱动交换伺服电机构成Sl轴，由6Fxl l21-4BA丈量模块与一个1024脉冲的光电脉冲编码器构成NC丈量电路，在劳动台定位出现障碍时，查抄劳动台定位PLC图，PLC图人板4Al-C8上输人点E9.3、E9.4、E9.5、E9.6、E9.7是劳动台在旋转联合定位的相干点，输出板4Al-C5上A2.2、A2.3、A2.4、A2.5、A2.6是相应的输出点，查抄这几个点，劳动状态平常，从PLC图上无法鉴定障碍因为，于是我们查抄丈量电路模块6Fx1，121- 4BA无报警显斧平常。在劳动台定位的进程中，用示波器丈量编码器的反馈信号，鉴定编码器出现障碍。于是我们拆下编码器，拆下其外壳，发觉其光电盘与底下的指示光栅隔断大近，旋转时产生摩擦，光电盘里圈不透光局部被摩擦划了一个透光圆环，导致产生不良脉冲信号，经调换编码器标题办理，如今思考当初的报警没有呈现丈量电路障碍，是由于编码器光电盘还没有完全破坏，是一个随机性障碍，CNC无法真实的呈现真实的报警内容，因此cnc配置的报警并不克完全彻底的阐明障碍因为，必要越发深进地举行分析。 

 障碍二：脉冲编码器A相信号不对导致轴活动产生振动。 
    障碍表象：FAUNUC 6ME体系双面加工中央96年10月份X向在活动的进程中产生振动，并且在CRT上出现NC416报警。 
    障碍分析：根据障碍表象，我们分析引起障碍的因为大概有以下几种。（1）速率控制单位出现障碍；（2）位置检测电路不良；（3）脉冲编码器反馈电缆的连线和相连不良；（4）脉冲编码器不良；（5）机床数据是否精确；（6）伺服电机及测速机障碍。 
    障碍办理：针对上述分析出的因为，对速率控制单位、主电路板、脉冲编码器反馈电缆的相连和连线举行查抄，发觉一概平常，机床数据平常，然后将电动机与机器局部脱开，用手转动电动机，查看713号诊断状态，713诊断内容为：713.3为X轴脉冲编码器反馈信号，倘若断线，此位为1。713.2为X轴编码器反馈一转信号。713.1为X轴脉冲编码器B雷同馈信号。713.0为X轴脉冲编码器A雷同馈信号。713.2、713.1、713.0平常时电动机转动应为“0”、“1”连续变化，在转动电动机时，发觉713.0信号只为“0”稳固“1”，我们又用示波器检测脉冲编码器的A相、B相和一转信号，发觉A相信号不平常，因此议决上述查抄可鉴定调轴脉冲编码器不良，经调换新编码器，障碍办理。 

    障碍三：测速发电机的励磁绕组线引起控制轴振动的障碍。 
    障碍表象：从芬兰引进的IRB2000呆板人98年10份出现障碍，启动呆板人，呆板人在导轨（第七轴）上不运行，并有猛烈振动，在控制器上出现506 1407和509 237报警。 

    障碍分析：5006 1407报警内容为：（1）呆板人在第七轴运行时遇到障碍；（2）驱动电机超载，电磁刹车没有松开；（3）驱动电机议决电流，但不克精确换向；（4）驱动电机没有议决电流。509 237报警内容为：第七轴的测速发电机不良，测速机断路。 

    障碍办理：根据障碍表象和报警内容，我们对驱动体系举行查抄，驱动电机为交换伺服电机，型号为NAC093A-O-WS-3-C／110-B-1，驱动板为DSQC236B，该体系的检测为测速发电机和脉冲编码器对速率和位置举行检测控制，最终我们查抄各相连电缆的连线，接洽和驱动板都平常，然后我们又查抄强电电路，经查抄发觉控制驱动电机电磁刹车的时间继电器有一触点断线，焊好后，重新启动，时间继电器虽然劳动平常，但是电机仍不克运行，报警仍未消除，随后我们把电机与机器局部脱开，只接通刹车电源，用手转动电机，电机不动，同时丈量刹车线圈，发觉线圈烧损，经修复刹车障碍消除，506 1407报警消除，但是509 237报警仍未消除，呆板人运行仍有振动，于是我们丈量测速发电机励磁绕组，发觉绕组断线，因绕组线为0．2mm，线太细并且断掉好几根，修复难度太大，修复无看，于是我们向ABB公司定货，经调换测速发电机，障碍消除。 

    障碍四：脉冲编码器受油混浊，导致轴定位障碍。 
    障碍表象：SIEMENS 880卧式加工中央劳动台98年10月份在旋转定位进程中出现障碍，运行停止，CRT出现报警号： 1364报警内容为1364 ORD 4B2 measuing System Dirty即丈量体系受混浊。 

    障碍办理：根据障碍报警内容，我们先拆下检测线路板和反馈电缆接洽，用酒精洗濯其尘土和油污，起动劳动台，障碍没消除，随后我们又拆下检测劳动台位置的脉冲编码器，发觉内里布满了大量机器油，原来有一通进编码器的压缩氛围气路，压缩氛围能把进进编码器的尘土吹出，起到干净编码器的作用，这些机器油是由气路通气时，因压缩氛围不干净，由压缩氛围带进来的，我们用汽油把这些油污洗干净，并进步压缩氛围质量，重新安置好编码器后，起动劳动台，障碍消除。 


障碍五：闭环电路检测信号线折断，导致控制轴运行障碍。 
    障碍表象：SIEMENS 8体系卧式加工中央有一次正在劳动进程中，机床突然中断运行，CRT出现NC报警104，关断电源重新起动，报警消除，机床收复平常，然而劳动不久，又出现上述障碍，云云重复。 

    障碍分析及办理：查问NC 1O4报警，内容为：X轴丈量闭环电缆折断短路，信号丢失，不精确的门槛信号不精确的频率信号，本机床的X、Y、Z三轴采取光栅尺对机床位移举行位置检测，举行反馈控制形成一个闭环体系。

根据障碍表象和报警，我们先查抄读数头和光栅尺，光栅尺密封精良，内里干净，读数头和光栅尺没有受到油污和尘土混浊，并且读数头和光栅尺平常，随后我们又查抄差动放大器和丈量线路板，经查抄未发觉不良表象，议决这些劳动后，我们把重点放在反馈电缆上，丈量反馈端子，发觉13号线电压不稳，停电后丈量13号线，发觉有较大电阻，经细致查抄，发觉此线在X向随导轨活动的一段有一处将要折断，似接非接，造成反馈值不稳，偏离确实际值，导致电机失步，经对断线重新接线，起动机床，障碍消除。 

    障碍六：脉冲编码器感到光电盘毁伤导致加工件加工尺寸偏差。 
    障碍表象：CNC 862cnc20车床X向切削零件时尺寸出现偏差，到达0.30mm／250mm，CRT无报警呈现。 

    障碍办理：本机床的X、Z轴为伺服单位控制直流伺服电机驱动，用光电脉冲编码器作为位置检测，据分析造成加工尺寸偏差的因为平常为：（1）X向滚珠丝杠与丝母副存在比较大的间隙或电机与丝杠相相连的轴遭受损，导致履行行程与检测到的尺寸出现偏差；（2）丈量电路不良。 

    根据上述分析，经查抄发觉丝杠与丝母间隙平常，轴承也无不良表象，丈量电路的电缆连线和接洽精良，最终我们用示波器查抄编码器的检测信号，波形不平常。于是我们拆下编码器，打开其外壳，发觉光电盘不透光局部不知什么因为出现三个透明点致使检测信号出现偏差，调换编码器，标题办理，由于CNC 862体系的自诊断作用不是特别强，因此在出现如许的障碍时，机床连续机，也无NC报警呈现： 

另有反复因检测元件不良造成的配置障碍，在此就不逐一列述。 
    检测元件是一种极其精密和容易受损的器件，肯定要从下面几个方面留心，举行精确的利用和维护保养。 
    1．不克受到猛烈振动和摩擦以免毁伤代码板，不克受到尘土油污的混浊，以免影响平常信号的输出。 
    2．劳动环境周围温度不克超标，额定电源电压肯定要餍足，以便于集成电路影戏的平常劳动。 
    3．要包管反馈线电阻，电容的平常，包管平常信号的传输。 
    4．防备外部电源、噪声滋扰，要包管屏蔽精良，以免影响反馈信号。 
    5．安置方法要精确，如编码器联接轴要同心对正，防备轴超过答应的载重量，以包管其性能的平常。 
    总之，在cnc配置的障碍中，检测元件的障碍比例是比较高的，只要精确的利用并加强维护保养，对出现的标题举行深进分析，就肯定能低落障碍率，并能敏捷办理障碍，包管配置的平常运行。