Alam mo ba ang fault analysis at mga paraan ng pag-troubleshoot para sa reference point return ng CNC machine tool?

Mga Paraan ng Pagsusuri at Pag-aalis para sa Reference Point Return Faults ng CNC Machine Tools
Abstract: Malalim na pinag-aaralan ng papel na ito ang prinsipyo ng CNC machine tool na bumabalik sa reference point, na sumasaklaw sa closed – loop, semi – closed – loop at open – loop system. Sa pamamagitan ng mga partikular na halimbawa, ang iba't ibang anyo ng mga reference point return fault ng CNC machine tools ay tinalakay nang detalyado, kabilang ang fault diagnosis, mga pamamaraan ng pagsusuri at mga diskarte sa pag-aalis, at ang mga mungkahi sa pagpapabuti ay inilalagay para sa tool change point ng machining center machine tool.
I. Panimula
Ang manu-manong reference point return operation ay ang kinakailangan para sa pagtatatag ng machine tool coordinate system. Ang unang aksyon ng karamihan sa mga tool sa makina ng CNC pagkatapos ng startup ay ang manu-manong pagpapatakbo ng reference point return. Ang mga pagkakamali sa pagbabalik ng reference point ay mapipigilan ang pagpoproseso ng programa mula sa pagsasagawa, at ang mga hindi tumpak na posisyon ng reference point ay makakaapekto rin sa katumpakan ng machining at maging sanhi ng aksidente sa banggaan. Samakatuwid, napakahalagang pag-aralan at alisin ang mga pagkakamali sa pagbabalik ng reference point.
II. Mga Prinsipyo ng CNC Machine Tools na Bumabalik sa Reference Point
(A) Pag-uuri ng system
Closed – loop CNC system: Nilagyan ng feedback device para sa pagtukoy ng huling linear displacement.
Semi – closed – loop CNC system: Ang aparato sa pagsukat ng posisyon ay naka-install sa umiikot na shaft ng servo motor o sa dulo ng lead screw, at ang feedback signal ay kinuha mula sa angular displacement.
Open – loop CNC system: Nang walang isang position detection feedback device.
(B) Mga pamamaraan ng pagbabalik ng reference point
Paraan ng grid para sa pagbabalik ng reference point
Absolute grid method: Gumamit ng absolute pulse encoder o grating ruler para bumalik sa reference point. Sa panahon ng pag-debug ng machine tool, tinutukoy ang reference point sa pamamagitan ng setting ng parameter at zero return operation ng machine tool. Hangga't ang backup na baterya ng elemento ng feedback ng pagtuklas ay epektibo, ang impormasyon sa posisyon ng reference point ay naitala sa tuwing sinisimulan ang makina, at hindi na kailangang muling isagawa ang reference point return operation.
Incremental grid method: Gumamit ng incremental encoder o grating ruler upang bumalik sa reference point, at ang reference point return operation ay kinakailangan sa tuwing sisimulan ang makina. Ang pagkuha ng isang partikular na CNC milling machine (gamit ang FANUC 0i system) bilang isang halimbawa, ang prinsipyo at proseso ng incremental grid method nito para sa pagbabalik sa zero point ay ang mga sumusunod:
Ilipat ang mode switch sa gear na "reference point return", piliin ang axis para sa reference point return, at pindutin ang positive jog button ng axis. Ang axis ay gumagalaw patungo sa reference point sa isang mabilis na bilis ng paggalaw.
Kapag ang deceleration block na gumagalaw kasama ng worktable ay pinindot pababa ang contact ng deceleration switch, ang deceleration signal ay nagbabago mula sa on (ON) hanggang off (OFF). Ang worktable feed ay bumababa at patuloy na gumagalaw sa mabagal na bilis ng feed na itinakda ng mga parameter.
Matapos ilabas ng deceleration block ang deceleration switch at ang contact state ay nagbabago mula sa off tungo sa on, ang CNC system ay naghihintay para sa paglitaw ng unang grid signal (kilala rin bilang isa - revolution signal PCZ) sa encoder. Sa sandaling lumitaw ang signal na ito, agad na hihinto ang paggalaw ng worktable. Kasabay nito, ang CNC system ay nagpapadala ng reference point return completion signal, at ang reference point lamp ay umiilaw, na nagpapahiwatig na ang machine tool axis ay matagumpay na bumalik sa reference point.
Paraan ng magnetic switch para sa pagbabalik ng reference point
Ang open-loop system ay karaniwang gumagamit ng magnetic induction switch para sa reference point return positioning. Ang pagkuha ng isang partikular na CNC lathe bilang isang halimbawa, ang prinsipyo at proseso ng magnetic switch method nito para sa pagbabalik sa reference point ay ang mga sumusunod:
Ang unang dalawang hakbang ay kapareho ng mga hakbang sa pagpapatakbo ng paraan ng grid para sa pagbabalik ng reference point.
Matapos ilabas ng deceleration block ang deceleration switch at ang contact state ay nagbabago mula sa off tungo sa on, ang CNC system ay naghihintay para sa paglitaw ng induction switch signal. Sa sandaling lumitaw ang signal na ito, agad na hihinto ang paggalaw ng worktable. Kasabay nito, ang CNC system ay nagpapadala ng reference point return completion signal, at ang reference point lamp ay umiilaw, na nagpapahiwatig na ang machine tool ay matagumpay na bumalik sa reference point ng axis.
III. Fault Diagnosis at Pagsusuri ng CNC Machine Tools na Bumabalik sa Reference Point
Kapag nagkaroon ng fault sa reference point return ng isang CNC machine tool, isang komprehensibong inspeksyon ay dapat isagawa ayon sa prinsipyo mula sa simple hanggang sa kumplikado.
(A) Mga pagkakamali nang walang alarma
Paglihis mula sa isang nakapirming distansya ng grid
Fault phenomenon: Kapag ang machine tool ay sinimulan at ang reference point ay manu-manong ibinalik sa unang pagkakataon, ito ay lumilihis mula sa reference point ng isa o ilang mga grid distance, at ang kasunod na deviation distances ay naayos sa bawat oras.
Pagsusuri ng sanhi: Kadalasan, hindi tama ang posisyon ng bloke ng deceleration, masyadong maikli ang haba ng bloke ng deceleration, o hindi wasto ang posisyon ng switch ng proximity na ginamit para sa reference point. Ang ganitong uri ng fault ay karaniwang nangyayari pagkatapos ma-install at ma-debug ang machine tool sa unang pagkakataon o pagkatapos ng isang malaking overhaul.
Solusyon: Ang posisyon ng deceleration block o ang proximity switch ay maaaring iakma, at ang mabilis na feed speed at fast feed time constant para sa reference point return ay maaari ding i-adjust.
Paglihis mula sa isang random na posisyon o isang maliit na offset
Fault phenomenon: Lumihis mula sa anumang posisyon ng reference point, random o maliit ang deviation value, at hindi pantay ang distansya ng deviation sa tuwing isasagawa ang reference point return operation.
Pagsusuri ng sanhi:
Ang panlabas na interference, tulad ng mahinang grounding ng cable shielding layer, at ang signal line ng pulse encoder ay masyadong malapit sa high-voltage cable.
Ang boltahe ng power supply na ginagamit ng pulse encoder o ng grating ruler ay masyadong mababa (mas mababa sa 4.75V) o may sira.
Ang control board ng speed control unit ay may depekto.
Ang pagkabit sa pagitan ng feed axis at ng servo motor ay maluwag.
Ang cable connector ay may mahinang contact o ang cable ay nasira.
Solusyon: Ang mga kaukulang hakbang ay dapat gawin ayon sa iba't ibang dahilan, tulad ng pagpapabuti ng saligan, pagsuri sa suplay ng kuryente, pagpapalit ng control board, paghigpit ng pagkakabit, at pagsuri sa cable.
(B) Mga pagkakamali sa alarma
Over – travel alarm na dulot ng walang deceleration action
Fault phenomenon: Kapag bumalik ang machine tool sa reference point, walang deceleration action, at patuloy itong gumagalaw hanggang sa mahawakan nito ang limit switch at huminto dahil sa over – travel. Ang berdeng ilaw para sa pagbabalik ng reference point ay hindi umiilaw, at ang CNC system ay nagpapakita ng "HINDI HANDA" na estado.
Pagsusuri ng sanhi: Nabigo ang switch ng deceleration para sa pagbabalik ng reference point, hindi mai-reset ang contact sa switch pagkatapos na pinindot pababa, o maluwag at naalis ang deceleration block, na nagreresulta sa zero-point pulse na hindi gumagana kapag bumalik ang machine tool sa reference point, at ang deceleration signal ay hindi maipasok sa CNC system.
Solusyon: Gamitin ang function na button na “over – travel release” para bitawan ang coordinate over – travel ng machine tool, ilipat ang machine tool pabalik sa loob ng travel range, at pagkatapos ay tingnan kung maluwag ang deceleration switch para sa reference point return at kung may short circuit o open circuit ang kaukulang travel switch deceleration signal line.
Alarm na dulot ng hindi paghahanap ng reference point pagkatapos ng deceleration
Fault phenomenon: May deceleration sa panahon ng proseso ng pagbabalik ng reference point, ngunit ito ay humihinto hanggang sa mahawakan nito ang limit switch at mga alarma, at ang reference point ay hindi makita, at ang reference point return operation ay nabigo.
Pagsusuri ng sanhi:
Ang encoder (o grating ruler) ay hindi nagpapadala ng zero flag signal na nagpapahiwatig na ang reference point ay naibalik sa panahon ng reference point return operation.
Nabigo ang zero mark position ng reference point return.
Ang zero flag signal ng reference point return ay nawala sa panahon ng paghahatid o pagproseso.
Mayroong pagkabigo sa hardware sa sistema ng pagsukat, at ang zero flag signal ng pagbabalik ng reference point ay hindi kinikilala.
Solusyon: Gamitin ang paraan ng pagsubaybay sa signal at gumamit ng oscilloscope upang suriin ang zero flag signal ng reference point return ng encoder upang hatulan ang sanhi ng fault at isagawa ang kaukulang pagproseso.
Alarm na sanhi ng hindi tumpak na posisyon ng reference point
Fault phenomenon: May deceleration sa panahon ng proseso ng pagbabalik ng reference point, at ang zero flag signal ng reference point return ay lilitaw, at mayroon ding proseso ng pagpepreno sa zero, ngunit ang posisyon ng reference point ay hindi tumpak, at ang reference point return operation ay nabigo.
Pagsusuri ng sanhi:
Ang zero flag signal ng reference point return ay hindi nakuha, at ang measurement system ay mahahanap ang signal na ito at huminto lamang pagkatapos na ang pulse encoder ay umikot ng isa pang rebolusyon, upang ang worktable ay huminto sa isang posisyon sa isang napiling distansya mula sa reference point.
Ang deceleration block ay masyadong malapit sa posisyon ng reference point, at ang coordinate axis ay hihinto kapag hindi pa ito lumipat sa tinukoy na distansya at hinawakan ang limit switch.
Dahil sa mga salik gaya ng interference ng signal, maluwag na block, at masyadong mababang boltahe ng zero flag signal ng reference point return, ang posisyon kung saan huminto ang worktable ay hindi tumpak at walang regularidad.
Solusyon: Iproseso ayon sa iba't ibang dahilan, tulad ng pagsasaayos ng posisyon ng deceleration block, pag-aalis ng interference ng signal, paghigpit ng block, at pagsuri sa boltahe ng signal.
Alarm na dulot ng hindi pagbabalik sa reference point dahil sa mga pagbabago sa parameter
Fault phenomenon: Kapag bumalik ang machine tool sa reference point, nagpapadala ito ng alarm na "hindi ibinalik sa reference point", at hindi ginagawa ng machine tool ang reference point return action.
Pagsusuri ng sanhi: Maaaring sanhi ito ng pagbabago sa mga set na parameter, tulad ng command magnification ratio (CMR), ang detection magnification ratio (DMR), ang mabilis na feed speed para sa reference point return, ang deceleration speed malapit sa pinanggalingan ay nakatakda sa zero, o ang fast magnification switch at ang feed magnification switch sa machine tool operation panel ay nakatakda sa 0%.
Solusyon: Suriin at itama ang mga nauugnay na parameter.
IV. Konklusyon
Ang reference point return faults ng CNC machine tools ay pangunahing kasama ang dalawang sitwasyon: reference point return failure na may alarma at reference point drift na walang alarma. Para sa mga pagkakamali na may alarma, ang CNC system ay hindi isasagawa ang machining program, na maaaring maiwasan ang paggawa ng isang malaking bilang ng mga produktong basura; habang ang reference point drift fault na walang alarma ay madaling balewalain, na maaaring humantong sa mga basurang produkto ng mga naprosesong bahagi o kahit na isang malaking bilang ng mga produktong basura.
Para sa mga makinang sentro ng machining, dahil maraming makina ang gumagamit ng coordinate axis reference point bilang ang tool change point, madaling mangyari ang mga reference point return fault sa pangmatagalang operasyon, lalo na ang non-alarm reference point drift faults. Samakatuwid, inirerekumenda na magtakda ng pangalawang reference point at gamitin ang pagtuturo ng G30 X0 Y0 Z0 na may posisyon sa isang tiyak na distansya mula sa reference point. Bagama't nagdudulot ito ng ilang kahirapan sa disenyo ng tool magazine at ng manipulator, maaari nitong lubos na mabawasan ang rate ng pagkabigo sa pagbalik ng reference point at ang rate ng pagkabigo ng awtomatikong pagbabago ng tool ng machine tool, at isang reference point return lamang ang kinakailangan kapag sinimulan ang machine tool.