工作原理:
由一個(gè)中心有軸的光2113電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相5261位差(相對于一個(gè)周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相4102上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈1653沖內(nèi)以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得容編碼器的零位參考位。主要控制機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速,正反轉(zhuǎn),和主軸定位。
應(yīng)用于在數(shù)控車床車螺紋時(shí),是利用其同步脈沖作為車刀進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的控制信號, 從而***車削螺紋不會(huì)亂扣。
光電脈沖發(fā)生器的原理。在漏光盤上,沿圓周刻有兩圈條紋,外圈為圓周等分線條,例如:1024條,作為發(fā)送脈沖用,內(nèi)圈僅1條。在光欄上,刻有透光條紋A、B、C,A與B之間的距離應(yīng)***當(dāng)條紋A與漏光盤上任一條紋重合時(shí),條紋B應(yīng)與漏光盤上另一條紋的重合度錯(cuò)位1/4周期。在光欄的每一條紋的后面均安置光敏三極管一只,構(gòu)成一條輸出通道。
燈泡發(fā)出的散射光線經(jīng)過聚光鏡聚光后成為平行光線,當(dāng)漏光盤與主軸同步旋轉(zhuǎn)時(shí),由于漏光盤上的條紋與光欄上的條紋出現(xiàn)重合和錯(cuò)位,使光敏管受到光線亮、暗的變化,引起光敏管內(nèi)電流大小發(fā)生變化,變化的信號電流經(jīng)整流放大電路輸出矩形脈沖。由于條紋A與漏光盤條紋重合時(shí),條紋B與另一條紋錯(cuò)位1/4周期,因此A、B兩通道輸出的波形相位也相差1/4周期。
脈沖發(fā)生器中漏光盤內(nèi)圈的一條刻線與光欄上條紋C重合時(shí)輸出的脈沖為同步(起步,又稱零位)脈沖。利用同步脈沖,數(shù)控車床可實(shí)現(xiàn)加工控制,也可作為主軸準(zhǔn)停裝置的準(zhǔn)停信號。數(shù)控車床車螺紋時(shí),利用同步脈沖作為車刀進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的控制信號,以***車削螺紋不會(huì)亂扣。
數(shù)控機(jī)床的編碼器分別是主軸編碼器和進(jìn)給來伺服電機(jī)編碼器(一般電機(jī)自帶)
主軸編碼器的作用就是測量主軸實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速或主軸實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)角度
變頻主軸的數(shù)控機(jī)床自在加工bai過程中特別是螺紋功能時(shí)需要主軸實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳遞給CNC,CNC根據(jù)主軸實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速以及du所輸入螺紋指令的要求分配進(jìn)給軸的進(jìn)給速度,才能加工成合格的螺紋。
伺服主軸電機(jī)一般自帶編碼器,因?yàn)閺闹鬏S電機(jī)到主軸傳動(dòng)鏈的誤zhi差有時(shí)也需要外置編碼器。
數(shù)控車床上編碼器的作用是什么
是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器,這些脈沖能用來控制角位移,如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,也可用于測量直線位移。
光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器,由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板***分地開通若干個(gè)長方形孔。
由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn),經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號,通過計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
此外,為判斷旋轉(zhuǎn)方向,碼盤還可提供相位相差90的兩路脈沖信號。根據(jù)檢測原理,編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式,可分為增量式、式以及混合式三種
數(shù)控車床上編碼器的作用是邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。
編碼器由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對于一個(gè)周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其***低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線
簡述數(shù)控車床主軸控制原理
數(shù)控機(jī)床的主軸性能是在很寬范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),恒功率范圍寬。
當(dāng)要求機(jī)床有螺紋加工功能、準(zhǔn)停功能和恒線速加工等功能時(shí),則需要對主軸進(jìn)行進(jìn)給控制和位置控制。此時(shí),主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可稱為主軸伺服系統(tǒng),主軸電動(dòng)機(jī)裝配有編碼器或者在主軸上安裝外置式的編碼器,作為主軸位置檢測。
主軸驅(qū)動(dòng)變速目前主要有兩種形式:
一是主軸電動(dòng)機(jī)帶齒輪換擋,目的在于降低主軸轉(zhuǎn)速,增大傳動(dòng)比,以適應(yīng)切削的需要;
二是主軸電動(dòng)機(jī)通過同步齒形帶或v帶驅(qū)動(dòng)主軸,該類主軸電動(dòng)機(jī)又稱寬域電動(dòng)機(jī)或強(qiáng)切削電動(dòng)機(jī),具有恒功率寬的特點(diǎn)。由于無需機(jī)械變速,主軸箱內(nèi)省卻了齒輪和離合器,主軸箱實(shí)際上成為主軸支架,簡化了主傳動(dòng)系統(tǒng),從而提高了傳動(dòng)鏈的可靠性。
由于交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持了直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)越性,而且交流電動(dòng)機(jī)無須維護(hù),便于制造,不受惡劣環(huán)境影響,所以目前直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已被交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所取代。初期是采用模擬式交流伺服系統(tǒng),而現(xiàn)在伺服系統(tǒng)的主流是數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)走向數(shù)字化,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電流環(huán)、速度環(huán)的反饋控制已全部數(shù)字化,系統(tǒng)的控制模型和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償均由高速微處理器實(shí)時(shí)處理,增強(qiáng)了系統(tǒng)自診斷能力,提高了系統(tǒng)的快速性和精度。