數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)的設(shè)置與維修

1、摘要:這里詳細(xì)地介紹了發(fā)那克,三菱,西門子幾種常用數(shù)控系統(tǒng)參考點(diǎn)的工作原理、調(diào)整和設(shè)定方法,并舉例說(shuō)明參考點(diǎn)的故障現(xiàn)象,解決方法。相對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)絕對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)前言:當(dāng)數(shù)控機(jī)床更換、拆卸電機(jī)或編碼器后,機(jī)床會(huì)有報(bào)警信息:編碼器內(nèi)的機(jī)械絕對(duì)位置數(shù)據(jù)丟失了,或者機(jī)床回參考點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)參考點(diǎn)和更換前發(fā)生了偏移,這就要求我們重新設(shè)定參考點(diǎn),所以我們對(duì)了解參考點(diǎn)的工作原理十分必要。參考點(diǎn)是指當(dāng)執(zhí)行手動(dòng)參考點(diǎn)回歸或加工程序的G28指令時(shí)機(jī)械所定位的那一點(diǎn),又名原點(diǎn)或零點(diǎn)。每臺(tái)機(jī)床有一個(gè)參考點(diǎn),根據(jù)需要也可以設(shè)置多個(gè)參考點(diǎn),用于自動(dòng)刀具交換(A TC、自動(dòng)拖盤交換(APC等。通過(guò)G28指令執(zhí)行快速?gòu)?fù)歸的點(diǎn)稱為

2、第一參考點(diǎn)(原點(diǎn),通過(guò)G30指令復(fù)歸的點(diǎn)稱為第二、第三或第四參考點(diǎn),也稱為返回浮動(dòng)參考點(diǎn)。由編碼器發(fā)出的柵點(diǎn)信號(hào)或零標(biāo)志信號(hào)所確定的點(diǎn)稱為電氣原點(diǎn)。機(jī)械原點(diǎn)是基本機(jī)械坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn),機(jī)械零件一旦裝配好,機(jī)械參考點(diǎn)也就建立了。為了使電氣原點(diǎn)和機(jī)械原點(diǎn)重合,將使用一個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,這個(gè)重合的點(diǎn)就是機(jī)床原點(diǎn)。機(jī)床配備的位置檢測(cè)系統(tǒng)一般有相對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)和絕對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)。相對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)由于在關(guān)機(jī)后位置數(shù)據(jù)丟失,所以在機(jī)床每次開(kāi)機(jī)后都要求先回零點(diǎn)才可投入加工運(yùn)行,一般使用擋塊式零點(diǎn)回歸。絕對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)即使在電源切斷時(shí)也能檢測(cè)機(jī)械的移動(dòng)量,所以機(jī)床每次開(kāi)機(jī)后不需要進(jìn)行原點(diǎn)回歸。由于在關(guān)機(jī)后位置數(shù)據(jù)不

3、會(huì)丟失,并且絕對(duì)位置檢測(cè)功能執(zhí)行各種數(shù)據(jù)的核對(duì),如檢測(cè)器的回饋量相互核對(duì)、機(jī)械固有點(diǎn)上的絕對(duì)位置核對(duì),因此具有很高的可信性。當(dāng)更換絕對(duì)位置檢測(cè)器或絕對(duì)位置丟失時(shí),應(yīng)設(shè)定參考點(diǎn),絕對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)一般使用無(wú)擋塊式零點(diǎn)回歸。一:使用相對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)的參考點(diǎn)回歸方式:1 發(fā)那克系統(tǒng):1工作原理:當(dāng)手動(dòng)或自動(dòng)回機(jī)床參考點(diǎn)時(shí),首先,回歸軸以正方向快速移動(dòng),當(dāng)擋塊碰上參考點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)時(shí),開(kāi)始減速運(yùn)行。當(dāng)擋塊離開(kāi)參考點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)時(shí),繼續(xù)以FL速度移動(dòng)。當(dāng)走到相對(duì)編碼器的零位時(shí),回歸電機(jī)停止,并將此零點(diǎn)作為機(jī)床的參考點(diǎn)。2相關(guān)參數(shù):參數(shù)內(nèi)容系統(tǒng)0i/16i/18i/21i 0所有軸返回參考點(diǎn)的方式:0. 擋塊、 1

4、. 無(wú)擋塊 1002.1 0076各軸返回參考點(diǎn)的方式:0. 擋塊、 1. 無(wú)擋塊1005.1 0391各軸的參考計(jì)數(shù)器容量 1821 05700575 7570 7571每軸的柵格偏移量 1850 05080511 0640 0642 7508 7509是否使用絕對(duì)脈沖編碼器作為位置檢測(cè)器:0. 不是、1. 是1815.5 0021 7021絕對(duì)脈沖編碼器原點(diǎn)位置的設(shè)定:0. 沒(méi)有建立、1. 建立1815.4 0022 7022位置檢測(cè)使用類型:0.內(nèi)裝式脈沖編碼器、1. 分離式編碼器、直線尺 1815.1 0037 7037快速進(jìn)給加減速時(shí)間常數(shù) 1620 0522快速進(jìn)給速度1420 0

5、5180521FL速度1425 0534手動(dòng)快速進(jìn)給速度 1424 05590562伺服回路增益1825 05173、設(shè)定方法:a、設(shè)定參數(shù):所有軸返回參考點(diǎn)的方式=0;各軸返回參考點(diǎn)的方式=0;各軸的參考計(jì)數(shù)器容量,根據(jù)電機(jī)每轉(zhuǎn)的回饋脈沖數(shù)作為參考計(jì)數(shù)器容量設(shè)定;是否使用絕對(duì)脈沖編碼器作為位置檢測(cè)器=0 ;絕對(duì)脈沖編碼器原點(diǎn)位置的設(shè)定=0;位置檢測(cè)使用類型=0;快速進(jìn)給加減速時(shí)間常數(shù)、快速進(jìn)給速度、FL速度、手動(dòng)快速進(jìn)給速度、伺服回路增益依實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。b、機(jī)床重啟,回參考點(diǎn)。c、由于機(jī)床參考點(diǎn)與設(shè)定前不同,重新調(diào)整每軸的柵格偏移量。4故障舉例:一臺(tái)0i-B機(jī)床X軸手動(dòng)回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)90

6、號(hào)報(bào)警(返回參考點(diǎn)位置異常。a、機(jī)床再回一次參考點(diǎn),觀察X軸移動(dòng)情況,發(fā)現(xiàn)剛開(kāi)始時(shí)X軸不是快速移動(dòng),速度很慢;b、檢測(cè)診斷號(hào)#300,<128;d、檢查手動(dòng)快速進(jìn)給參數(shù)1424,設(shè)定正確;e、檢查倍率開(kāi)關(guān)ROV1、ROV2信號(hào),發(fā)現(xiàn)倍率開(kāi)關(guān)壞,更換后機(jī)床正常。2 三菱系統(tǒng):1工作原理:機(jī)床電源接通后第一次回歸參考點(diǎn),機(jī)械快速移動(dòng),當(dāng)參考點(diǎn)檢測(cè)開(kāi)關(guān)接近參考點(diǎn)擋塊時(shí),機(jī)械減速并停止。然后,機(jī)械通過(guò)參考點(diǎn)擋塊后,緩慢移動(dòng)到第一個(gè)柵格點(diǎn)的位置,這個(gè)點(diǎn)就是參考點(diǎn)。在回參考點(diǎn)前,如果設(shè)定了參考點(diǎn)偏移參數(shù),機(jī)械到達(dá)第一個(gè)柵格點(diǎn)后繼續(xù)向前移動(dòng),移動(dòng)到偏移量的點(diǎn),并把這個(gè)點(diǎn)作為參考點(diǎn)。2相關(guān)參數(shù):參數(shù)內(nèi)容

7、系統(tǒng)M60 M64快速進(jìn)給速度 2025慢行速度2026參考點(diǎn)偏移量 2027柵罩量 2028柵間隔 2029參考點(diǎn)回歸方向20303設(shè)定方法:a、設(shè)定參數(shù):參考點(diǎn)偏移量=0柵罩量=0柵間隔=滾珠導(dǎo)螺快速進(jìn)給速度、慢行速度、參考點(diǎn)回歸方向依實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。b、重啟電源,回參考點(diǎn)。C、在|報(bào)警/診斷|伺服|伺服監(jiān)視(2|,計(jì)下柵間隔和柵格量的值。d、計(jì)算柵罩量:當(dāng)柵間隔/2<柵格量時(shí),柵罩量=柵格量-柵間隔/2當(dāng)柵間隔/2>柵格量時(shí),柵罩量=柵格量+柵間隔/2e、把計(jì)算值設(shè)定到柵罩量參數(shù)中。f、重啟電源,再次回參考點(diǎn)。g、重復(fù)c、d過(guò)程,檢查柵罩量設(shè)定值是否正確,否則重新設(shè)定。h、

8、根據(jù)需要,設(shè)定參考點(diǎn)偏移量。4故障舉例:一臺(tái)三菱M64系統(tǒng)鉆削中心,Z軸回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)生過(guò)行程報(bào)警。a、檢查參考點(diǎn)檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào),當(dāng)移動(dòng)到參考點(diǎn)擋塊位置時(shí),能夠從“0”變?yōu)椤?”;b、檢查柵罩量參數(shù)(2028,正常;檢查參考點(diǎn)偏移量參數(shù)(2027,正常;檢查參考點(diǎn)回歸方向參數(shù)(2030,和其它同型號(hào)機(jī)床核對(duì),發(fā)現(xiàn)由反方向“1”變成了同方向“0”,改正后,重啟回參考點(diǎn),正常。3、西門子系統(tǒng):1 工作原理:機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí),回歸軸以Vc速度快速向參考點(diǎn)文件塊位置移動(dòng),當(dāng)參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)碰上擋塊后,開(kāi)始減速并停止,然后反方向移動(dòng),退出參考點(diǎn)擋塊位置,并以Vm速度移動(dòng),尋找到第一個(gè)零脈沖時(shí),再以Vp速度移動(dòng)Rv參

9、考點(diǎn)偏移距離后停止,就把這個(gè)點(diǎn)作為2相關(guān)參數(shù):參數(shù)內(nèi)容系統(tǒng)802D/810D/840D返回參考點(diǎn)方向MD34010尋找參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)速度(Vc MD34020尋找零脈沖速度(VmMD34040尋找零脈沖方向MD34050定位速度(VpMD34070參考點(diǎn)偏移(Rv MD34080參考點(diǎn)設(shè)定位置(RkMD341003設(shè)定方法:a、設(shè)定參數(shù):返回參考點(diǎn)方向參數(shù)、尋找零脈沖方向參數(shù)根據(jù)擋塊安裝方向等進(jìn)行設(shè)定;尋找參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)速度(Vc參數(shù)設(shè)定時(shí),要求在該速度下碰到擋塊后減速到“0”時(shí),坐標(biāo)軸能停止在擋塊上,不要沖過(guò)擋塊;參考點(diǎn)偏移(Rv參數(shù)=0b、機(jī)床重啟,回參考點(diǎn)。C、由于機(jī)床參考點(diǎn)與設(shè)定前不同,重新調(diào)

10、整參考點(diǎn)偏移(Rv參數(shù)。4、故障舉例:一臺(tái)西門子810D系統(tǒng),機(jī)床每次參考點(diǎn)返回位置都不一致,從以下幾項(xiàng)逐步進(jìn)行排查:a、伺服模塊控制信號(hào)接觸不良;b、電機(jī)與機(jī)械聯(lián)軸節(jié)松動(dòng);C、參數(shù)點(diǎn)開(kāi)關(guān)或擋塊松動(dòng);d、參數(shù)設(shè)置不正確;、位置編碼器供電電壓不低于4.8V;f、位置編碼器有故障;g、位置編碼器回饋線有干擾;最后查到參考點(diǎn)擋塊松動(dòng),擰緊螺絲后,重新試機(jī),故障排除。二:絕對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng):1. 發(fā)那克系統(tǒng):1工作原理:絕對(duì)位置檢測(cè)系統(tǒng)參考點(diǎn)回歸比較簡(jiǎn)單,只要在參考點(diǎn)方式下,按任意方向鍵,控制軸以參考點(diǎn)間隙初始設(shè)置方向運(yùn)行,尋找到第一個(gè)柵格點(diǎn)后,就把這個(gè)點(diǎn)設(shè)置為參考點(diǎn)。2相關(guān)參數(shù)系統(tǒng)0i/16i/18i

11、/21i 0所有軸返回參考點(diǎn)的方式:0. 擋塊、 1. 無(wú)擋塊 1002.1 0076各軸返回參考點(diǎn)的方式:0. 擋塊、 1. 無(wú)擋塊1005.1 0391各軸的參考計(jì)數(shù)器容量 1821 05700575 7570 7571每軸的柵格偏移量 1850 05080511 0640 0642 7508 7509 是否使用絕對(duì)脈沖編碼器作為位置檢測(cè)器:0. 不是、1. 是 1815.5 0021 7021絕對(duì)脈沖編碼器原點(diǎn)位置的設(shè)定:0. 沒(méi)有建立、1. 建立 1815.4 0022 7022位置檢測(cè)使用類型:0.內(nèi)裝式脈沖編碼器、1. 分離式編碼器、直線尺 1815.1 0037 7037快速進(jìn)給

12、加減速時(shí)間常數(shù) 1620 0522快速進(jìn)給速度1420 05180521FL速度1425 0534手動(dòng)快速進(jìn)給速度 1424 05590562伺服回路增益1825 0517返回參考點(diǎn)間隙初始方向0. 正 1. 負(fù) 1006 0003 7003 00663設(shè)置方法:a、設(shè)定參數(shù):所有軸返回參考點(diǎn)的方式=0;各軸返回參考點(diǎn)的方式=0;各軸的參考計(jì)數(shù)器容量,根據(jù)電機(jī)每轉(zhuǎn)的回饋脈沖數(shù)作為參考計(jì)數(shù)器容量設(shè)定;是否使用絕對(duì)脈沖編碼器作為位置檢測(cè)器=0 ;絕對(duì)脈沖編碼器原點(diǎn)位置的設(shè)定=0;位置檢測(cè)使用類型=0;快速進(jìn)給加減速時(shí)間常數(shù)、快速進(jìn)給速度、FL速度、手動(dòng)快速進(jìn)給速度、伺服回路增益依實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定;

13、b、機(jī)床重啟,手動(dòng)回到參考點(diǎn)附近;c、是否使用絕對(duì)脈沖編碼器作為位置檢測(cè)器=1 ;絕對(duì)脈沖編碼器原點(diǎn)位置的設(shè)定=1;e、機(jī)床重啟;f、由于機(jī)床參考點(diǎn)與設(shè)定前不同,重新調(diào)整每軸的柵格偏移量。2、三菱系統(tǒng)(M60、M64為例:1、無(wú)擋塊機(jī)械碰壓方式:a、設(shè)定參數(shù):#2049.=1 無(wú)檔塊機(jī)械碰壓方式;#2054 電流極限;b、選擇“絕對(duì)位置設(shè)定”畫(huà)面,選擇手輪或寸動(dòng)模式,(也可選擇自動(dòng)初期化模式;C、在“絕對(duì)位置設(shè)定”畫(huà)面,選擇“可碰壓”;d、#0絕對(duì)位置設(shè)定=1 ,#2原點(diǎn)設(shè)定:以基本機(jī)械坐標(biāo)為準(zhǔn),設(shè)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)值;e、移動(dòng)控制軸,當(dāng)控制軸碰壓上機(jī)械擋塊,在給定時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限電流時(shí),控制軸停止

14、并反方向移動(dòng)。如果b步選擇手輪或寸動(dòng)模式,則控制軸反方向移動(dòng)移動(dòng)到第一柵格點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是電氣參考點(diǎn);如果b步選擇“自動(dòng)初期化”模式,則在第a步還要設(shè)置#2005碰壓速度參數(shù)和#2056接近點(diǎn)值,此時(shí)控制軸反方向以#2005(碰壓速度移動(dòng)到#2056(接近點(diǎn)值停止,再以#2055(碰壓速度向擋塊移動(dòng),在給定時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限電流時(shí),控制軸停止并以反方向移動(dòng)到第一柵格點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是電氣參考點(diǎn);g、重啟電源。2無(wú)擋塊參考點(diǎn)方式調(diào)整:a、設(shè)定參數(shù):#2049 =2 無(wú)擋塊參考點(diǎn)調(diào)整方式;#2050 =0 正方向、=1 負(fù)方向;b、選擇“絕對(duì)位置設(shè)定”畫(huà)面,選擇手輪或寸動(dòng)模式;c、在“絕對(duì)位置設(shè)定”畫(huà)面,選

15、擇“無(wú)碰壓”方式;d、#0絕對(duì)位置設(shè)定=1 ,#2原點(diǎn)設(shè)定:以基本機(jī)械坐標(biāo)為準(zhǔn),設(shè)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)值;e、把控制軸移動(dòng)到參考點(diǎn)附近。f、#1 =1,控制軸以#2050設(shè)置方向移動(dòng),達(dá)到第一個(gè)柵格點(diǎn)時(shí)停止,把這個(gè)點(diǎn)設(shè)定為電氣參考點(diǎn)。g、重啟電源。3 西門子系統(tǒng)(802D、810D、840D為例:1調(diào)試;a、設(shè)置參數(shù):MD34200=0.絕對(duì)編碼器位置設(shè)定; MD34210=0.絕對(duì)編碼器初始狀態(tài);b、選擇“手動(dòng)”模式,將控制軸移動(dòng)到參考點(diǎn)附近;c、輸入?yún)?shù):MD34100,機(jī)床坐標(biāo)位置;d、激活絕對(duì)編碼器的調(diào)整功能:MD34210=1.絕對(duì)編碼器調(diào)整狀態(tài);e、按機(jī)床復(fù)位鍵,使機(jī)床參數(shù)生效;f、機(jī)床回歸參考點(diǎn)； g、機(jī)床不移動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置參數(shù)：34090. 參考點(diǎn)偏移量；34210. 絕對(duì)編碼器設(shè)定完畢狀 態(tài)，屏幕上顯示位置是 MD34100 設(shè)定位置。 2）相關(guān)參數(shù)： 參數(shù)內(nèi)容 系統(tǒng)