數控機床參考點的設置與維修

1、摘要:這里詳細地介紹了發(fā)那克,三菱,西門子幾種常用數控系統參考點的工作原理、調整和設定方法,并舉例說明參考點的故障現象,解決方法。相對位置檢測系統絕對位置檢測系統前言:當數控機床更換、拆卸電機或編碼器后,機床會有報警信息:編碼器內的機械絕對位置數據丟失了,或者機床回參考點后發(fā)現參考點和更換前發(fā)生了偏移,這就要求我們重新設定參考點,所以我們對了解參考點的工作原理十分必要。參考點是指當執(zhí)行手動參考點回歸或加工程序的G28指令時機械所定位的那一點,又名原點或零點。每臺機床有一個參考點,根據需要也可以設置多個參考點,用于自動刀具交換(A TC、自動拖盤交換(APC等。通過G28指令執(zhí)行快速復歸的點稱為

2、第一參考點(原點,通過G30指令復歸的點稱為第二、第三或第四參考點,也稱為返回浮動參考點。由編碼器發(fā)出的柵點信號或零標志信號所確定的點稱為電氣原點。機械原點是基本機械坐標系的基準點,機械零件一旦裝配好,機械參考點也就建立了。為了使電氣原點和機械原點重合,將使用一個參數進行設置,這個重合的點就是機床原點。機床配備的位置檢測系統一般有相對位置檢測系統和絕對位置檢測系統。相對位置檢測系統由于在關機后位置數據丟失,所以在機床每次開機后都要求先回零點才可投入加工運行,一般使用擋塊式零點回歸。絕對位置檢測系統即使在電源切斷時也能檢測機械的移動量,所以機床每次開機后不需要進行原點回歸。由于在關機后位置數據不

3、會丟失,并且絕對位置檢測功能執(zhí)行各種數據的核對,如檢測器的回饋量相互核對、機械固有點上的絕對位置核對,因此具有很高的可信性。當更換絕對位置檢測器或絕對位置丟失時,應設定參考點,絕對位置檢測系統一般使用無擋塊式零點回歸。一:使用相對位置檢測系統的參考點回歸方式:1 發(fā)那克系統:1工作原理:當手動或自動回機床參考點時,首先,回歸軸以正方向快速移動,當擋塊碰上參考點接近開關時,開始減速運行。當擋塊離開參考點接近開關時,繼續(xù)以FL速度移動。當走到相對編碼器的零位時,回歸電機停止,并將此零點作為機床的參考點。2相關參數:參數內容系統0i/16i/18i/21i 0所有軸返回參考點的方式:0. 擋塊、 1

4、. 無擋塊 1002.1 0076各軸返回參考點的方式:0. 擋塊、 1. 無擋塊1005.1 0391各軸的參考計數器容量 1821 05700575 7570 7571每軸的柵格偏移量 1850 05080511 0640 0642 7508 7509是否使用絕對脈沖編碼器作為位置檢測器:0. 不是、1. 是1815.5 0021 7021絕對脈沖編碼器原點位置的設定:0. 沒有建立、1. 建立1815.4 0022 7022位置檢測使用類型:0.內裝式脈沖編碼器、1. 分離式編碼器、直線尺 1815.1 0037 7037快速進給加減速時間常數 1620 0522快速進給速度1420 0

5、5180521FL速度1425 0534手動快速進給速度 1424 05590562伺服回路增益1825 05173、設定方法:a、設定參數:所有軸返回參考點的方式=0;各軸返回參考點的方式=0;各軸的參考計數器容量,根據電機每轉的回饋脈沖數作為參考計數器容量設定;是否使用絕對脈沖編碼器作為位置檢測器=0 ;絕對脈沖編碼器原點位置的設定=0;位置檢測使用類型=0;快速進給加減速時間常數、快速進給速度、FL速度、手動快速進給速度、伺服回路增益依實際情況進行設定。b、機床重啟,回參考點。c、由于機床參考點與設定前不同,重新調整每軸的柵格偏移量。4故障舉例:一臺0i-B機床X軸手動回參考點時出現90

6、號報警(返回參考點位置異常。a、機床再回一次參考點,觀察X軸移動情況,發(fā)現剛開始時X軸不是快速移動,速度很慢;b、檢測診斷號#300,<128;d、檢查手動快速進給參數1424,設定正確;e、檢查倍率開關ROV1、ROV2信號,發(fā)現倍率開關壞,更換后機床正常。2 三菱系統:1工作原理:機床電源接通后第一次回歸參考點,機械快速移動,當參考點檢測開關接近參考點擋塊時,機械減速并停止。然后,機械通過參考點擋塊后,緩慢移動到第一個柵格點的位置,這個點就是參考點。在回參考點前,如果設定了參考點偏移參數,機械到達第一個柵格點后繼續(xù)向前移動,移動到偏移量的點,并把這個點作為參考點。2相關參數:參數內容

7、系統M60 M64快速進給速度 2025慢行速度2026參考點偏移量 2027柵罩量 2028柵間隔 2029參考點回歸方向20303設定方法:a、設定參數:參考點偏移量=0柵罩量=0柵間隔=滾珠導螺快速進給速度、慢行速度、參考點回歸方向依實際情況進行設定。b、重啟電源,回參考點。C、在|報警/診斷|伺服|伺服監(jiān)視(2|,計下柵間隔和柵格量的值。d、計算柵罩量:當柵間隔/2<柵格量時,柵罩量=柵格量-柵間隔/2當柵間隔/2>柵格量時,柵罩量=柵格量+柵間隔/2e、把計算值設定到柵罩量參數中。f、重啟電源,再次回參考點。g、重復c、d過程,檢查柵罩量設定值是否正確,否則重新設定。h、

8、根據需要,設定參考點偏移量。4故障舉例:一臺三菱M64系統鉆削中心,Z軸回參考點時發(fā)生過行程報警。a、檢查參考點檢測開關信號,當移動到參考點擋塊位置時,能夠從“0”變?yōu)椤?”;b、檢查柵罩量參數(2028,正常;檢查參考點偏移量參數(2027,正常;檢查參考點回歸方向參數(2030,和其它同型號機床核對,發(fā)現由反方向“1”變成了同方向“0”,改正后,重啟回參考點,正常。3、西門子系統:1 工作原理:機床回參考點時,回歸軸以Vc速度快速向參考點文件塊位置移動,當參考點開關碰上擋塊后,開始減速并停止,然后反方向移動,退出參考點擋塊位置,并以Vm速度移動,尋找到第一個零脈沖時,再以Vp速度移動Rv參

9、考點偏移距離后停止,就把這個點作為2相關參數:參數內容系統802D/810D/840D返回參考點方向MD34010尋找參考點開關速度(Vc MD34020尋找零脈沖速度(VmMD34040尋找零脈沖方向MD34050定位速度(VpMD34070參考點偏移(Rv MD34080參考點設定位置(RkMD341003設定方法:a、設定參數:返回參考點方向參數、尋找零脈沖方向參數根據擋塊安裝方向等進行設定;尋找參考點開關速度(Vc參數設定時,要求在該速度下碰到擋塊后減速到“0”時,坐標軸能停止在擋塊上,不要沖過擋塊;參考點偏移(Rv參數=0b、機床重啟,回參考點。C、由于機床參考點與設定前不同,重新調

10、整參考點偏移(Rv參數。4、故障舉例:一臺西門子810D系統,機床每次參考點返回位置都不一致,從以下幾項逐步進行排查:a、伺服模塊控制信號接觸不良;b、電機與機械聯軸節(jié)松動;C、參數點開關或擋塊松動;d、參數設置不正確;、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;最后查到參考點擋塊松動,擰緊螺絲后,重新試機,故障排除。二:絕對位置檢測系統:1. 發(fā)那克系統:1工作原理:絕對位置檢測系統參考點回歸比較簡單,只要在參考點方式下,按任意方向鍵,控制軸以參考點間隙初始設置方向運行,尋找到第一個柵格點后,就把這個點設置為參考點。2相關參數系統0i/16i/18i

11、/21i 0所有軸返回參考點的方式:0. 擋塊、 1. 無擋塊 1002.1 0076各軸返回參考點的方式:0. 擋塊、 1. 無擋塊1005.1 0391各軸的參考計數器容量 1821 05700575 7570 7571每軸的柵格偏移量 1850 05080511 0640 0642 7508 7509 是否使用絕對脈沖編碼器作為位置檢測器:0. 不是、1. 是 1815.5 0021 7021絕對脈沖編碼器原點位置的設定:0. 沒有建立、1. 建立 1815.4 0022 7022位置檢測使用類型:0.內裝式脈沖編碼器、1. 分離式編碼器、直線尺 1815.1 0037 7037快速進給

12、加減速時間常數 1620 0522快速進給速度1420 05180521FL速度1425 0534手動快速進給速度 1424 05590562伺服回路增益1825 0517返回參考點間隙初始方向0. 正 1. 負 1006 0003 7003 00663設置方法:a、設定參數:所有軸返回參考點的方式=0;各軸返回參考點的方式=0;各軸的參考計數器容量,根據電機每轉的回饋脈沖數作為參考計數器容量設定;是否使用絕對脈沖編碼器作為位置檢測器=0 ;絕對脈沖編碼器原點位置的設定=0;位置檢測使用類型=0;快速進給加減速時間常數、快速進給速度、FL速度、手動快速進給速度、伺服回路增益依實際情況進行設定;

13、b、機床重啟,手動回到參考點附近;c、是否使用絕對脈沖編碼器作為位置檢測器=1 ;絕對脈沖編碼器原點位置的設定=1;e、機床重啟;f、由于機床參考點與設定前不同,重新調整每軸的柵格偏移量。2、三菱系統(M60、M64為例:1、無擋塊機械碰壓方式:a、設定參數:#2049.=1 無檔塊機械碰壓方式;#2054 電流極限;b、選擇“絕對位置設定”畫面,選擇手輪或寸動模式,(也可選擇自動初期化模式;C、在“絕對位置設定”畫面,選擇“可碰壓”;d、#0絕對位置設定=1 ,#2原點設定:以基本機械坐標為準,設定參考點的坐標值;e、移動控制軸,當控制軸碰壓上機械擋塊,在給定時間內達到極限電流時,控制軸停止

14、并反方向移動。如果b步選擇手輪或寸動模式,則控制軸反方向移動移動到第一柵格點,這個點就是電氣參考點;如果b步選擇“自動初期化”模式,則在第a步還要設置#2005碰壓速度參數和#2056接近點值,此時控制軸反方向以#2005(碰壓速度移動到#2056(接近點值停止,再以#2055(碰壓速度向擋塊移動,在給定時間內達到極限電流時,控制軸停止并以反方向移動到第一柵格點,這個點就是電氣參考點;g、重啟電源。2無擋塊參考點方式調整:a、設定參數:#2049 =2 無擋塊參考點調整方式;#2050 =0 正方向、=1 負方向;b、選擇“絕對位置設定”畫面,選擇手輪或寸動模式;c、在“絕對位置設定”畫面,選

15、擇“無碰壓”方式;d、#0絕對位置設定=1 ,#2原點設定:以基本機械坐標為準,設定參考點的坐標值;e、把控制軸移動到參考點附近。f、#1 =1,控制軸以#2050設置方向移動,達到第一個柵格點時停止,把這個點設定為電氣參考點。g、重啟電源。3 西門子系統(802D、810D、840D為例:1調試;a、設置參數:MD34200=0.絕對編碼器位置設定; MD34210=0.絕對編碼器初始狀態(tài);b、選擇“手動”模式,將控制軸移動到參考點附近;c、輸入參數:MD34100,機床坐標位置;d、激活絕對編碼器的調整功能:MD34210=1.絕對編碼器調整狀態(tài);e、按機床復位鍵,使機床參數生效;f、機床回歸參考點； g、機床不移動，系統自動設置參數：34090. 參考點偏移量；34210. 絕對編碼器設定完畢狀 態(tài)，屏幕上顯示位置是 MD34100 設定位置。 2）相關參數： 參數內容 系統