旋转编码器在数控珩磨机中的应用

《旋转编码器在数控珩磨机中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、旋转编码器在数控術磨机中的应用摘要：本文介绍了旋转编码器在怖磨机试造中的首次应川，阐述了采川旋转编码器做怖幣机往复行程和换向控制的方法。数控瑜桝机的开发奠定了基础、积累了经验，具有一•定（较高）的推广价值。关键词：旋转编码器数控玳磨机复行程精度1•引言怖磨机的往复行程精度控制一直是制约布磨机高速化发展的瓶颈。本文介绍-•种利川旋转编码器发出的脉冲做CPU计数脉冲方法來实现对怖磨机往复行程的精确控制，从而对殆磨机床品质的提高发生质的飞跃。以往的跖磨机行程控制是靠机械链轮将直线运动转化为旋转撞块的碰撞或滑块的碰撞来改变玷磨机往复的换向，往复的行程

2、是靠调整滑块、撞块的位置来实现的，它有诸多不便：（1）由于人工操作，往复行程很难调整到理想的位置，调整起来也不方便。（2）加Z滑块碰撞冇磨损、松动之嫌，往复反向时容易引起重复定位精度偏芳过人。（3）需要经常校正撞块的位置。（4）往复要求小行程时，无法设置。（5）由于接触式碰撞容易损坏器件，造成维护成本过高。为此我们在数控壬行磨机小釆用旋转编码器來做控制元件，成功地克服了上述缺点。2•编码器的选型大家知道旋转编码器发出的脉冲分A相脉冲和B相脉冲,有了A、B两相脉冲,PLC的CPU高速计数输入端就可根据A、B两相脉冲到来的顺序，判断旋转编码器是止

3、向旋转述是反向旋转。若设定旋转编码器正向旋转为加计数，那么反向旋转就为减计数，由于木机床使用的是欧姆龙CJ1M口J编程序控制器，它带冇一个100kHz的高数计数单元，这就对它的接收脉冲频率要给予限制，以此为依据对编码器选型。一般玳磨机的往复速度在3〜30m/min,即最人往复速度为500mm/s,假设编码器山带轮总联带动，编码器带轮直径为60mm,编码器带轮周长L=nD=3.14x60=188.4mm,则编码器最高转速为500mm/188.4mm/s=2.65r/s,若编码器每转输出脉冲为10000P/R,则编码器最高频率为2.65?1000

4、0P/R=26.5kHz,远小于100kHz,本机床选用编码器为OMRONE6B2-CWZ6C-2000P/R,每转能输出2000个A、B脉冲，而CJ1M的CPU对高速输入端的脉冲取上升沿和下降沿的跳变信号做计数信号，这相当于对旋转编码器发出的脉冲倍号有四倍频的作用，即旋转编码器旋转-•转，CPU的高速计数单元按2000P/Rx4=8000P/R计数，即使这样也不会超出CPU的最高计数频率，因此不需要另加其它高速计数单元硬件。3.高速计数单元的设置CJ1M型对编程序控制器的高速计数输入端有线性和循环计数方式Z分，本机床计数输入端按差相线性计数

5、方式设置。4.原理将玷辭机往复全行程上、下换向点，水圈位置的坐标数值分别以十进制数（16进制需转化）放置在CJ1M数据寄存区不同的DM地址中，以这些数值为目标值，高速计数输入端传送來的累加计数或累减计数值为当前值，用当前值与几个FI标值进行比较，比较的结果发出屮断，控制主轴往复是向下换向还是向上换向。（示意图见附图）S1由前所述，编码器带轮直径D=60mm,编码器带轮周长L=188.4mm,编码器每转一圈发出的脉冲数：2000x4倍频=8000个，编码器的每个脉冲代表往复移动的距离即脉冲当量，脉冲当量=188.4/8000=0.02356mm

6、/P,根据此脉冲当量可计算出水圈零点位置分别到往复上换向点、下换向点以及上极限点的距离（脉冲数），这些距离的数值可做为它们冃标值的坐标，上下换向点的坐标Z差即为往复行程的距离。当主轴往复的行程确定后，改变上、下换向点的坐标值，可改变主轴往复的行程区间。这些值的设定可通过触摸屏來直接设定。根据触摸屏和CJ1M的通讯协议传送到CJ1M的DM区寄存器（触摸屏与CJ1M的通讯不再说明）。3.调试水圈位置零点的确定：要想往复控制精确，必须找出一个怖磨开始往复的唯一起始棊准点一水圈零点，才能确保精确，这就提出了一个难点，如何使水圈位置零点唯一不变。山于无

7、触点接近开关的感应发讯是在一个区域范围内，若在机床上电的一瞬间，感应块在水圈无触点开关发讯范围内的任一位置上，此时CPU读取水圈零点的数值，其位置在空间不是一个固定点，上、下范I韦I内最大可差十几亳米，这就无法唯一确定水圈位置、更无法实现准确控制。若机床在上电一瞬间，感应块不在水圈无触点开关发讯范F用内，这样有两种情况：一种感应块位置在水圈开关之上;另一种感应块位置在水圈开关之下。要使CPU读取水圈零点的数值，必先使感应块逼近水圈开关发讯的范围，那么，它们乂有上逼近点和下逼近点，二者Z间乂相差十儿毫米,结果也不是唯一的。如果把零点放在上极限位

8、，虽然主轴往复向上到最高点上极限位置不能继续上移，主轴向上移动到上极限位宜也只有下逼近，但每次机床上电往复前必须把主轴上移至上极限位査，从上极限位置开始起始工作，这