Habilidades básicas en mantenimiento de máquinas herramienta CNC
Habilidades básicas en el mantenimiento de máquinas herramienta CNC
En nuestro país, con el desarrollo de la industria manufacturera moderna, la aplicación de máquinas herramienta CNC es cada vez más común, y la sociedad Necesitamos urgentemente personal capacitado en mantenimiento de máquinas herramienta CNC. Para aprender bien el mantenimiento de máquinas herramienta CNC, primero debe estar familiarizado con el sistema CNC y sus interfaces y conexiones. Esta es la habilidad básica del mantenimiento de máquinas herramienta CNC.
Las máquinas herramienta CNC están equipadas con diferentes sistemas CNC según los requisitos de función y rendimiento. El sistema CNC es el núcleo de las máquinas herramienta CNC, incluido el dispositivo CNC, la unidad de servoaccionamiento de alimentación, la unidad de accionamiento del husillo, el controlador programable, el dispositivo de visualización y el panel de operación, el dispositivo de comunicación y el dispositivo de control auxiliar. En la actualidad, la industria de máquinas herramienta CNC de mi país está dominada por los sistemas CNC y productos relacionados de FANUC de Japón, SIEMENS de Alemania y Huazhong Company de mi país.
La interfaz del dispositivo CNC es el puerto para la transmisión, intercambio y control de información entre el dispositivo CNC y los componentes funcionales del sistema CNC (módulo de husillo, módulo de servo de alimentación, módulo PLC, etc.) y la máquina herramienta. La interfaz ocupa una posición importante en el sistema CNC. Se conectan diferentes módulos funcionales al sistema CNC y no se pueden conectar directamente, sino que deben conectarse a través de circuitos de interfaz. No importa qué tipo de sistema CNC sea, las interfaces comúnmente utilizadas de los dispositivos CNC generalmente se pueden dividir en cinco categorías: interfaz de alimentación, interfaz de comunicación, interfaz de servocontrol, interfaz de control del husillo e interfaz de entrada y salida.
Este artículo toma como ejemplos el sistema CNC FANUC-0i Mate C y el sistema CNC Huazhong HNC-21, y combina los muchos años de experiencia real en mantenimiento del autor para presentar las interfaces y aplicaciones comunes de los dispositivos CNC. para que los lectores puedan dominar los sistemas CNC típicos. La composición y las conexiones funcionales del sistema sientan una buena base para el mantenimiento del sistema CNC.
2. Interfaz del sistema CNC FANUC-0i Mate C
Desde 1965, FANUC ha estado comprometida con el desarrollo de productos de automatización industrial CNC. La empresa adopta métodos de desarrollo avanzados y equipos avanzados de producción y fabricación para proporcionar una amplia gama de productos CNC de alto rendimiento y alta confiabilidad y maquinaria inteligente para la industria de maquinaria en todo el mundo. La Figura 1 es el diagrama de interfaz de la unidad del sistema FANUC-0i Mate C y la Figura 2 es el diagrama de conexión del sistema CNC FANUC-0i Mate C.
(1) Interfaz de alimentación
CP1: Sistema DC 24V La fuente de alimentación de entrada está conectada a I21, que generalmente está conectado a la fuente de alimentación regulada DC24V en el lado de la máquina herramienta.
(2) Interfaz de comunicación
JD36A: Interfaz de comunicación serie RS-232-C (canal 0, 1).
JD36B: Interfaz de comunicación serie RS-232-C (2 canales).
(3) Interfaz de servocontrol
CPl0A: Interfaz FSSB (cable óptico) de comunicación serie de alta velocidad del servo del sistema, conectada al CP10B del servoamplificador. CA69: Interfaz de la placa de detección de servo, esta interfaz se utiliza para mantenimiento.
(4) Interfaz de control del cabezal
JA7A: Interfaz de señal del codificador de posición del cabezal/husillo serie. Cuando el husillo es un husillo en serie, está conectado al JA7B del amplificador del husillo para realizar la transmisión de información entre el módulo del husillo y el sistema C C; cuando el husillo es un husillo analógico, esta interfaz también es la interfaz de señal de retroalimentación de posición del husillo; el codificador de posición del husillo.
JA40: La interfaz de señal de velocidad del husillo analógico. La señal de velocidad (0~10V) emitida por el sistema CNC está conectada al extremo de configuración de frecuencia analógica del convertidor de frecuencia.
(5) Interfaz de entrada y salida
JD44A: Tarjeta de E/S externa o interfaz de señal del módulo de E/S (control I/O Link).
CA55: Interfaz de señal de teclado MDI del sistema.
CN2: Interfaz de señal de tecla soft de operación del sistema.
3. Interfaz del sistema CNC Huazhong HNC-21
Las unidades CNC de la serie Huazhong HNC-21 (HNC-21T, HNC-21M) adoptan una arquitectura abierta avanzada y una PC industrial integrada Está equipado con una pantalla LCD a color de 7,5 pulgadas y un panel de ingeniería general. Integra la interfaz del eje de alimentación, la interfaz del husillo, la interfaz de la unidad portátil y la interfaz PIC integrada. Admite disco duro, disco electrónico y otros métodos de almacenamiento de programas. unidad de disquete, DNC, Ethernet y otras funciones de intercambio de programas. Tiene las características de bajo precio, alto rendimiento, configuración flexible, estructura compacta, fácil de usar y alta confiabilidad. Se utiliza principalmente en pequeños centros de mecanizado de torneado y fresado.
(1) Interfaz de alimentación
XS1: Interfaz de alimentación. Los pines 1 y 5 son AC24V1
AC2472, fuente de alimentación de 24V CA o fuente de alimentación de 24V CC. Los pines 2 y 4 son fuente de alimentación de +24 V, 24 VG, CC de 24 V. El pin 6 es PE, tierra de seguridad.
Al depurar máquinas herramienta CNC, antes de encender el sistema CNC, el depurador debe probar el voltaje de la fuente de alimentación de los pines 1 y 5 o los pines 2 y 4 para confirmar si es DC24V o AC24V. Además, esta operación también debe realizarse cuando sospechamos que la fuente de alimentación de entrada del sistema CNC está defectuosa.
(2) Interfaz de comunicación
1.XS2: Interfaz de teclado de PC externo.
2.XS3: Interfaz Ethernet.
3.XS4: Interfaz de unidad de disquete.
4.XS5: Interfaz RS232. Se utiliza para la comunicación de datos en serie. Esta interfaz se puede utilizar para intercambiar datos con la PC y completar la carga y descarga de parámetros, PLC, programas, etc.
(3) Interfaz de servocontrol
1.XS30~XS33: interfaz de control de eje analógico, de impulsos y de alimentación escalonada. Los pines 14, 7, 15 y 8 son CP+, CP-DIR+ y DIR- respectivamente.
Al controlar el eje de alimentación escalonada, CP+ y CP- representan los pulsos de comando de salida, y la frecuencia y cantidad. de los pulsos se controlan. La velocidad y el ángulo de rotación del motor paso a paso; DIR+ y DIR- representan la dirección del comando de salida y controlan la dirección del motor paso a paso. El control del eje de alimentación paso a paso es un sistema de bucle abierto sin retroalimentación. Al controlar el eje de alimentación de pulsos, existen tres tipos de interfaces de comando de pulsos: modo de pulso único (también conocido como pulso + dirección), modo de pulso ortogonal (también conocido como pulso de fase AB) y pulso directo e inverso (también conocido como pulso doble). ) modo, los significados de CP y DIR en diferentes modos de trabajo se muestran en la Tabla 1.
En el modo de pulso único, CP es la señal de pulso y DIR es la señal de dirección. En el modo de pulso ortogonal, la diferencia de fase entre CP y DIR es la señal de pulso y el adelanto y retraso de fase; la relación entre CP y DIR determina la dirección de rotación; en el modo de pulso directo e inverso, CP es la señal de pulso directo y DIR es la señal de pulso inverso.
El pin 6 es OUTA, salida de voltaje analógico, utilizado para el control del eje de alimentación analógico.
El control del eje de alimentación analógico y por pulsos son controles de bucle cerrado con retroalimentación. Los siguientes son los pines relacionados con la retroalimentación.
Los pines 4 y 5 y los pines 12 y 13 son fuentes de alimentación DCSV. La diferencia es que los pines 12 y 13 son fuentes de alimentación de entrada periférica para el sistema CNC, mientras que los pines 4 y 5 son para el sistema CNC. . Alimentación del codificador.
Los pines 1, 9, 2, 10, 3 y 11 son A+, A-, B+, B-, Z+ y Z- respectivamente. Los pines 1 y 9 y los pines 2 y 10 son las señales de retroalimentación de fase del disco de código servo A y B. La diferencia de fase entre A y B es 9O. , utilizado para la identificación de dirección. Los pines 3 y 11 son las señales de retroalimentación de pulso Z de la rueda de código de servo, que se utilizan para generar un pulso de referencia por revolución, también llamado pulso cero. Es un pulso generado en una posición fija cuando el eje gira durante una revolución. Se utiliza para precisión en la rueda de código servo para determinar el punto de referencia de la máquina herramienta.
2.XS40~XS43: Interfaz de control de servoeje serie HSV-l1. Los pines 2 y 3 son RXD de recepción de datos y TXD de transmisión de datos respectivamente, y el pin 5 es tierra GND.
(4) Interfaz de control del cabezal
xS9: Interfaz de control del cabezal.
Los pines 6 y 14 son las cantidades analógicas del eje principal AOUT1 y AOUT2, y los pines 7, 8 y 15 son la tierra de salida analógica GND. AOUT1 y GND emiten un voltaje de -10 V +1 OV al inversor para controlar la velocidad del husillo, mientras que AOUT2 y GND emiten un voltaje de 0 ~ +10 V. Seleccionamos los pines correspondientes según las necesidades reales.
Los pines 4 y 5 y los pines 12 y 13 son fuentes de alimentación DC5V. La diferencia es que los pines 12 y 13 son fuentes de alimentación de entrada periférica para el sistema CNC, mientras que los pines 4 y 5 son para el sistema CNC. . Alimentación del codificador. Los pines 1, 9, 2, 10, 3 y l1 son SA+, SA-, SB+, SB-, SZ+ y SZ- respectivamente. Los pines 1 y 9 y los pines 2 y 1O son señales de retroalimentación de fase del disco de código de husillo A y B. La diferencia de fase entre A y B es 90, que se utiliza para la identificación de dirección. Los pines 3 y 11 son las señales de retroalimentación de pulso z del disco de código del husillo, que se usan para generar un pulso de referencia por revolución, que se usan para el procesamiento del hilo y la orientación del husillo en el disco de código del husillo.
(5) Interfaz de entrada y salida
1.XSIO, XS11: interfaz de conmutación de entrada. Cada interfaz de conmutación de entrada tiene 25 pines. Tomando la interfaz XS10 como ejemplo, el pin 3 está vacío y los pines 1, 2, 14 y 15 son 24VG, que es la tierra de la fuente de alimentación de CC de 24 V del interruptor externo. Los pines 13, 25, 12, 24, 11, 23, 10, 22, 9, 21, 8, 20, 7, 19, 6, 18, 5, l7, 4 y 16 son IO~I19 respectivamente, *** Admite puntos de entrada 2O, correspondientes a los valores del interruptor de entrada X0.0 ~ X2.3. De manera similar, la interfaz XS11 también admite 2O puntos de entrada, correspondientes a los valores del interruptor de entrada X2.4 ~ X4.7.
2.XS20, XS21: interfaz de conmutación de salida. Cada interfaz de conmutación de salida tiene 25 pines. Tomando XS20 como ejemplo, el pin 5 está vacío y los pines 1, 2, 14 y 15 son 24VG, que es el valor de conmutación externo a tierra de alimentación de 24 V CC. Los pines 3 y l6 son OTBS1 y OTBS2, conectados al botón de liberación de sobrecarrera. Los pines 4 y 17 son ESTOP1 y ESTOP2, conectados al botón de parada de emergencia. Los pines 13, 25, 12, 24, 11, 23, 1O, 22, 9, 21, 8, 2O, 7, 19, 6 y 18 son respectivamente OO~O15. Admite 16 puntos de salida, correspondientes a los valores de conmutación de salida. Y0.0~Y1.7. De manera similar, la interfaz XS21 también admite 16 puntos de salida, correspondientes a los valores de conmutación de salida X2.0 ~ X3.7.
Puedes juzgar si el botón de parada de emergencia está activado o desactivado midiendo los pines 4 y 17. También puedes juzgar si el botón de liberación de sobrecarrera está activado o desactivado midiendo 3 y 16. Este es un método muy útil en mantenimiento y cuando se trata de fallas de parada de emergencia y sobrecarrera.
3.XS6: Interfaz de la placa de E/S remotas. Cuanto más compleja es la estructura de la máquina herramienta CNC, más funciones de control y más objetos controlados, más interruptores externos se requieren. Cuando las interfaces XS10, 11, 2O y 21 no pueden satisfacer nuestras necesidades, la interfaz de la placa de E/S remota XS6 se puede utilizar para la expansión.
4.XS8: Interfaz de la unidad portátil. La interfaz de la unidad portátil tiene 25 pines. Los pines 25 y 13 son +5V y 5VG, que son fuentes de alimentación de CC de 5V accionadas manualmente. Los pines 24 y 12 son fase manual A HA y fase manual B HB. Estos son los pines más básicos de la unidad portátil.
Además, si la unidad portátil tiene funciones como un botón de parada de emergencia portátil, selección de eje de coordenadas y selección de aumento incremental, sus pines se asignan de la siguiente manera: Los pines 1, 2, 14 y 15 están 24VG Los pines 3 y 16 son +24 V, proporcionando alimentación de CC de 24 V para el interruptor; los pines 4 y l7 son ESTOP2 y ESTOP3, conectados al botón de parada de emergencia de la unidad portátil; 19, 6, 18 Son I32 ~ I39, correspondientes a los valores de conmutación de entrada X4.0 ~ X4.7. Los pines 11, 23, 1O y 22 son 028 ~ O31 respectivamente, correspondientes a los valores de conmutación de salida; Y3.4~Y3.7.
Cabe señalar que si se utilizan los pines de conmutación de entrada y salida anteriores en la unidad portátil, ya no se utilizarán los mismos pines de conmutación en las interfaces XS11 y XS21 para evitar duplicaciones.
Además, si la unidad portátil no tiene botón de parada de emergencia, los pines 4 y 17 de esta interfaz deben cortocircuitarse, de lo contrario el sistema estará en parada de emergencia y no podrá restablecerse. Es muy importante que el personal de mantenimiento y depuración de máquinas herramienta CNC los comprenda y pueda aplicarlos. ;