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光柵尺在數控線切割機床的閉環應用

時間:2017-06-16 點擊次數:1880
   光柵尺在數控線切割機床的閉環應用
  目前在線切割機中當系統發出一個進給指令,經驅動電路功率放大,驅動電機旋轉一個角度,再經齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為機床的直線位移。機床各個軸的移動速度與位移量由輸進脈沖的頻率與脈沖數所決定。此時機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出后,實際移動值不再反饋回來。系統對機床的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。為了進步機床的精度,采用直線電機和位置檢測元件組成閉環系統。它消除了旋轉電機齒輪間隙帶來的誤差,減小了系統的慣性,改善了系統的動態性能。電性能否定位,取決于位置反饋是否,光柵尺精度高、價位低、性能優良、故其成為傳感器,以實現位置信號的反饋。
  光柵尺信號輸出頻率很高,如直接給工控機讀取,實時性難以保證,采用高性能工控機雖能實現,但需編制大量程序。設計光柵尺接口模塊,能實現信號的細分、辯向、位置的計算與顯示。模塊是獨立工作的,上位機何時需要數據,通過數據總線直接讀取即可。既保證控制系統的實時性,進步了系統的反應速度。采用的光柵尺分辨率為1μm。
光柵尺輸出信號是電信號,動尺移動一個柵距,輸出電信號便變化一個周期,它是通過對信號變化周期的丈量來測出移動的相對位移。計數器所計數乘以光柵距即為直線電機所走的位移。
  輸出信號是相位角相差90o時,方向為正,反之為負。Z信號作為校準信號以消除累積誤差。
  在A信號怕下降沿采集B信號,就可判定出運動方向。當A信號的上升沿及下降沿均比B信號超前1/4W,在A信號下降沿采集的B信號為“1”,此時為正向運動;A信號的上升沿及下降沿均比B信號滯后1/4W,在A信號下降沿采集到的B信號為“0”,此時為反向運動。根據采集到的運動信號方向和A信號變化的周期數用計數器進行計數(正向計數或逆向計數),就可測算出總位移。

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