Analyse- und Beseitigungsmethoden für Referenzpunktrückführungsfehler von CNC-Werkzeugmaschinen
Zusammenfassung: Dieser Artikel analysiert eingehend das Prinzip der Rückkehr zum Referenzpunkt einer CNC-Werkzeugmaschine und behandelt Systeme mit geschlossenem, halbgeschlossenem und offenem Regelkreis. Anhand spezifischer Beispiele werden verschiedene Formen von Fehlern bei der Rückkehr zum Referenzpunkt bei CNC-Werkzeugmaschinen detailliert erläutert, einschließlich Fehlerdiagnose, Analysemethoden und Beseitigungsstrategien. Außerdem werden Verbesserungsvorschläge für den Werkzeugwechselpunkt der Bearbeitungszentrum-Werkzeugmaschine unterbreitet.
I. Einleitung
Die manuelle Referenzpunktrückführung ist Voraussetzung für die Einrichtung des Koordinatensystems der Werkzeugmaschine. Die erste Aktion der meisten CNC-Werkzeugmaschinen nach dem Start ist die manuelle Referenzpunktrückführung. Fehler bei der Referenzpunktrückführung verhindern die Programmverarbeitung. Ungenaue Referenzpunktpositionen beeinträchtigen die Bearbeitungsgenauigkeit und können sogar zu Kollisionen führen. Daher ist es sehr wichtig, Fehler bei der Referenzpunktrückführung zu analysieren und zu beseitigen.
II. Prinzipien der CNC-Werkzeugmaschinen Zurück zum Referenzpunkt
(A) Systemklassifizierung
CNC-System mit geschlossenem Regelkreis: Ausgestattet mit einem Rückkopplungsgerät zur Erkennung der endgültigen linearen Verschiebung.
CNC-System mit halbgeschlossenem Regelkreis: Das Positionsmessgerät ist auf der rotierenden Welle des Servomotors oder am Ende der Leitspindel installiert und das Rückkopplungssignal wird aus der Winkelverschiebung gewonnen.
CNC-System mit offenem Regelkreis: Ohne Rückmeldegerät zur Positionserkennung.
(B) Methoden zur Referenzpunktrückgabe
Rastermethode zur Referenzpunktrückgabe
Absolute Rastermethode: Verwenden Sie einen absoluten Impulsgeber oder ein Rasterlineal, um zum Referenzpunkt zurückzukehren. Beim Debuggen der Werkzeugmaschine wird der Referenzpunkt durch Parametereinstellung und Nullpunktrückstellung der Werkzeugmaschine bestimmt. Solange die Pufferbatterie des Erkennungsrückmeldeelements funktioniert, werden die Referenzpunktpositionsinformationen bei jedem Maschinenstart aufgezeichnet, und die Referenzpunktrückstellung muss nicht erneut durchgeführt werden.
Inkrementelles Rasterverfahren: Verwenden Sie einen Inkrementalgeber oder ein Rasterlineal, um zum Referenzpunkt zurückzukehren. Die Rückkehr zum Referenzpunkt ist bei jedem Maschinenstart erforderlich. Am Beispiel einer CNC-Fräsmaschine (mit dem FANUC 0i-System) sind Prinzip und Ablauf des inkrementellen Rasterverfahrens zur Rückkehr zum Nullpunkt wie folgt:
Stellen Sie den Modusschalter auf „Referenzpunktrückkehr“, wählen Sie die Achse für die Referenzpunktrückkehr aus und drücken Sie die positive Tipptaste der Achse. Die Achse bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf den Referenzpunkt zu.
Wenn der sich zusammen mit dem Arbeitstisch bewegende Verzögerungsblock den Kontakt des Verzögerungsschalters nach unten drückt, ändert sich das Verzögerungssignal von Ein (ON) auf Aus (OFF). Der Vorschub des Arbeitstisches wird verlangsamt und bewegt sich mit der durch die Parameter eingestellten langsamen Vorschubgeschwindigkeit weiter.
Nachdem der Verzögerungsblock den Verzögerungsschalter freigegeben hat und der Kontaktzustand von Aus auf Ein wechselt, wartet das CNC-System auf das Auftreten des ersten Rastersignals (auch bekannt als Ein-Umdrehungs-Signal PCZ) am Encoder. Sobald dieses Signal erscheint, stoppt die Bewegung des Arbeitstisches sofort. Gleichzeitig sendet das CNC-System ein Signal zur Beendigung der Referenzpunktrückkehr. Die Referenzpunktlampe leuchtet auf und zeigt damit an, dass die Werkzeugmaschinenachse erfolgreich zum Referenzpunkt zurückgekehrt ist.
Magnetschaltermethode zur Referenzpunktrückführung
Das offene Regelkreissystem verwendet üblicherweise einen magnetischen Induktionsschalter zur Referenzpunktrückführung. Am Beispiel einer CNC-Drehmaschine sind Prinzip und Ablauf der Magnetschaltermethode zur Rückkehr zum Referenzpunkt wie folgt:
Die ersten beiden Schritte sind dieselben wie die Arbeitsschritte der Rastermethode zur Referenzpunktrückgabe.
Nachdem der Verzögerungsblock den Verzögerungsschalter freigegeben hat und der Kontaktzustand von Aus auf Ein wechselt, wartet das CNC-System auf das Erscheinen des Induktionsschaltersignals. Sobald dieses Signal erscheint, stoppt die Bewegung des Arbeitstisches sofort. Gleichzeitig sendet das CNC-System ein Signal zur Beendigung der Referenzpunktrückkehr. Die Referenzpunktlampe leuchtet auf und zeigt damit an, dass die Werkzeugmaschine erfolgreich zum Referenzpunkt der Achse zurückgekehrt ist.
III. Fehlerdiagnose und -analyse von CNC-Werkzeugmaschinen – Rückkehr zum Referenzpunkt
Wenn bei einer CNC-Werkzeugmaschine ein Fehler bei der Referenzpunktrückführung auftritt, sollte eine umfassende Überprüfung nach dem Prinzip „Vom Einfachen zum Komplexen“ durchgeführt werden.
(A) Störungen ohne Alarm
Abweichung von einem festen Rasterabstand
Fehlerphänomen: Wenn die Werkzeugmaschine gestartet wird und der Referenzpunkt zum ersten Mal manuell zurückgegeben wird, weicht sie um eine oder mehrere Rasterabstände vom Referenzpunkt ab, und die nachfolgenden Abweichungsabstände werden jedes Mal festgelegt.
Ursachenanalyse: Normalerweise ist die Position des Verzögerungsblocks falsch, die Länge des Verzögerungsblocks ist zu kurz oder die Position des für den Referenzpunkt verwendeten Näherungsschalters ist nicht korrekt. Diese Art von Fehler tritt im Allgemeinen nach der ersten Installation und Fehlerbehebung der Werkzeugmaschine oder nach einer Generalüberholung auf.
Lösung: Die Position des Verzögerungsblocks oder des Näherungsschalters kann eingestellt werden, und die Eilganggeschwindigkeit und die Eilgangzeitkonstante für die Referenzpunktrückfahrt können ebenfalls eingestellt werden.
Abweichung von einer zufälligen Position oder ein kleiner Versatz
Fehlerphänomen: Abweichung von einer beliebigen Position des Referenzpunkts, der Abweichungswert ist zufällig oder gering und die Abweichungsdistanz ist nicht bei jeder Ausführung der Referenzpunktrückgabeoperation gleich.
Ursachenanalyse:
Externe Störungen, wie z. B. eine schlechte Erdung der Kabelschirmschicht und die Signalleitung des Impulsgebers liegt zu nahe am Hochspannungskabel.
Die vom Impulsgeber bzw. dem Gitterlineal verwendete Versorgungsspannung ist zu niedrig (kleiner als 4,75 V) oder es liegt ein Fehler vor.
Die Steuerplatine des Drehzahlreglers ist defekt.
Die Kupplung zwischen Vorschubachse und Servomotor ist lose.
Der Kabelstecker hat einen schlechten Kontakt oder das Kabel ist beschädigt.
Lösung: Je nach Anlass sollten entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, wie z. B. Verbesserung der Erdung, Überprüfung der Stromversorgung, Austausch der Steuerplatine, Festziehen der Kupplung und Überprüfung des Kabels.
(B) Störungen mit Alarm
Überfahralarm durch fehlende Verzögerungsaktion
Fehlerphänomen: Wenn die Werkzeugmaschine zum Referenzpunkt zurückkehrt, erfolgt keine Verzögerung. Sie bewegt sich weiter, bis sie den Endschalter berührt und aufgrund eines Überhubs stoppt. Das grüne Licht für die Rückkehr zum Referenzpunkt leuchtet nicht und das CNC-System zeigt den Status „NICHT BEREIT“ an.
Ursachenanalyse: Der Verzögerungsschalter für die Referenzpunktrückkehr funktioniert nicht, der Schalterkontakt kann nach dem Herunterdrücken nicht zurückgesetzt werden oder der Verzögerungsblock ist locker und verschoben, was dazu führt, dass der Nullpunktimpuls nicht funktioniert, wenn die Werkzeugmaschine zum Referenzpunkt zurückkehrt, und das Verzögerungssignal nicht in das CNC-System eingegeben werden kann.
Lösung: Mit der Funktionstaste „Nachlauffreigabe“ den Koordinatennachlauf der Werkzeugmaschine freigeben, die Werkzeugmaschine wieder in den Verfahrbereich bewegen und anschließend prüfen, ob der Verzögerungsschalter für die Referenzpunktrückführung locker ist und ob die entsprechende Verzögerungssignalleitung des Verfahrschalters einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung aufweist.
Alarm durch Nichtfinden des Referenzpunkts nach der Verzögerung
Fehlerphänomen: Während des Referenzpunktrückgabevorgangs kommt es zu einer Verzögerung, die jedoch anhält, bis der Endschalter berührt wird und ein Alarm ausgelöst wird. Der Referenzpunkt wird nicht gefunden und die Referenzpunktrückgabe schlägt fehl.
Ursachenanalyse:
Der Encoder (oder das Gitterlineal) sendet während der Referenzpunktrückgabeoperation kein Null-Flag-Signal aus, das anzeigt, dass der Referenzpunkt zurückgegeben wurde.
Die Nullmarkenposition der Referenzpunktrückgabe schlägt fehl.
Das Null-Flag-Signal der Referenzpunktrückgabe geht während der Übertragung oder Verarbeitung verloren.
Es liegt ein Hardwarefehler im Messsystem vor und das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückgabe wird nicht erkannt.
Lösung: Verwenden Sie die Signalverfolgungsmethode und überprüfen Sie mit einem Oszilloskop das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückgabe des Encoders, um die Fehlerursache zu ermitteln und die entsprechende Verarbeitung durchzuführen.
Alarm durch ungenaue Referenzpunktposition
Fehlerphänomen: Während des Referenzpunktrückgabeprozesses kommt es zu einer Verzögerung, und das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückgabe erscheint. Außerdem findet ein Bremsvorgang auf Null statt, aber die Position des Referenzpunkts ist ungenau, und die Referenzpunktrückgabe schlägt fehl.
Ursachenanalyse:
Das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückkehr wurde verpasst und das Messsystem kann dieses Signal erst finden und anhalten, nachdem der Impulsgeber eine weitere Umdrehung gemacht hat, sodass der Arbeitstisch an einer Position in einem ausgewählten Abstand vom Referenzpunkt anhält.
Der Verzögerungsblock befindet sich zu nahe an der Referenzpunktposition und die Koordinatenachse stoppt, wenn sie sich nicht auf die angegebene Distanz bewegt hat und den Endschalter berührt.
Aufgrund von Faktoren wie Signalstörungen, losen Blöcken und einer zu niedrigen Spannung des Nullflaggensignals der Referenzpunktrückgabe ist die Position, an der der Arbeitstisch stoppt, ungenau und weist keine Regelmäßigkeit auf.
Lösung: Vorgang aus verschiedenen Gründen, z. B. Anpassen der Position des Verzögerungsblocks, Beseitigen von Signalstörungen, Festziehen des Blocks und Überprüfen der Signalspannung.
Alarm durch Nichtrückkehr zum Referenzpunkt aufgrund von Parameteränderungen
Fehlerphänomen: Wenn die Werkzeugmaschine zum Referenzpunkt zurückkehrt, sendet sie einen Alarm „Nicht zum Referenzpunkt zurückgekehrt“ und die Werkzeugmaschine führt die Aktion zur Rückkehr zum Referenzpunkt nicht aus.
Ursachenanalyse: Die Ursache kann in einer Änderung der eingestellten Parameter liegen, beispielsweise darin, dass das Befehlsvergrößerungsverhältnis (CMR), das Erkennungsvergrößerungsverhältnis (DMR), die schnelle Vorschubgeschwindigkeit für die Rückkehr zum Referenzpunkt oder die Verzögerungsgeschwindigkeit in der Nähe des Ursprungs auf Null gesetzt sind oder der Schalter für die schnelle Vergrößerung und der Schalter für die Vorschubvergrößerung auf dem Bedienfeld der Werkzeugmaschine auf 0 % gesetzt sind.
Lösung: Überprüfen und korrigieren Sie die entsprechenden Parameter.
IV. Fazit
Zu den Referenzpunktrückgabefehlern von CNC-Werkzeugmaschinen zählen hauptsächlich zwei Situationen: eine Referenzpunktrückgabe mit Alarm und eine Referenzpunktdrift ohne Alarm. Bei Fehlern mit Alarm führt das CNC-System das Bearbeitungsprogramm nicht aus, wodurch die Produktion einer großen Menge an Abfallprodukten vermieden werden kann. Ein Referenzpunktdriftfehler ohne Alarm hingegen wird leicht ignoriert, was zu Abfallprodukten der bearbeiteten Teile oder sogar zu einer großen Menge an Abfallprodukten führen kann.
Da viele Bearbeitungszentren den Referenzpunkt der Koordinatenachse als Werkzeugwechselpunkt verwenden, können im Langzeitbetrieb leicht Fehler bei der Referenzpunktrückführung auftreten, insbesondere nicht alarmierende Referenzpunktdriftfehler. Daher wird empfohlen, einen zweiten Referenzpunkt zu setzen und den Befehl G30 X0 Y0 Z0 mit einer Position in einem bestimmten Abstand zum Referenzpunkt zu verwenden. Dies bringt zwar einige Schwierigkeiten bei der Konstruktion des Werkzeugmagazins und des Manipulators mit sich, kann aber die Fehlerquote bei der Referenzpunktrückführung und beim automatischen Werkzeugwechsel der Werkzeugmaschine deutlich reduzieren. Außerdem ist beim Starten der Werkzeugmaschine nur eine Referenzpunktrückführung erforderlich.
Zusammenfassung: Dieser Artikel analysiert eingehend das Prinzip der Rückkehr zum Referenzpunkt einer CNC-Werkzeugmaschine und behandelt Systeme mit geschlossenem, halbgeschlossenem und offenem Regelkreis. Anhand spezifischer Beispiele werden verschiedene Formen von Fehlern bei der Rückkehr zum Referenzpunkt bei CNC-Werkzeugmaschinen detailliert erläutert, einschließlich Fehlerdiagnose, Analysemethoden und Beseitigungsstrategien. Außerdem werden Verbesserungsvorschläge für den Werkzeugwechselpunkt der Bearbeitungszentrum-Werkzeugmaschine unterbreitet.
I. Einleitung
Die manuelle Referenzpunktrückführung ist Voraussetzung für die Einrichtung des Koordinatensystems der Werkzeugmaschine. Die erste Aktion der meisten CNC-Werkzeugmaschinen nach dem Start ist die manuelle Referenzpunktrückführung. Fehler bei der Referenzpunktrückführung verhindern die Programmverarbeitung. Ungenaue Referenzpunktpositionen beeinträchtigen die Bearbeitungsgenauigkeit und können sogar zu Kollisionen führen. Daher ist es sehr wichtig, Fehler bei der Referenzpunktrückführung zu analysieren und zu beseitigen.
II. Prinzipien der CNC-Werkzeugmaschinen Zurück zum Referenzpunkt
(A) Systemklassifizierung
CNC-System mit geschlossenem Regelkreis: Ausgestattet mit einem Rückkopplungsgerät zur Erkennung der endgültigen linearen Verschiebung.
CNC-System mit halbgeschlossenem Regelkreis: Das Positionsmessgerät ist auf der rotierenden Welle des Servomotors oder am Ende der Leitspindel installiert und das Rückkopplungssignal wird aus der Winkelverschiebung gewonnen.
CNC-System mit offenem Regelkreis: Ohne Rückmeldegerät zur Positionserkennung.
(B) Methoden zur Referenzpunktrückgabe
Rastermethode zur Referenzpunktrückgabe
Absolute Rastermethode: Verwenden Sie einen absoluten Impulsgeber oder ein Rasterlineal, um zum Referenzpunkt zurückzukehren. Beim Debuggen der Werkzeugmaschine wird der Referenzpunkt durch Parametereinstellung und Nullpunktrückstellung der Werkzeugmaschine bestimmt. Solange die Pufferbatterie des Erkennungsrückmeldeelements funktioniert, werden die Referenzpunktpositionsinformationen bei jedem Maschinenstart aufgezeichnet, und die Referenzpunktrückstellung muss nicht erneut durchgeführt werden.
Inkrementelles Rasterverfahren: Verwenden Sie einen Inkrementalgeber oder ein Rasterlineal, um zum Referenzpunkt zurückzukehren. Die Rückkehr zum Referenzpunkt ist bei jedem Maschinenstart erforderlich. Am Beispiel einer CNC-Fräsmaschine (mit dem FANUC 0i-System) sind Prinzip und Ablauf des inkrementellen Rasterverfahrens zur Rückkehr zum Nullpunkt wie folgt:
Stellen Sie den Modusschalter auf „Referenzpunktrückkehr“, wählen Sie die Achse für die Referenzpunktrückkehr aus und drücken Sie die positive Tipptaste der Achse. Die Achse bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf den Referenzpunkt zu.
Wenn der sich zusammen mit dem Arbeitstisch bewegende Verzögerungsblock den Kontakt des Verzögerungsschalters nach unten drückt, ändert sich das Verzögerungssignal von Ein (ON) auf Aus (OFF). Der Vorschub des Arbeitstisches wird verlangsamt und bewegt sich mit der durch die Parameter eingestellten langsamen Vorschubgeschwindigkeit weiter.
Nachdem der Verzögerungsblock den Verzögerungsschalter freigegeben hat und der Kontaktzustand von Aus auf Ein wechselt, wartet das CNC-System auf das Auftreten des ersten Rastersignals (auch bekannt als Ein-Umdrehungs-Signal PCZ) am Encoder. Sobald dieses Signal erscheint, stoppt die Bewegung des Arbeitstisches sofort. Gleichzeitig sendet das CNC-System ein Signal zur Beendigung der Referenzpunktrückkehr. Die Referenzpunktlampe leuchtet auf und zeigt damit an, dass die Werkzeugmaschinenachse erfolgreich zum Referenzpunkt zurückgekehrt ist.
Magnetschaltermethode zur Referenzpunktrückführung
Das offene Regelkreissystem verwendet üblicherweise einen magnetischen Induktionsschalter zur Referenzpunktrückführung. Am Beispiel einer CNC-Drehmaschine sind Prinzip und Ablauf der Magnetschaltermethode zur Rückkehr zum Referenzpunkt wie folgt:
Die ersten beiden Schritte sind dieselben wie die Arbeitsschritte der Rastermethode zur Referenzpunktrückgabe.
Nachdem der Verzögerungsblock den Verzögerungsschalter freigegeben hat und der Kontaktzustand von Aus auf Ein wechselt, wartet das CNC-System auf das Erscheinen des Induktionsschaltersignals. Sobald dieses Signal erscheint, stoppt die Bewegung des Arbeitstisches sofort. Gleichzeitig sendet das CNC-System ein Signal zur Beendigung der Referenzpunktrückkehr. Die Referenzpunktlampe leuchtet auf und zeigt damit an, dass die Werkzeugmaschine erfolgreich zum Referenzpunkt der Achse zurückgekehrt ist.
III. Fehlerdiagnose und -analyse von CNC-Werkzeugmaschinen – Rückkehr zum Referenzpunkt
Wenn bei einer CNC-Werkzeugmaschine ein Fehler bei der Referenzpunktrückführung auftritt, sollte eine umfassende Überprüfung nach dem Prinzip „Vom Einfachen zum Komplexen“ durchgeführt werden.
(A) Störungen ohne Alarm
Abweichung von einem festen Rasterabstand
Fehlerphänomen: Wenn die Werkzeugmaschine gestartet wird und der Referenzpunkt zum ersten Mal manuell zurückgegeben wird, weicht sie um eine oder mehrere Rasterabstände vom Referenzpunkt ab, und die nachfolgenden Abweichungsabstände werden jedes Mal festgelegt.
Ursachenanalyse: Normalerweise ist die Position des Verzögerungsblocks falsch, die Länge des Verzögerungsblocks ist zu kurz oder die Position des für den Referenzpunkt verwendeten Näherungsschalters ist nicht korrekt. Diese Art von Fehler tritt im Allgemeinen nach der ersten Installation und Fehlerbehebung der Werkzeugmaschine oder nach einer Generalüberholung auf.
Lösung: Die Position des Verzögerungsblocks oder des Näherungsschalters kann eingestellt werden, und die Eilganggeschwindigkeit und die Eilgangzeitkonstante für die Referenzpunktrückfahrt können ebenfalls eingestellt werden.
Abweichung von einer zufälligen Position oder ein kleiner Versatz
Fehlerphänomen: Abweichung von einer beliebigen Position des Referenzpunkts, der Abweichungswert ist zufällig oder gering und die Abweichungsdistanz ist nicht bei jeder Ausführung der Referenzpunktrückgabeoperation gleich.
Ursachenanalyse:
Externe Störungen, wie z. B. eine schlechte Erdung der Kabelschirmschicht und die Signalleitung des Impulsgebers liegt zu nahe am Hochspannungskabel.
Die vom Impulsgeber bzw. dem Gitterlineal verwendete Versorgungsspannung ist zu niedrig (kleiner als 4,75 V) oder es liegt ein Fehler vor.
Die Steuerplatine des Drehzahlreglers ist defekt.
Die Kupplung zwischen Vorschubachse und Servomotor ist lose.
Der Kabelstecker hat einen schlechten Kontakt oder das Kabel ist beschädigt.
Lösung: Je nach Anlass sollten entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, wie z. B. Verbesserung der Erdung, Überprüfung der Stromversorgung, Austausch der Steuerplatine, Festziehen der Kupplung und Überprüfung des Kabels.
(B) Störungen mit Alarm
Überfahralarm durch fehlende Verzögerungsaktion
Fehlerphänomen: Wenn die Werkzeugmaschine zum Referenzpunkt zurückkehrt, erfolgt keine Verzögerung. Sie bewegt sich weiter, bis sie den Endschalter berührt und aufgrund eines Überhubs stoppt. Das grüne Licht für die Rückkehr zum Referenzpunkt leuchtet nicht und das CNC-System zeigt den Status „NICHT BEREIT“ an.
Ursachenanalyse: Der Verzögerungsschalter für die Referenzpunktrückkehr funktioniert nicht, der Schalterkontakt kann nach dem Herunterdrücken nicht zurückgesetzt werden oder der Verzögerungsblock ist locker und verschoben, was dazu führt, dass der Nullpunktimpuls nicht funktioniert, wenn die Werkzeugmaschine zum Referenzpunkt zurückkehrt, und das Verzögerungssignal nicht in das CNC-System eingegeben werden kann.
Lösung: Mit der Funktionstaste „Nachlauffreigabe“ den Koordinatennachlauf der Werkzeugmaschine freigeben, die Werkzeugmaschine wieder in den Verfahrbereich bewegen und anschließend prüfen, ob der Verzögerungsschalter für die Referenzpunktrückführung locker ist und ob die entsprechende Verzögerungssignalleitung des Verfahrschalters einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung aufweist.
Alarm durch Nichtfinden des Referenzpunkts nach der Verzögerung
Fehlerphänomen: Während des Referenzpunktrückgabevorgangs kommt es zu einer Verzögerung, die jedoch anhält, bis der Endschalter berührt wird und ein Alarm ausgelöst wird. Der Referenzpunkt wird nicht gefunden und die Referenzpunktrückgabe schlägt fehl.
Ursachenanalyse:
Der Encoder (oder das Gitterlineal) sendet während der Referenzpunktrückgabeoperation kein Null-Flag-Signal aus, das anzeigt, dass der Referenzpunkt zurückgegeben wurde.
Die Nullmarkenposition der Referenzpunktrückgabe schlägt fehl.
Das Null-Flag-Signal der Referenzpunktrückgabe geht während der Übertragung oder Verarbeitung verloren.
Es liegt ein Hardwarefehler im Messsystem vor und das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückgabe wird nicht erkannt.
Lösung: Verwenden Sie die Signalverfolgungsmethode und überprüfen Sie mit einem Oszilloskop das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückgabe des Encoders, um die Fehlerursache zu ermitteln und die entsprechende Verarbeitung durchzuführen.
Alarm durch ungenaue Referenzpunktposition
Fehlerphänomen: Während des Referenzpunktrückgabeprozesses kommt es zu einer Verzögerung, und das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückgabe erscheint. Außerdem findet ein Bremsvorgang auf Null statt, aber die Position des Referenzpunkts ist ungenau, und die Referenzpunktrückgabe schlägt fehl.
Ursachenanalyse:
Das Nullflaggensignal der Referenzpunktrückkehr wurde verpasst und das Messsystem kann dieses Signal erst finden und anhalten, nachdem der Impulsgeber eine weitere Umdrehung gemacht hat, sodass der Arbeitstisch an einer Position in einem ausgewählten Abstand vom Referenzpunkt anhält.
Der Verzögerungsblock befindet sich zu nahe an der Referenzpunktposition und die Koordinatenachse stoppt, wenn sie sich nicht auf die angegebene Distanz bewegt hat und den Endschalter berührt.
Aufgrund von Faktoren wie Signalstörungen, losen Blöcken und einer zu niedrigen Spannung des Nullflaggensignals der Referenzpunktrückgabe ist die Position, an der der Arbeitstisch stoppt, ungenau und weist keine Regelmäßigkeit auf.
Lösung: Vorgang aus verschiedenen Gründen, z. B. Anpassen der Position des Verzögerungsblocks, Beseitigen von Signalstörungen, Festziehen des Blocks und Überprüfen der Signalspannung.
Alarm durch Nichtrückkehr zum Referenzpunkt aufgrund von Parameteränderungen
Fehlerphänomen: Wenn die Werkzeugmaschine zum Referenzpunkt zurückkehrt, sendet sie einen Alarm „Nicht zum Referenzpunkt zurückgekehrt“ und die Werkzeugmaschine führt die Aktion zur Rückkehr zum Referenzpunkt nicht aus.
Ursachenanalyse: Die Ursache kann in einer Änderung der eingestellten Parameter liegen, beispielsweise darin, dass das Befehlsvergrößerungsverhältnis (CMR), das Erkennungsvergrößerungsverhältnis (DMR), die schnelle Vorschubgeschwindigkeit für die Rückkehr zum Referenzpunkt oder die Verzögerungsgeschwindigkeit in der Nähe des Ursprungs auf Null gesetzt sind oder der Schalter für die schnelle Vergrößerung und der Schalter für die Vorschubvergrößerung auf dem Bedienfeld der Werkzeugmaschine auf 0 % gesetzt sind.
Lösung: Überprüfen und korrigieren Sie die entsprechenden Parameter.
IV. Fazit
Zu den Referenzpunktrückgabefehlern von CNC-Werkzeugmaschinen zählen hauptsächlich zwei Situationen: eine Referenzpunktrückgabe mit Alarm und eine Referenzpunktdrift ohne Alarm. Bei Fehlern mit Alarm führt das CNC-System das Bearbeitungsprogramm nicht aus, wodurch die Produktion einer großen Menge an Abfallprodukten vermieden werden kann. Ein Referenzpunktdriftfehler ohne Alarm hingegen wird leicht ignoriert, was zu Abfallprodukten der bearbeiteten Teile oder sogar zu einer großen Menge an Abfallprodukten führen kann.
Da viele Bearbeitungszentren den Referenzpunkt der Koordinatenachse als Werkzeugwechselpunkt verwenden, können im Langzeitbetrieb leicht Fehler bei der Referenzpunktrückführung auftreten, insbesondere nicht alarmierende Referenzpunktdriftfehler. Daher wird empfohlen, einen zweiten Referenzpunkt zu setzen und den Befehl G30 X0 Y0 Z0 mit einer Position in einem bestimmten Abstand zum Referenzpunkt zu verwenden. Dies bringt zwar einige Schwierigkeiten bei der Konstruktion des Werkzeugmagazins und des Manipulators mit sich, kann aber die Fehlerquote bei der Referenzpunktrückführung und beim automatischen Werkzeugwechsel der Werkzeugmaschine deutlich reduzieren. Außerdem ist beim Starten der Werkzeugmaschine nur eine Referenzpunktrückführung erforderlich.