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2022

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光栅尺在数控线切割机床的闭环应用

目前在线切割机床中,系统发出进给指令后,经过驱动电路的功率放大,驱动电动机旋转角度,丝杠通过齿轮减速装置旋转,被丝杠的螺母机构转换为机床的直线位移。线切割机床各轴的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲数决定。此时机床的信息流是单向的,在发出进给脉冲后,实际的移动值不再反馈,那么下面一起了解下光栅尺在数控线切割机床的闭环应用吧!


  目前在线切割机床中,系统发出进给指令后,经过驱动电路的功率放大,驱动电动机旋转角度,丝杠通过齿轮减速装置旋转,被丝杠的螺母机构转换为机床的直线位移。线切割机床各轴的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲数决定。此时机床的信息流是单向的,在发出进给脉冲后,实际的移动值不再反馈,那么下面一起了解下光栅尺在数控线切割机床的闭环应用吧!

  线切割机床标尺信号的输出频率高,直接读取到机床上很难确保实时性,可以通过高性能机床实现,但需要编写大量的程序。设计尺度接口模块,可以实现信号的细分、阀向、位置的计算和显示。 模块独立工作,上位机何时需要数据,直接从数据总线读取即可。在保证控制系统实时性的同时,提高了系统的反应速度。采用的标尺分辨率为1m。

  1、标尺信号

  标尺的输出信号是电信号,标尺移动1个间距时,输出的电信号将发生1个周期的变化。 它通过测量信号的变化周期来检测移动的相对位移。 计数器计数值乘以光栅距离,即为直线电机进行的位移。

  输出信号的相位角相差90o时,方向为正,反之为负。 以z信号为校准信号消除累积误差。如果害怕a信号下降而收集b信号,就可以判定运动方向。 a信号的上升沿和下降沿都比b信号提前1/4W时,在a信号的下降沿收集到的b信号为“1”,此时为正向运动。 a信号的上升沿和下降沿都比b信号延迟1/4W,在a信号的下降沿收集到的b信号为“0”,此时为逆运动。 根据收集到的运动信号的方向和a信号变化的周期数,通过计数器进行计数(正向计数或反向计数),可以测量总位移。

  2、接口模块整体的构成

  标尺输出信号的测量和处理需要经过滤波、整流、细分辨率电路、计数电路、接口电路,实现与系统总线的交换。

  2.1细分电路

  尺度信号的细分和识别是进步尺度测量精度的重要一步。在光栅向错和细分电路的设计中,有将向错和细分电路分离,向错电路只向错标尺的输出信号,细分的脉冲信号不向错的设计,由此实现的测量误差为考虑定向功能时,应该对细分的信号进行定向设计,否则无法提高测量精度。 这就是详细区分电路设计的要点。

  2.2计数电路

  本系统采用8254实现计数功能。正反脉冲PX、NX分别成为计数器8254的时钟CLK,输出信号成为位移的脉冲数。地址线A0、A1与8254条片选择线一起决定8254个地址。2.3接口电路

  线切割机床在设计接口电路时,主要考虑三个因素:

  1)总线负载。 当CPU读取板卡上的存储器或接口时,存储器芯片型接口芯片将数据传输到系统总线的数据总线,此时数据总线上的所有负载都是存储器芯片型接口芯片的负载。 为了保证总线的正常工作,必须在接口电路中增加双向的数据驱动。

  2)公共汽车的竞争。 PC是独立的I/O接口寻址方式,对于一个地址,计算机可以有I/O读取、DMA读取和内存读取,在它们的寻址解码中加入AEN信号,DMA操作被输入I/I /内存读取。 内存I/O接口的地址容易混淆,可以利用硬件电路进行访问,避免总线冲突。 只有在CPU读取接口卡时,才允许三态门与系统数据线导通,在其他任何时刻这些三态门都必须呈现高电阻状态。

  3)接口保护。接口电路还需要考虑接口电路的故障和动作时的误动作对计算机的损伤。

  以上介绍的就是光栅尺在数控线切割机床的闭环应用,如需了解更多,可随时联系我们!