楊濤

( 格勞博機(jī)床( 大連) 有限公司，遼寧大連116600)

伴隨著21 世紀(jì)的到來(lái)，人類進(jìn)入了信息化時(shí)代，同時(shí)工業(yè)也進(jìn)入了更快、更精的時(shí)期。凸輪定位器作為數(shù)控機(jī)床中測(cè)量部分的關(guān)鍵部件，它有著舉足輕重的作用。

1 凸輪定位器工作原理

凸輪定位器又稱凸輪測(cè)量器，它采用測(cè)量器直接與普通電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)或皮帶輪聯(lián)結(jié)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量器測(cè)量電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度，并通過(guò)測(cè)量器內(nèi)部串聯(lián)的凸輪結(jié)構(gòu)輸出一組數(shù)據(jù)信號(hào)。它在工程實(shí)際中常常用在拖鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，作用是在拖鏈運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)量實(shí)際位置并且定位。

2 凸輪定位器的實(shí)際應(yīng)用

圖1 為數(shù)控機(jī)床中拖鏈?zhǔn)浇粨Q工作臺(tái)的示意圖。

圖1 數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)示意圖

拖鏈?zhǔn)浇粨Q工作臺(tái)凸輪定位器與電動(dòng)機(jī)皮帶輪連接，并測(cè)量電動(dòng)機(jī)的角度。當(dāng)數(shù)控設(shè)備進(jìn)入到交換動(dòng)作時(shí)，如圖1 所示，加工區(qū)有工作臺(tái)1，交換區(qū)有工作臺(tái)2。工作臺(tái)1 會(huì)被搬運(yùn)銷從機(jī)床的加工區(qū)拉動(dòng)到交換區(qū)的指定位置，并將在交換區(qū)內(nèi)等待的工作臺(tái)2拉到機(jī)床加工區(qū)內(nèi)，完成交換動(dòng)作。在這些動(dòng)作中，凸輪定位器準(zhǔn)確地定位角度，通過(guò)凸輪組形成一組數(shù)據(jù)及時(shí)地反饋給系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)判斷上一動(dòng)作是否完成，何時(shí)指令下一動(dòng)作提供數(shù)據(jù)服務(wù)。這種控制過(guò)程使凸輪定位器的實(shí)效性突顯出來(lái)，并且成本較低，操作簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮人的主導(dǎo)作用，提高了自動(dòng)化程度，是國(guó)內(nèi)廣大機(jī)床生產(chǎn)廠商開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的產(chǎn)品。

3 凸輪定位器的調(diào)試方法

由于凸輪定位器有很多種類，下面詳細(xì)介紹歐姆龍H8PS 的調(diào)試方法。

3.1 介紹各功能鍵

歐姆龍H8PS 功能界面如圖2 所示。

圖2 歐姆龍H8PS 功能界面

顯示部:

(1)顯示現(xiàn)在值

運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)亮燈。

(2)顯示設(shè)定值

設(shè)定模式及試運(yùn)行模式時(shí)亮燈。

(3)輸出顯示

顯示輸出狀態(tài)凸輪號(hào)。

(4)旋轉(zhuǎn)顯示監(jiān)視器

以旋轉(zhuǎn)角度位置、速度、方向?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行顯示。

(5)設(shè)定凸輪排序

顯示設(shè)定時(shí)的凸輪號(hào)。

(6)模式顯示

PRG:設(shè)定模式;

TST:試運(yùn)轉(zhuǎn)模式;

RUN:運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

(7)顯示動(dòng)作步驟

顯示各凸輪號(hào)內(nèi)的動(dòng)作步驟。

(8)顯示角度記錄確定完ON 角度、OFF 角度設(shè)定值時(shí)，調(diào)出確認(rèn)時(shí)的設(shè)定內(nèi)容。

(9)角度顯示

(10)顯示“度”

在顯示角360°選擇時(shí)燈亮。

(11)顯示角256°/360°的顯示

(12)顯示設(shè)定模式

TCH:選擇示教設(shè)定時(shí)，燈點(diǎn)亮;

MAN:選擇手設(shè)定時(shí)，燈點(diǎn)亮。

操作部:

(13)設(shè)定模式指定開(kāi)關(guān)

TCH:來(lái)自機(jī)床實(shí)際動(dòng)作的［模擬］設(shè)定;

MAN:可用角度鍵設(shè)定角度。

(14)模式切換開(kāi)關(guān)

PRGM:設(shè)定模式;

TEST:試運(yùn)行模式;

RUN;運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

(15)旋轉(zhuǎn)速度指定開(kāi)關(guān)

FAST:60 ～330 min－1;

SLOW:60 min－1。

(16)旋轉(zhuǎn)方向切換開(kāi)關(guān)

切換旋轉(zhuǎn)數(shù)顯示監(jiān)視器的旋轉(zhuǎn)方向和編碼器旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。

(17)256/360 切換開(kāi)關(guān)

256:0 ～255°/旋轉(zhuǎn)顯示指定;

360:0 ～359°/旋轉(zhuǎn)顯示指定。

(18)確認(rèn)鍵

調(diào)出設(shè)定內(nèi)容。

(19)凸輪號(hào)鍵

指定選擇凸輪號(hào)。

(20)步驟鍵

選擇指定各凸輪號(hào)的動(dòng)作步驟。

(21)ON/OFF 鍵

選擇指定ON 角度和OFF 角度。

(22)設(shè)定鍵

設(shè)定內(nèi)容。

(23)原點(diǎn)指定鍵

將機(jī)床任意角度位置設(shè)為原點(diǎn)“0”。

(24)刪除鍵

刪除全部設(shè)定內(nèi)容。

(25)角度鍵

+:角度值增加;

－:角度值減少。

3.2 調(diào)試方法

3.2.1 調(diào)整所需凸輪輸出

H8PS 型凸輪位置是以專用絕對(duì)值的角度記號(hào)預(yù)先設(shè)定控制輸出(凸輪NO.1 ～8)之ON/OFF 角度輸出。凸輪定位器定位角度見(jiàn)表1，凸輪定位器輸出時(shí)序圖見(jiàn)圖3。

表1 凸輪定位器定位角度

圖3 凸輪定位器輸出時(shí)序圖

注意設(shè)定顯示角和設(shè)備(編碼器)的分解度，確認(rèn)設(shè)備(編碼器)的旋轉(zhuǎn)方向。

3.2.2 調(diào)整原點(diǎn)位置

(1)將(14)模式切換開(kāi)關(guān)置［PRGM］ 側(cè)時(shí)，在顯示部顯示［PRG］;

(2)按(23)原點(diǎn)指定鍵［ORIGIN］;

(3)顯示部的角度被設(shè)定成零度;

(4)將(14)模式切換開(kāi)關(guān)置［RUN］ 側(cè)時(shí)，顯示部位顯示［RUN］;

(5)按機(jī)床主體側(cè)的［RESET］ 和［ALARM RESET］鍵，解除報(bào)警。

3.2.3 設(shè)定和變更角度

(1)將(14)模式切換開(kāi)關(guān)置［PRGM］ 側(cè)時(shí)，顯示畫(huà)面會(huì)顯示出［PRG］;

(2)用(19)凸輪號(hào)鍵［OUT NO.］;選擇設(shè)定的凸輪號(hào)，每按一次，凸輪號(hào)就按［1］， ［2］，……，［8］的順序切換;

(3)用(20)步驟鍵［STEP］選擇步驟號(hào)，每按一次［STP1］、［STP2］的顯示就進(jìn)行切換;

(4)用 (21)ON/OFF 鍵，選擇ON 側(cè)、OFF側(cè)，每按一次ON 的［－↑］ 和OFF 的［－↓］ 的箭頭顯示就進(jìn)行切換;

(5)用 (25)角度鍵［ANGLE］，設(shè)定數(shù)值，按［+］側(cè)或［－］側(cè)，變更數(shù)值內(nèi)容;

(6)按(22)設(shè)定鍵［WRITE］，登錄設(shè)定值;

(7)設(shè)定其他的凸輪號(hào)時(shí)，反復(fù)上述步驟(2)— (6);

(8)將(14)模式切換開(kāi)關(guān)置［RUN］ 側(cè)，顯示畫(huà)面會(huì)出現(xiàn)［RUN］;

(9)按機(jī)床主體側(cè)的［RESET］鍵后，按［ALRM RESET］鍵，解除報(bào)警。

3.2.4 報(bào)警及處理

發(fā)生異常狀況時(shí)，請(qǐng)依表2 處理。

表2 凸輪定位器報(bào)警與處理表

4 結(jié)語(yǔ)

凸輪定位器作為一種新興的測(cè)量定位儀器，不僅在實(shí)踐中起到重要作用，得到多方肯定，而且它的出現(xiàn)幫助設(shè)計(jì)、調(diào)試人員拓寬了視野，增加對(duì)異步電動(dòng)機(jī)“啟，調(diào)，?！笨刂频氖侄闻c方法。在未來(lái)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步、自動(dòng)化水平不斷的提高，其使用也會(huì)越來(lái)越多，越來(lái)越廣泛的。

【1】張根保.自動(dòng)化制造系統(tǒng)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

【2】孔凡才.自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

【3】歐姆龍. (中國(guó))有限公司歐姆龍H8PS 凸輪定位器［M］，2007.