大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析

《大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析》主要介紹了OSP-700/7000、OSP-U10/U100、OSP-S10、OSP-E10/E100和OSP-P20/P200等廣泛使用的數(shù)控系統(tǒng)的故障分析和追蹤方法。 

大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析基本信息

書????名 大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析 作????者 孔昭永
出版社 機(jī)械工業(yè)出版社 出版時(shí)間 2010年7月1日
定????價(jià) 48 元 開????本 16 開
ISBN 9787111298984

前言

第1章 大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)簡介1

1.1 OSP數(shù)控系統(tǒng)在國內(nèi)的使用概況1

1.2 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置2

1.2.1 概述2

1.2.2 NC單元2

1.2.3 供電順序控制電路和子站網(wǎng)絡(luò)接口單元（FUB－DR）4

1.2.4 PLC輸入/輸出單元（FUB－P4M4/P4R2）7

1.2.5 操作面板8

1.2.6 伺服控制系統(tǒng)9

1.3 OSP-U10/U100數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置11

1.3.1 概述11

1.3.2 NC單元12

1.3.3 供電順序控制電路和子站網(wǎng)絡(luò)接口單元（FUB－DR3）13

1.3.4 運(yùn)動控制系統(tǒng)（MCS）和它的電源控制15

1.3.5 伺服電動機(jī)和位置檢測器21

1.3.6 主軸磁性編碼器21

1.3.7 運(yùn)動控制系統(tǒng)（MCS）軸控制單元地址識別開關(guān)（ID）的設(shè)定方法22

1.3.8 OSP-U10/U100和OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的區(qū)別23

1.4 OSP-E10/E100數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置24

1.4.1 OSP-E10/E100（U型）數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置24

1.4.2 OSP-E10/E100（P型）數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置25

1.5 OSP-S10數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置26

1.6 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置27

1.6.1 概述27

1.6.2 面板計(jì)算機(jī)裝置和伺服/器件網(wǎng)（SVDN）插件29

1.6.3 局域（器件）網(wǎng)和伺服網(wǎng)30

1.6.4 操作面板和通信基板31

1.6.5 供電順序控制裝置POS33

1.6.6 機(jī)床側(cè)的PLC輸入/輸出接口38

第2章 系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)和自診斷功能42

2.1 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和自診斷功能43

2.1.1 NC單元43

2.1.2 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)給軸伺服裝置的結(jié)構(gòu)和自診斷功能48

2.1.3 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)主軸伺服裝置的結(jié)構(gòu)和自診斷功能54

2.1.4 其他OSP數(shù)控系統(tǒng)專用部件62

2.2 OSP-U10/U100數(shù)控系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和自診斷功能63

2.2.1 NC單元63

2.2.2 供電順序控制單元和PLC輸入/輸出單元66

2.2.3 OSP-U10/U100數(shù)控系統(tǒng)中運(yùn)動控制系統(tǒng)（MCS）的狀態(tài)顯示68

2.3 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和自診斷功能77

2.3.1 面板計(jì)算機(jī)以及伺服網(wǎng)和器件網(wǎng)（SVDN1）的主站插件77

2.3.2 面板計(jì)算機(jī)電源78

2.3.3 伺服網(wǎng)接口單元(SSU)79

2.3.4 供電順序控制單元POS79

2.3.5 機(jī)床側(cè)器件網(wǎng)子站和PLC輸入/輸出單元81

第3章 軟件安裝和數(shù)據(jù)備份85

3.1 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)的軟件安裝和數(shù)據(jù)備份85

3.1.1 系統(tǒng)軟件的內(nèi)容85

3.1.2 軟件的安裝方法86

3.1.3 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份88

3.2 OSP-U10/U100數(shù)控系統(tǒng)的軟件安裝和數(shù)據(jù)備份90

3.2.1 系統(tǒng)軟件的內(nèi)容90

3.2.2 軟件的安裝方法92

3.2.3 數(shù)據(jù)的備份和存儲95

3.2.4 替換功能97

3.2.5 更換電池97

3.2.6 數(shù)據(jù)備份方法98

3.3 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)的軟件安裝和數(shù)據(jù)備份99

3.3.1 系統(tǒng)軟件安裝和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)99

3.3.2 用戶數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)101

3.3.3 藍(lán)屏/死機(jī)時(shí)應(yīng)采取的措施102

第4章 NC報(bào)警和故障分析103

4.1 概述103

4.1.1 NC系統(tǒng)報(bào)警信息的分類和顯示格式103

4.1.2 利用報(bào)警信息進(jìn)行故障追蹤的實(shí)例106

4.1.3 CPU錯誤的分析和追蹤108

4.2 OSP-700/7000數(shù)控系統(tǒng)的NC報(bào)警和故障分析110

4.3 OSP-U10/U100數(shù)控系統(tǒng)的NC報(bào)警和故障分析124

4.3.1 NC單元報(bào)警和故障分析124

4.3.2 軟件報(bào)警和故障分析127

4.3.3 運(yùn)動控制系統(tǒng)（MCS）報(bào)警和故障分析131

4.4 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)的NC報(bào)警和故障分析144

4.4.1 NC啟動時(shí)的報(bào)警144

4.4.2 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)的特殊P類報(bào)警和故障分析146

第5章 PLC報(bào)警信息和故障分析148

5.1 PLC報(bào)警信息的分類和顯示格式148

5.1.1 PLC報(bào)警信息的分類148

5.1.2 PLC報(bào)警的顯示格式148

5.2 常見的故障報(bào)警說明149

5.2.1 A類PLC報(bào)警信息的故障分析149

5.2.2 B類PLC報(bào)警信息的故障分析153

5.2.3 C類PLC報(bào)警信息的故障分析162

5.2.4 D類PLC報(bào)警信息的故障分析163

第6章 常用維修參數(shù)及其應(yīng)用166

6.1 OSP數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)分類和檢索方法166

6.1.1 OSP數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)分類166

6.1.2 常用維修參數(shù)的功能和分布位置168

6.1.3 OSP數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)檢索方法168

6.2 常用維修參數(shù)的應(yīng)用實(shí)例170

6.2.1 行程極限、螺距誤差補(bǔ)償區(qū)間、到位寬度和原點(diǎn)（機(jī)械）170

6.2.2 原始點(diǎn)位置和軸運(yùn)動時(shí)的順序172

6.2.3 與絲杠螺距誤差補(bǔ)償有關(guān)的參數(shù)設(shè)定176

6.3 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定和檢索方法180

6.3.1 參數(shù)設(shè)定方式下的彈出式功能菜單180

6.3.2 自動、MDI和手動方式下的彈出式功能菜單181

第7章 可編程序控制器及其控制程序187

7.1 概述187

7.2 PLC控制程序的梯形圖表示法187

7.3 大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的PLC指令簡介189

7.3.1 基本邏輯運(yùn)算指令及其梯形圖表示方法189

7.3.2 延時(shí)繼電器190

7.3.3 計(jì)數(shù)器192

7.3.4 “置1”和“置0”繼電器194

7.3.5 微分繼電器194

7.3.6 傳送命令195

7.3.7 算術(shù)運(yùn)算指令195

7.3.8 比較指令196

7.3.9 邏輯運(yùn)算指令196

7.3.10 條件語句197

7.3.11 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換命令199

7.3.12 系統(tǒng)功能模塊（SFM）199

7.3.13 變址寄存器控制指令200

7.4 PLC控制信號和存儲器的分配200

7.4.1 OSP數(shù)控系統(tǒng)的控制信號流程200

7.4.2 OSP數(shù)控系統(tǒng)可編程序控制器的存儲器分配201

7.5 PLC控制程序?qū)嵗?08

7.5.1 大隈標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板上的速度修調(diào)開關(guān)控制程序?qū)嵗?08

7.5.2 OSP數(shù)控系統(tǒng)的主軸速度控制程序?qū)嵗?14

7.5.3 PLC程序設(shè)計(jì)練習(xí)題219

第8章 PLC監(jiān)視功能222

8.1 OSP-U10/U100數(shù)控系統(tǒng)的PLC監(jiān)視功能222

8.1.1 PLC數(shù)據(jù)顯示功能222

8.1.2 梯形圖監(jiān)視功能225

8.1.3 數(shù)據(jù)跟蹤（DATATRACE）功能228

8.1.4 PLC檢查（PLCCHECK）功能233

8.2 OSP-P20/P200數(shù)控系統(tǒng)的PLC監(jiān)視功能233

8.2.1 輸入/輸出（I/O）點(diǎn)的檢查方法233

8.2.2 梯形圖監(jiān)視器功能236

8.2.3 邏輯分析器功能（數(shù)據(jù)跟蹤）240

第9章 DNC-B通信功能及其故障分析243

9.1 DNC-B通信功能的運(yùn)行環(huán)境和參數(shù)設(shè)定243

9.1.1 運(yùn)行環(huán)境243

9.1.2 通信參數(shù)的設(shè)定244

9.2 DNC-B通信的操作方法248

9.2.1 數(shù)控加工程序的一次性傳送248

9.2.2 DNC-B遠(yuǎn)程緩沖運(yùn)行250

9.3 DNC通信過程中的信息顯示和故障說明250

9.3.1 “DNC-B收信數(shù)據(jù)”畫面250

9.3.2 DNC-B通信中的數(shù)據(jù)傳送過程和控制信號的時(shí)序252

9.3.3 故障和處理方法253

第10章 故障分析和追蹤實(shí)例255

10.1 總線故障的分析和追蹤實(shí)例255

例1.由于宏數(shù)據(jù)（MD）存儲器未作初始化引起的總線報(bào)警255

例2.由于硬件配置錯誤引起的總線報(bào)警256

例3.由于存儲器電池失效引起的總線報(bào)警257

例4.由于“TFP”板故障引起的總線報(bào)警258

10.2 運(yùn)動控制系統(tǒng)（MCS）故障的分析和追蹤實(shí)例258

例1.由于伺服環(huán)的連接錯誤引起的報(bào)警258

例2.由于軸運(yùn)動控制單元識別開關(guān)設(shè)定錯誤引起的報(bào)警259

例3.由于軸運(yùn)動控制單元識別開關(guān)設(shè)定重復(fù)引起的報(bào)警260

例4.由于伺服數(shù)據(jù)錯誤引起的旋轉(zhuǎn)工作臺振動260

例5.由于主軸電動機(jī)繞組切換失敗引起的報(bào)警264

例6.主軸初次調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警265

例7.軸運(yùn)動指令速度過高報(bào)警266

例8.旋轉(zhuǎn)工作臺電動機(jī)過載報(bào)警266

例9.MDI方式操作無效266

10.3 與位置編碼器有關(guān)的故障分析和追蹤實(shí)例267

例1.編碼器初始化異常報(bào)警267

例2.軸運(yùn)動時(shí)出現(xiàn)“124301ALARMA位置命令錯誤”報(bào)警268

例3.主軸磁性編碼器異常報(bào)警269

例4.主軸磁性編碼器接線故障269

例5.MCS磁性編碼器異常報(bào)警270

10.4 與系統(tǒng)的輸入/輸出網(wǎng)有關(guān)的故障分析和追蹤實(shí)例270

例1.輸入/輸出網(wǎng)的連接錯誤270

例2.手輪操作盒的連接錯誤271

10.5 與參數(shù)設(shè)定或編程錯誤有關(guān)的故障分析和追蹤實(shí)例272

例1.加工中斷不能繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程序段272

例2.“ALARM2223分支（IF，GOTO）順序名2”報(bào)警272

例3.加工程序的保護(hù)273

例4.進(jìn)給率命令超過限定值274

例5.手動切削速度修調(diào)數(shù)據(jù)異常274

10.6 與DNC-B通信有關(guān)的故障分析和追蹤實(shí)例275

例1.在數(shù)控系統(tǒng)斷電再加電后出現(xiàn)的報(bào)警275

例2.由于同步信號參數(shù)設(shè)定錯誤引起的報(bào)警275

例3.由于通信協(xié)議參數(shù)設(shè)定錯誤引起的報(bào)警275

例4.由于傳送的程序內(nèi)容有錯而引起的報(bào)警275

例5.無程序結(jié)束代碼時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警276

例6.加工程序中有轉(zhuǎn)移指令時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警276

例7.加工程序中有“小寫”的字符時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警277

例8.加工程序的文本格式錯誤時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警277

例9.程序中的數(shù)據(jù)代碼類型與參數(shù)設(shè)定不符時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警277

10.7 與網(wǎng)絡(luò)通信有關(guān)的故障分析和追蹤實(shí)例277

例1.MCS通信轉(zhuǎn)換器連接錯誤277

例2.MCS伺服連接通信錯誤278

例3.MCS伺服通信異常錯誤279

例4.附加機(jī)床操作面板的識別(ID)開關(guān)設(shè)定錯誤279

例5.DN-SLVM子站識別(ID)開關(guān)設(shè)定錯誤279

例6.機(jī)床側(cè)PLC輸入/輸出單元識別(ID)開關(guān)設(shè)定錯誤280

例7.器件網(wǎng)的網(wǎng)線電纜接線錯誤281

例8.附加機(jī)床操作面板的網(wǎng)線連接錯誤281

例9.機(jī)床側(cè)子站的網(wǎng)線連接錯誤281

10.8 數(shù)據(jù)跟蹤的應(yīng)用實(shí)例（換刀指令M06讀入異常）282

參考文獻(xiàn)286

大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析造價(jià)信息

市場價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價(jià)
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智能視頻分析系統(tǒng) 尺寸:機(jī)架式,3U主機(jī):4核處理器,內(nèi)存≥8GB,RJ45:2×1Gpbs ≥64路高清轉(zhuǎn)發(fā)軟件:簡體中文圖像視窗操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫軟件滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要 各種行為分析、統(tǒng)計(jì)、視頻異常分析功能許可:提供|1套 3 查看價(jià)格 廣州市熹尚科技設(shè)備有限公司 廣東   2021-03-03
智能視頻分析系統(tǒng) 尺寸:機(jī)架式,3U主機(jī):4核處理器,內(nèi)存≥8GB,RJ45:2×1Gpbs ≥64路高清轉(zhuǎn)發(fā)軟件:簡體中文圖像視窗操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫軟件滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要 各種行為分析、統(tǒng)計(jì)、視頻異常分析功能許可:提供|1套 1 查看價(jià)格 深圳市杰智通科技有限公司 全國   2020-11-25

《大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析》主要內(nèi)容簡介：日本大隈(OKUMA)公司是一家歷史悠久、世界聞名的機(jī)床生產(chǎn)廠。OSP數(shù)控系統(tǒng)是該公司自行設(shè)計(jì)制造的、專為本公司機(jī)床配套的控制系統(tǒng)。從20世紀(jì)90年代開始，OSP數(shù)控系統(tǒng)已被國內(nèi)許多著名機(jī)床廠大量使用。隨著進(jìn)口和國產(chǎn)的OSP系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的日益增多，它們的維修知識的普及已成為機(jī)床生產(chǎn)廠和終端用戶十分關(guān)注的問題。

《大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析》對上述OSP數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置以及主要部件的連接方法和自診斷功能作了比較詳細(xì)的介紹，并提供了大量的故障分析和追蹤的實(shí)例。同時(shí)對OSP數(shù)控系統(tǒng)的可編程序控制器（PLC）的控制程序的編寫方法及PLC的監(jiān)視功能也作了詳細(xì)的介紹。所以《大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析》不僅是一本適用于一般數(shù)控設(shè)備維修人員的實(shí)用工具書，也可以作為從事數(shù)控設(shè)備的科研﹑設(shè)計(jì)人員和高級技師以及相關(guān)院校師生的專業(yè)參考書。

大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析常見問題

  • 數(shù)控系統(tǒng)的組成有哪些

    數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動加工的核心，是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。主要由輸人裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸人／輸出接口等組成。

  • 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的基本方法是什么

    數(shù)控機(jī)床具有機(jī)、電、液集于一身，技術(shù)密集和知識密集的特點(diǎn)，有較高自動化水平和生產(chǎn)效率。現(xiàn)今，數(shù)控設(shè)備的廣泛運(yùn)用是工業(yè)企業(yè)提高設(shè)備技術(shù)水平有效手段，也是發(fā)展的必由之路。而數(shù)控設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)是其核心所在，...

  • 小電流接地系統(tǒng)故障分析？

    小接地電流系統(tǒng)接地故障分析.　　小電流接地系統(tǒng)是指采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，如發(fā)生單相接地時(shí)，由于線電壓的大小和相位不變(仍對稱)，且系統(tǒng)絕緣又是按線電壓設(shè)計(jì)的，所以允許短時(shí)...

大隈OSP數(shù)控系統(tǒng)的故障分析文獻(xiàn)

數(shù)控系統(tǒng)概述 數(shù)控系統(tǒng)概述

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1 題目：數(shù)控系統(tǒng)概述 目錄 摘要 .................................................. 3 一、引言 .............................................. 4 二、 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史 ............................... 4 2.1 數(shù)控系統(tǒng)的概念 ................................. 4 2.2 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................. 5 三、國內(nèi)的主要數(shù)控系統(tǒng) ................................ 6 3.1 華中數(shù)控系統(tǒng) ................................... 6 3.2 廣州數(shù)控系統(tǒng) ...................

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華中數(shù)控系統(tǒng)常見故障及診斷辦法 華中數(shù)控系統(tǒng)常見故障及診斷辦法

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華中數(shù)控系統(tǒng)常見故障及診斷辦法

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數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)，簡稱(Digital or Numerical Control System)，早期是由硬件電路構(gòu)成的，稱為硬件數(shù)控(Hard NC)，1970年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計(jì)算機(jī)代替稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(Computerized Numerical Control，簡稱CNC)。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過利用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和開關(guān)量 。

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本文章摘東重?cái)?shù)控機(jī)床有限公司

數(shù)控系統(tǒng)故障的維修實(shí)例：

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控銑床系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的硬件包括中央處理器、總線、存儲器、輸入/輸出接口、手動輸入/顯示器、位置控制器與速度控制單元以及可編程序控制器等。數(shù)控系統(tǒng)都有很完善的自診斷能力，其數(shù)控系統(tǒng)故障種類多，下面分析一下具體實(shí)例。

1、回零不正確

為了解決這個(gè)問題，要分析一下數(shù)控銑床坐標(biāo)系的回零原理。分析回零過程，我們就可以對回零撞塊、限位開關(guān)等進(jìn)行仔細(xì)的檢查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)由于撞塊的右邊斜面粘了一個(gè)切屑，因此限位開關(guān)的滾輪只能平移一段距離后在閉合，這樣建立的零點(diǎn)柵格點(diǎn)也有所移動，從而造成零點(diǎn)偏差。

還有一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)故障，某軸回零操作后一直正向運(yùn)動，沒有減速過程，直至運(yùn)動到壓上限位開關(guān)，產(chǎn)生超限位報(bào)警。最后經(jīng)故障診斷檢查發(fā)現(xiàn)是是零點(diǎn)開關(guān)的電源線斷了，使PLC得不到零點(diǎn)的變化信號而沒有產(chǎn)生減速信號。對零點(diǎn)開關(guān)重新接線后故障排除。

2.數(shù)控系統(tǒng)無法顯示

數(shù)控銑床開機(jī)后系統(tǒng)電源指示燈不亮，且數(shù)控系統(tǒng)故障顯示器無顯示。該類故障涉及面較廣，在排除故障前，必須要對數(shù)控系統(tǒng)故障的硬件結(jié)構(gòu)非常熟悉。可以從下面幾個(gè)方面考慮：

1.亮度檢查。檢查顯示器的亮度及對比度調(diào)節(jié)旋鈕位置是否正常。

2.電纜連接檢查。檢查與顯示器有關(guān)的視頻信號電纜連接是否正常。

3.電壓檢查。檢查顯示器輸入單元電壓是否正常。

4.確定故障位置。顯示器無顯示，但CNC數(shù)控機(jī)床卻能正常執(zhí)行手動或自動操作，說明系統(tǒng)控制部分正常進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算及伺服控制，故障存在與顯示部分或CRT控制部分。

5.檢查視頻輸入信號。

6.主控制系統(tǒng)檢查。如顯示器無顯示，且機(jī)床不能動作，則數(shù)控系統(tǒng)故障很可能發(fā)生在數(shù)控系統(tǒng)的主控系統(tǒng)。

7.顯示器檢查。

3、數(shù)控系統(tǒng)能顯示但無動作及報(bào)警

首先要判斷故障是發(fā)生在機(jī)械部分還是CNC部分，可利用自診斷功能檢查接口信號。

4、進(jìn)給速度報(bào)警

是由光柵編碼器接受信號弱引起的。在進(jìn)給速度較快時(shí)，信號幅度明顯減小，不易接受。

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由于高精度、高速度、高效率及安全可靠的特點(diǎn)，數(shù)控系統(tǒng)在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床，能夠根據(jù)已編好的程序，使機(jī)床動作并加工零件。它綜合了機(jī)械、自動化、計(jì)算機(jī)、測量等最新技術(shù)，使用了從位移、位置、速度、壓力、溫度以及刀具磨損監(jiān)控等方面在數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中的傳感器。

位移監(jiān)測傳感器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用的傳感器主要有光電編碼器、直線光柵、接近開關(guān)、溫度傳感器、霍爾傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、速度傳感器等,主要用來檢測位置、直線位移和角位移、速度、壓力、溫度等。

數(shù)控機(jī)床對傳感器的要求

數(shù)控機(jī)床中的傳感器通常要滿足下列條件：

（1）可靠性高和抗干擾性強(qiáng)；

（2）滿足精度和速度的要求；

（3）使用維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境；

（4）成本低。

不同種類數(shù)控機(jī)床對傳感器的要求也不盡相同，一般來說，大型機(jī)床要求速度響應(yīng)高，中型和高精度數(shù)控機(jī)床以要求精度為主。

位移的檢測

位移檢測的傳感器主要有脈沖編碼器、直線光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等。

1、脈沖編碼器的應(yīng)用

脈沖編碼器是一種角位移（轉(zhuǎn)速）傳感器，它能夠把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖。脈沖編碼器可分為光電式、接觸式和電磁式三種，其中，光電式應(yīng)用比較多。

在圖中，X軸和Z軸端部分別配有光電編碼器，用于角位移測量和數(shù)字測速，角位移通過絲杠螺距能間接反映拖板或刀架的直線位移。

2、直線光柵的應(yīng)用

直線光柵是利用光的透射和反射現(xiàn)象制作而成，常用于位移測量，分辨力較高，測量精度比光電編碼器高，適應(yīng)于動態(tài)測量。

在進(jìn)給驅(qū)動中，光柵尺固定在床身上，其產(chǎn)生的脈沖信號直接反映了拖板的實(shí)際位置。用光柵檢測工作臺位置的伺服系統(tǒng)是全閉環(huán)控制系統(tǒng)。

3 、旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器是一種輸出電壓與角位移量成連續(xù)函數(shù)關(guān)系的感應(yīng)式微電機(jī)。旋轉(zhuǎn)變壓器由定子和轉(zhuǎn)子組成，具體來說，它由一個(gè)鐵心、兩個(gè)定子繞組和兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞組組成，其原、副繞組分別放置在定子、轉(zhuǎn)子上，原、副繞組之間的電磁耦合程度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角有關(guān)。

旋轉(zhuǎn)變壓器在同步隨動系統(tǒng)及數(shù)字隨動系統(tǒng)中可用于傳遞轉(zhuǎn)角或電信號；在解算裝置中可作為函數(shù)的解算之用，故也稱為解算器。

旋轉(zhuǎn)變壓器一般有兩極繞組和四極繞組兩種結(jié)構(gòu)形式。兩極繞組旋轉(zhuǎn)變壓器的定子和轉(zhuǎn)子各有一對磁極，四極繞組則各有兩對磁極，主要用于高精度的檢測系統(tǒng)。除此之外，還有多極式旋轉(zhuǎn)變壓器，用于高精度絕對式檢測系統(tǒng)。

4、感應(yīng)同步器的應(yīng)用

感應(yīng)同步器是利用兩個(gè)平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理制成的。其功能是將角度或直線位移轉(zhuǎn)變成感應(yīng)電動勢的相位或幅值，可用來測量直線或轉(zhuǎn)角位移。按其結(jié)構(gòu)可分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種。直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺兩部分組成，定尺安裝在機(jī)床床身上，滑尺安裝于移動部件上，隨工作臺一起移動；旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器定子為固定的圓盤，轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)動的圓盤。感應(yīng)同步器具有較高的精度與分辨力、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長、維護(hù)簡單、長距離位移測量、工藝性好、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。直線式感應(yīng)同步器目前被廣泛地應(yīng)用于大位移靜態(tài)與動態(tài)測量中，例如用于三坐標(biāo)測量機(jī)、程控?cái)?shù)控機(jī)床、高精度重型機(jī)床及加工中心測量裝置等。旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器則被廣泛地用于機(jī)床和儀器的轉(zhuǎn)臺以及各種回轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)中。

位置的檢測

位置傳感器可用來檢測位置，反映某種狀態(tài)的開關(guān)，和位移傳感器不同。位置傳感器有接觸式和接近式兩種。

1、 接觸式傳感器的應(yīng)用

接觸式傳感器的觸頭由兩個(gè)物體接觸擠壓而動作，常見的有行程開關(guān)、二維矩陣式位置傳感器等。行程開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、價(jià)格低廉。當(dāng)某個(gè)物體在運(yùn)動過程中，碰到行程開關(guān)時(shí)，其內(nèi)部觸頭會動作，從而完成控制，如在加工中心的X、Y、Z軸方向兩端分別裝有行程開關(guān)，則可以控制移動范圍。二維矩陣式位置傳感器安裝于機(jī)械手掌內(nèi)側(cè)，用于檢測自身與某個(gè)物體的接觸位置。

2、 接近開關(guān)的應(yīng)用

接近開關(guān)是指當(dāng)物體與其接近到設(shè)定距離時(shí)就可以發(fā)出“動作”信號的開關(guān)，它無需和物體直接接觸。接近開關(guān)有很多種類，主要有自感式、差動變壓器式、電渦流式、電容式、干簧管、霍爾式等。

接近開關(guān)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用主要是刀架選刀控制、工作臺行程控制、油缸及汽缸活塞行程控制等。

在刀架選刀控制中，如圖所示，從左至右的四個(gè)凸輪與接近開關(guān)SQ4～SQ1相對應(yīng)，組成四位二進(jìn)制編碼，每一個(gè)編碼對應(yīng)一個(gè)刀位，如0110對應(yīng)6號刀位；接近開關(guān)SQ5用于奇偶校驗(yàn)，以減少出錯。刀架每轉(zhuǎn)過一個(gè)刀位，就發(fā)出一個(gè)信號，該信號與數(shù)控系統(tǒng)的刀位指令進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)都艿牡段恍盘柵c指令刀位信號相符時(shí)，表示選刀完成。

霍爾傳感器是利用霍爾現(xiàn)象制成的傳感器。將鍺等半導(dǎo)體置于磁場中，在一個(gè)方向通以電流時(shí)，則在垂直的方向上會出現(xiàn)電位差，這就是霍爾現(xiàn)象。將小磁體固定在運(yùn)動部件上，當(dāng)部件靠近霍爾元件時(shí)，便產(chǎn)生霍爾現(xiàn)象，從而判斷物體是否到位。

速度的檢測

速度傳感器是一種將速度轉(zhuǎn)變成電信號的傳感器，既可以檢測直線速度，也可以檢測角速度，常用的有測速發(fā)電機(jī)和脈沖編碼器等。

測速發(fā)電機(jī)具有的特點(diǎn)是：

（1）輸出電壓與轉(zhuǎn)速嚴(yán)格成線性關(guān)系；

（2）輸出電壓與轉(zhuǎn)速比的斜率大?？煞殖山涣骱椭绷鲀深?。

脈沖編碼器在經(jīng)過一個(gè)單位角位移時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)脈沖，配以定時(shí)器便可檢測出角速度。

在數(shù)控機(jī)床中，速度傳感器一般用于數(shù)控系統(tǒng)伺服單元的速度檢測。

壓力的檢測

壓力傳感器是一種將壓力轉(zhuǎn)變成電信號的傳感器。根據(jù)工作原理，可分為壓電式傳感器、壓阻式傳感器和電容式傳感器。

它是檢測氣體、液體、固體等所有物質(zhì)間作用力能量的總稱，也包括測量高于大氣壓的壓力計(jì)以及測量低于大氣壓的真空計(jì)。

電容式壓力傳感器的電容量是由電極面積和兩個(gè)電極間的距離決定，因靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好、壓力量程大等特點(diǎn)近來得到了迅速發(fā)展。在數(shù)控機(jī)床中，可用它對工件夾緊力進(jìn)行檢測，當(dāng)夾緊力小于設(shè)定值時(shí)，會導(dǎo)致工件松動，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，停止走刀。另外，還可用壓力傳感器檢測車刀切削力的變化。再者，它還在潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)被用來檢測油路或氣路中的壓力，當(dāng)油路或氣路中的壓力低于設(shè)定值時(shí)，其觸點(diǎn)會動作，將故障信號送給數(shù)控系統(tǒng)。

溫度的檢測

溫度傳感器是一種將溫度高低轉(zhuǎn)變成電阻值大小或其它電信號的一種裝置。常見的有以鉑、銅為主的熱電阻傳感器、以半導(dǎo)體材料為主的熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器等。在數(shù)控機(jī)床上，溫度傳感器用來檢測溫度從而進(jìn)行溫度補(bǔ)償或過熱保護(hù)。

在加工過程中，電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)、移動部件的移動、切削等都會產(chǎn)生熱量，且溫度分布不均勻，造成溫差，使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生熱變形，影響零件加工精度，為了避免溫度產(chǎn)生的影響，可在數(shù)控機(jī)床上某些部位裝設(shè)溫度傳感器，感受溫度信號并轉(zhuǎn)換成電信號送給數(shù)控系統(tǒng)，進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

此外，在電動機(jī)等需要過熱保護(hù)的地方，應(yīng)埋設(shè)溫度傳感器，過熱時(shí)通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行過熱報(bào)警。

刀具磨損的監(jiān)控

刀具磨損到一定程度會影響到工件的尺寸精度和表面粗糙度，因此，對刀具磨損要進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)?shù)毒吣p時(shí)，機(jī)床主軸電動機(jī)負(fù)荷增大，電動機(jī)的電流和電壓也會變化，功率隨之改變，功率變化可通過霍爾傳感器檢測。功率變化到一定程度，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號，機(jī)車停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行刀具調(diào)整或更換。

隨著傳感器和數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，有些傳感器將被淘汰，如旋轉(zhuǎn)變壓器等，而新的傳感器將不斷出現(xiàn)，會使數(shù)控機(jī)床更加完善，自適應(yīng)更強(qiáng)。

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