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数控加工中心刀具识别系统原理及应用

发布时间:2022-07-28 02:07:23 来源:hth体育备用 作者:hth体育直播

内容简介:  现代自动控制领域没有自动化的识别是无法想象的。自动化识别技术有很多方法:条形码、机械编码、微波技术、或者感应识别技术。要从以上的方法中作出一个正确的选择并不容易,但是实践证明感应式识别技术是一个行之有效的方法,特别是应用于生产和装配领域。感应式原理能够保证在恶劣的周围环境下有效工作,非接触式的工作方式确保了系统的高可靠性和稳定性,感应式识别技术是在恶劣的工业现场应用的正确选择。  识别硬件系统由编码块、读写头、处理器组成。编码块:接收能量信号作为其电源,并将其数据以脉冲调制信号传输给读 / 写头。读写头:同编码块进行数据传输,发送...
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  现代自动控制领域没有自动化的识别是无法想象的。自动化识别技术有很多方法:条形码、机械编码、微波技术、或者感应识别技术。要从以上的方法中作出一个正确的选择并不容易,但是实践证明感应式识别技术是一个行之有效的方法,特别是应用于生产和装配领域。感应式原理能够保证在恶劣的周围环境下有效工作,非接触式的工作方式确保了系统的高可靠性和稳定性,感应式识别技术是在恶劣的工业现场应用的正确选择。

  识别硬件系统由编码块、读写头、处理器组成。编码块:接收能量信号作为其电源,并将其数据以脉冲调制信号传输给读 / 写头。读写头:同编码块进行数据传输,发送70k Hz 的能量信号并接收从编码块传回的数据信号。能量信号上带有载波,能够同时将数据写入编码块的存储器。处理器:控制编码块和读 / 写头之间的双向数据传输,并作为缓冲存储器。处理器好比上位机和编码块之间的桥梁。

  读写头通过电磁感应非接触式读 / 写编码块信息,并将读取刀具信息传输到处理器进行缓存,处理器通过现场 Profibus 总线与机床 PC/PLC 进行通讯,将数据输送存储在PLC 中。

  要执行读取或写入作业,编码块必须位于读写头的活动区域。读写作业具有以下序列:

  a.PLC 将以下内容发送至输出缓冲区:- 指令指示符至子地址 01Hex,- 读 取 或 写 入 的 起 始 地 址 至 子 地 址02Hex/03Hex,- 读 取 或 写 入 的 字 节 数 至 子 地 址04Hex/05Hex,- 字节头中的 CT 位,根据编码块类型(缓冲区大小),- 并将字节头中的 AV 位设定为高位。b. 处理器:- 接收请求(输入缓冲区字节头中的 AA位设定为高位),- 开始传送数据;读取=从编码块到输入缓冲区,写入=从输出缓冲区到编码块。更多的数据以数据块的形式发送 (带第 2 字节头的缓冲区大小=缓冲器大小 -2),(不带第 2 字节头的缓冲区大小=缓冲器大小 -1)。2 个字节头中的转换字节用来作为 PLC和处理器之间的一种数据交换。c. 处理器已正确地处理指令(输入缓冲区字节头里的 AE 位)。如果在执行指令过程中发生故障,则故障代码将写入输入缓冲区的子地址 01Hex 并且输入缓冲区字节头的AF 位将会重设。

  编码块与读 / 写头之间通过电磁感应非接触式进行数据交换,编码块所需电源也由与读 / 写头之间的电磁耦合提供,所以读 /写头与编码块之间正确可靠传输数据的关键在于特定的空间距离内,读 / 写头与编码块之间应保证充分的数据读写时间。对于静态(设置参数:第 2 字节第 5 位 =0)读写过程而言,编码块在读写头前完全禁止,这就允许它们两者之间能有一个较大的空间距离。对于动态(设置参数:第 2 字节第 5 位 =1)过程而言,编码块要在很短的时间内被读或写,必须有一个较短的空间距离以保证有足够大的读 / 写通道。每个读写头有与之配套的编码块(它们之间的配对取决于物理尺寸的大小和天线区域的结构),读 / 写头与编码块之间的距离和允许的水平偏移量。

  将编码块通过胶水镶嵌粘到刀柄上,编码块写好刀具信息,主要包括:刀号、识别号、刀具实际长度、刀具实际半径、长度公差、最大允许的使用寿命、实际刀具寿命 \ 实际使用频率、刀具状态、刀具切割半径、刀具测量状态、刀具重量、测量单位、刀具磨损长度、刀具半径磨损量、大刀具标识、刀具长度补偿值等。读写头安装在刀库的入口处,刀具装刀入库前会将刀具信息读入 CNC 系统,刀具从刀库取出时会把数据写入刀库中,从而完成刀具信息的读与写过程,从加工准备到加工过程,整个生产过程中进行不间断的数据信息流。

  机床在装 / 卸载刀具过程经常发生刀具信息读取失败故障,最主要有两个原因:(1)距离调得太近导致干涉磨损读写头。(2)距离调得太远无法读取。根据现场故障总结经验得出最终标准距离为 1mm ≤ M ≤ 1.5mm数据传输最佳。

  通过本文了解刀具识别系统的硬件组成、元件的作用及整个系统的工作原理,认识了编码块无需电源和数据备份,读写头无需精确安装定位,在快速运动中就可以对编码块进行读写。在调整读写头与编码块的距离过程中有了参考值,不至于调整距离出现问题导致故障发生,也可以缩短该系统故障的处理时间。

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