क्या आप सीएनसी मशीन टूल के संदर्भ बिंदु रिटर्न के लिए दोष विश्लेषण और समस्या निवारण विधियों को जानते हैं?

सीएनसी मशीन टूल्स के संदर्भ बिंदु वापसी दोषों के विश्लेषण और उन्मूलन के तरीके
सार: यह शोधपत्र सीएनसी मशीन टूल्स के संदर्भ बिंदु पर लौटने के सिद्धांत का गहन विश्लेषण करता है, जिसमें बंद-लूप, अर्ध-बंद-लूप और खुले-लूप प्रणालियों को शामिल किया गया है। विशिष्ट उदाहरणों के माध्यम से, सीएनसी मशीन टूल्स के संदर्भ बिंदु वापसी दोषों के विभिन्न रूपों पर विस्तार से चर्चा की गई है, जिसमें दोष निदान, विश्लेषण विधियाँ और उन्मूलन रणनीतियाँ शामिल हैं, और मशीनिंग केंद्र मशीन टूल्स के उपकरण परिवर्तन बिंदु के लिए सुधार सुझाव प्रस्तुत किए गए हैं।
I. प्रस्तावना
मशीन टूल समन्वय प्रणाली स्थापित करने के लिए मैन्युअल संदर्भ बिंदु वापसी संचालन एक पूर्वापेक्षा है। अधिकांश सीएनसी मशीन टूल्स का स्टार्टअप के बाद पहला कार्य मैन्युअल रूप से संदर्भ बिंदु वापसी को संचालित करना होता है। संदर्भ बिंदु वापसी दोष प्रोग्राम प्रसंस्करण को बाधित करेंगे, और गलत संदर्भ बिंदु स्थिति मशीनिंग सटीकता को भी प्रभावित करेगी और यहाँ तक कि टक्कर दुर्घटना का कारण भी बन सकती है। इसलिए, संदर्भ बिंदु वापसी दोषों का विश्लेषण और उन्मूलन अत्यंत महत्वपूर्ण है।
II. सीएनसी मशीन टूल्स के सिद्धांत संदर्भ बिंदु पर लौटते हैं
(ए) सिस्टम वर्गीकरण
बंद-लूप सीएनसी प्रणाली: अंतिम रैखिक विस्थापन का पता लगाने के लिए एक फीडबैक डिवाइस से सुसज्जित।
अर्ध-बंद-लूप सीएनसी प्रणाली: स्थिति मापने वाला उपकरण सर्वो मोटर के घूर्णन शाफ्ट पर या लीड स्क्रू के अंत में स्थापित किया जाता है, और फीडबैक सिग्नल कोणीय विस्थापन से लिया जाता है।
ओपन-लूप सीएनसी प्रणाली: स्थिति पहचान फीडबैक डिवाइस के बिना।
(बी) संदर्भ बिंदु वापसी विधियाँ
संदर्भ बिंदु वापसी के लिए ग्रिड विधि
निरपेक्ष ग्रिड विधि: संदर्भ बिंदु पर लौटने के लिए निरपेक्ष पल्स एनकोडर या ग्रेटिंग रूलर का उपयोग करें। मशीन टूल डिबगिंग के दौरान, पैरामीटर सेटिंग और मशीन टूल शून्य रिटर्न ऑपरेशन के माध्यम से संदर्भ बिंदु निर्धारित किया जाता है। जब तक डिटेक्शन फीडबैक तत्व की बैकअप बैटरी प्रभावी रहती है, तब तक मशीन चालू होने पर हर बार संदर्भ बिंदु की स्थिति की जानकारी दर्ज की जाती है, और संदर्भ बिंदु वापसी ऑपरेशन को दोबारा करने की आवश्यकता नहीं होती है।
वृद्धिशील ग्रिड विधि: संदर्भ बिंदु पर लौटने के लिए वृद्धिशील एनकोडर या ग्रेटिंग रूलर का उपयोग करें, और मशीन को हर बार चालू करने पर संदर्भ बिंदु वापसी प्रक्रिया आवश्यक है। एक विशिष्ट सीएनसी मिलिंग मशीन (FANUC 0i प्रणाली का उपयोग करके) को उदाहरण के रूप में लेते हुए, शून्य बिंदु पर लौटने के लिए इसकी वृद्धिशील ग्रिड विधि का सिद्धांत और प्रक्रिया इस प्रकार है:
मोड स्विच को "रेफ़रेंस पॉइंट रिटर्न" गियर पर स्विच करें, रेफ़रेंस पॉइंट रिटर्न के लिए अक्ष चुनें, और अक्ष का पॉज़िटिव जॉग बटन दबाएँ। अक्ष तेज़ गति से रेफ़रेंस पॉइंट की ओर बढ़ता है।
जब वर्कटेबल के साथ गतिमान मंदन ब्लॉक, मंदन स्विच के संपर्क को दबाता है, तो मंदन संकेत चालू (ON) से बंद (OFF) हो जाता है। वर्कटेबल फ़ीड मंद हो जाती है और मापदंडों द्वारा निर्धारित धीमी फ़ीड गति से चलती रहती है।
जब डिसेलेरेशन ब्लॉक डिसेलेरेशन स्विच को रिलीज़ करता है और संपर्क अवस्था बंद से चालू हो जाती है, तो सीएनसी सिस्टम एनकोडर पर पहले ग्रिड सिग्नल (जिसे एक-क्रांति सिग्नल पीसीजेड भी कहा जाता है) के प्रकट होने की प्रतीक्षा करता है। जैसे ही यह सिग्नल दिखाई देता है, वर्कटेबल की गति तुरंत रुक जाती है। उसी समय, सीएनसी सिस्टम एक संदर्भ बिंदु वापसी पूर्णता संकेत भेजता है, और संदर्भ बिंदु लैंप जल उठता है, जो दर्शाता है कि मशीन टूल अक्ष सफलतापूर्वक संदर्भ बिंदु पर वापस आ गया है।
संदर्भ बिंदु वापसी के लिए चुंबकीय स्विच विधि
ओपन-लूप प्रणाली आमतौर पर संदर्भ बिंदु पर वापसी की स्थिति निर्धारित करने के लिए एक चुंबकीय प्रेरण स्विच का उपयोग करती है। एक विशिष्ट सीएनसी खराद को उदाहरण के रूप में लेते हुए, संदर्भ बिंदु पर वापसी के लिए इसकी चुंबकीय स्विच विधि का सिद्धांत और प्रक्रिया इस प्रकार है:
पहले दो चरण संदर्भ बिंदु वापसी के लिए ग्रिड विधि के संचालन चरणों के समान हैं।
जब डिसेलेरेशन ब्लॉक डिसेलेरेशन स्विच को रिलीज़ करता है और संपर्क स्थिति बंद से चालू हो जाती है, तो सीएनसी सिस्टम इंडक्शन स्विच सिग्नल के आने का इंतज़ार करता है। जैसे ही यह सिग्नल दिखाई देता है, वर्कटेबल की गति तुरंत रुक जाती है। उसी समय, सीएनसी सिस्टम एक रेफरेंस पॉइंट रिटर्न कम्प्लीशन सिग्नल भेजता है, और रेफरेंस पॉइंट लैंप जल उठता है, जो दर्शाता है कि मशीन टूल सफलतापूर्वक अक्ष के रेफरेंस पॉइंट पर वापस आ गया है।
III. सीएनसी मशीन टूल्स का दोष निदान और विश्लेषण संदर्भ बिंदु पर लौटना
जब सीएनसी मशीन टूल के संदर्भ बिंदु रिटर्न में कोई खराबी आती है, तो सरल से जटिल तक के सिद्धांत के अनुसार व्यापक निरीक्षण किया जाना चाहिए।
(ए) अलार्म के बिना दोष
एक निश्चित ग्रिड दूरी से विचलन
गलती घटना: जब मशीन टूल शुरू किया जाता है और संदर्भ बिंदु पहली बार मैन्युअल रूप से वापस आ जाता है, तो यह एक या कई ग्रिड दूरी से संदर्भ बिंदु से विचलित हो जाता है, और बाद में विचलन दूरी हर बार तय होती है।
कारण विश्लेषण: आमतौर पर, मंदी ब्लॉक की स्थिति गलत होती है, मंदी ब्लॉक की लंबाई बहुत कम होती है, या संदर्भ बिंदु के लिए उपयोग किए जाने वाले निकटता स्विच की स्थिति अनुचित होती है। इस प्रकार की खराबी आमतौर पर मशीन टूल को पहली बार स्थापित और डीबग करने के बाद या किसी बड़े ओवरहाल के बाद होती है।
समाधान: मंदी ब्लॉक या निकटता स्विच की स्थिति को समायोजित किया जा सकता है, और संदर्भ बिंदु वापसी के लिए तेज फ़ीड गति और तेज फ़ीड समय स्थिरांक को भी समायोजित किया जा सकता है।
एक यादृच्छिक स्थिति या एक छोटे ऑफसेट से विचलन
दोष घटना: संदर्भ बिंदु की किसी भी स्थिति से विचलन, विचलन मूल्य यादृच्छिक या छोटा है, और विचलन दूरी हर बार संदर्भ बिंदु वापसी ऑपरेशन के बराबर नहीं है।
कारण विश्लेषण:
बाहरी हस्तक्षेप, जैसे केबल परिरक्षण परत की खराब ग्राउंडिंग, और पल्स एनकोडर की सिग्नल लाइन उच्च-वोल्टेज केबल के बहुत करीब है।
पल्स एनकोडर या ग्रेटिंग रूलर द्वारा प्रयुक्त विद्युत आपूर्ति वोल्टेज बहुत कम है (4.75V से कम) या इसमें कोई खराबी है।
गति नियंत्रण इकाई का नियंत्रण बोर्ड ख़राब है।
फ़ीड अक्ष और सर्वो मोटर के बीच युग्मन ढीला है।
केबल कनेक्टर का संपर्क खराब है या केबल क्षतिग्रस्त है।
समाधान: विभिन्न कारणों के अनुसार संगत उपाय किए जाने चाहिए, जैसे ग्राउंडिंग में सुधार करना, बिजली की आपूर्ति की जांच करना, नियंत्रण बोर्ड को बदलना, कपलिंग को कसना और केबल की जांच करना।
(बी) अलार्म के साथ दोष
गति कम न करने के कारण ओवर-ट्रैवल अलार्म
दोष घटना: जब मशीन टूल संदर्भ बिंदु पर वापस लौटता है, तो कोई मंदन क्रिया नहीं होती है, और यह तब तक गतिमान रहता है जब तक कि यह सीमा स्विच को छूकर ओवर-ट्रैवल के कारण रुक नहीं जाता। संदर्भ बिंदु पर वापसी के लिए हरी बत्ती नहीं जलती है, और सीएनसी सिस्टम "तैयार नहीं" स्थिति दिखाता है।
कारण विश्लेषण: संदर्भ बिंदु वापसी के लिए मंदी स्विच विफल हो जाता है, स्विच संपर्क को दबाए जाने के बाद रीसेट नहीं किया जा सकता है, या मंदी ब्लॉक ढीला और विस्थापित होता है, जिसके परिणामस्वरूप मशीन टूल संदर्भ बिंदु पर वापस आने पर शून्य-बिंदु पल्स काम नहीं करता है, और मंदी संकेत सीएनसी सिस्टम में इनपुट नहीं किया जा सकता है।
समाधान: मशीन टूल के ओवर-ट्रैवल को समन्वित करने के लिए "ओवर-ट्रैवल रिलीज़" फ़ंक्शन बटन का उपयोग करें, मशीन टूल को ट्रैवल रेंज के भीतर वापस ले जाएं, और फिर जांचें कि क्या संदर्भ बिंदु रिटर्न के लिए मंदी स्विच ढीला है और क्या संबंधित ट्रैवल स्विच मंदी सिग्नल लाइन में शॉर्ट सर्किट या ओपन सर्किट है।
मंदी के बाद संदर्भ बिंदु न मिलने के कारण अलार्म
दोष घटना: संदर्भ बिंदु वापसी प्रक्रिया के दौरान मंदी होती है, लेकिन यह तब तक रुक जाती है जब तक यह सीमा स्विच और अलार्म को नहीं छूती है, और संदर्भ बिंदु नहीं मिलता है, और संदर्भ बिंदु वापसी ऑपरेशन विफल हो जाता है।
कारण विश्लेषण:
एनकोडर (या ग्रेटिंग रूलर) शून्य ध्वज संकेत नहीं भेजता है जो यह दर्शाता है कि संदर्भ बिंदु वापसी ऑपरेशन के दौरान संदर्भ बिंदु वापस आ गया है।
संदर्भ बिंदु रिटर्न की शून्य अंक स्थिति विफल हो जाती है।
संदर्भ बिंदु रिटर्न का शून्य ध्वज संकेत संचरण या प्रसंस्करण के दौरान खो जाता है।
मापन प्रणाली में हार्डवेयर विफलता है, और संदर्भ बिंदु वापसी का शून्य ध्वज संकेत पहचाना नहीं गया है।
समाधान: सिग्नल ट्रैकिंग विधि का उपयोग करें और गलती के कारण का न्याय करने और संबंधित प्रसंस्करण करने के लिए एनकोडर के संदर्भ बिंदु रिटर्न के शून्य ध्वज सिग्नल की जांच करने के लिए एक ऑसिलोस्कोप का उपयोग करें।
संदर्भ बिंदु की गलत स्थिति के कारण अलार्म
दोष घटना: संदर्भ बिंदु वापसी प्रक्रिया के दौरान मंदी होती है, और संदर्भ बिंदु वापसी का शून्य ध्वज संकेत दिखाई देता है, और शून्य पर ब्रेक लगाने की प्रक्रिया भी होती है, लेकिन संदर्भ बिंदु की स्थिति गलत होती है, और संदर्भ बिंदु वापसी ऑपरेशन विफल हो जाता है।
कारण विश्लेषण:
संदर्भ बिंदु वापसी का शून्य ध्वज संकेत छूट गया है, और मापन प्रणाली इस संकेत को तभी ढूंढ सकती है और रोक सकती है जब पल्स एनकोडर एक और चक्कर घुमा ले, ताकि कार्य-तालिका संदर्भ बिंदु से चयनित दूरी पर एक स्थिति पर रुक जाए।
मंदीकरण ब्लॉक संदर्भ बिंदु स्थिति के बहुत करीब है, और निर्देशांक अक्ष तब रुक जाता है जब यह निर्दिष्ट दूरी तक नहीं जाता है और सीमा स्विच को छूता है।
सिग्नल हस्तक्षेप, ढीला ब्लॉक, तथा संदर्भ बिंदु रिटर्न के शून्य फ्लैग सिग्नल के बहुत कम वोल्टेज जैसे कारकों के कारण, वह स्थिति जहां वर्कटेबल रुकती है, गलत होती है तथा उसमें कोई नियमितता नहीं होती है।
समाधान: विभिन्न कारणों के अनुसार प्रक्रिया करें, जैसे मंदी ब्लॉक की स्थिति को समायोजित करना, सिग्नल हस्तक्षेप को समाप्त करना, ब्लॉक को कसना और सिग्नल वोल्टेज की जांच करना।
पैरामीटर परिवर्तन के कारण संदर्भ बिंदु पर वापस न लौटने के कारण अलार्म
दोष घटना: जब मशीन टूल संदर्भ बिंदु पर वापस लौटता है, तो यह "संदर्भ बिंदु पर वापस नहीं लौटा" अलार्म भेजता है, और मशीन टूल संदर्भ बिंदु वापसी कार्रवाई को निष्पादित नहीं करता है।
कारण विश्लेषण: यह सेट मापदंडों को बदलने के कारण हो सकता है, जैसे कि कमांड आवर्धन अनुपात (सीएमआर), पता लगाने का आवर्धन अनुपात (डीएमआर), संदर्भ बिंदु वापसी के लिए तेज फ़ीड गति, मूल के पास मंदी की गति शून्य पर सेट होती है, या मशीन टूल ऑपरेशन पैनल पर तेज आवर्धन स्विच और फ़ीड आवर्धन स्विच 0% पर सेट होते हैं।
समाधान: संबंधित मापदंडों की जांच करें और उन्हें सही करें।
IV. निष्कर्ष
सीएनसी मशीन टूल्स के संदर्भ बिंदु वापसी दोषों में मुख्य रूप से दो स्थितियाँ शामिल हैं: अलार्म के साथ संदर्भ बिंदु वापसी विफलता और अलार्म के बिना संदर्भ बिंदु बहाव। अलार्म के साथ दोषों के लिए, सीएनसी प्रणाली मशीनिंग प्रोग्राम को निष्पादित नहीं करेगी, जिससे बड़ी मात्रा में अपशिष्ट उत्पादों के उत्पादन से बचा जा सकता है; जबकि अलार्म के बिना संदर्भ बिंदु बहाव दोष को अनदेखा करना आसान है, जिससे संसाधित भागों के अपशिष्ट उत्पाद या बड़ी संख्या में अपशिष्ट उत्पाद भी हो सकते हैं।
मशीनिंग केंद्र मशीनों के लिए, चूँकि कई मशीनें उपकरण परिवर्तन बिंदु के रूप में निर्देशांक अक्ष संदर्भ बिंदु का उपयोग करती हैं, इसलिए दीर्घकालिक संचालन के दौरान संदर्भ बिंदु वापसी दोष, विशेष रूप से गैर-अलार्म संदर्भ बिंदु बहाव दोष, आसानी से उत्पन्न हो सकते हैं। इसलिए, एक दूसरा संदर्भ बिंदु निर्धारित करने और संदर्भ बिंदु से एक निश्चित दूरी पर स्थिति के साथ G30 X0 Y0 Z0 निर्देश का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। हालाँकि इससे टूल मैगज़ीन और मैनिपुलेटर के डिज़ाइन में कुछ कठिनाइयाँ आती हैं, यह संदर्भ बिंदु वापसी विफलता दर और मशीन टूल की स्वचालित उपकरण परिवर्तन विफलता दर को बहुत कम कर सकता है, और मशीन टूल चालू होने पर केवल एक संदर्भ बिंदु वापसी की आवश्यकता होती है।