CHƢƠNG 4: PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA TRỄ TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG NHIỀU TRỤC
4.2.2.1. Cụm điều khiển
Cụm điều khiển máy được coi là trái tim của máy công cụ điều khiển số. Nó có nhiệm vụ liên kết tất cả các chức năng để điều khiển máy. Các chức năng bao gồm: vào/ ra số liệu, xử lý các số liệu và ghép nối máy với các thiết bị ngoại vi.
a. Số liệu vào (data input)
Chức năng này bao gồm: chức năng vào và lưu trữ số liệu. Đó là số liệu mô tả đường chuyển động của dụng cụ và điều kiện gia công sản phẩm. Bao gồm:
- Giá trị quỹ đạo đặt
- Các số liệu vào công nghệ: số liệu xác định vị trí, lượng chạy dao, hiệu chỉnh chiều dài, đường kính dụng cụ, các yêu cầu điều khiển đóng ngắt hệ thống bôi trơn, làm mát chi tiết,…
b. Xử lý số liệu (data processing)
Cấu trúc chương trình điều khiển được được đưa vào cụm MCU và được nó mã hoá thành số nhị phân sau đó được lưu truyền độngữ vào cụm nhớ đệm.
c. Số liệu ra (data output)
Số liệu đưa ra của MCU là tín hiệu vị trí, lượng chạy dao và các tốc độ truyền động thành phần cho các trục X, Y, Z. Các tín hiệu này được gửi tới mạch điều khiển servo để sinh ra tín hiệu điều khiển động cơ. Trong cụm dẫn động, động cơ luôn có mạch khuyếch đại bởi vì tín hiệu trước khi đưa vào cụm dẫn động rất nhỏ không đủ công suất để động cơ làm việc.
d. Ghép nối vào/ra (machine I/O interface)
Các tín hiệu rời rạc yêu cầu từ số liệu vào như chiều quay trục chính, đóng mở động cơ làm mát, bôi trơn, dừng khẩn cấp, dừng chu trình và các tín hiệu khác từ máy công cụ gửi tới hệ điều khiển CNC
e. Phần mềm ứng dụng
Chương trình ứng dụng còn gọi là chương trình NC (Numberical Compute). Chương trình cho phép mô tả đường chuyển động của dụng cụ trong quá trình gia công, kiểu chuyển động: chạy nhanh, nội suy thẳng, nội suy vòng, điều kiện cắt, tốc độ trục chính, lượng ăn dao, chiều sâu cắt. Chương trình ứng dụng có thể viết bằng hai cách: Chương trình mã G và chương trình tham số.
4.2.2.2. Encoder
Trong số những loại cảm biến đo vị trí, Encoder là loại được sử dụng cho những ứng dụng đòi hỏi độ phân giải và độ tin cậy trung bình. Encoder chia làm hai loại: Encoder quay và Encoder thẳng.
Các trục của máy CNC thường được trang bị các dụng cụ đo vị trí để xác định tọa độ của bàn máy và của dao cụ thiết bị đo này thường là các bộ Encoder thẳng (hình 4-4).
Các Encoder thẳng đo khoảng cách dịch chuyển tức là xác định tọa độ thực tế tức thời của các trục tọa độ. Các đại lượng để đo ở đây là những đoạn đường
tọa độ. Tín hiệu đầu ra của Encoder thẳng được đưa về so sánh với giá trị đặt của vị trí, kết quả được đưa vào đầu vào của bộ điều chỉnh vị trí.
Mặt khác trên Encoder thẳng còn trang bị một vài điểm chuẩn (Reference Mark) được chỉ ra trên hình 4-5.
Mục đích để thiết lập lại (xác định lại) toạ độ của các trục sau mỗi lần khởi động máy. Nếu khởi động lại máy sau khi có điện trở lại thì các trục toạ độ phải di chuyển và khi qua các điểm chuẩn (Reference Mark) nó sẽ phát ra một tín hiệu, tín hiệu này được truyền đến hệ CNC lúc đó hệ điều khiển mới xác định được tọa độ của nó đồng thời hiển thị giá trị tọa độ thực tế lên màn hình. Vì vậy, chỉ sau khi chạy hết các trục về các điểm quy chuẩn (Reference Mark) thì mới thực hiện được gia công trên máy.