Đề Tài Sử Dụng CARD PCL832 Điều Khiển Máy CNC

Trình độ hiện tại của máy CNC: Các chức năng tính toán trong hệ thống CNC ngày càng hoàn thiện và đạt tốc độ xử lý cao do tiếp tục ứng dụng những thành tựu phát triển của các bộ vi xử lý

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, việc chuyển giao công nghệ trên lĩnh vực máy công cụ và thiết bị điều khiển theo chương trình số CNC cho các xí nghiệp công nghiệp dân sự và quốc phòng ngày một phát triển Tuy nhiên một vấn đề đặt ra là việc chuyển đổi từ máy cộng cụ thông thường hiện nay sang sử dụng máy CNC rất tốn kém Do đó yêu cầu đặt ra là việc cải tiến các máy công cụ thông thường thành máy CNC để có thể tiết kiệm chi phí

Đề tài luận văn: “SỬ DỤNG CARD PCL-832 ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC” trình bày một giải pháp cho vấn đề trên Việc sử

dụng card Pcl-832 để điều khiển máy công cụ là nhằm tận dụng những ưu điểm của máy vi tính trong điều khiển tự động Với máy vi tính, ta có thể tạo những chương trình có giao diện dễ sử dụng, có thể chạy mô phỏng…giúp cho việc sử dụng các máy công cụ được dễ dàng hơn và tăng độ chính xác trong quá trình vận hành máy Bên cạnh đó phần mềm đồ hoạ AutoCad ngày càng trở nên phổ biến Vì thế việc thiết kế trước chi tiết cần gia công bằng AutoCad và sau đó thực hiện chuyển sang mã CNC giúp người thiết kế tiết kiệm thời gian rất nhiều và có cái nhìn tổng quan hơn về chi tiết đó

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu - 8

PHẦN I: THAM KHẢO LÝ THUYẾT

Chương I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MÁY CNC - 10

A MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ - 10

I Máy công cụ điều khiển theo chương trình số( CNC) -10

II Các dạng điều khiển khác - 12

1 Điều khiển trực tuyến DNC - 12

2 Điều khiển thích nghi AC - 14

3 Hệ thống gia công linh hoạt FMS - 16

III Đặc điểm cấu trúc của máy CNC - 17

IV Lập trình cho máy CNC - 20

B CÁC ĐIỂM CẦN QUAN TÂM KHI LẬP TRÌNH TRÊN MÁY CNC - 23

I Hệ toạ độ - 23

1 Điểm zero chương trình - 23

2 Điểm khởi hành - 24

3 Hệ toạ độ gia công - 24

4 Điểm chuẩn - 25

5 Lập trình theo toạ độ tuyệt đối và theo toạ độ gia số -25

II Điều khiển đường dịch chuyển trên máy CNC 26 1 Những khái niệm liên quan đến phép đo vị trí 26 2 Các phương pháp đo - 27

b Phương pháp đo vị trí bàng đại lượng số- - 27

c Phương pháp đo vị trí trực tiếp - 28

d Phương pháp đo vị trí không rực tiếp - 29

e Phương pháp đo vị trí tuyệt đối - 30

f Phương pháp đo vị trí theo chu kỳ - 30

g Phương pháp đo vị trí kiểu gia số - 31

3 Các dụng cụ đo vị trí - 31

a Dụng cụ đo vị trí kiểu tương tự - 31

b Dụng cụ đo vị trí kiểu số - 33

4 Các loại dịch chuyển - 40

a Điều khiển dịch chuyển điểm - 40

b Điều khiển đoạn hay đường thẳng - 40

c Điều khiển biên dạng tuyến tính và phi tuyến

trong -mặt phẳng hay trong không gian - 40

C CÁC CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC 41 I Bảng mã điều kiện dịch chuyển G - 41

II Ý nghĩa một số chức năng - 44

1 Chọn mặt phẳng - 44

2 Thời gian duy trì - 50

3 Kiểm tra dừng chính xác - 50

4 Mode kiểm tra dừng chính xác và mode gia công cắt -51

5 Lập trình điểm zero tuyệt đối - 51

6 Hệ toạ độ chi tiết - 52

7 Thiết lập hệ toạ độ cục bộ - 52

8 Thay đổi hệ thống đo lường Inch/ met 53

9 Bù trừ chiều dài dao - 53

10 Bù trừ Offset dao theo chiều dịch chuyển- 53 11 Bù trừ dao phía bên trái/ phải - 61

Chương II: ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ - 57

I Đặc tính cơ tĩnh của đông cơ một chiều - 57

II Sơ lược các phương pháp điều khiển tốc độ đọâng cơ một chiều - 61

1 Điều khiển điện áp phần ứng - 61

2 Điều khiển từ thông - 62

3 Điều khiển hỗn hợp điện áp phần ứng và từ thông kích từ - 62

4 Điều khiển điện trở phần ứng - 63

III Khởi động động cơ một chiều - 64

IV Các trạng thái hãm - 65

1 Hãm tái sinh - 65

2 Hãm động năng - 66

3 Hãm ngược - 69

V Hệ truyền động động cơ một chiều kích từ độc lập có hãm - 70

Chương III: GIỚI THIỆU VỀ CARD PCL-832 I Giới thiệu chung - 72

2 Ưùng dụng - 73

3 Các đặc điểm chi tiết - 73

4 Tính năng chung - 73

II Cài đặt - 74

1 Thiết lập các DipSwitch và Jumper - 74

2 Bộ nhân ngõ vào - 74

3 Mức ngắt tràn Counter và thời gian DDA- 75 4 Mức trạng thái đợi I/O - 75

III Chức năng các chân giao tiếp ngoài - 76

1 Cổng DB-25( ngõ vào tín hiệu phản hồi)- - 76

2 Cổng DB-9 (ngõ ra tín hiệu điều khiển)- - - 76

3 Kết nối tín hiệu - 77

4 Các đầu Test và các biến trở chỉnh tầm- - 77

IV Nguyên lý hoạt động của Card Pcl-832 78

1 Phân tích vi phân số - 78

2 Điều khiển vị trí hồi tiếp vòng kín - 79

3 Quá trình hoạt đôïng - 79

4 Thời gian trong chu kỳ DDA - 80

5 Vùng đệm chứa xung DDA - 81

6 Scaling Gain - 81

7 Error Counter - 81

8 Điện áp D/A converter - 82

9 Thanh ghi trạng thái - 82

10 Bộ biến đổi tần số sang điện áp - 83

V Cấu trúc các thanh ghi - 83

1 Chức năng các thanh ghi - 83

2 Nội dung thanh ghi - 84

Chương IV: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD VÀ DẠNG THỨC DXF I Giới thiệu phần mềm Autocad và dạng thức Dxf 91 II Cấu trúc file Dxf - 92

PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG Chương I: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG I Mô hình - 99

II Sơ đồ khối hệ thống điều khiển vị trí - 100

III Mạch động lực - 100

1 Khối tạo xung tam giác - 102

2 Khối so sánh - 103

3 Khối xác đinh chiều quay - 104

4 Khối cách ly - 106

5 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất và mạch điều khiển -106

Chương II: THIẾT KẾ PHẦN MỀM I Tính toán khi thay đổi hệ toạ độ chi tiết- 107 1 Dùng trong lệnh G92 - 107

2 Dùng trong các lệnh G54-G59 - 107

II Thuật toán giải tìm tâm cung tròn khi dữ liệu đầu vào là điểm đầu, điểm cuối và bán kính - 108

chiều -chạy dao - 113

IV Tính toán khi chuyển sang toạ độ cực - 116

V Thuật toán bù trừ dao trái /phải - 117

1 Bù dao trái /phải đơn giản - 117

2 Bù dao trái /phải phức tạp - 121

VI Tính toán nội suy đoạn thẳng theo lượng chạy dao F125 VII Di chuyển quãng đường dài L trên một trục với lượng chạy dao F - 125

VIII Di chuyển quãng đường dài L trên ba trục với lượng chạy dao F - 127

VIII Thuật giải di chuyển dao về điểm chuẩn- - 129

PHẦN III: PHỤ LỤC A CÁC GIAO DIỆN SỬ DỤNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH - 133

1 Giao diện chính - 133

2 Giao diện chuyển mã từ AutoCad sang bảng mã của CNC - 134

3 Giao diện cài đặt thông số cho máy CNC- 135 4 Giao diên chạy máy CNC - 136

B CHƯƠNG TRÌNH - 137

PHẦN I:

THAM KHẢO LÝ THUYẾT

CHÖÔNG I

GIÔÙI THIEÔU SÔ LÖÔÏC MAÙY CNC

A MAÙY COĐNG CÚ ÑIEĂU KHIEƠN THEO CHÖÔNG TRÌNH SOÂ (CNC)

I MAÙY COĐNG CÚ ÑIEĂU KHIEƠN THEO CHÖÔNG TRÌNH SOÂ (MAÙY CNC):

Laø theâ heô maùy cođng cú ñöôïc ñieău khieơn theo chöông trình vieât baỉng maõ kyù töï soâ, chöõ caùi vaø caùc kyù töï chuyeđn dúng khaùc, trong ñoù heô thoâng ñieău khieơn coù caøi ñaịt caùc boô vi xöû lyù µP

(Microprocessor) laøm vieôc vôùi caùc chu kyø thôøi gian töø 1 ñeân 20µs

vaø coù boô nhôù toâi thieơu 4 Kbyte, ñạm nhieôm caùc chöùc naíng cô bạn cụa chöông trình ñieău khieơn soâ nhö: tính toaùn tóa ñoô tređn caùc trúc ñieău khieơn theo thôøi gian thöïc, giaùm saùt caùc tráng thaùi cụa maùy, tính toaùn caùc giaù trò buø tröø dao cú, tính toaùn noôi suy trong ñieău khieơn quyõ ñáo bieđn dáng (tuyeân tính vaø phi tuyeân), thöïc hieôn so saùnh caùc giaù trò mong muoân _ thöïc teâ…

Öu ñieơm cô bạn cụa maùy CNC:

- So vôùi caùc maùy cođng cú ñieău khieơn baỉng tay, sạn phaơm töø maùy CNC khođng phú thuoôc vaøo tay ngheă cụa ngöôøi ñieău khieơn maø phú thuoôc vaøo noôi dung chöông trình ñöôïc ñöa vaøo maùy Ngöôøi ñieău khieơn chư chụ yeâu laø theo doõi kieơm tra caùc chöùc naíng hoát ñoỗng cụa maùy

- Ñoô chính xaùc laøm vieôc cao Thođng thöôøng caùc maùy CNC coù ñoô chính xaùc maùy laø 0.001mm, do ñoù coù theơ ñát ñöôïc ñoô chính xaùc cao hôn

- Chaât löôïng gia cođng oơn ñònh, ñoô chính xaùc laịp lái cao

- Toâc ñoô caĩt cao.Nhôø caâu truùc cô khí beăn chaĩc cụa maùy, nhöõng vaôt lieôu caĩt hieôn ñái nhö kim loái cöùng hay goâm oxit coù theơ ñöôïc söû dúng toât hôn

- Thời gian gia công ngắn hơn.

Các ưu điểm khác:

- Máy CNC có tính linh hoạt cao trong công việc lập trình, tiết kiệm thời gian chỉnh máy, đạt được tính kinh tế cao ngay cả trong việc gia công hàng loạt các sản phẩm nhỏ

- Ít phải dừng máy vì kỹ thuật, do đó chi phí do dừng máy nhỏ

- Tiêu hao do kiểm tra ít, giá thành đo kiểm giảm

- Thời gian hiệu chỉnh máy nhỏ

- Có thể gia công hàng loạt

Nhược điểm:

- Giá thành chế tạo máy cao hơn

- Giá thành bảo dưỡng, sửa chữa máy cũng cao hơn

- Vận hành và thay đổi người đứng máy khó khăn hơn

Trình độ hiện tại của máy CNC:

Các chức năng tính toán trong hệ thống CNC ngày càng hoàn thiện và đạt tốc độ xử lý cao do tiếp tục ứng dụng những thành tựu phát triển của các bộ vi xử lý µP Các hệ thống CNC được chế tạo hàng loạt lớn theo công thức xử lý

đa chức năng, dùng cho nhiều mục đích điều khiển khác nhau Vật mang tin từ băng đục lỗ, băng từ, đĩa từ và tiến tới đĩa CD có dung lượng ngày càng lớn, độ tin cậy và tuổi thọ cao

Việc cài đặt các cụm vi tính trực tiếp vào hệ NC để trở thành hệ CNC (Computerized Numerical Control) đã tạo điều kiện ứng dụng máy công cụ CNC ngay cả trong xí nghiệp nhỏ, không có phòng lập trình riêng, nghĩa là người điều khiển máy có thể lập trình trực tiếp trên máy Dữ liệu nhập vào, nội dung lưu trữ, thông báo về tình trạng hoạt động của máy cùng các chỉ dẫn cần thiết khác cho người điều khiển đều được hiển thị trên màn hình

Màn hình ban đầu chỉ là đen trắng với các ký tự chữ cái và các con số nay đã dùng màn hình màu đồ hoạ, độ phân giải cao (có thêm toán đồ và hình vẽ mô phỏng tĩnh hay động), biên dạng của chi tiết gia công, chuyển động của dao cụ đều được hiển thị trên màn hình

Các hệ CNC riêng lẻ có thể ghép các mạng cục bộ hay mạng mở rộng để quản lý điều hành một cách tổng thể hệ thống sản xuất của một xí nghiệp hay của một tập đoàn công nghiệp

Một số máy CNC hiện nay đang sử dụng

II CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC:

1 Điều khiển trực tuyến DNC (Direct Numerical

Control):

DNC là một hệ thống điều khiển trong đó dùng máy tính điều hành trực tiếp nhiều máy công tác điều khiển theo chương trình số Đặc tính cơ bản của hệ DNC là sự nối ghép trực tuyến (online) nhiều máy CNC với một máy tính

Hệ DNC có thể trao đổi thông tin theo theo 2 cách:

Cách 1 : Vận hành BTR (Behind Tape Reader) Thông tin điều khiển từ máy tính sau khi qua bộ phận đọc dữ liệu từ vật mang tin sẽ được truyền vào hệ điều khiển của máy CNC

Cách 2 : Vận hành trực tiếp Máy tính trung tâm gộp luôn các bộ nhớ thông tin và bộ nhớ nội suy cũng như các khả năng khác của CNC vào trong máy tính Các máy công tác chỉ còn có

cụm điều khiển thích ứng và các vòng mạch điều chỉnh vị trí, ngoài ra giữa chúng còn có một mạch nối ghép thích hợp.

Phương án 2 có ưu điểm là hệ điều khiển máy công tác rẻ hơn nhiều (do máy tính chủ đã phụ trách một số công việc)

Nhưng do lệ thuộc hoàn toàn vào máy tính chủ nên ít dùng

Trong hệ DNC, nhiệm vụ cơ bản của máy tính trung tâm là quản lý tập trung các chương trình gia công CNC và phân phối đến các máy công tác

Các chức năng của một hệ DNC:

CHỨC NĂNG CỦA MỘT HỆ DNC

Chức năng cơ bản Quản lý chương trình NC

Phân phối dữ liệu NC

Chức năng mở

rộng

Sửa chữa dữ liệu NCĐiều chỉnh chương trình NCThu thập và xử lý các dữ liệu hoạt độngChức năng điều khiển cho dòng vật chấtCác chức năng thành phần của quá trình gia công

Quá trình lưu trữ và cập nhật dữ liệu điều khiển số cho từng máy CNC trong hệ thống có tính tiện lợi, hệ thống và kinh tế

Khả năng quản lý chương trình trong hệ DNC gồm:

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

MÁY TÍNH CHỦBỘ PHẬN NỐI GHÉP

Máy CNC

Dữ liệu từ vật mang tin

Máy CNC

Hệ thống DNC

12

- Tìm kiếm một chương trình CNC.

- Truy cập và khai thác các chương trình CNC

- Lưu trữ các chương trình CNC

- Quản lý các dữ liệu về dao

- Quản lý các dữ liệu về vật liệu gia công

- Quản lý các dữ liệu về đồ gá

2 Điều khiển thích nghi AC (Adaptive Control):

Điều khiển AC đựoc hiểu là sự tối ưu hoá của công nghệ trong quá trình gia công, thông qua biện pháp kỹ thuật điều chỉnh tự động

Thông thường, khi gia công một chi tiết, các thông số công nghệ như tốc độ cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt được đưa ra trước một cách xác định Trong điều khiển AC người ta chỉ đưa vào các giá trị giới hạn xác định của thông số công nghệ, ví dụ khi gia công thô, lực cắt cho phép lớn nhất là bao nhiêu, từ đó hệ điều khiển AC sẽ kiểm soát các thông số công nghệ sao cho đảm bảo các giá trị giới hạn đã khai báo

Thực ra nguyên tắc điều khiển AC không gắn liền với ứng dụng của các máy CNC Một mặt các thiết bị số sẵn có trong hệ CNC tạo điều kiện dễ dàng hơn sự ghép nối AC vào nguyên tắc điều khiển này, mặt khác do nhu cầu đòi hỏi phải rút ngắn thời gian gia công trên máy CNC mà hệ điều khiển AC có thể làm được

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Quá trình cắt

Đo lường

Cụm điều chỉnh

phụThích nghi

Đại lượng nhiễu:

Lượng dư gia công Độ bền vật liệuĐộ mòn dụng cụ

Giá trị cần nạp trước cho các đại lượng cơ bản

Điều khiển thích nghi AC cho một quá trình cắt

13

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 14

người ta phân ra các hệ:

AC Công nghệ: Nhiệm vụ của nó là điều chỉnh các đại lượng

công nghệ trong quá trình gia công

AC Hình học: Nhiệm vụ của nó là điều chỉnh các đại lượng

xử lý tạo hình

ACC (Adaptive Control Constraint _ Điều khiển thích nghi với lực cản): Nhiệm vụ của hệ này là điều chỉnh các đại lượng cắt gọi Ví dụ: lực cắt cần nằm trong một giới hạn nào đó

ACO (Adaptive Control Optimization _ Điều khiển thích nghi

tối ưu hoá): Nhiệm vụ của nó là điều chỉnh chất lượng tối ưu hoá của toàn bộ quá trình cắt gọt hay là kết quả điều khiển dựa vào ảnh hưởng của nhiều đại lượng xử lý

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Công xuất vận hành

Lực moment quay và moment uốn, tải trọng cho phéo tối đa

Cường độ dao động

Các chức năng

phụ

Sử dụng ổn định công xuất máy có bảo vệ quá tải

Công xuất cắt tối

đa có bảo vệ máy, dao, chi tiết

Gia công không có dao động

Chia lực cắt tự động

Theo dõi thời gian dừng

Hành trình chạy dao nhanh

(Không cắt chi tiết)

Điều kiện cắt tối ưu

3 Hệ thống gia công linh hoạt FMS (Flexible

Manufacturing Systems):

Hệ thống gia công linh hoạt bao gồm một loạt các máy công tác, chủ yếu là các máy CNC, liên kết với nhau bởi các hệ thống điều khiển và hệ thống vận chuyển cho toàn bộ quá trình, sao cho trong phạm vi giới hạn của hệ thống, một trình tự gia công khác nhau cho các chi tiết khác nhau với số lượng khác nhau, có thể được tiến hành theo thứ tự lựa chọn tự do

Việc điều hành các quá trình tính toán cần thiết cho tất cả các hệ thống con trong một hệ thống gia công linh hoạt, tất yếu phải dựa trên cơ sở của các máy công cụ CNC vận hành theo nguyên tắc điều khiển DNC

Tính linh hoạt của hệ thống được thể hiện ở các mặt sau:

- Có khả năng sản xuất từ 20 đến 30 loại chi tiết có quy trình gia công khác nhau

- Có khả năng thay đổi nhanh số lượng sản phẩm

- Phí tổn cho việc lập trình thấp

Tùy thuộc vào quy mô cấu trúc, hệ thông sản xuất linh hoạt có thể phân thành các loại sau:

Đơn vị sản xuất linh hoạt (FMU: Flexible Manufacturing Unit):

Đơn vị sản xuất linh hoạt là hệ thống có một máy NC, thông thường là máy CNC với bàn gá dao và bàn thay dao tự động Có khả năng giảm bớt thao tác cho người sử dụng

Tế bào sản xuất linh hoạt (FMC: Flexible Manufacturing Cell)

Nhóm sản xuất linh hoạt bao gồm hai hay nhiều máy NC, tối thiểu là một CNC với bàn gá dao và cơ cấu cấp phôi, cấp dao tự động ở từng máy Điều khiển toàn bộ hoạt động của FMC do máy tính trung tâm thực hiện phối hợp với các mạng lưới vi tính độc lập Phôi được hoàn tất một phần hoặc toàn phần sau khi rời nhóm sản xuất linh hoạt Nhóm sản xuất linh hoạt thường dùng cho sản

xuất hàng loạt, sản xuất nhỏ và trung bình

Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS: Flexible Manufacturing System):

Hệ thống sản xuất linh hoạt bao gồm một hay nhiều nhóm sản xuất linh hoạt có hệ thống vận chuyển tự động được điều khiển bằng máy tính Điều khiển toàn bộ hệ thông là máy tính điện tử trung tâm Hệ thống sản xuất linh hoạt thường dùng cho sản xuất trung bình và lớn

Hệ thống sản xuất tổng hợp (CIM: Computer Integrated Manufacturing):

Với sự phát triển của hộ máy NC như CNC, DNC, các hệ thống FMC, FMS, kỹ thuật người máy và hệ thống phần mềm

của hệ thống sản xuất tổng hợp (CIM) vào năm 1978 Hiện nay CIM chỉ phát triển ở các nước có nền công nghiệp phát triển.

CIM là một hệ thống sản xuất xử dụng trí tuệ nhân tạo tổng hợp ở trình độ cao các thiết bị sản xuất, các hệ thống thông tin, các phần mềm điều khiển để thự hiện một quá trình công tác tự động

CIM đứng về mặt xử lý :

- Nó là một tổng hợp các hệ thống thiết kế và kiểm tra tất cả các tài nguyên của quá trình sản xuất

- Là một phương tiện phục vụ cho việc tự động hoá thu thập thông tin giữa các hệ thống máy tính và sử dụng nó cho việc hình thành một hệ thống phản hồi kín để thiết kế và điều khiển

CIM đứng về mặt phần cứng:

- Gồm nhiều đơn vị gia công dùng cho từng mục đích riêng biệt hoặc xây dựng thành một hệ thống sử dụng cho một mục tiêu

- Các hệ thống băng tải nối liền các đơn vị gia công

- Hệ thống cấp phôi và cấp dao tự động

- Máy tính điện tử trung tâm

Sự khác biệt giữa một máy CIM và NC là trình độ tự động hoá tổng hợp của các quá trình công tác Ở máy NC tự động hoá thì thực hiện trên từng phần công việc, không có mối quan hệ trực tiếp giữa các khâu công tác của những máy độc lập Ở CIM, các đơn vị gia công thực hiện từng phần công việc có liên quan chặt chẽ với nhau tạo thành một quá trình sản xuất tổng hợp Mối quan hệ giữa từng công đoạn không chỉ theo thứ tự công nghệ mà còn rất nghiêm ngặt về nhịp độ thời gian để chi tiết gia công đi từ máy này sang máy khác cùng một lúc nhiều loại chi tiết khác nhau

Nội dung hoạt độnh của CIM là tổng hợp của 5 lĩnh vực hoạt động riêng :

- Hệ thống thiết kế sản phẩm bằng máy tính điện tử CAD (Computer Aided Design)

- Hệ thống thiết kế quá trình và điều khiển sản xuất bằng máy tính CAPP (Computer Aided Process Planning)

- Hệ thống thiết kế quy trình công nghệ bằng máy tính CAE (Computer Aided Engineering)

- Hệ thống tồn trữ và vận chuyển điều khiển bằng máy tính CAST (Computer Aided Storage and Transportation).

- Hệ thống tổ chức và điều khiển sản xuất bằng máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing)

Hình sau mô tả kết cấu của các máy công cụ điều khiển CNC vá các máy công cụ thông thường để chúng ta dễ dàng nhận

ra sự khác biệt giữa chúng:

Truyền động chính:

Truyền động chính sử dụng động cơ một chiều hoặc xoay chiều Khi sử dụng động cơ một chiều ta có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ bằng dòng kích từ Đối với động cơ xoay chiều ta cũng có

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Máy phay thông thường

Máy phay CNC

19

thể điều chỉnh vô cấp tốc độ bằng bộ biến đổi tần số, động cơ xoay chiều có mômen truyền tải cao và có thể thay đổi vòng quay một cách đơn giản đồng thời khi thay đổi lực tác dụng số vòng quay của động cơ vẫn không đổi.

Truyền động chạy dao:

Truyền động chạy dao sử dụng động cơ một chiều hoặc xoay chiều kết hợp với bộ vít me, bi và đai ốc cho từng trục chạy dao

X, Y, Z

Động cơ một chiều có đặc tính động học tốt cho các quá trình gia tốc và quá trình hãm phanh, mômen quán tính nhỏ, độ chính xác điền khiển cao cho những đoạn đường dịch chuyển chính xác

Bộ vít me, bi và đai ốc có khả năng biến đổi truyền dẫn dễ dàng, ít ma sát và đảm bảo không có khe hở khi truyền dẫn với tốc độ cao

Phương thức của vít me đai ốc bi:

Các viên bi nằm trong rãnh vít me và đai ốc đảm bảo truyền lực ít ma sát từ trục vítme qua đai ốc vào bàn máy Nhờ hai nửa đai ốc lắp theo chiều dài, giữa chúng có vòng cách, có thể điều chỉnh khử khe hở theo hai chiều đối ngược

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Bộ trục vít me/ đai ốc/ bi

20

Trong một số giải pháp nâng cao của bộ truyền này, bước nâng của rãnh vít trên trục và trên đai ốc có giá trị khác nhau Việc dẫn bi hồi rãnh được thực hiện nhờ các rãnh dẫn hướng bố trí bên trong hoặc các ống dẫn hồi bi bao ngoài trục.

IV LẬP TRÌNH CHO MÁY CNC:

Một máy công cụ thông thường thực hiện các nguyên công kế tiếp nhau do điều khiển tay của người vận hành Trên máy CNC thì mọi quá trình gia công đều được thực hiện tự động Một hệ thống điều khiển theo chương trình số CNC sẽ điều khiển và theo dõi quá trình Hệ thống CNC do đó cần có một chương trình làm việc do người vận hành máy hoặc do một kỹ sư lập trình soạn thảo

Chương trình viết ra phải mô tả đầy đủ tất cả các bước cần thiết cho quá trình gia công bằng một ngôn ngữ lập trình mà SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Kết cấu chỉnh khe hở vít me đai ốc bi

Rãnh dẫn hướng.

21

cụm điều khiển có thể hiểu được Một chương trình được thiết lập để gia công một chi tiết được gọi là chương trình chi tiết Chương trình chi tiết bao gồm nhiều lệnh công tác cho máy, các lệnh này nằm trong từng câu lệnh Các câu lệnh được xử lý kế tiếp nhau, trong đó có các thông tin ví dụ như số vòng quay trục chính hay đường biên dạng dịch chuyển…

Một câu lệnh thường được bắt đầu bằng chữ cái N và số thứ tự câu lệnh (có thể lựa chọn từ N0 đến N9999) Số câu lệnh không có ảnh hưởng đến thứ tự xử lý câu lệnh trong một quá trình gia công Trình tự gia công do đó được xác định bởi trình tự xử lý các câu lệnh Mỗi số câu lệnh chỉ được dùng một lần trong chương trình, nếu không chú ý sẽ dẫn đến nhiễu loạn trong quá trình tìm câu lệnh hoặc quá trình nhảy trở lại chương trình sau một gián đoạn

Từ lệnh:

Mỗi lệnh làm việc cho máy được gọi là từ lệnh Mỗi từ lệnh bao gồm một địa chỉ và một con số Con số này có thể có ý nghĩa như một mã số (ví dụ G00 “Chạy nhanh”), hoặc có ý nghĩa như một giá trị (ví dụ X100 “điểm đích trên trục X”)

Các từ lệnh của một câu lệnh được xếp vào câu lệnh theo một trình tự xác định gọi là cú pháp, ví dụ:

Mỗi từ của câu lệnh là một lệnh điều khiển máy Lệnh có hiệu lực kéo dài cho đến khi nó bị xóa hoặc bị thay thế bởi một lệnh có cùng chữ cái và cùng địa chỉ gọi là phương thức tác dụng MODAL Lệnh chỉ có tác dụng trong bản thân câu lệnh chứa nó gọi là phương thức tác dụng THEO CÂU LỆNH

Cấu trúc một chương trình:

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

N….

G2

Tác dụng MODAL

Tác dụng THEO CÂU LỆNH

22

cung tròn Mỗi yếu tố biên dạng hình học đơn giản này có thể được điều khiển trong từng bước gia công hay là trong một câu lệnh của chương trình.

Để thiết lập một chương trình cần có các bước:

1 Chia biên dạng thành các yếu tố biên dạng hình học đơn giản

2 Chia quá trình gia công thành các bước gia công

3 Tạo lập chương trình

4 Nạp chương trình vào bộ điều khiển

5 Chạy thử chương trình

6 Khởi động chương trình

7 Bộ điều khiển tục hiện gia công chi tiết

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Đoạn thẳng

Cung tròn quanh tâm O

•

O

Đoạn thẳng

Đoạn thẳng

23

I HỆ TOẠ ĐỘ :

Các điểm mà dao cắt đi tới trong khi gia công được xác định trong một chương trình Để mô tả vị trí của các điểm này ta dùng một hệ tọa độ, nó bao gồm ba trục vuông góc nhau cùng cắt nhau tại điểm gốc 0 Trong hệ tọa độ này có các trục X, Y và Z

- Trục X là trục chính trong mặt phảng định vị Trên máy nó nằm song song với bàn máy

- Trục Y là trục thứ trong mặt phảng định vị Trên máy nó nằm song song với bàn máy và vuông góc với trục X

- Trục Z luôn trùng với trục truyền động chính

1 Điểm Zero chương trình:

Khi lập trình, một điểm Zero chương trình và một hệ toạ độ phải được xác định Thông thường thì điểm Zero chương trình được đặt tại một vị trí tuỳ ý trong vùng không gian làm việc

coordinate system)

2 Điểm khởi hành:

Hệ tọa độ được sử dụng trong lúc lập trình phải được khai báo vào trong máy Dao cắt di chuyển bắt đầu từ điểm khởi hành và chương trình cũng bắt đầu từ điểm khởi hành Nhưng phải cho biết tọa độ của dao tại điểm khởi hành với lệnh G92 (lập trình điểm Zero tuyệt đối)

3 Hệ toạ độ gia công (Work coordinate system):

Ta có 6 hệ toạ độ có thể được chọn lựa để thay đổi Các hệ tọa độ này sẽ được thiết lập ban đầu thông qua các mã lệnh từ G54 đến G59 Các đoạn chương trình theo sau sẽ được thi hành trên hệ tọa độ được chọn Các hệ tọa độ tương ứng được xác định trên cơ sở xác định các khoảng cách trên các trục so với điểm chuẩn (Reference point) cố định trên máy

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

3040

Y

25Z

X

G92 X40 Y30 Z25;

Điểm chuẩn

Offset so với

điểm chuẩn

25

4 Điểm chuẩn:

Điểm chuẩn là một vị trí cố định trong không gian làm việc của mỗi máy Khi có lệnh trở về điểm chuẩn thì dao cắt sẽ di chuyển đến vị trí này

Trong chương trình, điểm Zero của chương trình thông thường sẽ khác với điểm chuẩn trong máy và nó là điểm gốc của hệ toạ độ gia công Khoảng cách từ điểm Zero trong chương trình

so với điểm chuẩn sẽ được xác định bằng lệnh G92

Nếu ta dùng một trong 6 hệ tọa độ gia công ở trên (G54 đến G59) thì không cần dùng đến lệnh G92

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Y

X

Điểm chuẩn

Điểm Zero lập trình

2030

Chi tiết gia công

G92 X30 Y20 ;

26

II ĐIỀU KHIỂN ĐƯỜNG DỊCH CHUYỂN TRÊN MÁY CNC:

Mỗi một trục chuyển động được điều chỉnh của một máy CNC cần một thiết bị đo, chúng thông báo cho mạch điều chỉnh từng vị trí thật (tức thời ) của bàn máy hoặc xe dao máy tiện Các đại lượng đo ở đây là những đoạn đường trong chuyển động thẳng và các góc trong chuyển động quay cần điều chỉnh

1 Những khái niệm liên quan đến phép đo vị trí:

Các đại lượng đo: là những đại lượng vật lý mà giá trị của

chúng các được đo lường (ở đây là các đoạn đường thẳng và góc)

Giá trị đo: là các giá trị cần tìm ra đại lượng đo (tích của số

đo và đơn vị đo)

Dụng cụ đo: là dụng cụ đưa ra các đại lượng đo và chuyển

đổi thành các tín hiệu đo thích hợp

Vị trí đo: là nơi dụng cụ đo thực hiện phép đo.

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Y

30

70 Điểm khởi đầu

Điểm kết thúc

90

27

Đo trực tiếp

đườngdịch chuyển

Đo gián tiếp đườngdịch chuyển

Đo tương tự

đườngdịch chuyển

Đo số đườngdịch chuyển

Tuyệt đối Tuyệt đối chu

kỳ

Tuyệt đối Gia số

(Tương đối)

Các phương pháp đo vị trí

2 Các phương pháp đo:

a Phương pháp đo vị trí bằng đại lượng tương tự :

Đoạn đường hay góc cần đo được chuyển đổi liên tục thành một đại lượng vật lý tương thích (đại lượng tương tự analog), chẳng hạn chuyển đổi thành điện áp hay cường độ dòng

b Phương pháp đo vị trí bằng đại lượng số :

Đoạn đường hay góc cần đo được chia thành các yếu tố đơn

vị có độ lớn như nhau Quá trình đo chính là việc đếm hay cộng lại các yếu tố đơn vị đã đi qua hay nhờ ở sự nhận biết các dấu hiệu riêng của yếu tố đơn vị tại vị trí thật

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Đại lượng cần đo

Đo vị trí bằng đại kượng tương tự

28

c Phương pháp đo vị trí trực tiếp :

Là phương pháp đo bám sát các vị trí cần đo hay các biến đổi vị trí, không cần đến các dẫn động cơ khí trung gian Hệ thống đo được ghép nối trực tiếp với chuyển động cần đo

Phương pháp đo vị trí trực tiếp cố dộ chính xác cao vì giữa đại lượng cần đo và dụng cụ đo không có các lỗi cơ khí (khe hở, các biến dạng dẻo) Để đảm bảo các lỗi (do sự bố trí các phần tử

đo tạo ra) đủ nhỏ, các khe hở dẫn động của đường hướng bàn máy phải nằm trong giới hạn chấp nhận được

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Đại lượng cần đo

Thước đo Hệ thống đo vị trí

Đo vị trí trực tiếp

29

d Phương pháp đo vị trí không trực tiếp :

Trong phương pháp đo này, thay cho biến đổi vị trí tịnh tiến cần đo, một chuyển động quay tương ứng sẽ được đo

Chuyển động quay gắn liền với chuyển động tịnh tiến ở đây là chuyển động quay của vít me chạy dao

Một khả năng khác là chuyển đổi chuyển động chạy dao thẳng thành chuyển động quay nhờ bộ truyền bánh răng/ thanh răng

Các lỗi mắc phải do sai lệnh bước vít me, độ ăn khớp khi đảo chiều hay khe hở ăn khớp hai mã răng trong bộ truyền thanh răng-bánh răng bị đưa trực tiếp vào lỗi của phép đo Lỗi này phải nằm trong giới hạn cho phép, thông qua việc cho phép, thông qua việc chế tạo các bộ truyền với độ chính xác đủ lớn, hoặc đựơc bù lại thông qua các yếu tố hiệu chỉnh đã đựơc ghi nhớ trong chương trình điều khiển

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Đo vị trí gián tiếp thông qua trục vít me chạy dao

Cảm biến góc quayTrục vít me

Cảm biến góc quayThanh răng đo

Đo vị trí gián tiếp thông qua bộ bánh răng /

thanh răng

30

Trong phương pháp đo này, mỗi giá trị đo đều được so với điểm 0 của thước đo và có dấu hiệu riêng.

Trong phương pháp đo vị trí tương tự/tuyệt đối, ứng với mỗi

vị trí trong phạm vi đường dịch chuyển là một thang điện áp đặc biệt Trong phương pháp đo vị trí số/tuyệt đối, mỗi một gia số vị trí được đánh dấu riêng bằng mã nhị phân

Ưu điểm của phương pháp đo vị trí tuyệt đối là tại mỗi thời điểm đo hoặc sau mỗi lần mất điện áp, vị trí tuyết đối so với điểm 0 được nhận biết ngay Nhưng mặt khác, các hệ thống đo vị trí tuyệt đối thường tốn kém về cấu trúc, bởi thế, trong các thiết kế mới chúng hầu như không được ứng dụng nữa

f Phương pháp đo vị trí tuyệt đối theo chu kỳ :

Khi đo vị trí bằng đại lượng tương tự trong những phạm vi dịch chuyển lớn hơn, độ chính xác của các vạch chia trên thang

đo (thay đổi vị trí nhỏ nhất có thể nhận biết) thường không đáp ứng được trên toàn bộ đường dịch chuyển

Trong trường hợp này, người ta chia toàn bộ phạm vi dịch chuyển thành những khoảng tăng có độ lớn khác nhau Trong phạm vi một khoảng tăng, phép đo được thực hiện theo phương pháp tuyệt đối

Giá trị đo tại vị trí đang đo được tính bởi:

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

abs

X

n= 1, 2, 3 …

Đường cần đo

: là điện áp analog tương ứng đoạn dịch chuyển i

: là điện áp analog tương ứng đoạn dịch chuyển

g Phương pháp đo vị trí kiểu gia số :

Toàn bộ phạm vi dịch chuyển được chia thành các bước tăng (gia số=Incremental) không có dấu hiệu riêng, có độ lớn như nhau

Vị trí thật được đưa ra bởi tổng các bước tăng đã đi qua Ở đây các gia số vượt qua phải phải được cộng với nhau hoặc trừ đi cho nhau tuỳ theo chiều chuyển động

Giá thành của các hệ thống đo vị trí kiểu gia số tương đối thấp hơn

Nhược điểm của hệ thống là khi đóng mạch điều khiển, vị trí thật lúc đó không nhận biết được

Trước khi đo, vị trí phải được đưa về một điểm gốc O cố định (Reference point) Sau khi đưa về gốc O, hệ thống đo vị trí kiểu gia số làm việc theo nguyên tắc đo tuyệt đối

3 Các dụng cụ đo vị trí :

a Dụng cụ đo tương tự (Analog):

đo vị trí

• Hệ thống đo vị trí bằng cảm ứng :

Quanh một thước đo có dòng xoay chiều chạy qua, hình thành một trường điện từ biến thiên Từ trường biến thiên này làm xuất hiện một thước đo dẫn điện khác (được đặt trong phạm

vi cho phép) một điện áp Điện áp cảm ứng phụ thuộc vào cường độ từ trường và do đó phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai vật dẫn

Thước đo cảm ứng quay ứng dụng nguyên tắc cảm ứng này để đo vị trí theo kiểu tuyệt đối chu kỳ, không trực tiếp

Cấu tạo của một thước đo cảm ứng quay không có vành quét:

Một stator hai pha có hai cuộn dây quấn, các cuộn dây của nó đặt thẳng đứng trên nhau Hai cuộn dây quấn của stator được cấp các điện áp xoay chiều lệch pha về điện là 900 :

αsin

Từ trường biến thiên hình thành, gây cảm ứng trong cuộn dây roto một điện áp U2 Độ lớn của nó phụ thuộc vào góc quay của cuộn dây rotor đối với vector từ trường.

Điện áp cảm ứng trong cuộn dây rotor được chuyển qua một biến thế quay không có vành quét

Tín hiệu điện áp tỷ lệ với góc quay của rotor do thước đo cảm ứng quay cấp ra chỉ cho được một tập thứ tự các giá trị đo tuyết đối trong phạm vi của một độ chia trên rotor

Vậy thước đo cảm ứng quay là những hệ thống đo làm việc theo kiểu tuyệt đối / chu kỳ

Thông thường một biến đổi vị trí thẳng trên độ dài 2 mm tương đương với một vòng quay của rotor thước đo cảm ứng quay

Để thích ứng được với bước vít me của trục chạy dao , các truyền động đo cho thước đo cảm ứng quay phải đảm bảo không có khe hở và do đó không cần bảo dưỡng

• Thước đo cảm ứng:

Để đo vị trí theo kiểu tương tự / tuyệt đối / chu kỳ và trực tiếp, người ta dùng thước đo cảm ứng Nguyên tắc tác dụng của nó tương đương với một thước đo cảm ứng quay quấn dây phẳng Thước đo cảm ứng tuyến tính bao gồm một thước đo với một cuộn dây phẳng quấn theo dạng gấp khúc chữ nhật

Với mục đích đo lường, khoảng cách dây quấn là 2 mm Bên trên thước đo có một đoạn thước đo có một đoạn thước dẫn, trên nó có hai cuộn đây dẫn phẳng đặt lệch nhau một phần tư đọâ chia

Thước đo chính được cố định trên thân máy, đoạn thước dẫn được lập trên bàn máy di động mà ta cần đo các biến thiên trị sôù của nó Khoảng cách giữa thước đo chính và thước dẫn vào khoảng 0.25mm

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Thước đo cảm

ứng quay

33

Nguyên tắc cảm ứng – tuyến tính

Trong cuộn dây của thước đo chính có một điện áp tần số cao U E Qua lớp cách, trong cuộn dây của thước dẫn cảm ứng một điện áp phụ thuộc vào vị trí của cuộn dây trên thước dẫn so với cuộn dây trên thước đo chính Điện áp này được đánh giá trong hệ điều khiển và đưa ra giá trị đo vị trí của bàn máy

b Dụng cụ đo vị trí kiểu số :

• Hệ thống đo vị trí kiểu số / gia số :

Hệ thống đo vị trí kiểu số/gia số làm việc theo nguyên tắc quang-điện Theo phương pháp chiếu phản quang, một tia sáng chiếu qua một thước đo, tiếp trên đó có những vạch chia phản quang và không phản quang thay đổi kế tiếp nhau Tia sáng gặp phải vạch phản quang và không phản quang thay đổi kế tiếp nhau Tia sáng gặp phải vạch phản quang sẽ bị phản hồi lại và được tế bào quang điện tiếp thụ

Trong phương pháp soi thấu, trên thước đo có những vạch soi thấu và không thấu đặt kế tiếp nhau

Cấu trúc của một hệ thống đo vị trí kiểu số dùng nguyên tắc quang-điện và soi thấu :

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

Tế bào quangđiện

Đầu kích quang gồm một thiết bị chiếu sáng, một thấu kính hội tụ, một lưỡi chia kích quang và các phần tử tiếp thụ kích thích (tế bào quang điện).

Khi đầu kích quang có chuyển động tương đối so với kích thước đo, thước này chạy giữa thấu kính hội tụ và lưỡi chia, sẽ xuất hiện một tín hiệu dạng sin

Nhờ các tế bào quang điện bố trí thành hai hàng trên nhau, đặt lệch nhau một phần tư độ chia, ta nhận được hai tín hiệu lệch pha 900, qua đó hệ điều khiển có thể phân biệt được chiều chuyển động

Trong các hệ thống đo vị trí kiểu gia số, khi mất điện áp nguồn, các giá trị đo vị trí bàn máy cũng mất theo Để tái hiện đựơc số đo này, thước đo có thể được trang bị thêm một hay nhiều mốc đo chuẩn Các tín hiệu đầu ra của hệ thống đo chiều dài theo phương pháp quang điện được khuếch đại trong một bộ tạo xung điện tử và tạo thành dạng xung chữ nhật

Tùy theo chu kỳ chia và độ chia đòi hỏi, các tín hiệu được nội suy tương tự và chia nhỏ thêm đến 5 hay 25 lần

SV: HOÀNG TUẤN HÙNG

U

U

U

U

Bước đo bước chia

chu kỳ chia

• Đầu kích quang-điện động :

Trong phương pháp này, nhịp đo chuẩn không phải là một tia chớp mà là từ 220 dãy tế bào quang điện sắp xếp bên nhau

Qua một thấu kính, độ phân giải vạch chia của thang đo được hình thành trên các tế bào quang điện Mỗi loạt 10 tế bào quang điện được kích thích cùng một lúc ở đầu ra

Điện áp đầu ra của chúng tỷ lệ với dòng ánh sáng chiếu vào vùng tế bào quang điện này Mặt phân chia các tế bào quang điện (trên phương diện điện từ) được nhận biết bởi các chuỗi tế bào quang điện (photodiosarray) xếp lệch nhau, mô phỏng về điện tử như một máy quét quang động (optoscaner)

Dòng tổng cộng của tất cả các tế bào quang điện hình thành tín hiệu đo; vị trí về pha của nó tương quan với tần số quét

Ưu điểm của hệ thống này ở chỗ, với một khoảng chia vạch

đo 635µm, có thể đạt tới độ phân giải vạch chia là 0.5µm

• Hệ thống đo vị trí kiểu số / tuyệt đối :

Trong hệ thống đo vị trí kiểu số / tuyệt đối, mỗi phần tử trên đường dịch chuyển được đánh dấu riêng Trong khi các hệ thống đo đường dịch chuyển kiểu số / gia số cần có thước đo nhiều rãnh

Những vùng soi thấu hoặc vùng phản quang trên thang đo tương ứng với giá trị 0 của hệ nhị phân, những vùng không soi thấu hoặc vùng không phản quang trên thang đo tương đương với giá trị 1 của hệ nhị phân

Theo cách đó, thước đo được chia vạch theo mã nhị phân Trên mỗi rãnh đều có các yếu tố kích quang thích hợp

Do tốn kém nhiều trong chế tạo, phương pháp đo vị trí kiểu số/ tuyệt đối chỉ còn được ứng dụng trong một phạm vi hẹp

• Encoder dạng Absolute:

Encoder dạng Absolute có ngõ ra là tín hiệu được mã hoá nhị phân Bên trong Encoder bao gồm một dĩa tròn bên trên có khắc các vạch trong suốt và các vạch tối xen kẽ theo đường tròn đồng tâm Tuỳ theo độ phân giải của Encoder mà số đường tròn đồng tâm đó nhiều hay ít

Xét trên một đường vạch tròn, một diode phát quang sẽ phát chùm tia đi xuyên qua các vạch trong suốt và bị chặn lại ở những vạch tối Bên kia mặt đĩa, song song với diode phát là một diode thu có nhiệm vụ như một cảm biến, ghi nhận các tín hiệu

do diode phát đưa tới Có bao nhiêu đường vạch tròn thì có bấy nhiêu diode thu tín hiệu

Cảm biến quang

Cấu tạo dĩa quang trong Absolute Encoder

dưới dạng tín hiệu điện Các tín hiệu điện này sẽ có dạng mã nhị phân phản ảnh vị trí của trục quay Encoder Thông thường để dễ dàng trong chế tạo người ta mã hoá các vạch trong suốt và vạch tối theo mã Gray vì vậy để ứng dụng được trong các hệ thống sử dụng mã Binary thì ta phải có chương trình chuyển đổi từ mã Gray sang mã Binary Một ưu điểm nưa của mã Gray là ở mỗi vị trí kế nhau thì chỉ có một bit được thay đổi, do đó sai số ở ngõ

ra chỉ có thể tối đa là một đơn vị Còn ở mã Binary thì có thể gây sai số lớn vì khi thay đổi vị trí thì có thể chỉ có một bit có trọng số cao được thay đổi còn các bit trên hàng khác chưa kịp thay đổi

Bảng chuyển đổi giữa mã Binary và Gray

Thập phân

Mã Binary Mã Gray

Cấu tạo dĩa quang trong Absolute Encoder

39

15 1111 1000

• Encoder loại Incremental:

Encoder loại Incremental có ít kênh ngõ ra hơn loại Absolute, vì thế cấu tạo của nó đơn giản hơn

Trên bề mặt dĩa tròn bên trong Encoder có hai đường tròn đồng tâm Mỗi đường có các vạch trong suốt và các vạch tối xen kẽ nhau Cũng như loại Absolute Encoder, diode phát quang sẽ phát tín hiệu đi xuyên qua vạch trong suốt đến diode thu Hai diode thu này sẽ chuyển đổi thành tín hiệu điện và đưa ra ngoài

Vị trí các vạch trong suốt của hai đường lệch nhau một góc

0

90 và dựa vào góc lệch pha giữa hai tín hiệu ra là sớm pha hay trễ pha mà ta xác định chiều quay là thuận hay nghịch

Dạng xung ngõ ra :

SV: HOÀNG TUẤN HÙNGB

A

A

B

Quay theo chiều thuận

Quay theo chiều nghịch

Cảm biến quang

A B

Cấu tạo dĩa quang trong Incremental Encoder

40