数控弯管机控制系统优化及回零故障分析

数控机床参考点的回归及其常见故障诊断数控机床启动后通常需要进行返回参考点的操作，在这个过程中常会遇到各种问题，问题处理的正确与否在很大程度上会直接影响机床的使用及工件的加工精度。

一、为什么要返回参考点在数控机床上，各坐标轴的正方向是定义好的，因此只要机床原点一旦确定，机床坐标系也就确定了。

机床原点往往是由机床厂家在设计机床时就确定了，但这仅仅是机械意义上的，计算机数控系统还是不能识别，即数控系统并不知道以哪一点作为基准对机床工作台的位置进行跟踪、显示等。

为了让系统识别机床原点，以建立机床坐标系，就需要执行回参考点的操作。

如在CK0630型数控车床上，机床原点位于卡盘端面后20mm处，为让数控系统识别该点，需回零操作。

在CK0630型数控车床的操作面板上有一个回零按钮“ZERO”，当按下这个按钮时将会出现一个回零窗口菜单，显示操作步骤。

按照这个步骤，依此按下“X”按钮、“Z”按钮，则机床工作台将沿着X轴和Z轴的正方向快速运动，当工作台到达参考点的接近开关时，工作台减速停止。

回参考点的工作完成后，显示器即显示机床参考点在机床坐标系中的坐标值（X400，Z400），此时机床坐标系已经建立（如图1所示）。

目前，大多数数控机床均采用增量式位置检测装置来做位置环反馈元件，当机床在断电状态时NC系统会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床重新通电之初，必须手动操作返回机床参考点一次，恢复记忆，以便进行自动加工。

对使用日本FUNAC系统的机床，除通电之初外，在机床工作过程中如出现断电、紧急停止或压下了机床行程限位开关时，也必须返回参考点。

机床返回参考点的方向、速度、参考点的坐标等均可由系统参数设定。

二、返回参考点的原理目前数控机床回参考点的方式有两种：使用脉冲编码器或光栅尺的栅格法和使用磁感应开关的磁开关法。

磁开关法由于存在定位漂移现象，因此较少使用。

大多数数控机床均采用栅格法回参考点。

栅格法根据检测元件计量方法的不同又可分为绝对栅格法和增量栅格法。

数控机床回不了参考点故障的分析及排除1、概述数控机床回参考点时根据检测元件的不同分绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两种,使用绝对脉冲编码器作为反馈元件的系统,在机床安装调试后,正常使用过程中,只要绝对脉冲编码器的后备电池有效,此后的每次开机,都不必再进行回参考点操作。

而使用增量脉冲编码器的系统中,机床每次开机后都必须首先进行回参考点操作,以确定机床的坐标原点,寻找参考点主要与零点开关、编码器或光栅尺的零点脉冲有关,一般有两种方式。

1)轴向预定点方向快速运动,挡块压下零点开关后减速向前继续运动,直到挡块脱离零点开关后,数控系统开始寻找零点,当接收到第一个零点脉冲时,便以确定参考点位置。

配F ANUC系统和北京KND系统的机床目前一般采用此种回零方式。

2)轴快速按预定方向运动,挡块压向零点开关后,反向减速运动,当又脱离零点开关时,轴再改变方向,向参考点方向移动,当挡块再次压下零点开关时,数控系统开始寻找零点,当接收到第一个零点脉冲,便以确定参考点位置。

配SIEMENS、美国AB 系统及华中系统的机床一般采用这种回零方式。

采用何种方式或如何运动,系统都是通过PLC的程序编制和数控系统的机床参数设定决定的,轴的运动速度也是在机床参数中设定的,数控机床回参考点的过程是PLC系统与数控系统配合完成的,由数控系统给出回零命令,然后轴按预定方向运动,压向零点开关(或脱离零点开关)后,PLC向数控系统发出减速信号,数控系统按预定方向减速运动,由测量系统接收零点脉冲,收到第一个脉冲后,设计坐标值。

所有的轴都找到参考点后,回参考点的过程结束。

数控机床回不了参考点的故障常见一般有以下几种情况:一是零点开关出现问题;二是编码器出现问题;三是系统测量板出现问题;四是零点开关与硬(软)限位置太近;五是系统参数丢失等等。

下面以本人在工作中遇到的几个实例介绍维修的过程。

2、维修实例例1)XH714加工中心开机回参考点,X轴向回参考的相反方向移动。

Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
拱桥悬臂浇筑施工方法研究
李 星辰
（ 重庆市城市建设投资＜ 集团＞ 有 ）
【 摘 要】 本文在 国内外相关拱桥悬臂 浇筑施 工科研 资料 以及深层分析 目 前研 究成果的基础上 ， 总结介 绍 了悬臂浇筑施工方法 的的分 类
分为塔 架斜拉扣挂悬臂浇筑法和悬臂桁架浇筑法 ， 并针对悬臂浇筑施 工法的受力方式 ， 突 出其发展 空间。 【 关键词】 拱桥 ； 悬臂浇筑 ； 施 工方法
段施工 中跨度最 大 的拱桥 和大跨度范 畴内世界上最坦 的拱桥 。２ ０ ０ ４ 年西 班牙 采用同种方 法建成 了跨度 ２ ５ ５ ｍ的Ｔ ｉ ｌ ｏ ｓ 桥 ． 为西班 牙混 拱桥悬臂浇筑施工方法在国外得到了迅速的发展 ． 修建范围遍及 凝 土拱桥跨 度之最 ． 主拱 圈为钢筋混凝 土结构 ， 桥 面为钢混凝上组合 世界 。 修建数量急剧增加 ， 跨径也不断增大。 将悬臂浇筑施工法应用到 结构 。 我 国多高山 、 多深谷 、 地形崎岖复杂的西部山区交通建设 当中 ， 发挥 了 其基本上不受 地形 条件限制 、 施工方 便 、 结构简 沽 、 后期维护少 、 维修 ２ 拱 桥 悬 臂 浇 筑 施 工 方 法 的 受 力 特 点 简便 、 整体性好（ 抗风 、 抗震性能好） 、 不 中断桥下通航或通车 、 对设备 的 塔架斜 拉扣挂悬浇 与斜 吊式悬浇两种 悬臂浇筑施 工方法归纳起 起重能力要求不高 、 对环境的破坏较小 等的优 点。 因此 ， 开展 山区钢筋 来都是借助斜拉索将拱肋 以弹性支承的形式 吊挂传力构件上。 在悬臂 混凝土拱桥建设新 工艺的研究对我 国大跨度拱桥 建设的推进具 有现 施工期 间 ． 由于浇筑力 的持续 施加 ． 使得 主拱 圈的最 大拉 应力很容易 实意义 超 出安全合理范 围．对于先成拱 的塔架斜拉扣挂悬臂浇筑法来说 ， 拱 脚截面较为不利 ． 而形成桁架体系的悬臂桁架法的危险截面还会 出现 １ 拱 桥 悬 臂 浇 筑 施 工方 法 的分 类 在立柱下 的主拱圈处 。 临时斜拉扣索这些 中间弹性 支承 （ 斜拉 索） 加强 １ ． １ 塔架斜拉扣挂悬浇法 了主拱 的刚度 ． 形成多 点弹性支承的拱肋 ． 降低拱肋的截面弯矩 、 减轻 塔架斜拉 扣挂 悬浇法是在拱 脚墩 台处安装 临时 的钢或 者钢筋混 拱重、 提高拱的跨越能力 ． 斜拉索 的水 平分力对主梁 产生 的轴 向预施 凝土 塔架 ． 用 斜拉索 （ 或者用 斜拉粗 钢筋 ） 一端 拉住拱 圈或者拱 肋节 压力 的作用可 以增强拱肋 的抗裂性能 ． 节约高强度钢材 的用量 。拱桥 段． 另一端绕 向台后并锚 固于岩盘上 ． 从 拱脚开始 ， 逐 段向拱顶悬臂浇 悬臂 浇筑施 工（ 塔架斜拉扣 挂和悬臂桁架 ） 结构待施 工完成 以后都要 筑． 直至拱顶合龙 。在施工过程中由索 、 塔、 拱肋三种 基本结构组成 的 拆 除斜拉索 ， 由主拱 圈作为 主要 的承受压力 的结构 。 组合结构 这种特有的施工方法 目前得到广泛的使用 ， 也是 国外采用 的时间最早 、 数量最多的大跨径钢筋混凝土拱桥无 支架施 工方法 。该 ３ 结 语 方 法如 分别 于 １ ９ ９ ７年 和 ２ ０ ０ ５ 年 在 克罗 地亚 建成 的跨 径 分布 为 Ｌ 综上所述 ， 针对我 国多高 山 、 多深谷 、 地形崎岖复杂 的西部 山区恶 ： ２ ６ ｍ＋ １ ０ ｘ ３ ０ ｍ＋ ２ ４ ｍ的 Ｍａ ｓ ｌ ｅ ｎ ｉ ｅ ａ桥 和净跨径 ２ ０ ４ ． Ｏ ｍ．净 失高 ５ ２ ． ０ ｍ 劣环境 的建设需求 ． 在 国内外相关拱桥悬臂浇筑施工科研 资料 以及深 的Ｋ ｒ ｋ ａ河桥 在 国内． ２ ０ ０ ７年 四』 Ｉ Ｉ 省西 昌一 攀枝花高速公 路上 的白 层分 析 目前研究成果 的基 础上总结 了悬 臂浇筑施工 方法 的分类 以及 沙沟 大桥ｌ １ １ ． 为我 国悬臂浇筑 施工打 开了历史 的开端 ， 打破 了我 国尚 各 自特点 ． 并详细 阐述 了悬 臂浇筑施工 当中的受力行 为方式 ， 在 配合 无悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥的境遇 拱桥特 点的基础 上得到悬臂浇筑施工在各种施工方法 的优越性 。 １ ． ２ 斜 吊式悬浇法 采用桁式概念进入拱桥 的施工 当中． 用悬臂桁架法架设大跨径桥 【 参考文献 】 梁． 是 当今世界普遍采用 的新技术 。 悬臂桁 架浇 筑法是将 主拱 圈、 拱上 ｆ １ ］ 李 晓斌 ． 大跨度 钢筋混凝土拱桥悬 臂浇注施工控制与模 型试验研究［ Ｄ ］ ． 西南 立柱 、 桥 面板齐头并进 ． 边浇筑边构成桁架发挥效应 ， 施工时用预应力 交通大学 ２ ０ ０ ８ ． 钢筋 或钢绞线作为桁架 的临时斜拉杆 。 桥面板的ｌ ｝ 缶 时明索用 拉杆 或者 『 ２ ］ 楼庄鸿． 楼庄鸿桥梁论文集『 Ｍ】 ． 北京： 人 民交通 出版社， ２ ０ ０ ４ ． 桥 面梁锚 固于台后 的岩盘上 ， 向河 中悬臂施工 ， 最后拱顶合龙 。 过程 中 『 ３ ］ 陈宝春， 黄卿维． 葡萄牙亨里克拱桥的设计与施工明． 世界桥梁， ２ ０ ０ ６ （ ０ ３ ） ： １ — ３ ． ４ ］ 高玉峰 ， 蒲黔辉 ， 李 晓斌 ， 等． 悬 臂浇筑 法在 国外 大跨度 混凝 土［ Ｊ ］ ． 世界桥 梁， 主拱 圈和上部结构 同时旋工 ． 这样使得在施 工过程 中， 拱 上结构也参 『 与了受力 ． 整体性好 ． 提高 了施工过程 中的稳定性 ， 同时施工 的工期得 ２ ０ ０ ８ （ ０ １ ） ： １ ８ — ２ １ ． ５ ］ Ｓ ａ ｎ ｔ ｉ ａ ｇ ｏ Ｐ ６ ｒ ｅ ｚ — Ｆ ａ ｄ ６ ｎ ， Ｊ ｏ ｓ ６ Ｅ ｍ ｉ ｌ ｉ ｏ Ｈ ｅ ｒ ｒ ｅ ｒ ｏ ａ ｎ ｄ Ｊ ｕ ａ ｎ Ｊ ｏ ｓ ６ Ｓ ６ ｎ ｃ ｈ ｅ ｚ ． Ｌ ｏ ｓ Ｔ ｉ ｌ ｏ ｓ 到大幅度 的提高。 虽然采用这种施工方法在 目前桥梁的修建 中数 量不 ［ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｌ ａ Ｐ ａ ｌ ｍａ Ｉ ｓ ｌ ａ ｎ ｄ ＡＲ ＣＨ’ ｌ Ｏ － － ６ ｔ ｈ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ａ ｒ ｃ ｈ Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｓ ， 是很 多． 但是它特有施工方法 已经逐渐显示 出自己修建上承式拱桥 独 ０ ０ １ ： １ ０ １ — １ ０ ６ ． 有 的优点及其强大 的生命力 。如 ２ ０ ０ ２ 年葡萄牙采用结合临 时辅助墩 ２ 的悬臂桁架法建 成了欧洲仅次 于克罗地亚 Ｋ ｒ ｋ 桥 的第二大跨度 的混 ［ 责任编辑 ： 杨扬］ 凝土拱桥——Ｉ ｎ ｆ ａ ｎ ｔ ｅ Ｄ ． Ｈ ｅ ｎ ｒ ｉ ｑ ｕ ｅ 桥ｆ ２ － ３ ］ ． 跨度 为 ２ ８ ０ ｍ， 也是 拱圈直 线节

数控弯管机控制系统优化及回零故障分析【摘要】本文介绍了数控弯管机回零故障的一般处理方法，对数控弯管机控制程序进行优化，并在现场进行了实际应用，提高了数控弯管机可靠性，降低设备故障停机时间，实现数控弯管机的稳定运行。

【关键词】数控弯管机；回零；控制系统；优化0 前言数控弯管机为管道加工设备，在进行管道加工时，弯制完一根管件后，数控弯管机各轴都需进行回零。

回零的目的是确定机床原点位置，建立起机床坐标系，同时也是机床各机械限位开关、软限位开关生效的前提条件。

1 故障现象数控弯管机在进行管道弯制时，在完成一根管件加工后，B轴出现持续缓慢旋转，无法回零，导致机床无法进入下一个管件的弯制动作。

2 故障分析数控弯管机B轴控制系统为半闭环控制系统，由工控机、伺服放大器、伺服电机等组成，其控制原理简图如图1。

如图1所示，数控弯管机B轴控制系统由工控机、伺服放大器、伺服电机、运动控制卡等部分组成。

当弯管机执行原点回归操作时，工控机发指令到伺服放大器，伺服放大器接收指令后驱动B轴电机旋转，进而带动B轴旋转。

当B轴旋转至零点开关时，零点开关发脉冲到运动控制卡，运动控制卡与工控机通讯后，工控机发指令到伺服放大器控制伺服电机停止。

数控弯管机B轴出现无法回零时，根据数控弯管机回零原理，可以从以下几点排除故障：3 B轴回零控制系统优化数控弯管机出现B轴无法回零现象，现场观察后，发现故障具有一定偶然性，因此可以排除伺服驱动器故障，初步确定故障原因可能为线路故障导致。

确定检修方案为在故障出现时，测量相应点位电位确定故障原因。

但在故障出现时测量中间转接点B2与24G1管脚间有低电平，此信号在运动控制卡PCI-1240U B2与24G1管脚间也有低电平，因此可以排除零点感应开关及线缆故障。

根据故障排除法，初步确定故障原因可能为工控机内部板卡故障或程序内部问题造成，但将工控机B轴板卡与Y轴板卡互换后，故障依旧存在，因此可以排除板卡故障，确定问题原因为程序内部问题导致。