用行程开关来做回零开关（原点开关）是比较业余的做法，我不知道数控机床发展之初是否采取这种方式，但是目前来说，可以称得上数控机床的床就不会用这种方式。
通常，一根直线轴的两端会安装行程开关，或称限位开关，其常闭触点可以串联在急停电路中或直接接入数控系统相应输入点。这是硬件限位，硬限位种类很多，但也无非是机械式（滚轮式、摇臂式等等）光电式（使用不多）、电感式等等，机械式最简单，最可靠，使用也最广泛。硬限位通常是不起作用的，因为硬件开关是轴运动最后一道防线，轴运动停在硬限位位置，说明机床进给轴已经出了问题。在此之前还有一道软限位屏障，顾名思义，就是数控软件里设置的限位点，可以在机床轴行程范围内随意设定，机床运动范围也是以软限位为准的。不过对于没有软限位的数控系统，以行程开关做硬限位虽然比较山寨，不过也是可以的，因为限位是保护不是定位，本身没有精度要求。、
至于原点开关，用机械开关理论上是不规范的，不过对于DIY的步进开环小床子，这点精度就见仁见智了。业余的就不说了。标准的、常规的机床回原点方式是这样的：回参考点开始后，机床轴以较高速运动，先碰到原点开关（这里也可以称为碰减速挡块），碰到原点开关后，轴进给立即减速，然后慢慢靠近最近的一个编码器零点，直至回到编码器零点，然后停止。开环机床不讨论，对于半闭环机床，就是编码器在伺服电机后面，这个编码器有ABZ三路信号，其中AB是脉冲信号，譬如通常说2000P的编码器，就是一圈发出2000个AB电脉冲，1/2000圈发一个脉冲。Z相型号是零位信号，一圈一个信号，如果你拆过编码器，就会在玻璃码盘上发现一圈密密麻麻的刻线，另外还有一个窗口，每转一圈光透过窗口一次，窗口另一边的接收头就接受一次光信号，转化成脉冲输出。这个精度就可以做的很高了。机床轴上通常有一个原点开关，这个原点开关有时候可以用轴两端的硬件限位开关代替。设置减速挡块的目的是高速寻找参考点，接近参考点时以低速回零。有的机床轴行程很小，低速也可较快回到参考点，所以可以取消回零开关，直接寻找编码器零点。、
实际我没接触过纯半闭环机床，遇到的都是全闭环数控（也可以改成半闭环运行），也就是直线进给轴都带有直线光栅（或球栅尺），回转轴带有旋转编码器或圆光栅的，光栅尺的零位信号大致分两种，一种是全长上只有一个信号，还有就是每隔几厘米就有一个零位。全长只有一个的一般就要设置减速挡块了,譬如TK6913镗铣床的W轴（方滑枕）和Z轴（镗杆）回零时，按回参考点键后两个轴碰限位后，速度突然降低，寻找最近的编码零点，找到后停在该位置。这种尺有个缺点，就是万一那个零点脏了或因为其他什么原因无法找到零点窗口，那就麻烦了。有些机床必须要用多参考点光栅尺，在任何位置移动几厘米就可以回零，又方便又不用减速开关。而且例如济南二机床的龙门铣，有的工作台长达12米，承重100吨，如果全程只有一个参考点就很不方便了。回转轴也一样，带旋转编码器的轴与半闭环机床回零类似，譬如霍夫勒2米滚齿机，主轴，也就是滚刀轴，直连了一个旋转编码器，主轴后端还装了施耐德涡流式接近开关，主轴高速旋转中，接近开关现检测大致位置，然后主轴立即减速停在最近的编码器零点，可以达到主轴精确瞬停。圆光栅更先进，直接回零就行，但是价格却是10万级别。
实际随系统不同，机床不同，回零方式有差别，但是都是一个道理，就是必须有一个或多个精确的参考点，一般情况是在编码器上。也不一定是光电编码设备上，例如德国NILES展成磨齿机回原点是以光栅侧面多个磁性元件实现的。、
业余DIY要选择的话，机械开关是常用的，要用的话尽量选好的微动开关，欧姆龙不错，如果抵制日货，那就选用欧系的。机械开关不满意的话，就用电感式（涡流式）的，因为是接近开关，动作更精确一点，首推施耐德和倍加福的，动作范围2MM的。另外就是有些动手能力的可以直接用编码器做原点开关，将其Z相信号引出，这样就精确多了，另外就是安装精度了。值得一提的是一般倍加福或施耐德的原件足够买一个国产编码器了。 |
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发表于 2012-8-26 16:09
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