提高制造精度的关键：增量型编码器及坐标轴回零技术！
在现代制造业中，自动化设备的控制和定位是至关重要的。增量型编码器是一种常见的编码器形式，用于测量速度、转速、长度、位置或角度。本文将介绍增量型编码器的不同类型和其在机床中的应用，同时详细解释了坐标轴参考点的设置原理。
增量型编码器的类型
增量型编码器主要分为以下几种类型：方波增量型编码器、TTL/长线驱动、HTL/推挽以及开路集电极。
方波增量型编码器
方波增量型编码器是常见的编码器之一，具有不同的电压型和开关型输出。电压型输出包括TTL（晶体管逻辑电路）和HTL（高压晶体管逻辑），而开关型输出包括NPN和PNP开路集电极。
TTL/长线驱动
TTL/RS422是一种电压型输出编码器，通常工作在5V或24V的电源电压下。其输出电压在0到5V之间，小于0.4V的电压被定义为低电平，大于2.5V的电压被定义为高电平。由于其出色的抗干扰性能，TTL接口常见于变频器的编码器输入接口。
HTL/推挽
HTL是另一种电压型输出编码器，通常工作在10-30V的电源电压下，常用于24V。其输出电压在0V到Vcc之间，小于3V的电压被定义为低电平，大于Vcc－3.5V的电压被定义为高电平。HTL常见于欧洲型PLC的输入接口，例如西门子和倍福。
开路集电极
开路集电极分为NPN和PNP两种类型，需要外接电源和电阻。这种编码器接口常见于日本型PLC的输入接口，如欧姆龙和三菱。开路集电极的输出信号主动切换到一个方向，而切换到高电平则需要通过连接到电源和输出之间的上拉电阻或负载来实现。
增量式编码器测出具体的坐标值
尽管增量型编码器能够计数检测位移增量，但无法直接提供具体的坐标值。在数控编程中，工具的空间位置是基于坐标系中的数值计算的。因此，为了确定坐标值，需要在空间中设置一个基准点，也称为参考点。这个参考点需要进行标定，以便CNC机床知道它的位置。这个标定过程通常称为回参考点或回零，它确保每次机床开机后都能准确找到参考点。
回零动作过程
回零动作过程分为三个阶段：快速移动、减速移动和停止移动。这些阶段的触发由行程开关和编码器产生的信号控制。特别是，停止点必须非常精确，因为它直接影响零件加工的精度。
回零硬件连接
回零动作的硬件连接包括行程开关和编码器。行程开关用于将机械位置转化为电信号，以实现电气控制。编码器则通过零标志脉冲信号来实现精确定位。
回零实质
回零的实质是找到编码器的零标志脉冲信号。FANUC系统通过内部的参考计数器生成栅格脉冲，以确定何时找到零标志。参考计数器的容量值需要正确设置，以确保精确的回零操作。
总结
增量型编码器在现代自动化控制中起着重要作用，用于测量和控制运动和位置。了解不同类型的增量型编码器以及回零的原理对于制造业和数控机床的操作至关重要。通过合适的硬件连接和参数设置，可以确保精确的坐标轴参考点的设置，从而提高加工精度和生产效率。在自动化制造领域，增量型编码器将继续发挥重要作用，促进工业的进一步发展。
