低成本改造數(shù)控銑床絕對(duì)編碼器電池問題

黃銀笑??

一、前言

本文論述低成本地、更便捷地更換數(shù)控銑床上絕對(duì)編碼器的電池，使數(shù)控銑床的穩(wěn)定性更好，獲得更高的效益。通過對(duì)絕對(duì)編碼器的電池改造，使用常用的電池和電池盒代替機(jī)床原有的電池，從而達(dá)到此目的。

數(shù)控銑床是一種數(shù)字控制的機(jī)床，它是通過計(jì)算數(shù)值換成代碼控制機(jī)床的動(dòng)作，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控銑床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的高精度自動(dòng)化機(jī)床。因此，數(shù)控銑床需要認(rèn)真地維修及保養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)它最大的價(jià)值，定時(shí)更換絕對(duì)編碼器的電池是非常有必要的。

二、分析改造原因

數(shù)控機(jī)床上常用的數(shù)控伺服系統(tǒng)編碼器可分為相對(duì)編碼器和絕對(duì)編碼器；使用絕對(duì)編碼器，當(dāng)斷電后，其內(nèi)部保持電源仍然給編碼器供電，因此，斷電后旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，其內(nèi)部是會(huì)記下坐標(biāo)位置的，再次上電后的坐標(biāo)不會(huì)變。而相對(duì)編碼器，其內(nèi)部無保持電源，斷電后其坐標(biāo)系不再存在，所以相對(duì)編碼器必須在重新上電后回原點(diǎn)或原點(diǎn)預(yù)置。

絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定每個(gè)位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。由于絕對(duì)編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于相對(duì)編碼器，所以已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床上，但是在數(shù)控系統(tǒng)上相對(duì)編碼器不需要電池儲(chǔ)存記憶，而絕對(duì)編碼器上需要電池儲(chǔ)存記憶。

以FANUC OI數(shù)控銑床系統(tǒng)為例：

以佛山市三水區(qū)理工（技工）學(xué)校為例，我校共有9臺(tái)采用絕對(duì)編碼器的數(shù)控銑床/加工中心機(jī)床，機(jī)床的利用率是很低的，每天有3/4的時(shí)間都需要電池供電保持記憶，特別每當(dāng)遇到寒暑假后，機(jī)床就會(huì)開始報(bào)警電壓低，所以在我校的使用條件下電池的使用壽命就很短，從而導(dǎo)致頻繁地更換電池。從不同途徑購買相應(yīng)的電池便宜的四十幾元一組，貴的上百元一組，而且通常電池的壽命在一年以內(nèi)，這樣導(dǎo)致了在使用過程中成本增加，而市面上比較難購買到指定的電池，需向?qū)ｉT店才能買到。所以如果采用原裝電池的更換方式，機(jī)床的使用壽命將降低，成本將增大，購買周期將變長。下面介紹一種成本低且方便的改造方式。

三、改造方法

原裝電池分析：原裝的電池由4節(jié)3V的干電池組成，通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式組成輸出電壓為6V的電池組合（如圖1），并通過一個(gè)專用的接口與機(jī)床進(jìn)行連接。

改造步驟：

第一步，從網(wǎng)上購買4節(jié)5號(hào)電池盒，電池盒的要求是4節(jié)串聯(lián)在一起的盒子，購買電池盒是為了以后使用中當(dāng)電池沒電后可以很方便地更換電池而應(yīng)用的；或是直接將4顆5號(hào)電池直接按照原裝電池的方法首尾串聯(lián)在一起，這種方法就不需要另外增加其他零配件，只是在后期使用中每次更換電池盒里面的電池就行。

第二步，利用從機(jī)床上拆下來的舊電池電線接口換裝到電池盒上去，就可以達(dá)到電池盒與機(jī)床系統(tǒng)的連接；需要注意的是在焊接電線的時(shí)候要注意區(qū)分正負(fù)極，電極錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致不能使用或是數(shù)控系統(tǒng)的短路。

四、改造的注意事項(xiàng)

（1）將改裝后的電池盒裝上電池后利用電壓表進(jìn)行電壓檢測，機(jī)床對(duì)電池的要求是6V，確保達(dá)到機(jī)床的要求；

（2）使用的電池應(yīng)是干電池，不能使用可充電電池，充電電池的電壓相對(duì)比較不穩(wěn)定，可能會(huì)影響到機(jī)床記憶的儲(chǔ)存；

（3）考慮到數(shù)控系統(tǒng)是比較昂貴的設(shè)備，在選擇電池盒的時(shí)候盡可能選擇可靠性高的。

五、總結(jié)

本次改造購買了9個(gè)電池盒，每個(gè)電池盒單價(jià)在4塊錢左右，不到最便宜的專用電池組一個(gè)的價(jià)錢；一次改造完成后在以后日常使用中只需要更換最普通的5號(hào)干電池。在我校9臺(tái)機(jī)床經(jīng)過一年的試驗(yàn)，沒出現(xiàn)過因電池導(dǎo)致的故障或出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的問題。這樣改造后，如果在使用中再次出現(xiàn)電池電壓低的情況，就可以通過直接更換普通電池的方法來解決。機(jī)床電池改造后，從需要專用的電池變成了使用通用的電池，大大減低了維修成本和維修周期（電池隨處可買）。

責(zé)任編輯陳春陽