低成本改造数控铣床绝对编码器电池问题

黄银笑��

一、前言

本文论述低成本地、更便捷地更换数控铣床上绝对编码器的电池，使数控铣床的稳定性更好，获得更高的效益。通过对绝对编码器的电池改造，使用常用的电池和电池盒代替机床原有的电池，从而达到此目的。

数控铣床是一种数字控制的机床，它是通过计算数值换成代码控制机床的动作，自动地将零件加工出来。数控铣床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的高精度自动化机床。因此，数控铣床需要认真地维修及保养，以实现它最大的价值，定时更换绝对编码器的电池是非常有必要的。

二、分析改造原因

数控机床上常用的数控伺服系统编码器可分为相对编码器和绝对编码器；使用绝对编码器，当断电后，其内部保持电源仍然给编码器供电，因此，断电后旋转伺服电机，其内部是会记下坐标位置的，再次上电后的坐标不会变。而相对编码器，其内部无保持电源，断电后其坐标系不再存在，所以相对编码器必须在重新上电后回原点或原点预置。

绝对编码器由机械位置决定每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。由于绝对编码器在定位方面明显地优于相对编码器，所以已经越来越多地应用于数控机床上，但是在数控系统上相对编码器不需要电池储存记忆，而绝对编码器上需要电池储存记忆。

以FANUC OI数控铣床系统为例：

以佛山市三水区理工（技工）学校为例，我校共有9台采用绝对编码器的数控铣床/加工中心机床，机床的利用率是很低的，每天有3/4的時间都需要电池供电保持记忆，特别每当遇到寒暑假后，机床就会开始报警电压低，所以在我校的使用条件下电池的使用寿命就很短，从而导致频繁地更换电池。从不同途径购买相应的电池便宜的四十几元一组，贵的上百元一组，而且通常电池的寿命在一年以内，这样导致了在使用过程中成本增加，而市面上比较难购买到指定的电池，需向专门店才能买到。所以如果采用原装电池的更换方式，机床的使用寿命将降低，成本将增大，购买周期将变长。下面介绍一种成本低且方便的改造方式。

三、改造方法

原装电池分析：原装的电池由4节3V的干电池组成，通过串联和并联的方式组成输出电压为6V的电池组合（如图1），并通过一个专用的接口与机床进行连接。

改造步骤：

第一步，从网上购买4节5号电池盒，电池盒的要求是4节串联在一起的盒子，购买电池盒是为了以后使用中当电池没电后可以很方便地更换电池而应用的；或是直接将4颗5号电池直接按照原装电池的方法首尾串联在一起，这种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换电池盒里面的电池就行。

第二步，利用从机床上拆下来的旧电池电线接口换装到电池盒上去，就可以达到电池盒与机床系统的连接；需要注意的是在焊接电线的时候要注意区分正负极，电极错误可能会导致不能使用或是数控系统的短路。

四、改造的注意事项

（1）将改装后的电池盒装上电池后利用电压表进行电压检测，机床对电池的要求是6V，确保达到机床的要求；

（2）使用的电池应是干电池，不能使用可充电电池，充电电池的电压相对比较不稳定，可能会影响到机床记忆的储存；

（3）考虑到数控系统是比较昂贵的设备，在选择电池盒的时候尽可能选择可靠性高的。

五、总结

本次改造购买了9个电池盒，每个电池盒单价在4块钱左右，不到最便宜的专用电池组一个的价钱；一次改造完成后在以后日常使用中只需要更换最普通的5号干电池。在我校9台机床经过一年的试验，没出现过因电池导致的故障或出现相对应的问题。这样改造后，如果在使用中再次出现电池电压低的情况，就可以通过直接更换普通电池的方法来解决。机床电池改造后，从需要专用的电池变成了使用通用的电池，大大减低了维修成本和维修周期（电池随处可买）。

责任编辑陈春阳