Classificazione dei dispositivi di rilevamento della posizione per macchine utensili a controllo numerico

Jun 25, 2018

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[Nota dell'editore] Per diversi tipi di macchine utensili CNC, è possibile utilizzare i seguenti metodi di rilevamento diversi a seconda delle diverse condizioni di lavoro e dei requisiti di rilevamento.

1. Metodi di rilevamento incrementali e assoluti

Il metodo di rilevamento incrementale misura solo gli incrementi di spostamento e utilizza il numero di cifre per indicare il numero di spostamenti unitari (unità di impostazione minima). Ogni unità di misura invia un segnale di misurazione. Il vantaggio è che il dispositivo di rilevamento è relativamente semplice e che uno qualsiasi dei punti medi può essere utilizzato come punto di partenza della misurazione. Tuttavia, in questo sistema, la distanza di spostamento viene letta accumulando il segnale di misurazione e si verifica un errore cumulativo. Dopo ciò, il risultato della misurazione sarà completamente sbagliato. Inoltre, in caso di guasto (ad esempio, mancanza di corrente), non è possibile trovare la posizione corretta prima dell'incidente. Dopo aver rimosso l'incidente, il banco da lavoro deve essere spostato sul punto di partenza e contato di nuovo per trovare la posizione corretta prima dell'incidente. Encoder a impulsi, resolver, sincronizzatori induttivi, reticoli, griglie magnetiche, interferometri laser, ecc. Sono tutti dispositivi di rilevamento incrementale.

Il metodo di rilevamento assoluto misura il valore assoluto della posizione delle coordinate del componente testato in un sistema di coordinate assoluto ed è rappresentato da un segnale digitale binario o decimale. Generalmente, deve essere convertito in un segnale digitale a impulsi prima che possa essere inviato per il confronto e la visualizzazione. In questo modo, maggiore è il requisito di risoluzione, più complessa è la struttura. I dischi encoder assoluti assoluto, i dischi encoder assoluti a tre velocità (chiamati anche dischi encoder assoluti a più barre) hanno dispositivi di rilevamento assoluto.

2. Metodi di rilevamento digitale e analogico

Il metodo di rilevamento numerico consiste nel quantificare l'unità misurata e quindi esprimerla in forma digitale. Il segnale di misura è generalmente un impulso elettrico, che può essere inviato direttamente al sistema di controllo numerico per il confronto e l'elaborazione. Tali dispositivi di rilevamento includono encoder a impulsi e reticoli. Il rilevamento digitale ha le seguenti 3 caratteristiche.

(1) Misurato e convertito in impulsi per una facile visualizzazione e cura di sé;

(2) L'accuratezza della misurazione dipende dall'unità di misura, che è sostanzialmente irrilevante rispetto all'intervallo, ma vi è un errore cumulativo di errore;

(3) Il dispositivo di rilevamento è relativamente semplice e il segnale del polso ha una forte capacità anti-interferenza.

Il metodo di rilevamento analogico consiste nel rappresentare le variabili di paese misurate, come le variazioni di ampiezza di tensione, i cambiamenti di fase, ecc. Quando viene eseguito un gran numero di test analogici di precisione interni, vi è un elevato requisito per la tecnologia. Il rilevamento analogico nelle macchine utensili CNC è utilizzato principalmente per le misure di piccola scala. Il dispositivo di rilevamento analogico include un generatore di fori, un resolver, un sincronizzatore induttivo e un righello magnetico. Le caratteristiche principali del rilevamento analogico sono le seguenti.

(1) misurare direttamente la misura, senza quantificazione;

(2) La misurazione ad alta precisione può essere raggiunta entro un intervallo ristretto;

(3) È possibile eseguire il rilevamento diretto e il rilevamento indiretto.

3. Misura diretta e misurazione indiretta

1) Misura diretta

La misurazione diretta consiste nell'installare direttamente il dispositivo di rilevamento sul componente in esecuzione, come il reticolo, il sincronizzatore induttivo, ecc., Per misurare direttamente lo spostamento lineare del piano di lavoro. Il dispositivo di rilevamento posizione è installato sul componente in esecuzione (cioè non sul pezzo finale) per misurare direttamente la fine del componente in esecuzione. Lo spostamento lineare o spostamento angolare della parte può costituire un servosistema di alimentazione ad anello chiuso. I metodi di misurazione comprendono griglia rettilineo, sincronizzatore di induzione lineare, griglia magnetica e interferometro laser. Viene eseguito lo spostamento lineare della parte di misura; questo tipo di rilevamento è lineare. Il dispositivo di rilevamento misura lo spostamento lineare della macchina utensile. Pertanto, il suo vantaggio è che riflette direttamente lo spostamento lineare della tabella. Lo svantaggio è che richiede la lunghezza del dispositivo di ispezione e la lunghezza della corsa. Questo è un grande limite per macchine utensili CNC su larga scala.

2) Misura indiretta

Il dispositivo di misurazione indiretto deve installare il dispositivo di rilevamento su una vite a ricircolo di sfere o un albero motore di azionamento e misura indirettamente lo spostamento lineare dell'elemento della scheda rilevando lo spostamento angolare dell'elemento rotante.

Il dispositivo di rilevamento della posizione è installato sull'elemento di trasmissione o sull'albero motore di azionamento davanti al componente in esecuzione per misurare il suo spostamento angolare. Dopo la trasformazione del rapporto di trasmissione, è possibile ottenere lo spostamento lineare del componente di implementazione. Questo può costituire il sistema di alimentazione del servo a circuito chiuso blu. Ad esempio, l'encoder a impulsi è montato sull'albero motore. La misurazione indiretta è affidabile e conveniente e non vi è alcun limite di lunghezza. Lo svantaggio è che l'errore della catena di trasmissione, che viene modificato dalla linea retta al movimento rotatorio, viene aggiunto al segnale di rilevamento, il che influisce sulla precisione della misurazione. In generale, è necessario compensare l'errore di trasmissione delle macchine utensili CNC al fine di migliorare la precisione di posizionamento.