數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件-wenkub
2023-01-19 16:27:26 本頁面
【正文】 置的主要性能指標(biāo) 1）精度 檢測精度是指檢測裝置在一定長度或轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)測量累積誤差的最大值。 測量的是被測部件在某一絕對(duì)坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)位置。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的分類 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置類型很多，按檢測信號(hào)的類型可分為數(shù)字式和模擬式；按檢測量的基準(zhǔn)可分為增量式和絕對(duì)式；按測量值的性質(zhì)可分為直接測量和間接測量。 3）安裝維護(hù)方便、成本低廉。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的作用與 要求 1）穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)控機(jī)床的工作環(huán)境存在油污、潮濕、灰塵、沖擊振動(dòng)等，檢測裝置要能夠在這樣的惡劣環(huán)境下工作穩(wěn)定，并且受環(huán)境溫度影響小，能夠抵抗較強(qiáng)的電磁干擾。受機(jī)床結(jié)構(gòu)和應(yīng)用環(huán)境的限制，要求位置檢測裝置體積小巧，便于安裝調(diào)試。對(duì)于不同類型的數(shù)控機(jī)床，因工作條件和檢測要求不同，應(yīng)采用不同的檢測方式。 脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、激光干涉儀等 絕對(duì)式脈沖編碼器、三速式絕對(duì)編碼器（或稱多圈式絕對(duì)編碼器）等。 數(shù)控機(jī)床用傳感器要滿足高精度和高速實(shí)時(shí)測量的要求。 2）分辨率 位置檢測裝置能檢測的最小位置變化量稱作分辨率。 直線位移分辨率一般為 1μm，高精度系統(tǒng)分辨率可達(dá) 、角位移分辨率可達(dá) ″/360176。數(shù)控伺服系統(tǒng)的傳感器要求遲滯小。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 常用位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 常用位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 旋 轉(zhuǎn)變壓器又稱同步分解器，是利用變壓器原理實(shí)現(xiàn)角位移測量的檢測裝置。在結(jié)構(gòu)上與二相線繞式異步電動(dòng)機(jī)相似，由定子和轉(zhuǎn)子組成。無刷旋轉(zhuǎn)變壓器無電刷和滑環(huán)，其輸出信號(hào)大、可靠性高、壽命長及不用維修等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 旋轉(zhuǎn)變壓器 根據(jù)互感原理工作的，定子繞組 加上勵(lì)磁電壓，通過電磁耦合，轉(zhuǎn)子 繞組產(chǎn)生感應(yīng)電功勢。 旋轉(zhuǎn)變壓器 旋轉(zhuǎn)變壓器可以通過輸出電壓的相位或輸出電壓的幅值來反映所測位移量的大小，因此其工作方法有 鑒相型方式 和 鑒幅型方式 兩種。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，把定子余弦繞組勵(lì)磁電壓的相位 ωt作為基準(zhǔn)相位，與轉(zhuǎn)子輸出電壓 U2的相位 ωt+θ比較，從而確定 θ大小。當(dāng)α=θ，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電壓最大。 感應(yīng)同步器具有較高的測量精度和分辨率，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，使用壽命長。定尺和滑尺分別安裝在機(jī)床床身和移動(dòng)部件上，定尺或滑尺隨工作臺(tái)一起移動(dòng)，兩者平行放置，保持 ～ 。由于定尺繞組是均勻的，因此，滑尺上的兩個(gè)繞組在空間位置上相差 1／ 4節(jié)距，即 π/2相位角。 同樣，若在滑尺的余弦繞組中通以交流勵(lì)磁電壓，也能得出定尺繞組中感應(yīng)電壓與兩尺相對(duì)位移的關(guān)系曲線，它們之間為 正弦函數(shù) 關(guān)系。節(jié)距 W=2mm， 由 θ= 2πx/W，則 X= 感應(yīng)同步器作為位置測量裝置在數(shù)控機(jī)床上有兩種工作方式： 鑒相式 和 鑒幅式 。 感應(yīng)同步器的鑒相方式用在相位比較伺服系統(tǒng)中。當(dāng) Δx較大時(shí)，通過改變 θd，使 θd＝ θ,使 Δe＝ 0，根據(jù)θd可以確定 θ，從而確定位移量 Δx。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 按輸出信號(hào)形式，旋轉(zhuǎn)編碼器可以分為增量式和絕對(duì)式兩種類型。在光柵板上制成兩條狹縫，每條狹縫的后面對(duì)應(yīng)安裝一個(gè)光電管。相位，用于辨向。 根據(jù)先后順序，即可判斷光電盤的正反轉(zhuǎn)。 /1024=176。直線光柵的精度可達(dá) 177。 4)安裝、維護(hù)困難，成本較高。透射光柵是在透明的玻璃表面刻上間隔相等的不透明的線紋制成的，線紋密度可達(dá)到每毫米 1000條以上；反射光柵一般是在金屬的反光平面上刻上平行、等距的密集刻線，利用反射光進(jìn)行測量，其刻線密度一般為每毫米 300～ 1﹐ 500線，最常用的是 600線 /mm。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 光柵的組成結(jié)構(gòu)和檢測原理 當(dāng)光線平行照射光柵時(shí)，由于光的透射及衍射效應(yīng)，在與線紋垂直的方向上，準(zhǔn)確地說， 在與兩光柵線紋夾角 θ的平分線相垂直的方向上 ，會(huì)出現(xiàn)明暗交替、間隔相等的粗條紋，這就是“ 莫爾干涉條紋 ”，簡稱莫爾條紋。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 光柵的組成結(jié)構(gòu)和檢測原理 莫爾條紋形成的原理 當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè) 柵距形 時(shí)，莫爾條紋也相應(yīng)移動(dòng)一 莫爾條紋的間距 B，即光柵某一固定點(diǎn)的光強(qiáng)按明一暗一明規(guī)律交替變化一次。脈沖數(shù)等于移動(dòng)過的刻線數(shù)，將該脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器中計(jì)數(shù)，則
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