[計算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]第2章數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及維修(編輯修改稿)
2025-01-04 02:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 36 圖 216 增量式光電編碼器測量系統(tǒng) 1旋轉(zhuǎn)軸； 2滾珠軸承； 3透光夾縫； 4光電編碼器； 5光源； 6聚光鏡； 7光欄板； 8光敏元件 。 37 (2)絕對式光電編碼器的工作原理 ? 絕對式光電編碼器的光盤上有透光和不透光的編碼圖案 ， 編碼方式可以有二進(jìn)制編碼 、 二進(jìn)制循環(huán)編碼 、 二至十進(jìn)制編碼等 。 絕對式光電編碼器通過讀取編碼盤上的編碼圖案來確定位置 。 38 (a) 絕對式光電編碼器原理圖 (a) 絕對式光電編碼器原理圖 39 (b) 絕對式光電編碼器結(jié)構(gòu)圖 40 (3)編碼器正反轉(zhuǎn)辨別。 41 ? 三 、 光柵 ?光柵是一種最常見的測量裝置 ， 是在玻璃或金屬基體上均勻刻劃很多等節(jié)距的線紋而制成的 。 其制作工藝是在一塊長形玻璃上用真空鍍膜的方法鍍上一層不透光的金屬膜 ， 再涂上一層均勻的感光材料 ，然后用照相腐蝕法制成等節(jié)距的透光和不透光相間的線紋 ， 這些線紋與運動方向垂直 ， 線紋間的距離為柵距 ， 而單位長度上的線紋數(shù)目稱為線紋密度 。 42 1．光柵的結(jié)構(gòu) ? 光柵裝置的結(jié)構(gòu)由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。光柵讀數(shù)頭由光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和驅(qū)動線路組成。 43 圖 220 光柵尺 44 ? 2．光柵的工作原理 在安裝時，將兩塊柵距相同、黑白寬度相同的標(biāo)尺光柵和指示光柵刻線面平行放置，將指示光柵在其自身平面內(nèi)傾斜一很小的角度，以便使它的刻線與標(biāo)尺光柵的刻線間保持一個很小的夾角。這樣，在光源的照射下，就形成了光柵刻線幾乎垂直的橫向明暗相同的寬條紋，即莫爾條紋。 45 46 圖 222 橫向莫爾條紋的參數(shù) 47 3．光柵的種類 ? (1)物理光柵 ? (2)計量光柵 ? (3)透射光柵 ? 根據(jù)光柵的工作原理，玻璃透射光柵可分為莫爾條紋式光柵和透射直線式光柵兩類。 ? (4)反射光柵 48 4．光柵測量系統(tǒng) ? (1)光柵測量的基本電路 ? 光柵測量系統(tǒng)由光源、透鏡、光柵尺、光敏元件和一系列信號處理電路組成，如圖 223所示。信號處理電路又包括放大、整形和鑒向倍頻。 49 圖 223 光柵測量系統(tǒng) 50 (2)鑒向倍頻電路 圖 224 兩光敏元件的波形 51 ? 四 、 測速發(fā)電機(jī) ? 測速發(fā)電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式速度檢測元件，可將輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速變?yōu)殡妷盒盘栞敵觯跀?shù)控系統(tǒng)的速度控制單元和位置控制單元中都得到應(yīng)用。尤其是常作為伺服電動機(jī)的檢測傳感器，將伺服電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為輸出電壓或輸出脈沖與給定電壓或參考頻率進(jìn)行比較后，發(fā)出速度控制信號，以調(diào)節(jié)伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。 52 1．測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 圖 225 直流測速發(fā)電機(jī)原理圖 53 圖 226 直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性 54 2． 6 伺服驅(qū)動系統(tǒng) ? 一 、 伺服系統(tǒng)的概念 ? 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是以機(jī)械位移為直接控制目標(biāo)的自動控制系統(tǒng) ， 也可稱為位置隨動系統(tǒng) ， 簡稱為伺服系統(tǒng) 。 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)主要有兩種：一種是進(jìn)給伺服系統(tǒng) ， 它控制機(jī)床坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運動 ， 以直線運動為主；另一種是主軸伺服系統(tǒng) ， 它控制主軸的切削運動 ， 以旋轉(zhuǎn)運動為主 。 ? 驅(qū)動系統(tǒng)的作用可歸納如下。 ? ①放大 CNC裝置的控制信號，具有功率輸出的能力。 ? ②根據(jù) CNC裝置發(fā)出的控制信號對機(jī)床移動部件的位置和速度進(jìn)行控制。 55 二、對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求 ? l．調(diào)速范圍要寬 ? 2．定位精度要高 ? 3. 快速響應(yīng)，無超調(diào) ? 4．低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強 ? 5．可靠性高 56 三、伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成 ? l．驅(qū)動裝置 ? 2．執(zhí)行元件 ? 3．傳動機(jī)構(gòu) ? 4．檢測元件及反饋電路 57 四、伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類 ? l．開環(huán)控制進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng) CNC 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn) 驅(qū)動 器 機(jī)床 工作 臺 指令 電源 傳動 機(jī)構(gòu) 圖 227 開環(huán)控制的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng) 58 2．閉環(huán)控制進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng) 59 60 61 六、伺服驅(qū)動系統(tǒng)電機(jī)類型 ? l．進(jìn)給驅(qū)動用的伺服電機(jī) ? (1) 改進(jìn)型直流電機(jī)。 ? (2) 小慣量直流電機(jī)。 ? (3)步進(jìn)電機(jī)。 ? (4)永磁直流伺服的電機(jī)。
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