數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件-wenkub.com
2024-12-29 16:27 本頁面
【正文】 磁化信號的節(jié)距（或周期）一般有 ㎜， ， ㎜， 1㎜等幾種。 磁尺是利用錄磁原理工作的。 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 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 圓光柵 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 磁尺 磁尺又稱為磁柵，是一種計算磁波數(shù)目的位置檢測元件。當(dāng)標(biāo)尺光柵隨機(jī)床運(yùn)動部件移動時 1）照射到光敏元件上的光線也隨著莫爾條紋移動而產(chǎn)生明暗相間的變化，經(jīng)過光敏元件的“光一電”變換，得到與刻線移動相對應(yīng)的正弦波信號，經(jīng)過放大、整形等處理后，變成測量脈沖輸出，波形如下圖所示。相反，距交叉點較遠(yuǎn)的區(qū)域，因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來越少，不透明區(qū)域面積逐漸變大，即遮光面積逐漸變大，使得擋光效應(yīng)變強(qiáng)，只有較少的光線能通過這個區(qū)域透過光柵，使這個區(qū)域出現(xiàn)暗帶，從而便形成了我們所見到的莫爾條紋。兩塊光柵的刻線密度 (即柵距 )相等，其相互平行并保持一定的間隙(～ mm)，并且使兩塊光柵的刻線相互傾斜一個微小的角度 θ。 按制造工藝不同可分為 透射光柵 和 反射光柵 。 3)使用環(huán)境要求較高，怕油污、灰塵及振動。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 與其他位置檢測裝置相比，光柵的 主要特點 如下： 1)檢測精度高。 /條紋 如果條紋數(shù)為 1024， 則分辨角 α=360176。通過光電管轉(zhuǎn)換并經(jīng)過信號的放大整形后，成為兩相方波信號。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 增量式光電編碼器外形結(jié)構(gòu)圖 實際應(yīng)用的光電編碼器的光柵板上有兩組條紋 A、 A和 B、 B， A組與 B組的條紋彼此錯開 1／ 4節(jié)距，兩組條紋相對應(yīng)的光敏元件所產(chǎn)生的信號彼此相差 90176。光柵盤和光柵板用玻璃研磨拋光制成，玻璃的表面在真空中鍍一層不透明的鉻，然后用照相腐蝕法，在光柵盤的邊緣上開有間距相等的透光狹縫。旋轉(zhuǎn)編碼器也可用來檢測轉(zhuǎn)速。當(dāng)滑尺相對定尺有一位移，使 θ變?yōu)?θ＋ Δθ，則感應(yīng)電勢增量為 Δe≈k Um Δx cosωt 式中 Δθ= 2π Δx / W 由此可知，在 Δx較小的情況下， Δe與 Δx成正比，也就是鑒別 Δe幅值，即可測 Δx大小。根據(jù)滑尺在定尺上的感應(yīng)電壓關(guān)系，分別在定尺繞組上得到感應(yīng)電勢為： es＝ kUmcosθcosωt ec＝－ kUmcos(θ＋ π/2)sinωt＝ kUmsinθsinωt 根據(jù)疊加原理，定尺繞組上總輸出感應(yīng)電勢 e為 e＝ es＋ ec ＝ kUmcosθcosωt＋ kUmsinθsinωt ＝ kUmcos(ωt－ θ) ＝ kUmcos(ωt－ 2πx/W) 根據(jù)上式，通過鑒別定尺輸出的感應(yīng)電勢的相位，即可測量定尺和滑尺之間的相對位置。 例：感應(yīng)電勢與勵磁電壓相位差 θ=176。在滑尺移動一個節(jié)距的過程中，感應(yīng)電壓變化了一個 余弦周期 。當(dāng)正弦勵磁繞組與定尺繞組對齊時，余弦勵磁繞組與定尺繞組相差 1／ 4節(jié)距。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 感應(yīng)同步器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 感應(yīng)同步器 1. 直線型 感應(yīng) 同步器的結(jié)構(gòu) 直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺兩部分組成，下圖是感應(yīng)同步器結(jié)構(gòu)示意圖。 按結(jié)構(gòu)和用途可分為直線感應(yīng)同步器和圓盤旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器兩類，直線感應(yīng)同步器用于測量直線位移，圓盤旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器用于測量角位移，兩者的工作原理基本相同。實際測量時，不斷的修改定子勵磁電壓的幅值（等效于修改 α角），使它跟蹤 θ變化，使 kUmcos（ α－ θ） =0。檢測出ωt+θ ，便能得到 θ值（即被測軸角位移）。 旋轉(zhuǎn)變壓器可單獨和滾珠絲杠相連，也可與伺服電動機(jī)組成一體。 在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多的是雙極式旋轉(zhuǎn)變壓器。有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器的特點是結(jié)構(gòu)簡單，體積小，但因電刷與滑環(huán)是機(jī)械滑動接觸的，所以可靠性差，壽命短。 它將機(jī)械轉(zhuǎn)角變換成與該轉(zhuǎn)角呈某一函數(shù)關(guān)系的電信號，可用于角位移測量。傳感器的漂移量是其重要性能標(biāo)志，零漂和溫漂反映了隨時間和溫度的改變，傳感器測量精度的微小變化。 4）遲滯 對某一輸入量，傳感器的正行程的輸出量與反行程的輸出量的不一致，稱為遲滯。檢測裝置的分辨率一般按機(jī)床加工精度的 1／ 3～ 1／ 10選?。ㄒ簿褪钦f，位置檢測裝置的分辨率要高于機(jī)床加工精度）。 ″～ 1″/360176。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 位置檢測裝
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