數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件(參考版)
2025-01-02 16:27本頁面
【正文】 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 磁尺 磁頭 磁頭是進(jìn)行磁 — 電轉(zhuǎn)換的器件，它把反映位置的磁信號檢測出來，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給檢測電路。 磁化信號可以是脈沖，也可以為正弦波或飽和磁波。是在非導(dǎo)磁材料的基體上，采用涂敷，化學(xué)沉積或電鍍上一層很薄的磁性材料，先用錄磁磁頭將按一定周期變化的方波、正弦波或電脈沖信號錄制在磁性標(biāo)尺上，作為測量基準(zhǔn)。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 磁尺的組成及結(jié)構(gòu) 磁尺由磁性標(biāo)尺，磁頭和檢測電路組成，磁頭是進(jìn)行磁 — 電轉(zhuǎn)換的器件，它把反映位置的磁信號檢測出來，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給檢測電路。可用于直線和轉(zhuǎn)角的測量，其優(yōu)點(diǎn)是精度高、復(fù)制簡單及安裝方便等，且具有較好的穩(wěn)定性，常用在油污、粉塵較多的場合。通過過鑒相電路可判別其運(yùn)動方向。脈沖數(shù)等于移動過的刻線數(shù)，將該脈沖信號送到計(jì)數(shù)器中計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù)值就反映了光柵尺移動的距離。 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 為了對莫爾條紋的移動計(jì)數(shù)，并 判別工作臺移動的方向 ，在光柵尺的一側(cè)安裝上光源，另一側(cè)安裝上 4個光敏元件，每個光敏元件相距為四分之一光柵刻線間距 ( ω／ 4) 。 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)光柵移動一個 柵距形 時，莫爾條紋也相應(yīng)移動一 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。 在光源的照射下，交叉點(diǎn)近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊，因而遮光面積最小，擋光效應(yīng)最弱，光的累積作用使得這個區(qū)域出現(xiàn)亮帶。 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，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。短光柵隨工作臺一起移動，長光柵的有效長度即為測量范圍。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。數(shù)控機(jī)床上用的光柵尺，是利用兩個光柵相互重疊時形成的 莫爾條紋現(xiàn)象 ，制成的光電式位移測量裝置。 4)安裝、維護(hù)困難，成本較高。 2)響應(yīng)速度較快，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)測量，易于實(shí)現(xiàn)檢測及數(shù)據(jù)處理的自動化。直線光柵的精度可達(dá) 177。光柵裝置在數(shù)控設(shè)備、坐標(biāo)鏜床、工具顯微鏡 XY工作臺上廣泛使用的位置檢測裝置，光柵主要用于測量運(yùn)動位移，確定工作臺運(yùn)動方向及確定工作臺運(yùn)動的速度。 /1024=176。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與光柵盤圓周的條紋數(shù)有關(guān)，即分辨角 分辨角 α=360176。 根據(jù)先后順序，即可判斷光電盤的正反轉(zhuǎn)。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 光電編碼器的輸出波形 通過光欄板兩條狹縫的光信號 A和 B，相位角相差 90176。相位，用于辨向。通過計(jì)數(shù)器計(jì)量脈沖的數(shù)目，即可測定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角位移；通過計(jì)量脈沖的頻率，即可測定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的轉(zhuǎn)速，測量結(jié)果可以通過數(shù)字顯示裝置進(jìn)行顯示或直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。在光柵板上制成兩條狹縫，每條狹縫的后面對應(yīng)安裝一個光電管。 增量式光電編碼器示意原理 增量式光電編碼器檢測裝置由光源、聚光鏡、光柵盤、光柵板、光電管、信號處理電路等組成。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 按輸出信號形式，旋轉(zhuǎn)編碼器可以分為增量式和絕對式兩種類型。旋轉(zhuǎn)編碼器通常安裝在被測軸上，隨被測軸一起轉(zhuǎn)動，直接將被測角位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字 (脈沖 )信號，所以也稱為旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器，這種測量方式?jīng)]有累積誤差。當(dāng) Δx較大時，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。 滑尺的正弦、余弦繞組勵磁電壓為同頻率、同相位，但不同幅值，即 us＝ Umsinθdsinωt uc＝ Umcosθdsinωt 式中 θd— 勵磁電壓的給定相位角 分別勵磁時，在定尺繞組上產(chǎn)生的輸出感應(yīng)電勢分別為： es＝ kUmsinθdcosθcosωt ec＝ kUmcosθdcos(θ＋ π/2)cosωt ＝－ kUm cosθd sinθcosωt 根據(jù)疊加原理，定尺上輸出總感應(yīng)電勢為 e＝ es ＋ ec ＝ k Um (sinθd cosθ－ cosθd sinθ) cosωt
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1