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數控機床位置檢測裝置的分類方法
發布時間:2021-05-08      點擊次數:388

對於不同類型的數控機床,因工作條件和檢測要求不同,可以采用以下不同的檢測方式。

1、增量式和測量

增量式檢測方式隻測量位移增量,並用數字脈衝的個數來表示單位位移(即小設定單位)的數量,每移動一個測量單位就發出一個測量信號。其優點是檢測裝置比較簡單,任何一個對中點都可以作為測量起點。但在此係統中,移距是靠對測量信號累積後讀出的,一旦累計有誤,此後的測量結果將全錯。另外在發生故障時(如斷電)不能再找到事故前的正確位置,事故排除後,須將工作台移至起點重新計數才能找到事故前的正確位置。脈衝編碼器,旋轉變壓器,感應同步器,光柵,磁柵,激光幹涉儀等都是增量檢測裝置。

對式測量方式測出的是被測部件在某一對坐標係中的對坐標位置值,並且以二進製或十進製數碼信號表示出來,一般都要經過轉換成脈衝數字信號以後,才能送去進行比較和顯示。采用此方式,分辨率要求愈高,結構也愈複雜。這樣的測量裝置有對式脈衝編碼盤、三速式對編碼盤(或稱多圈式對編碼盤)等。

2、數字式和模擬式測量

數字式檢測是將被測量單位量化以後以數字形式表示。測量信號一般為電脈衝,可以直接把它送到數控係統進行比較、處理。這樣的檢測裝置有脈衝編碼器、光柵。數字式檢測有如下的特點:

(1)被測量轉換成脈衝個數,便於顯示和處理;

(2)測量精度取決於測量單位,與量程基本無關;但存在累計誤碼差;

(3)檢測裝置比較簡單,脈衝信號抗幹擾能力強。

模擬式檢測是將被測量用連續變量來表示,如電壓的幅值變化,相位變化等。在大量程內做的模擬式檢測時,對技術有較高要求,數控機床中模擬式檢測主要用於小量程測量。模擬式檢測裝置有測速發電機、旋轉變壓器、感應同步器和磁尺等。模擬式檢測的主要特點有:

(1)直接對被測量進行檢測,無須量化。

(2)在小量程內可實現高精度測量。

3、直接檢測和間接檢測。

位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移,都可以稱為直接測量,可以構成閉環進給伺服係統,測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光幹涉儀等測量執行部件的直線位移;由於此種檢測方式是采用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行的測量。其優點是直接反映工作台的直線位移量。缺點是要求檢測裝置與行程等長,對大型的機床來說,這是一個很大的限製。

位置檢測裝置安裝在執行部件前麵的傳動元件或驅動電機軸上,測量其角位移,經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量,這樣的稱為間接測量,可以構成半閉環伺服進給係統。如將脈衝編碼器裝在電機軸上。間接測量使用可靠方便,無長度限製;其缺點是在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差,從而影響測量精度。一般需對機床的傳動誤差進行補償,才能提高定位精度。

除了以上位置檢測裝置,伺服係統中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調節發動機的轉速。常用的測速元件是測速發動機。


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