Κατά τη μέτρηση της γραμμικής κίνησης της κατεργασίας CNC, χρησιμοποιούνται γενικά γραμμικά στοιχεία ανίχνευσης, γνωστά ως άμεση μέτρηση. Ο έλεγχος θέσης κλειστού βρόχου που σχηματίζεται από αυτό ονομάζεται έλεγχος πλήρους κλειστού βρόχου και η ακρίβεια μέτρησής του εξαρτάται κυρίως από την ακρίβεια των στοιχείων μέτρησης, η οποία δεν επηρεάζεται από την ακρίβεια μετάδοσης της εργαλειομηχανής. Λόγω της ακριβούς αναλογικής σχέσης μεταξύ της γραμμικής μετατόπισης του τραπεζιού εργασίας της εργαλειομηχανής και της γωνίας περιστροφής του κινητήρα κίνησης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος έμμεσης μέτρησης της απόστασης κίνησης του τραπεζιού εργασίας με κίνηση του κινητήρα ανίχνευσης ή της γωνίας περιστροφής του κοχλία. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται έμμεση μέτρηση και ο έλεγχος θέσης κλειστού βρόχου που σχηματίζεται από αυτόν ονομάζεται έλεγχος ημικλειστού βρόχου.
Η ακρίβεια της μέτρησης εξαρτάται από την ακρίβεια των εξαρτημάτων ανίχνευσης και την αλυσίδα μετάδοσης τροφοδοσίας της εργαλειομηχανής. Η ακρίβεια κατεργασίας CNC των εργαλειομηχανών CNC κλειστού βρόχου καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την ακρίβεια των συσκευών ανίχνευσης θέσης. Οι εργαλειομηχανές CNC έχουν πολύ αυστηρές απαιτήσεις για εξαρτήματα ανίχνευσης θέσης και η ανάλυσή τους είναι συνήθως μεταξύ 0,001 και 0,01 mm ή μικρότερη.
1. Απαιτήσεις για συσκευή μέτρησης θέσης στο σερβοσύστημα τροφοδοσίας
Το σερβο σύστημα τροφοδοσίας έχει υψηλές απαιτήσεις για συσκευές μέτρησης θέσης:
1) Λιγότερο επηρεασμένο από τη θερμοκρασία και την υγρασία, την αξιόπιστη λειτουργία, την καλή διατήρηση της ακρίβειας και την ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών.
2) Μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις ακρίβειας, ταχύτητας και εύρους μέτρησης.
3) Εύκολο στη χρήση και στη συντήρηση, κατάλληλο για το περιβάλλον εργασίας των εργαλειομηχανών.
4) Χαμηλό κόστος.
5) Εύκολη επίτευξη δυναμικής μέτρησης και επεξεργασίας υψηλής ταχύτητας και εύκολη αυτοματοποίηση.
Οι συσκευές ανίχνευσης θέσης μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικούς τύπους σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους ταξινόμησης. Η κατεργασία CNC μπορεί να ταξινομηθεί σε ψηφιακούς και αναλογικούς τύπους με βάση τη μορφή των σημάτων εξόδου. Ανάλογα με τον τύπο του σημείου βάσης μέτρησης, μπορεί να ταξινομηθεί σε αυξητικούς και απόλυτους τύπους. Σύμφωνα με τη μορφή κίνησης του στοιχείου μέτρησης θέσης, μπορεί να ταξινομηθεί σε περιστροφικό και γραμμικό τύπο.
2. Διάγνωση και εξάλειψη βλαβών σε συσκευές ανίχνευσης
Η πιθανότητα ανίχνευσης αστοχιών εξαρτημάτων είναι σχετικά υψηλή σε σύγκριση με συσκευές CNC, με αποτέλεσμα συχνά ζημιά στο καλώδιο, ρύπανση εξαρτημάτων και παραμόρφωση σύγκρουσης. Εάν υπάρχει υποψία δυσλειτουργίας στο εξάρτημα ανίχνευσης, το πρώτο βήμα είναι να ελέγξετε για σπασμένα, μολυσμένα, παραμορφωμένα καλώδια ασύρματης σύνδεσης, κ.λπ. Η ποιότητα του εξαρτήματος ανίχνευσης μπορεί επίσης να προσδιοριστεί με τη μέτρηση της εξόδου του, κάτι που απαιτεί επάρκεια στην αρχή λειτουργίας και τα σήματα εξόδου των εξαρτημάτων ανίχνευσης μηχανικής κατεργασίας CNC. Λαμβάνοντας το σύστημα SIEMENS ως παράδειγμα για εξήγηση.
(1) Σήμα εξόδου. Η σχέση σύνδεσης μεταξύ της μονάδας ελέγχου θέσης του συστήματος CNC SIEMENS και της συσκευής ανίχνευσης θέσης.
Υπάρχουν δύο μορφές σημάτων εξόδου για σταδιακές περιστροφικές συσκευές μέτρησης ή γραμμικές συσκευές: η πρώτη είναι ένα σήμα τάσης ή ρεύματος ημιτονοειδής, όπου το EXE είναι ένας παρεμβολέας διαμόρφωσης παλμών. Ο δεύτερος τύπος είναι το σήμα επιπέδου TTL. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον χάρακα σχάρας εξόδου ημιτονοειδούς ρεύματος της εταιρείας HEIDENHA1N, το πλέγμα αποτελείται από χάρακα σχάρας, παρεμβολέα διαμόρφωσης παλμών (EXE), καλώδιο και συνδέσμους.
Κατά τη διαδικασία κατεργασίας CNC, η εργαλειομηχανή εξάγει τρία σετ σημάτων από τη μονάδα σάρωσης: δύο σετ αυξητικών σημάτων παράγονται από τέσσερα φωτοβολταϊκά στοιχεία. Όταν δύο φωτοβολταϊκά κύτταρα με διαφορά φάσης 180 ° συνδέονται μεταξύ τους, η κίνηση ώθησης-έλξης σχηματίζει δύο σετ περίπου ημιτονικών κυμάτων, Ie1 και Ie2, με διαφορά φάσης 90 ° και πλάτος περίπου 11 μ A. Ένα σύνολο σημάτων αναφοράς συνδέεται επίσης σε μορφή push-pull με δύο φωτοβολταϊκά στοιχεία με διαφορά φάσης 180 °, ένα αποτελεσματικό στοιχείο περίπου 5,5 μ A. Αυτό το σήμα παράγεται μόνο όταν διέρχεται από το σήμα αναφοράς. Το λεγόμενο σήμα αναφοράς αναφέρεται σε έναν μαγνήτη που είναι εγκατεστημένος στο εξωτερικό κέλυφος του χάρακα του πλέγματος και σε έναν διακόπτη καλαμιού που είναι εγκατεστημένος στη μονάδα σάρωσης. Όταν πλησιάζετε τον μαγνήτη, ο διακόπτης καλαμιού είναι ενεργοποιημένος και το σήμα αναφοράς μπορεί να εξέλθει.
