Các phần tử phát hiện tuyến tính thường được sử dụng để đo chuyển động tuyến tính của gia công CNC, được gọi là phép đo trực tiếp và điều khiển vòng kín vị trí được hình thành được gọi là điều khiển vòng kín đầy đủ. Độ chính xác của phép đo chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác của phần tử đo và không bị ảnh hưởng bởi độ chính xác của bộ truyền máy công cụ. Ảnh hưởng bởi vì độ dịch chuyển tuyến tính của bàn máy công cụ có quan hệ tỷ lệ chính xác với góc quay của động cơ dẫn động, phương pháp dẫn động động cơ phát hiện hoặc góc quay của trục vít có thể được sử dụng để đo gián tiếp khoảng cách di chuyển của bàn. Phương pháp này được gọi là phép đo gián tiếp. Điều khiển vòng kín vị trí được hình thành được gọi là điều khiển vòng kín nửa kín.
Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào độ chính xác của phần tử phát hiện và chuỗi truyền động của máy công cụ. Độ chính xác gia công của máy công cụ CNC vòng kín phần lớn được xác định bởi độ chính xác của thiết bị phát hiện vị trí. Máy công cụ CNC có yêu cầu rất nghiêm ngặt đối với các phần tử phát hiện vị trí và độ phân giải của chúng thường từ 0,001 đến 0,01 mm hoặc nhỏ hơn.
1. Các yêu cầu của hệ thống servo nguồn cấp dữ liệu cho thiết bị đo vị trí
1) Ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm, hoạt động đáng tin cậy, duy trì độ chính xác tốt và khả năng chống nhiễu mạnh.
2) Nó có thể đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác, tốc độ và phạm vi đo lường.
3) Dễ dàng sử dụng và bảo trì, thích ứng với môi trường làm việc của máy công cụ.
4) Chi phí thấp.
5) Dễ dàng thực hiện phép đo và xử lý động tốc độ cao và dễ dàng thực hiện tự động hóa.
1) Ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm, hoạt động đáng tin cậy, duy trì độ chính xác tốt và khả năng chống nhiễu mạnh.
2) Nó có thể đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác, tốc độ và phạm vi đo lường.
3) Dễ dàng sử dụng và bảo trì, thích ứng với môi trường làm việc của máy công cụ.
4) Chi phí thấp.
5) Dễ dàng thực hiện phép đo và xử lý động tốc độ cao và dễ dàng thực hiện tự động hóa.
Các thiết bị phát hiện vị trí có thể được chia thành nhiều loại khác nhau theo các phương pháp phân loại khác nhau. Theo hình thức của tín hiệu đầu ra, nó có thể được phân loại thành kỹ thuật số và tương tự; theo loại điểm cơ sở đo lường, nó có thể được phân loại thành tăng dần và tuyệt đối; Theo dạng chuyển động của phần tử đo vị trí, nó có thể được phân loại thành quay và tuyến tính.
2. Chẩn đoán và loại bỏ lỗi của thiết bị phát hiện
So với thiết bị điều khiển số, xác suất hư hỏng của phần tử phát hiện là tương đối cao, và thường xảy ra hiện tượng hư hỏng cáp, nhiễm bẩn phần tử và biến dạng do va chạm. Nếu nghi ngờ đó là lỗi của phần tử phát hiện, trước tiên hãy kiểm tra xem có đứt cáp, bám bẩn, biến dạng, v.v. hay không và bạn cũng có thể xác định chất lượng của phần tử phát hiện bằng cách đo đầu ra của nó, điều này đòi hỏi sự thành thạo trong công việc nguyên lý và tín hiệu đầu ra của phần tử phát hiện. Sau đây lấy hệ thống SIEMENS làm ví dụ mô tả.
Nhập tín hiệu. Mối quan hệ kết nối giữa mô-đun điều khiển vị trí của hệ thống CNC SIEMENS và thiết bị phát hiện vị trí.
Tín hiệu đầu ra của thiết bị đo vòng quay gia tăng hoặc thiết bị tuyến tính có hai dạng: thứ nhất là tín hiệu hình sin điện áp hoặc dòng điện, trong đó EXE là bộ nội suy định hình xung; thứ hai là tín hiệu mức TTL. Lấy thước đo dòng điện đầu ra hình sin của HEIDENHA1N làm ví dụ. Cách tử bao gồm thước cách tử, bộ nội suy định hình xung (EXE), cáp và đầu nối.
Trong quá trình chuyển động của máy công cụ, ba bộ tín hiệu được xuất ra từ bộ phận quét: hai bộ tín hiệu tăng dần được tạo ra bởi bốn tế bào quang và hai tế bào quang có độ lệch pha 180 ° được kết nối với nhau và lực đẩy của chúng tạo thành lệch pha nhau 90 ° và biên độ. Hai tập hợp Ie1 và Ie2 có giá trị khoảng 11μA tương tự như sóng sin. Một tập hợp các tín hiệu tham chiếu cũng được kết nối dưới dạng push-pull bởi hai tế bào quang điện với độ chênh lệch 180 °. Đầu ra là tín hiệu tăng đột biến Ie0 với thành phần hiệu dụng khoảng 5.5μA. Tín hiệu chỉ được tạo ra khi nó vượt qua mốc tham chiếu. Cái gọi là dấu tham chiếu là một nam châm được lắp trên vỏ của thước cách tử và một công tắc sậy được lắp trên bộ phận quét. Khi công tắc sậy ở gần nam châm, tín hiệu tham chiếu có thể được xuất ra.