傳感器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用
傳感器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床,能夠根據(jù)已編好的程序,使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。它綜合了機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、測(cè)量、微電子等最新技術(shù),使用了多種傳感器。
直線光柵的應(yīng)用
直線光柵是通過對(duì)光的反射、投射現(xiàn)象進(jìn)行運(yùn)用而制成的,通常被運(yùn)用在位移的檢測(cè)上,其辨認(rèn)能力較高,檢測(cè)準(zhǔn)確度高于光編碼器,在動(dòng)態(tài)測(cè)量中被廣泛的運(yùn)用。在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)過程中,在床身上對(duì)光柵進(jìn)行固定。拖板移動(dòng)的實(shí)際位移在直線光柵所產(chǎn)生的一些脈沖信號(hào)上被直接性的反映出來。利用直線光柵對(duì)工作臺(tái)的具體位置進(jìn)行檢測(cè)的伺服系統(tǒng)是一個(gè)全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
脈沖編碼器的應(yīng)用
脈沖編碼器是一種轉(zhuǎn)速傳感器或是角位移傳感器,此傳感器可以將機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化成一種電脈沖。脈沖編碼器有三種類型,分別是電磁式、接觸式以及光電式。在以上三種脈沖編碼器中,光電式的運(yùn)用最為廣泛,在x軸、z軸端各配有一個(gè)光點(diǎn)編碼器,其主要運(yùn)用于對(duì)數(shù)字、角位移的檢測(cè),角位移基于絲杠螺距對(duì)刀架的直線位移進(jìn)行間接性的反映。
旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用
旋轉(zhuǎn)變壓器就是感應(yīng)式微電機(jī),在該旋轉(zhuǎn)變壓器中,其角位移量與輸出電壓之間是一種連續(xù)函數(shù)的關(guān)系。轉(zhuǎn)子與定子共同構(gòu)成旋轉(zhuǎn)變壓器,詳細(xì)來講,旋轉(zhuǎn)變壓器由兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞組、一個(gè)鐵心以及兩個(gè)定子繞組構(gòu)成,在轉(zhuǎn)子及定子上各自放置著旋轉(zhuǎn)變壓器的副繞組和原繞組,原繞組和副繞組間的電磁耦合度與旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角存在一定的關(guān)系。
接觸式傳感器的應(yīng)用
接觸式傳感器的觸頭通常由兩個(gè)物體相互接觸并擠壓進(jìn)行相應(yīng)的工作,經(jīng)常見到的有行程開關(guān)以及二維矩陣式位置傳感器等等。行程開關(guān)的構(gòu)架比較簡(jiǎn)單、成本廉價(jià)且運(yùn)行動(dòng)作可靠。如果一個(gè)物體在運(yùn)行中碰到行程開關(guān)時(shí),行程開關(guān)的內(nèi)部觸頭將產(chǎn)生動(dòng)作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的控制,倘若在x軸、y軸以及z軸兩端各自配置一個(gè)行程開關(guān),那么該行程開關(guān)將對(duì)移動(dòng)范圍進(jìn)行了控制。在機(jī)械手掌的內(nèi)側(cè)對(duì)二維矩陣式位置傳感器進(jìn)行相應(yīng)的安裝和配置,該傳感器主要用在對(duì)其自身和一個(gè)物體間的接觸位置進(jìn)行檢測(cè)。
接近開關(guān)的應(yīng)用
所謂接近開關(guān),指某種物體和接近開關(guān)相距事先設(shè)定的距離時(shí),能發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)的一種開關(guān),接近開關(guān)與物體之間沒有必要直接接觸。接近開關(guān)主要有霍爾式、自感式以及電容式等。在數(shù)控機(jī)床中,接近開關(guān)著重運(yùn)用于對(duì)工作臺(tái)行程、刀架選刀以及油缸等的一些控制。
速度檢測(cè)的應(yīng)用
速度傳感器就是把速度轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的一種傳感器,該種傳感器一方面可對(duì)直線速度進(jìn)行檢測(cè),另一方面也能對(duì)角速度進(jìn)行檢測(cè),在數(shù)控機(jī)床中常見的有脈沖編碼器以及測(cè)速發(fā)電機(jī)等。
脈沖編碼器每經(jīng)過一個(gè)單位角位移就產(chǎn)生一個(gè)脈沖,同時(shí)和定時(shí)器相互配合對(duì)角速度進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)速發(fā)電機(jī)有直流、交流測(cè)速發(fā)電機(jī)兩種;測(cè)速發(fā)電機(jī)具有以下兩個(gè)特點(diǎn),其一、測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出電壓之比的斜率較大;其二、測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出電壓之間成線性關(guān)系。
通常情況下,速度傳感器在數(shù)控機(jī)床中主要運(yùn)用在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)伺服單元的速度檢測(cè)上。
壓力檢測(cè)的應(yīng)用
壓力傳感器是檢測(cè)固體以及氣體等物質(zhì)之間的一種作用能量的合稱。電容式壓力傳感器的兩個(gè)電極與電極面積之間的距離決定了該傳感器的電容量,電容式壓力傳感器由于其穩(wěn)定性能好、靈敏度較高等,在數(shù)控機(jī)床中得到了廣泛的運(yùn)用。
壓力傳感器在數(shù)控機(jī)床中可對(duì)工件夾緊進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè),如果設(shè)定值大于夾緊力時(shí),將出現(xiàn)被夾工件松動(dòng)的現(xiàn)象,同時(shí),系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警聲音,停止工作。除此之外,也可以利用壓力傳感器對(duì)車刀切削力的一些變化進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。
溫度檢測(cè)和應(yīng)用
在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過程中,移動(dòng)部件切削、電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等均會(huì)產(chǎn)生不同程度的溫度,并且這些熱量不易盡快發(fā)散,分部不均衡,很容易造成溫度上的差異,致使數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)發(fā)熱變形的現(xiàn)象,在很大程度上給零件的加工精度帶來影響,為了避免由于以上現(xiàn)象的出現(xiàn),在數(shù)控機(jī)床的一些易受溫度影響的部位安裝溫度傳感器,該設(shè)置能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成一種電信號(hào)傳達(dá)到數(shù)控系統(tǒng)中,從而進(jìn)行一定的溫度補(bǔ)償。
除此之外,在電動(dòng)機(jī)等一些設(shè)備或部件需要過熱保護(hù)的部位,應(yīng)當(dāng)安裝相應(yīng)的溫度傳感器,從而進(jìn)行一定的過熱保護(hù)。
刀具磨損監(jiān)控和應(yīng)用
刀具磨損在一定程度上會(huì)給工件的表面粗糙度及尺寸精度造成影響,所以,為了避免上述現(xiàn)象在數(shù)控機(jī)床中出現(xiàn),有必要對(duì)刀具磨損進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控。當(dāng)?shù)毒叱霈F(xiàn)磨損時(shí),在機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)上會(huì)出現(xiàn)荷載加大的現(xiàn)象,同時(shí)電動(dòng)機(jī)的電壓及電流會(huì)隨之發(fā)生變化,電動(dòng)機(jī)功率同樣也發(fā)生了變化,通過霍爾傳感器對(duì)功率變化進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)功率變化到數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警、機(jī)車出現(xiàn)停止運(yùn)行的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)當(dāng)立刻對(duì)刀具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整或者替換。
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