Bij het meten van de lineaire beweging van CNC-bewerkingen worden doorgaans lineaire detectie-elementen gebruikt, ook wel directe meting genoemd. De positieregeling met gesloten lus die hierdoor wordt gevormd, wordt volledige regeling met gesloten lus genoemd, en de meetnauwkeurigheid hangt voornamelijk af van de nauwkeurigheid van de meetelementen, die niet wordt beïnvloed door de transmissienauwkeurigheid van de werktuigmachine. Vanwege de nauwkeurige proportionele relatie tussen de lineaire verplaatsing van de werktafel van de werktuigmachine en de rotatiehoek van de aandrijfmotor, kan de methode voor het indirect meten van de bewegingsafstand van de werktafel door het aandrijven van de detectiemotor of de rotatiehoek van de schroef worden gebruikt. Deze methode wordt indirecte meting genoemd, en de positie-closed-loop-regeling die erdoor wordt gevormd wordt semi-closed-loop-regeling genoemd.
De meetnauwkeurigheid hangt af van de nauwkeurigheid van de detectiecomponenten en de voedingstransmissieketen van de werktuigmachine. De CNC-bewerkingsnauwkeurigheid van CNC-bewerkingsmachines met gesloten lus wordt grotendeels bepaald door de nauwkeurigheid van positiedetectieapparatuur. CNC-bewerkingsmachines stellen zeer strenge eisen aan positiedetectiecomponenten en hun resolutie ligt doorgaans tussen 0,001 en 0,01 mm of minder.
1. Vereisten voor positiemeetapparatuur in voedingsservosysteem
Het voedingsservosysteem stelt hoge eisen aan positiemeetapparatuur:
1) Minder beïnvloed door temperatuur en vochtigheid, betrouwbare werking, goede nauwkeurigheidsbehoud en sterk anti-interferentievermogen.
2) Kan voldoen aan de eisen van nauwkeurigheid, snelheid en meetbereik.
3) Gemakkelijk te gebruiken en te onderhouden, geschikt voor de werkomgeving van werktuigmachines.
4) Lage kosten.
5) Gemakkelijk te bereiken dynamische metingen en verwerking op hoge snelheid, en eenvoudig te automatiseren.
Positiedetectieapparaten kunnen volgens verschillende classificatiemethoden in verschillende typen worden geclassificeerd. CNC-bewerkingen kunnen worden ingedeeld in digitale en analoge typen op basis van de vorm van uitgangssignalen; Afhankelijk van het type meetbasispunt kan dit worden geclassificeerd in incrementele en absolute typen; Volgens de bewegingsvorm van het positiemeetelement kan het worden geclassificeerd in roterend type en lineair type.
2. Diagnose en eliminatie van fouten in detectieapparatuur
De kans op het detecteren van defecten aan componenten is relatief hoog in vergelijking met CNC-apparaten, wat vaak resulteert in kabelschade, vervuiling van componenten en vervorming door botsingen. Als er een vermoeden bestaat van een storing in de detectiecomponent, is de eerste stap het controleren op kapotte, vervuilde, vervormde draadloze kabels, enz. De kwaliteit van de detectiecomponent kan ook worden bepaald door de output ervan te meten, wat vaardigheid vereist in het werkingsprincipe en de uitgangssignalen van detectiecomponenten voor CNC-bewerking. Neem het SIEMENS-systeem als voorbeeld voor uitleg.
(1) Uitgangssignaal. De verbindingsrelatie tussen de positiecontrolemodule van het SIEMENS CNC-systeem en het positiedetectieapparaat.
Er zijn twee vormen van uitgangssignalen voor incrementele roterende meetapparaten of lineaire apparaten: de eerste is een spannings- of stroomsinussignaal, waarbij EXE een pulsvormende interpolator is; Het tweede type is een TTL-niveausignaal. Als we als voorbeeld de sinusstroomuitgangsroosterliniaal van het bedrijf HEIDENHA1N nemen, bestaat het rooster uit een roosterliniaal, pulsvormende interpolator (EXE), kabel en connectoren.
Tijdens het CNC-bewerkingsproces voert de werktuigmachine drie sets signalen uit vanaf de scaneenheid: twee sets incrementele signalen worden gegenereerd door vier fotovoltaïsche cellen. Wanneer twee fotovoltaïsche cellen met een faseverschil van 180 ° met elkaar worden verbonden, vormt hun push-pull-beweging twee sets van ongeveer sinusgolven, Ie1 en Ie2, met een faseverschil van 90 ° en een amplitude van ongeveer 11 μA. Een set referentiesignalen wordt ook in push-pull-vorm verbonden door twee fotovoltaïsche cellen met een faseverschil van 180 °, en de output is een pieksignaal Ie0 met een effectieve component van ongeveer 5,5 μ A. Dit signaal wordt alleen gegenereerd bij het passeren van het referentiemerk. Het zogenaamde referentieteken verwijst naar een magneet die op de buitenschaal van de roosterliniaal is geïnstalleerd en een reedschakelaar die op de scaneenheid is geïnstalleerd. Wanneer u de magneet nadert, wordt de reedschakelaar ingeschakeld en kan het referentiesignaal worden uitgevoerd.
