Vid mätning av den linjära rörelsen av CNC-bearbetning används vanligtvis linjära detekteringselement, så kallade direktmätning. Positionsstyrningen med sluten krets som bildas av detta kallas full sluten kretsstyrning, och dess mätnoggrannhet beror huvudsakligen på noggrannheten hos mätelementen, som inte påverkas av verktygsmaskinens överföringsnoggrannhet. På grund av det exakta proportionella förhållandet mellan den linjära förskjutningen av verktygsmaskinens arbetsbord och rotationsvinkeln för drivmotorn, kan metoden för att indirekt mäta arbetsbordets rörelseavstånd genom att driva detekteringsmotorn eller skruvens rotationsvinkel användas. Denna metod kallas indirekt mätning, och positionsstyrningen med sluten slinga som bildas av den kallas semi closed loop-kontroll.
Mätnoggrannheten beror på precisionen hos detekteringskomponenterna och verktygsmaskinens matningstransmissionskedja. CNC-bearbetningsnoggrannheten hos CNC-maskiner med slutna kretsar bestäms till stor del av noggrannheten hos positionsdetekteringsanordningar. CNC-verktygsmaskiner har mycket strikta krav på positionsdetekteringskomponenter, och deras upplösning är vanligtvis mellan 0,001 och 0,01 mm eller mindre.
1. Krav på positionsmätanordning i matarservosystem
Matarservosystemet har höga krav på positionsmätningsanordningar:
1) Mindre påverkad av temperatur och luftfuktighet, pålitlig drift, god noggrannhet och stark anti-interferensförmåga.
2) Kan uppfylla kraven på noggrannhet, hastighet och mätområde.
3) Lätt att använda och underhålla, lämplig för arbetsmiljön för verktygsmaskiner.
4) Låg kostnad.
5) Lätt att uppnå höghastighets dynamisk mätning och bearbetning, och lätt att automatisera.
Positionsdetekteringsanordningar kan klassificeras i olika typer enligt olika klassificeringsmetoder. CNC-bearbetning kan klassificeras i digitala och analoga typer baserat på formen av utsignaler; Beroende på typen av mätbaspunkt kan den klassificeras i inkrementella och absoluta typer; Enligt rörelseformen för positionsmätelementet kan det klassificeras i roterande typ och linjär typ.
2. Diagnos och eliminering av fel i detekteringsanordningar
Sannolikheten för att upptäcka komponentfel är relativt hög jämfört med CNC-enheter, vilket ofta resulterar i kabelskador, komponentnedsmutsning och kollisionsdeformation. Om det finns misstanke om ett fel i detekteringskomponenten är det första steget att kontrollera trasiga, förorenade, deformerade trådlösa kablar etc. Kvaliteten på detekteringskomponenten kan också bestämmas genom att mäta dess uteffekt, vilket kräver kunskaper i arbetsprincipen och utsignaler från CNC-bearbetningsdetekteringskomponenter. Ta SIEMENS-systemet som ett exempel för förklaring.
(1) Utsignal. Anslutningsförhållandet mellan positionskontrollmodulen i SIEMENS CNC-system och positionsdetekteringsanordningen.
Det finns två former av utsignaler för inkrementella roterande mätanordningar eller linjära anordningar: den första är en spännings- eller strömsinussignal, där EXE är en pulsformande interpolator; Den andra typen är TTL-nivåsignal. Om man tar sinusströmutgångsgitterlinjalen från företaget HEIDENHA1N som ett exempel, består gittret av gitterlinjal, pulsformningsinterpolator (EXE), kabel och kontakter.
Under CNC-bearbetningsprocessen matar verktygsmaskinen ut tre uppsättningar signaler från skanningsenheten: två uppsättningar inkrementella signaler genereras av fyra fotovoltaiska celler. När två solcellsceller med en fasskillnad på 180° är sammankopplade, bildar deras push-pull-rörelse två uppsättningar av ungefärliga sinusvågor, Ie1 och Ie2, med en fasskillnad på 90° och en amplitud på cirka 11 μ A. En uppsättning referenssignaler är också kopplade i en push-pull-form av två en fotovoltaisk utgångssignal med en 8-fasskillnadssignal och en 8-utgångssignal. Ie0 med en effektiv komponent på cirka 5,5 μ A. Denna signal genereras endast när den passerar genom referensmärket. Det så kallade referensmärket hänvisar till en magnet installerad på gallerlinjalens yttre skal och en tungströmbrytare installerad på skanningsenheten. När man närmar sig magneten slås reed-omkopplaren på och referenssignalen kan matas ut.
