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傳感器在數控機床上的應用

作者:     發布日期: 2019-05-30     二維碼分享
1、位移的檢測
位移檢測的傳感器主要有脈沖編碼器、直線光柵、旋轉變壓器、感應同步器等。

(1)脈沖編碼器的應用

脈沖編碼器是一種角位移(轉速)傳感器,它能夠把機械轉角變成電脈沖。脈沖編碼器可分為光電式、接觸式和電磁式三種,其中,光電式應用比較多。

(2)直線光柵的應用

直線光柵是利用光的透射和反射現象制作而成,常用于位移測量,分辨力較高,測量精度比光電編碼器高,適應于動態測量。

在進給驅動中,光柵尺固定在床身上,其產生的脈沖信號直接反映了拖板的實際位置。用光柵檢測工作臺位置的伺服系統是全閉環控制系統。

(3)旋轉變壓器的應用

旋轉變壓器是一種輸出電壓與角位移量成連續函數關系的感應式微電機。旋轉變壓器由定子和轉子組成,具體來說,它由一個鐵心、兩個定子繞組和兩個轉子繞組組成,其原、副繞組分別放置在定子、轉子上,原、副繞組之間的電磁耦合程度與轉子的轉角有關。

(4)感應同步器的應用

感應同步器是利用兩個平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理制成的。其功能是將角度或直線位移轉變成感應電動勢的相位或幅值,可用來測量直線或轉角位移。

按其結構可分為直線式和旋轉式兩種:直線式感應同步器由定尺和滑尺兩部分組成,定尺安裝在機床床身上,滑尺安裝于移動部件上,隨工作臺一起移動;旋轉式感應同步器定子為固定的圓盤,轉子為轉動的圓盤。

感應同步器具有較高的精度與分辨力、抗干擾能力強、使用壽命長、維護簡單、長距離位移測量、工藝性好、成本較低等優點。

直線式感應同步器目前被廣泛地應用于大位移靜態與動態測量中,例如用于三坐標測量機、程控數控機床、高精度重型機床及加工中心測量裝置等。

旋轉式感應同步器則被廣泛地用于機床和儀器的轉臺以及各種回轉伺服控制系統中。

2、速度的檢測
速度傳感器是一種將速度轉變成電信號的傳感器,既可以檢測直線速度,也可以檢測角速度,常用的有測速發電機和脈沖編碼器等。

測速發電機具有的特點是:

(1)輸出電壓與轉速嚴格成線性關系;

(2)輸出電壓與轉速比的斜率大??煞殖山涣骱椭绷鲀深?。

脈沖編碼器在經過一個單位角位移時,便產生一個脈沖,配以定時器便可檢測出角速度。

在數控機床中,速度傳感器一般用于數控系統伺服單元的速度檢測。

3、溫度的檢測
溫度傳感器是一種將溫度高低轉變成電阻值大小或其它電信號的一種裝置。常見的有以鉑、銅為主的熱電阻傳感器、以半導體材料為主的熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器等。在數控機床上,溫度傳感器用來檢測溫度從而進行溫度補償或過熱保護。

在加工過程中,電動機的旋轉、移動部件的移動、切削等都會產生熱量,且溫度分布不均勻,造成溫差,使數控機床產生熱變形,影響零件加工精度,為了避免溫度產生的影響,可在數控機床上某些部位裝設溫度傳感器,感受溫度信號并轉換成電信號送給數控系統,進行溫度補償。

此外,在電動機等需要過熱保護的地方,應埋設溫度傳感器,過熱時通過數控系統進行過熱報警。
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