Під час вимірювання лінійного руху при обробці з ЧПК зазвичай використовуються лінійні елементи виявлення, відомі як прямі вимірювання. Регулювання положення, сформоване таким чином, називається повним замкнутим керуванням, і його точність вимірювання в основному залежить від точності вимірювальних елементів, на яку не впливає точність передачі верстата. Завдяки точному пропорційному зв’язку між лінійним переміщенням робочого столу верстата та кутом повороту приводного двигуна можна використовувати метод непрямого вимірювання відстані переміщення робочого столу за допомогою двигуна виявлення або кута обертання гвинта. Цей метод називається непрямим вимірюванням, а сформоване ним замкнуте керування положенням називається напівзамкнутим керуванням.
Точність вимірювання залежить від точності компонентів виявлення та ланцюга передачі подачі верстата. Точність обробки з ЧПК верстатів з ЧПК із замкнутим циклом значною мірою визначається точністю пристроїв визначення положення. Верстати з ЧПК мають дуже суворі вимоги до компонентів визначення положення, і їх роздільна здатність зазвичай становить від 0,001 до 0,01 мм або менше.
1. Вимоги до пристрою вимірювання положення в сервосистемі подачі
Сервосистема подачі висуває високі вимоги до пристроїв вимірювання положення:
1) Менше залежить від температури та вологості, надійна робота, гарне збереження точності та сильна здатність проти перешкод.
2) Може відповідати вимогам точності, швидкості та діапазону вимірювань.
3) Простий у використанні та обслуговуванні, підходить для робочого середовища верстатів.
4) Низька вартість.
5) Легко досягти високошвидкісного динамічного вимірювання та обробки, а також легко автоматизувати.
Пристрої визначення положення можна класифікувати на різні типи відповідно до різних методів класифікації. За формою вихідних сигналів обробку з ЧПК можна класифікувати на цифрову та аналогову; За типом базової точки вимірювання її можна класифікувати на інкрементну та абсолютну; Відповідно до форми руху елемента вимірювання положення його можна класифікувати на ротаційний і лінійний тип.
2. Діагностика та усунення несправностей приладів виявлення
Імовірність виявлення несправностей компонентів відносно висока порівняно з пристроями з ЧПК, що часто призводить до пошкодження кабелю, забруднення компонентів і деформації при зіткненні. Якщо є підозра на несправність компонента виявлення, першим кроком є перевірка на наявність зламаних, забруднених, деформованих бездротових кабелів тощо. Якість компонента виявлення також можна визначити шляхом вимірювання його виходу, що вимагає знання принципу роботи та вихідних сигналів компонентів виявлення ЧПК. Взявши для пояснення приклад системи SIEMENS.
(1) Вихідний сигнал. Взаємозв’язок між модулем керування положенням системи ЧПК SIEMENS і пристроєм визначення положення.
Існують дві форми вихідних сигналів для інкрементних ротаційних вимірювальних пристроїв або лінійних пристроїв: перша - це синусоїдний сигнал напруги або струму, де EXE - інтерполятор формування імпульсу; Другий тип - сигнал рівня TTL. Візьмемо лінійку вихідної решітки синусового струму компанії HEIDENHA1N як приклад, решітка складається з лінійки решітки, інтерполятора формування імпульсу (EXE), кабелю та роз’ємів.
Під час обробки з ЧПК верстат видає три набори сигналів із скануючого блоку: два набори інкрементних сигналів генеруються чотирма фотоелементами. Коли два фотоелементи з різницею фаз 180 ° з'єднані разом, їх двотактний рух формує два набори приблизно синусоїдальних хвиль, Ie1 і Ie2, з різницею фаз 90 ° і амплітудою приблизно 11 мкА. Набір опорних сигналів також з'єднаний у двотактній формі двома фотоелементами з різницею фаз 180 °, а на виході є піковий сигнал Ie0 з ефективним компонентом близько 5,5 мкА. Цей сигнал генерується лише при проходженні через контрольну позначку. Так звана опорна позначка відноситься до магніту, встановленого на зовнішній оболонці решітки, і геркона, встановленого на скануючому блоці. При наближенні до магніту включається геркон, і можна вивести опорний сигнал.
