Při měření lineárního pohybu CNC obrábění se obecně používají lineární detekční prvky, známé jako přímé měření. Takto tvořené polohové řízení se nazývá plně uzavřené řízení a jeho přesnost měření závisí především na přesnosti měřicích prvků, která není ovlivněna přesností převodu obráběcího stroje. Vzhledem k přesnému proporcionálnímu vztahu mezi lineárním posunem pracovního stolu obráběcího stroje a úhlem natočení hnacího motoru lze použít metodu nepřímého měření vzdálenosti pohybu pracovního stolu pohonem detekčního motoru nebo úhlu natočení šroubu. Tato metoda se nazývá nepřímé měření a polohové řízení s uzavřenou smyčkou, které tvoří, se nazývá řízení s polouzavřenou smyčkou.
Přesnost měření závisí na přesnosti detekčních součástí a řetězu přenosu posuvu obráběcího stroje. Přesnost CNC obrábění CNC obráběcích strojů s uzavřenou smyčkou je do značné míry určena přesností zařízení pro detekci polohy. CNC obráběcí stroje mají velmi přísné požadavky na komponenty detekce polohy a jejich rozlišení je obvykle mezi 0,001 a 0,01 mm nebo méně.
1. Požadavky na zařízení pro měření polohy v posuvném servosystému
Posuvový servosystém má vysoké požadavky na zařízení pro měření polohy:
1) Méně ovlivněné teplotou a vlhkostí, spolehlivý provoz, dobré zachování přesnosti a silná odolnost proti rušení.
2) Může splňovat požadavky na přesnost, rychlost a rozsah měření.
3) Snadné použití a údržba, vhodné pro pracovní prostředí obráběcích strojů.
4) Nízká cena.
5) Snadno dosáhnout vysokorychlostního dynamického měření a zpracování a snadno automatizovat.
Zařízení pro detekci polohy lze klasifikovat do různých typů podle různých klasifikačních metod. CNC obrábění lze rozdělit na digitální a analogové typy na základě formy výstupních signálů; Podle typu základního bodu měření jej lze rozdělit na inkrementální a absolutní typy; Podle tvaru pohybu prvku pro měření polohy jej lze rozdělit na rotační typ a lineární typ.
2. Diagnostika a odstraňování poruch detekčních zařízení
Pravděpodobnost detekce poruch součástí je ve srovnání s CNC zařízeními poměrně vysoká, což často vede k poškození kabelu, zanášení součástí a kolizní deformaci. V případě podezření na poruchu detekčního komponentu je prvním krokem kontrola, zda nejsou přerušené, znečištěné, zdeformované bezdrátové kabely apod. Kvalitu detekčního komponentu lze zjistit také měřením jeho výkonu, což vyžaduje zběhlost v principu práce a výstupních signálech detekčních komponent CNC obrábění. Vezměme si jako příklad pro vysvětlení systém SIEMENS.
(1) Výstupní signál. Vztah spojení mezi modulem řízení polohy CNC systému SIEMENS a zařízením pro detekci polohy.
Existují dvě formy výstupních signálů pro inkrementální rotační měřicí zařízení nebo lineární zařízení: první je napěťový nebo proudový sinusový signál, kde EXE je interpolátor pro tvarování pulzů; Druhým typem je signál na úrovni TTL. Vezmeme-li jako příklad sinusové výstupní pravítko mřížky od firmy HEIDENHA1N, mřížka se skládá z pravítka mřížky, interpolátoru pro tvarování pulzů (EXE), kabelu a konektorů.
Během procesu CNC obrábění vydává obráběcí stroj tři sady signálů ze skenovací jednotky: dvě sady inkrementálních signálů jsou generovány čtyřmi fotovoltaickými články. Při spojení dvou fotovoltaických článků s fázovým rozdílem 180° tvoří jejich push-pull pohyb dvě sady přibližně sinusových vln, Ie1 a Ie2, s fázovým rozdílem 90° a amplitudou asi 11 μ A. Sada referenčních signálů je také spojena ve formě push-pull dvěma fotovoltaickými složkovými články s efektivním fázovým rozdílem I180 s efektivním fázovým rozdílem Ie1 a Ie2. asi 5,5 μ A. Tento signál je generován pouze při průchodu referenční značkou. Takzvaná referenční značka označuje magnet nainstalovaný na vnějším plášti pravítka a jazýčkový spínač nainstalovaný na snímací jednotce. Při přiblížení k magnetu se jazýčkový spínač zapne a může být vydán referenční signál.
