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位置檢測(cè)裝置?
位置檢測(cè)裝置是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。在閉環(huán)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)中,它的主要作用是檢測(cè)位移和速度,并發(fā)出反饋信號(hào),構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制。
???????? 數(shù)控機(jī)床對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求如下:
(1)?工作可靠,抗干擾能力強(qiáng);
(2)?滿足精度和速度的要求;
(3)易于安裝,維護(hù)方便,適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境;?成本低。
?????????? 位置檢測(cè)裝置按工作條件和測(cè)量要求不同,有下面幾種分類方法:
5.1.1? 直接測(cè)量和間接測(cè)量
1.?? 直接測(cè)量
????????? 直接測(cè)量是將直線型檢測(cè)裝置安裝在移動(dòng)部件上,用來(lái)直接測(cè)量工作臺(tái)的直線位移,作為全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋信號(hào),而構(gòu)成位置閉環(huán)控制。其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性高、可靠性好,缺點(diǎn)是測(cè)量裝置要和工作臺(tái)行程等長(zhǎng),所以在大型數(shù)控機(jī)床上受到一定限制。
2.?? 間接測(cè)量?
?????????? 它是將旋轉(zhuǎn)型檢測(cè)裝置安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸或滾珠絲杠上,通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的角位移來(lái)間接測(cè)量機(jī)床工作臺(tái)的直線位移,作為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋用。
??????????? 優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量方便、無(wú)長(zhǎng)度限制。缺點(diǎn)是測(cè)量信號(hào)中增加了由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差,從而影響了測(cè)量精度。
5.1.2 數(shù)字式測(cè)量和模擬式測(cè)量
1.?? 數(shù)字式測(cè)量????? 它是將被測(cè)的量以數(shù)字形式來(lái)表示,測(cè)量信號(hào)一般為脈沖,可以直接把它送到數(shù)控裝置進(jìn)行比較、處理。信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)、處理簡(jiǎn)單。2.?? 模擬量測(cè)量???? 它是將被測(cè)的量用連續(xù)變量來(lái)表示,如電壓變化、相位變化等。它對(duì)信號(hào)處理的方法相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜。
5.1.3 增量式測(cè)量和絕對(duì)式測(cè)量
1. 增量式測(cè)量??????? 在輪廓控制數(shù)控機(jī)床上多采用這種測(cè)量方式,增量式測(cè)量只測(cè)相對(duì)位移量,如測(cè)量單位為0.001mm,則每移動(dòng)0.001mm就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào),其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量裝置較簡(jiǎn)單,任何一個(gè)對(duì)中點(diǎn)都可以作為測(cè)量的起點(diǎn),而移距是由測(cè)量信號(hào)計(jì)數(shù)累加所得,但一旦計(jì)數(shù)有誤,以后測(cè)量所得結(jié)果完全錯(cuò)誤。???????? 2. 絕對(duì)式測(cè)量???????? 絕對(duì)式測(cè)量裝置對(duì)于被測(cè)量的任意一點(diǎn)位置均由固定的零點(diǎn)標(biāo)起,每一個(gè)被測(cè)點(diǎn)都有一個(gè)相應(yīng)的測(cè)量值。測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)較增量式復(fù)雜,如編碼盤中,對(duì)應(yīng)于碼盤的每一個(gè)角度位置便有一組二進(jìn)制位數(shù)。顯然,分辨精度要求愈高,量程愈大,則所要求的二進(jìn)制位數(shù)也愈多,結(jié)構(gòu)就愈復(fù)雜。
位置檢測(cè)裝置是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。在閉環(huán)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)中,它的主要作用是檢測(cè)位移和速度,并發(fā)出反饋信號(hào),構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制。
???????? 數(shù)控機(jī)床對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求如下:
(1)?工作可靠,抗干擾能力強(qiáng);
(2)?滿足精度和速度的要求;
(3)易于安裝,維護(hù)方便,適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境;?成本低。
?????????? 位置檢測(cè)裝置按工作條件和測(cè)量要求不同,有下面幾種分類方法:
5.1.1? 直接測(cè)量和間接測(cè)量
1.?? 直接測(cè)量
????????? 直接測(cè)量是將直線型檢測(cè)裝置安裝在移動(dòng)部件上,用來(lái)直接測(cè)量工作臺(tái)的直線位移,作為全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋信號(hào),而構(gòu)成位置閉環(huán)控制。其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性高、可靠性好,缺點(diǎn)是測(cè)量裝置要和工作臺(tái)行程等長(zhǎng),所以在大型數(shù)控機(jī)床上受到一定限制。
2.?? 間接測(cè)量?
?????????? 它是將旋轉(zhuǎn)型檢測(cè)裝置安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸或滾珠絲杠上,通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的角位移來(lái)間接測(cè)量機(jī)床工作臺(tái)的直線位移,作為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋用。
??????????? 優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量方便、無(wú)長(zhǎng)度限制。缺點(diǎn)是測(cè)量信號(hào)中增加了由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差,從而影響了測(cè)量精度。
5.1.2 數(shù)字式測(cè)量和模擬式測(cè)量
1.?? 數(shù)字式測(cè)量????? 它是將被測(cè)的量以數(shù)字形式來(lái)表示,測(cè)量信號(hào)一般為脈沖,可以直接把它送到數(shù)控裝置進(jìn)行比較、處理。信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)、處理簡(jiǎn)單。2.?? 模擬量測(cè)量???? 它是將被測(cè)的量用連續(xù)變量來(lái)表示,如電壓變化、相位變化等。它對(duì)信號(hào)處理的方法相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜。
5.1.3 增量式測(cè)量和絕對(duì)式測(cè)量
1. 增量式測(cè)量??????? 在輪廓控制數(shù)控機(jī)床上多采用這種測(cè)量方式,增量式測(cè)量只測(cè)相對(duì)位移量,如測(cè)量單位為0.001mm,則每移動(dòng)0.001mm就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào),其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量裝置較簡(jiǎn)單,任何一個(gè)對(duì)中點(diǎn)都可以作為測(cè)量的起點(diǎn),而移距是由測(cè)量信號(hào)計(jì)數(shù)累加所得,但一旦計(jì)數(shù)有誤,以后測(cè)量所得結(jié)果完全錯(cuò)誤。???????? 2. 絕對(duì)式測(cè)量???????? 絕對(duì)式測(cè)量裝置對(duì)于被測(cè)量的任意一點(diǎn)位置均由固定的零點(diǎn)標(biāo)起,每一個(gè)被測(cè)點(diǎn)都有一個(gè)相應(yīng)的測(cè)量值。測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)較增量式復(fù)雜,如編碼盤中,對(duì)應(yīng)于碼盤的每一個(gè)角度位置便有一組二進(jìn)制位數(shù)。顯然,分辨精度要求愈高,量程愈大,則所要求的二進(jìn)制位數(shù)也愈多,結(jié)構(gòu)就愈復(fù)雜。
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