CNC takım tezgahlarında, kodlayıcılar ve ızgara yöneticileri her ikisi de kilit pozisyon geri bildirim bileşenleridir. Benzer işlevlere sahiptirler ve farklı teknik ilkeler ve uygulama senaryoları nedeniyle tamamlayıcı bir ilişki oluştururlar. Aşağıda, çalışma prensibi, uygulama senaryosu, sinerji vb.
Enkoderlerin ve ızgara yöneticilerinin temel kavramları ve ilkeleri
Kodlayıcı
Yapı ve prensip:
Motor şaftının veya kurşun vidanın sonuna monte edilen, fotoelektrik, manyetoelektrik ve diğer yöntemler yoluyla dönüş açısını bir elektrik sinyaline dönüştürür. Artımlı kodlayıcılara ve mutlak kodlayıcılara ayrılmıştır:
Artımlı Kodlayıcı: Çıkışlar darbe sinyalleri, darbe sayarak dönme açısını ve hızı belirler ve referans noktası sıfırlama gerektirir (Makine Tezgahı Zero Return gibi).
Mutlak Kodlayıcı: Her konum benzersiz bir koda karşılık gelir ve mutlak konum doğrudan bir referans noktası olmadan elde edilebilir.
Çekirdek işlev
Motor veya kurşun vidanın dönme açısını ölçün ve yarı kapalı döngü sistemlerinin hız kontrolü ve konum geri bildirimi için kullanılan çalışma tezgahının (perde dönüşümü yoluyla) yer değiştirmesini dolaylı olarak hesaplayın.
Doğrusal ölçek / optik ızgara
Yapı ve ilke
Bir ölçek ızgarasından (Takım Tezgahı Kılavuzu Rail'e sabit) ve bir okuma kafasından (hareketli parçaya monte edilmiş) oluşur. Izgara şeritlerin Moiré etkisi yoluyla doğrusal yer değiştirmeyi bir elektrik sinyaline dönüştürür.
Çekirdek Fonksiyon:
Çalışma tezgahının doğrusal yer değiştirmesini, mikron seviyesine kadar bir doğrulukla (0. 5μm, 1μm gibi) doğrudan ölçer ve kurşun vida perdesi hatası, termal deformasyon vb.
Kodlayıcı ve ızgara hükümdarı arasındaki ilişki
Geri bildirim yolundaki fark: Yarı kaplı döngü ve tam kapalı döngü arasındaki temel fark
|
Tip |
Kodlayıcı (Yarı kapalı döngü) |
Doğrusal Ölçek (tamamen kapalı döngü) |
|
Ölçüm nesnesi |
Motor/vidanın dönüş açısı (dolaylı olarak yer değiştirmeyi yansıtır) |
Çalışma masasının doğrusal yer değiştirmesi (doğrudan ölçüm) |
|
Hata kaynağı |
Vidalı zift hatası, termal uzama vb. |
Doğrudan iletim zinciri hatalarından kaçının, doğruluk ızgara hükümdarının kendisine bağlıdır |
|
Uygulama senaryoları |
Orta ve düşük hassas takım tezgahları (sıradan işleme merkezleri, tornalar gibi) |
Yüksek hassasiyetli takım tezgahları (hassas öğütücüler, jig sıkıcı makineler gibi) |
Fonksiyonel Sinerji: Sistem doğruluğunu ve stabilitesinin iyileştirilmesi
Yarı kaplı döngü sistemi (yalnızca kodlayıcı):
Maliyet düşüktür, ancak şanzıman zinciri hatası (vida aşınması ve boşluk gibi), düşük hassasiyet gereksinimlerine sahip senaryolar için uygun olan çalışma masası yer değiştirmesinde birikecektir.
Tam Kapalı Döngü Sistemi (Enkoder + Izgara Cetveli):
Enkoder, motor hızı kontrolü ve ön pozisyon geri bildirimi için kullanılır ve ızgara cetveli nihai yer değiştirme tazminatı sağlar.
İkisinin kombinasyonu "çift geri bildirim" elde edebilir:
Kodlayıcı, adım kaybını önlemek için motor çalışma durumunu gerçek zamanlı olarak izler;
Izgara cetveli, çalışma masası konumlandırma doğruluğunun mikron seviyesine ulaşmasını sağlamak için iletim zinciri hatasını düzeltir.
Tipik Durum: Yüksek hassasiyetli işleme merkezi yüksek hızda kesildiğinde, kodlayıcı motor hızının stabilitesini sağlar ve ızgara cetveli, kontur hatalarını önlemek için çalışma masasını gerçek zamanlı olarak kalibre eder.
Teknik tamamlayıcılık: çözünürlük ve menzil arasındaki denge
Kodlayıcı:
Yüksek çözünürlük (örneğin, 20- bit mutlak kodlayıcı, devrim başına 4096 × 1024 darbeli bir çözünürlüğe sahiptir), ancak yer değiştirme doğruluğu, dönme açısı ve hızını ölçmek için uygun olan kurşun vidası doğruluğu ile sınırlıdır.
Izgara cetveli:
Çözünürlük, hat yoğunluğuna bağlıdır (örneğin, alt bölümden sonra 2 0 μm zift ızgara hükümdarının doğruluğu 0,1μm'dir) ve aralık birkaç metreyi (örneğin, bir makine aleti tablonunun seyahati), uzun geçiş doğrusal yer değiştirmesinin yüksek hassasiyet ölçümü için uygundur.
Pratik uygulamalarda seçim ve eşleştirme
Doğruluk gereksinimlerine göre seçim
Düşük hassasiyetli senaryolar: sıradan tornalar, sondaj makineleri, vb. Yalnızca artımlı kodlayıcılarla karşılanabilir.
Orta hassasiyet senaryoları: Genel amaçlı işleme merkezleri, iletim hatalarını azaltmak için bilyalı vida ön yükü ile yüksek hassasiyetli kodlayıcılar (örn. {{3} bit mutlak) kullanabilir.
Yüksek hassasiyetli senaryolar: Optik işleme aletleri ve beş eksenli bağlantı ekipmanı, tamamen kapalı bir döngü sistemi oluşturmak için ızgara yöneticilerini kullanmalıdır. Bazı üst düzey ekipmanlar, üçlü geri bildirim elde etmek için çift kodlayıcılar (motor ucu + vida ucu) ve aynı anda ızgara yöneticileri kullanır.
Maliyet ve bakım arasındaki değiş tokuş
Enkoder: Düşük maliyet, basit kurulum ve bakım (sadece motor şaftına sabitlenmesi gerekir), ancak kuplajın gevşek olup olmadığını düzenli olarak kontrol etmek gerekir (açı ölçüm sapmasını önlemek için).
Izgara hükümdarı: Yüksek maliyet (özellikle yüksek hassasiyetli ızgara cetveli), katı kurulum gereksinimleri (ölçek ızgarasının ve okuma kafasının paralelliğinin sağlanması gerekir) ve toz ve kesme sıvısı kirliliğini gereklidir ve bakım maliyeti yüksektir.
Özet
Kodlayıcı, dönme hareketinin kesin ölçüm ve hız kontrolünden sorumlu motor tahrikinin "gözü" dir;
Izgara hükümdarı, lineer yer değiştirmenin nihai doğruluğunu doğrudan kalibre eden çalışma tezgahının "hükümdarı" dır.
CNC takım tezgahlarında, ikisi, işleme doğruluğunu ortaklaşa sağlamak için "Yarı Kapalı Döngü Kaba Kontrolü + Tam Kapalı Döngü İnce Kontrolü" nin kompozit kontrol modu oluşturmak için CNC sisteminin (CNC) algoritması ile entegre edilir. Örneğin, kalıp işlemede, kodlayıcı takım hızının stabilitesini sağlar ve ızgara cetveli, yüzey konturunun mikron seviyesi doğruluğunu sağlar ve her ikisi de vazgeçilmez değildir.
İkisinin işbirliği yoluyla, CNC Takım Takımı, modern hassas işlemenin temel teknik temeli olan yüksek hızlı hareketle "hassas konumlandırma" ve "kararlı kesim" elde edebilir.
