Dalam alat mesin CNC, pengekod dan penguasa grating adalah kedua -dua komponen maklum balas kedudukan utama . mereka mempunyai fungsi yang sama dan membentuk hubungan pelengkap kerana prinsip teknikal yang berbeza dan senario aplikasi {{1}
Konsep asas dan prinsip pengekod dan penguasa parut
Encoder
Struktur dan Prinsip:
Dipasang pada akhir aci motor atau skru plumbum, ia menukarkan sudut putaran ke dalam isyarat elektrik melalui fotoelektrik, magnetoelektrik dan kaedah lain . ia dibahagikan kepada encoder tambahan dan encoder mutlak:
Pengekodan tambahan: Output isyarat nadi, menentukan sudut putaran dan kelajuan dengan menghitung denyutan, dan memerlukan penetapan semula titik rujukan (seperti alat mesin sifar kembali) .
Pengekod Mutlak: Setiap kedudukan sepadan dengan kod unik, dan kedudukan mutlak boleh diperoleh secara langsung tanpa titik rujukan .
Fungsi teras
Ukur sudut putaran skru motor atau plumbum, dan secara tidak langsung mengira anjakan meja kerja (melalui penukaran padang), yang digunakan untuk kawalan kelajuan dan maklum balas kedudukan sistem gelung separuh tertutup .
Skala linear / parut optik
Struktur dan prinsip
Ia terdiri daripada grating skala (tetap pada kereta api alat mesin) dan kepala bacaan (dipasang pada bahagian bergerak) . ia menukarkan anjakan linear ke dalam isyarat elektrik melalui kesan moiré jalur grating .
Fungsi teras:
Ia secara langsung mengukur anjakan linear dari meja kerja dengan ketepatan sehingga tahap mikron (seperti 0 . 5μm, 1μm), dan digunakan untuk maklum balas kedudukan sistem gelung tertutup untuk mengelakkan pengaruh kesilapan padang skru plumbum, ubah bentuk terma, dan lain-lain.
Hubungan antara pengekod dan penguasa parut
Perbezaan Laluan Maklum Balas: Perbezaan utama antara gelung separa tertutup dan gelung tertutup penuh
|
Jenis |
Encoder (gelung separuh tertutup) |
Skala linear (gelung tertutup sepenuhnya) |
|
Objek pengukuran |
Sudut putaran motor/skru (secara tidak langsung mencerminkan anjakan) |
Anjakan linear dari meja kerja (pengukuran langsung) |
|
Sumber kesilapan |
Terjejas oleh kesilapan padang skru, pemanjangan haba, dan lain -lain . |
Secara langsung elakkan kesilapan rantaian penghantaran, ketepatan bergantung pada penguasa grating itu sendiri |
|
Senario aplikasi |
Alat mesin ketepatan sederhana dan rendah (seperti pusat pemesinan biasa, bubur) |
Alat mesin ketepatan tinggi (seperti pengisar ketepatan, mesin jig membosankan) |
Sinergi Fungsian: Meningkatkan ketepatan dan kestabilan sistem
Sistem gelung separuh tertutup (encoder sahaja):
Kosnya rendah, tetapi ralat rantaian penghantaran (seperti memakai skru dan pelepasan) akan terkumpul dalam anjakan meja kerja, yang sesuai untuk senario dengan keperluan ketepatan yang rendah .
Sistem gelung tertutup penuh (pengekod + penguasa grating):
Pengekodan digunakan untuk kawalan kelajuan motor dan maklum balas kedudukan awal, dan penguasa grating menyediakan pampasan anjakan akhir .
Gabungan kedua -duanya dapat mencapai "maklum balas berganda":
Pengekod memantau status berjalan motor dalam masa nyata untuk mengelakkan kehilangan langkah;
Penguasa grating membetulkan ralat rantaian penghantaran untuk menjadikan ketepatan kedudukan meja kerja mencapai tahap mikron .
Kes biasa: Apabila pusat pemesinan ketepatan tinggi memotong pada kelajuan tinggi, pengekod memastikan kestabilan kelajuan motor, dan penguasa grating menentukur kedudukan meja kerja dalam masa nyata untuk mengelakkan kesilapan kontur .
Pelengkap Teknikal: Keseimbangan antara resolusi dan julat
Encoder:
Resolusi tinggi (e . g ., 20- bit encoder mutlak mempunyai resolusi 4096 × 1024 denyutan setiap revolusi), tetapi ketepatan anjakan terhad oleh ketepatan skru plumbum, yang sesuai untuk mengukur sudut dan kelajuan {5}
Penguasa Grating:
Resolusi bergantung pada ketumpatan garis (E . g ., ketepatan penguasa grating 20μm selepas subdivision adalah 0 . 1μm) anjakan linear perjalanan panjang.
Pemilihan dan padanan dalam aplikasi praktikal
Pemilihan mengikut keperluan ketepatan
Senario ketepatan rendah: pelarik biasa, mesin penggerudian, dan lain-lain ., boleh dipenuhi dengan encoder tambahan .
Senario ketepatan sederhana: Pusat pemesinan tujuan umum boleh menggunakan pengekod ketepatan tinggi (E . g ., 24- bit mutlak) dengan preload skru bola untuk mengurangkan ralat penghantaran {{6}
Senario ketepatan tinggi: Alat mesin pemprosesan optik dan peralatan hubungan lima paksi mesti menggunakan penguasa grating untuk membina sistem gelung tertutup sepenuhnya . beberapa peralatan mewah walaupun menggunakan encoder dwi (akhir motor + akhir skru) dan penguasa grating pada masa yang sama untuk mencapai maklum balas triple .
Perdagangan antara kos dan penyelenggaraan
Pengekod: Kos rendah, pemasangan dan penyelenggaraan yang mudah (hanya perlu ditetapkan pada aci motor), tetapi perlu untuk memeriksa sama ada gandingan itu longgar (untuk mengelakkan sisihan pengukuran sudut) .
Penguasa Grating: Kos yang tinggi (terutamanya penguasa grating ketepatan tinggi), keperluan pemasangan yang ketat (perlu memastikan paralelisme skala grating dan kepala bacaan), dan pencemaran cecair debu dan pemotongan diperlukan, dan kos penyelenggaraan adalah tinggi .
Ringkasan
Pengekod adalah "mata" pemacu motor, bertanggungjawab untuk pengukuran yang tepat dan kawalan kelajuan gerakan putaran;
Penguasa grating adalah "penguasa" dari meja kerja, yang secara langsung menentukur ketepatan terakhir anjakan linear .
Dalam alat mesin CNC, kedua-duanya disepadukan melalui algoritma sistem CNC (CNC) untuk membentuk mod kawalan komposit "Kawalan kasar separa tertutup + kawalan halus yang ditutup penuh" untuk memastikan ketepatan pemprosesan . tidak boleh dipisahkan .
Melalui kerjasama kedua-dua, alat mesin CNC dapat mencapai "kedudukan tepat" dan "pemotongan stabil" dalam gerakan berkelajuan tinggi, yang merupakan asas teknikal teras pemesinan ketepatan moden .
