電子課件《機(jī)床電氣控制(第三版)》B01402842

1、42 數(shù)控機(jī)床的檢測裝置 了解常用檢測元件工作原理及安裝注意事項了解常用檢測元件測量電路了解位置檢測元件故障表現(xiàn)形式學(xué)習(xí)目標(biāo)課題引入 在普通機(jī)床的加工過程中，加工的精度完全依靠人工進(jìn)行測量，加工精度很難保證。數(shù)控機(jī)床相對于普通機(jī)床的最大特點(diǎn)就是精度高。而要實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的高精度，就必須依靠高質(zhì)量的檢測裝置。人工測量知識探究一、檢測裝置的分類 二、感應(yīng)同步器 三、光柵尺四、磁柵尺五、旋轉(zhuǎn)變壓器六、光電脈沖編碼器七、傳感器簡介 一、檢測裝置的分類 數(shù)控系統(tǒng)中的檢測裝置按檢測對象不同，可分為位移、速度、電流三種類型。按運(yùn)動方式不同，又可分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩大類。直線式位置檢測裝置用于檢測直線位移，旋轉(zhuǎn)

2、式位置檢測裝置用于檢測角位移。 常用位置檢測裝置二、感應(yīng)同步器 感應(yīng)同步器有直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種。直線式感應(yīng)同步器是一種電磁感應(yīng)式的高精度位移檢測元件。它由定尺和滑尺兩部分組成，兩者相對平行安裝。直線式感應(yīng)同步器外形結(jié)構(gòu)圖1機(jī)床不動部分2定尺3定尺座4機(jī)床移動部分5前放6滑尺座7滑尺8保護(hù)罩9勵磁繞組直線式感應(yīng)同步器在安裝維護(hù)時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 安裝時， 必須保持定尺和滑尺相對平行，且定尺固定螺栓不得超過尺面，調(diào)整間隙在0. 05 0.25 mm 為宜。（2） 要防止鐵屑進(jìn)入定尺和滑尺之間，以免損壞定尺表面涂層和滑尺表面帶絕緣層的鋁箔。（3） 接線時要分清滑尺的正弦繞組和余弦繞組，這兩個繞

3、組必須分別接入勵磁電壓。三、光柵尺 光柵有兩種形式，一種是透射光柵，即在一條透明玻璃片上刻有一系列等間隔密集線紋。另一種是反射光柵，即在長條形金屬鏡面上制成全反射或漫反射間隔相等的密集線紋。光柵尺外形圖光柵尺在安裝和使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 光柵尺拆裝時不能用硬物敲擊，以免引起光學(xué)元件的損壞。（2） 光柵尺安裝時應(yīng)嚴(yán)格按照使用說明書的要求進(jìn)行安裝。（3） 切削液和潤滑油在使用過程中會產(chǎn)生污垢，這種污垢在掃描頭上會形成一層薄膜導(dǎo)致透光性變差， 影響測量精度，而且這種污垢很難清除，所以要盡量避免污垢碰觸到光柵尺。（4） 加工過程中，切削液的壓力不要太大，流量也不要過大，以免形成大量的水霧進(jìn)入光

4、柵尺。（5） 光柵尺上的污物可以用脫脂棉蘸無水酒精輕輕擦除。四、磁柵尺 磁柵尺由磁性標(biāo)尺、讀取磁頭和檢測電路三部分組成的。磁性標(biāo)尺是在非導(dǎo)磁材料（如玻璃、不銹鋼等）的基體上，覆蓋上一層1020um厚的磁性材料，形成一層均勻有規(guī)則的磁性膜。磁化信號可以是脈沖，也可以是正弦波，磁化信號的節(jié)距一般有0.05mm、0.10mm、0.20mm、1mm等幾種。磁柵尺外形圖磁柵尺的維護(hù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):（1） 不能將磁膜刮壞，要防止鐵屑和油污落在磁性標(biāo)尺和讀取磁頭之間，清理讀取磁頭時要用脫脂棉蘸酒精輕輕地擦其表面。（2） 不能用力拆裝、撞擊磁性標(biāo)尺和讀取磁頭，否則會使磁性減弱或使磁場紊亂。（3） 接線時要分清

5、讀取磁頭上的勵磁繞組和輸出繞組，前者繞在磁路截面尺寸較小的橫臂上，后者繞在磁路截面尺寸較大的豎桿上。五、旋轉(zhuǎn)變壓器 旋轉(zhuǎn)變壓器是一種旋轉(zhuǎn)式的小型交流電動機(jī)，它由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子的輸出電壓與轉(zhuǎn)子的角位移有固定的函數(shù)關(guān)系，可用作角度檢測元件，一般用于精度要求不高或大型機(jī)床的粗測及中測系統(tǒng)。 旋轉(zhuǎn)變壓器外形圖六、光電脈沖編碼器 光電脈沖編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一連串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器。光電脈沖編碼器的安裝形式有兩種：一種是與伺服電動機(jī)同軸安裝，稱為內(nèi)裝式編碼器；另一種是編碼器安裝于傳動鏈末端，稱為外裝式編碼器，當(dāng)傳動鏈較長時，這種安裝方式可以減小傳動鏈累積誤差對位置檢測精度的影響。

6、光電脈沖編碼器光電脈沖編碼器在安裝和使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）由于光電脈沖編碼器是精密測量元件，因此，使用時要注意防污和防振。（2）光電脈沖編碼器軸與電動機(jī)軸或絲杠端連接應(yīng)采用彈性聯(lián)軸器，不宜采用剛性連接，以免由于電動機(jī)軸或絲杠端竄動或跳動，造成光電脈沖編碼器軸系或碼盤的損壞。七、傳感器的介紹 1.傳感器的定義及組成： 傳感器能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)化成可用的輸出信號，通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和接口電路等組成。其中敏感元件是傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分；轉(zhuǎn)換元件是傳感器中能將敏感元件或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適用于傳輸或測量的電信號的部分。傳感器的組成如圖所示。 2.傳感器的分類（1）按被測物理量的性質(zhì)，可分為溫度傳感器、位置傳感器、力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、濕敏傳感器、氣敏傳感器等。（2）按能量關(guān)系，可以分為有源傳感器和無源傳感器。（3）按傳感器的工作原理分，可以分為電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、光電傳感器、紅外線傳感器、磁敏傳感器、霍爾傳感器、電渦流傳感器、壓電式傳感器。（4）按使用材料分，可分為金屬傳感器、半導(dǎo)體傳感器、光纖傳感器、陶瓷傳感器、復(fù)合材料傳感器等。 3.傳感器的應(yīng)用