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(cè)裝置 了解常用檢測(cè)元件工作原理及安裝注意事項(xiàng)了解常用檢測(cè)元件測(cè)量電路了解位置檢測(cè)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(cè)量，加工精度很難保證。數(shù)控機(jī)床相對(duì)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(cè)裝置。人工測(cè)量知識(shí)探究一、檢測(cè)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(cè)裝置的分類 數(shù)控系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置按檢測(cè)對(duì)象不同，可分為位移、速度、電流三種類型。按運(yùn)動(dòng)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(cè)裝置用于檢測(cè)直線位移，旋轉(zhuǎn)

2、式位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)角位移。 常用位置檢測(cè)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(cè)元件。它由定尺和滑尺兩部分組成，兩者相對(duì)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(dòng)部分2定尺3定尺座4機(jī)床移動(dòng)部分5前放6滑尺座7滑尺8保護(hù)罩9勵(lì)磁繞組直線式感應(yīng)同步器在安裝維護(hù)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 安裝時(shí)， 必須保持定尺和滑尺相對(duì)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(shí)要分清滑尺的正弦繞組和余弦繞組，這兩個(gè)繞

3、組必須分別接入勵(lì)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(shí)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(shí)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(huì)產(chǎn)生污垢，這種污垢在掃描頭上會(huì)形成一層薄膜導(dǎo)致透光性變差， 影響測(cè)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(cè)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(hào)可以是脈沖，也可以是正弦波，磁化信號(hào)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(shí)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(huì)使磁性減弱或使磁場(chǎng)紊亂。（3） 接線時(shí)要分清

5、讀取磁頭上的勵(lì)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(dòng)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(cè)元件，一般用于精度要求不高或大型機(jī)床的粗測(cè)及中測(cè)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(hào)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(dòng)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(dòng)鏈末端，稱為外裝式編碼器，當(dāng)傳動(dòng)鏈較長時(shí)，這種安裝方式可以減小傳動(dòng)鏈累積誤差對(duì)位置檢測(cè)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(cè)量元件，因此，使用時(shí)要注意防污和防振。（2）光電脈沖編碼器軸與電動(dòng)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(dòng)機(jī)軸或絲杠端竄動(dòng)或跳動(dòng)，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(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)化成可用的輸出信號(hào)，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(cè)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(cè)量轉(zhuǎn)換成適用于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)的部分。傳感器的組成如圖所示。 2.傳感器的分類（1）按被測(cè)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