呵疾瘩树翻数控机床电气控制讲座第四章数控机床进给驱动系统华中数控股份有限公司开发部郑小年陈吉红(接上期)(a)寿命长,可靠性要高,抗干扰能中间量,由它再推算出与之对应的工4.5位置检测元件力强;作台直线位移,那么该测量方式为间4.5.1数控系统位置检测元件的要求及(b)满足精度速度和测量范围的要接测量,其测量精度取决于测量装置分类求!分辨率通常要求在0.001~0.Olmm和机床传动链两者的精度!典型的间位置检测元件是闭环(半闭环闭之间或更小,快速移动速度达到每分钟接测量装置有码盘旋转变压器!环混合闭环)进给伺服系统中重要的数十米,旋转速度达到250r/min以上;(匕)增量式测量和绝对式测量组成部分,它检测机床工作台的位移(c)使用维护方便,适合机床的工按测量装置编码方式可分为增量伺服电动机转子的角位移和速度!将作环境;式测量和绝对式测量!增量式测量的信号反馈到伺服驱动装置或数控装(d)易于实现高速的动态测量和处特点是只测量位移增量,即工作台每置,和预先给定的理想值相比较,得到理,易于实现自动化;移动一个基本长度单位,测量装置便的差值用于实现位置闭环控制和速度(e)成本低!发出一个测量信号,此信号通常是脉闭环控制!检测元件通常利用光或磁不同类型的数控机床对检测元件冲形式!典型的增量式测量装置为光的原理完成对位置或速度的检测!检的精度与速度的要求不同!一般来说,栅和增量式光电码盘!测元件的精度一般用分辨率表示,分对于大型数控机床以满足速度要求为绝对式测量的特点是被测的任一辨率是检测元件所能正确检测的最小主,而对于中小型和高精度数控机床以点的位置都由一个固定的零点算起,每数量单位,它由检测元件本身的品质满足精度要求为主!一般要求测量元件一测量点都有一对应的测量值,常以数以及测量电路决定!在数控装置位置的分辨率比加工精度高一个数量级!据形式表示!典型的绝对式测量装置为检测接口电路中常对反馈信号进行倍(2)检测元件的分类接触式码盘及绝对式光电码盘!频处理,以进一步提高测量精度!(a)直接测量和间接测量(c)接触式测量和非接触式测量位置检测元件一般也可以用于速测量传感器按形状可分为直线型接触式测量的测量传感器与被测度测量,位置检测和速度检测可以采和回转型!若测量传感器所测量的指对象间存在着机械联系,因此机床本用各自独立的检测元件,例如速度检标就是所要求的指标,即直线型传感身的变形振动等因素会对测量产生测采用测速发电机,位置检测采用光器测量直线位移,回转型传感器测量一定的影响!典型的接触式测量装置电编码器;也可以共用一个检测元件,角位移,则该测量方式为直接测量!典有光栅接触式码盘!例如都用光电编码器!型的直接测量装置有光栅编码器等!非接触式测量传感器与测量对象(1)对检测元件的要求若回转传感器测量的角位移只是是分离的,不发生机械联系!典型的非2010智能检测与运动控制会议论文137∀暇地炙扣/一如n.I盯该.讲座接触式测量装置有双频激光干涉仪量转向,光栏板的光电式码盘!两个狭缝距离应为(d)数字式测量和模拟式测量m士l/4:(T为数字式测量以量化后的数字形式码盘两个狭缝之间表示被测的量!数字式测量的特点是的距离即节距,m测量装置简单,信号抗干扰能力强,且为任意整数),这样(a)(b)便于显示处理,典型的数字式测量装两个光敏元件的输图4.37是绝对式光电编码器置有光电码盘接触式码盘光栅等!出信号(分别称为A信号和B信号)相差置式编码器,用于闭环控制!编码器安装要保证连接部位可靠不松动,否则模拟式测量是被测的量用连续的7T/2相位,将输出信号送入鉴相电路,变量表示!如用电压相位的变化来表即可判断码盘的旋转方向!会影响位置检测精度,引起进给运动示!典型的模拟式测量装置有旋转变光电式增量编码器的测量精度取不稳定,机床产生振动!压器等!决于它所能分辨的最小角度a(分辨4.5.3绝对式光电编码器数控机床上用到的检测装置有包角或分辨率),而这与码盘圆周内所分绝对式光电编码器的光盘上有透括光电编码器旋转变压器感应同步狭缝的条数有关!光和不透光的编码图案,编码方式可以有二进制编码二进制循环编码二至器光栅磁栅尺等上十种!下面着重a=360∃/狭缝数介绍最常用的增量式光电编码器以及由于光电式脉冲编码器每转过一十进制编码等!绝对式光电编码器通过绝对式光电编码器光栅和旋转变压个分辨角就发出一个脉冲信号,因此读取编码盘上的编码图案来确定位置!器四种检测元件!根据脉冲数目可得出工作轴的回转角图4.37(a)是绝对式光电编码器的光栅的分辨率一般要优于光电编度,由传动比换算出直线位移距离;根编码盘原理示意图,图4.37(b)是结构码