数控技术6ppt课件.ppt
《数控技术6ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控技术6ppt课件.ppt(68页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第6章 位置检测装置,组成:位置测量装置是由检测元件(传感器)和信号处理装置组成的。,一、概 述,作用:实时测量执行部件的位移和速度信号,并变换成位置控制单元所要求的信号形式,将运动部件实际位置反馈到位置控制单元,以实施闭环控制,从而提高机床的定位精度和加工精度。,一、概 述,进给伺服系统对位置检测装置的要求高可靠性和高抗干扰性:能满足精度和速度的要求:使用维护方便,适应机床工作环境;成本低。,.位置检测装置的分类,按输出信号的形式分类:数字式和模拟式按测量基点的类型分类:增量式和绝对式按位置检测元件的运动形式分类:回转型和直线型,一、概 述,常用位置检测装置分类表,一、概 述,二、光栅 P2
2、00,可以测量长度、角度、速度等,在真空镀膜的透明玻璃或金属镜面上用光刻出的一些平行、等距的密集线纹。,(一)计量光栅的分类,按照不同的方法可分:直线光栅和圆形光栅;透射光栅和反射光栅;增量式光栅和绝对式光栅等。,1、直线光栅(1)玻璃透射光栅 在玻璃表面刻有透明和不透明的间隔相等的线纹,特点:,光源可以采用垂直入射光,信号幅值比较大,光电转换元件结构简单。单位长度上所刻的条纹数比较多分辨率一般可达0.01mm,使检测电子线路大大简化。但其长度不能做得太长,容易破碎。目前可达到2m左右。,(2)金属反射光栅,在钢尺或不锈钢表面上用照相腐蚀工艺制作线纹,或用钻石刀刻制条纹。,线膨胀系数很容易做到
3、与机床的床身材料一致,可补偿热变形的影响,可做成长光栅,不易破碎。标尺光栅安装在机床上所需的面积小,而且安装调整方便,可以直接用螺钉或压板固定在机床床身上。常用的反射光栅每毫米的线纹数为4、10、25、40、50,特点:,2、圆光栅测量角位移,圆光栅是在玻璃盘的外环端面上做成黑白相间的线纹,线纹呈辐射状,线纹之间夹角相等。三种线纹数制 60进制,如10800、21600、32400、64800等 10进制,如1000、2500、5000等;2进制,如512、1024、2048等。,(二)直线透射光栅的工作原理,直线透射光栅实质上是一种增量式编码器,它是通过形成莫尔条纹、光电转换辨向和细化等环节
4、实现数字计量的。,在真空镀膜的透明玻璃或金属镜面上用光刻出的一些平行、等距的密集线纹。光栅分标尺光栅和指示光栅,当两光栅保持一定间隙平行放置时,并使刻线倾斜一个微小的角度,就会产生明暗交替的干涉条纹莫尔条纹,莫尔条纹的形成,光栅栅距,莫尔条纹节距,暗亮暗亮,暗亮暗亮,暗亮暗亮,(1)放大作用 莫尔条纹的节距为光栅栅距的1 倍。由于很小(小于10),因此节距W比栅距d放大了很多倍。若当d=0.01mm,=0.01弧度时,则 W=1mm。即将光栅的栅距d放大100倍,转换成莫尔条纹的节距W。,莫尔条纹的特点:,注意:单位为弧度,莫尔条纹的特点:,(2)平均效应 莫尔条纹是由若干线纹组成,例如每毫米
5、100线的光栅,10mm长的莫尔条纹,等亮带由2000根刻线交叉形成。因而对个别栅线的间距误差(或缺陷)就平均化了,在很大程度上消除误差的影响。莫尔条纹的节距误差就取决于光栅刻线的平均误差。,莫尔条纹的特点:,(3)莫尔条纹的移动规律莫尔条纹的移动与栅距之间的移动成比例。移动方向:若标尺光栅不动,将指示光栅顺时针方向转动一很小的角度后,当指示光栅向右移动,则莫尔条纹向下移动;反之,指示光栅向左移动,则莫尔条纹向上移动。若将指示光栅逆时针方向转一很小的角度后,并使指示光栅向右移动,则莫尔条纹便向上移动;反之若指示光栅向左移动时,则莫尔条纹向下移动。,为了辨别运动方向,需配置两个彼此错开1/4纹距
6、的光电元件,使输出电信号彼此在相位上差90,若以其中的一个作为参考信号,则另一个信号将超前或滞后参考信号90。,为了进一步提高测量精度,广泛采用倍频电路。,三.脉冲编码器(码盘)P204,是一种回转式数字测量元件,通常装在被检测轴上,可将被测轴的角位移转换为增量脉冲形式或绝对式的代码形式。,分类:增量式:光电式 绝对式:接触式、光电式和电磁式,.增量脉冲编码器,结构及工作原理,玻璃圆盘镀金属膜感光材料照相腐蚀,输出的波形有六路:其中,是 的取反信号。,输出信号的作用及其处理,A、B两相的作用根据脉冲的数目可得出被测轴的角位移;根据脉冲的频率可得被测轴的转速;根据A、B两相的相位超前滞后关系可判
7、断被测轴旋转方向。,Z相的作用 被测轴的周向定位基准信号;被测轴的旋转圈数计数信号。,增量式码盘的规格及分辨率,规格增量式码盘的规格是指码盘每转一圈发出的脉冲数;现在市场上提供的规格从 36线/转 到 10万线/转;选择:根据伺服系统要求的分辨率;根据机械传动系统的参数(如传动比、丝杠导程)。,分辨率(分辨角)设增量式码盘的规格为 n 线/转:,增量式码盘的规格:,.绝对式编码器,结构和工作原理 码盘基片上有多圈码道(同心圆环),及若干个等分扇区;每个扇区的码道组成一个数码,透光 为“1”,不透光为“0”,内环码道为数码最高位;输出信号的路数与码道圈数成正比;检测信号按某种规律编码输出,故可测
8、得被测轴的周向绝对位置。,4圈,通过读取编码盘上的代码(图案)来表示轴的位置,二进制编码:特点:编码顺序与位置顺序相一致,但相邻两个二进制数可能有多个码不同,切换时容易产生非单值性误差。误差分析:,0111 1000,绝对编码盘的编码方式及特点,格雷码(循环码、葛莱码)特点:任何两个编码之间只有一位是变化的,因而可把误差控制到最小。但编码与位置顺序无直接规律。,3.绝对式脉冲编码器,格雷码的编码方法 它是从二进制码转换而来的,转换规则为:将二进制码与其本身右移一位后并舍去末位的数码作不进位加法,得出的结果即为格雷码(循环码)。,例:将二进制码0101转换成对应的格雷码:,格雷码,二进制编码,绝
9、对式脉冲编码器的规格及分辨率,规格绝对式码盘的规格与码盘码道数 n 有关;现在市场上提供从 4道 到 18道;选择:伺服系统要求的分辨率;考虑机械传动系统的参数。,分辨率(分辨角)设绝对式码盘的规格 n 道:,位数越多扇区越多制造越困难 在实际应用间接测量直线位移时,可采用组合式绝对码盘。即精计数码盘转一圈粗计数码盘转一格。,光电脉冲编码器的特点,非接触测量,无磨损,码盘寿命长,精度保持性好;允许测量转速高,精度较高;光电转换,抗干扰能力强;体积小,便于安装,适合于机床运行环境;,结构复杂,价格高,光源寿命短;码盘基片为玻璃,抗冲击和抗震动能力差。,四、旋转变压器P192,转角检测元件。结构简
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控技术 ppt 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5361913.html