Introducción a las rejillas de máquinas herramienta CNC
1. Tipos de rejillas utilizadas en las máquinas herramienta CNC
Según si la luz se refleja o se transmite en la rejilla, se divide en rejilla de transmisión y rejilla de transmisión de reflexión; de rejillas transparentes y equiespaciadas sobre la superficie del vidrio. Compuesto por líneas opacas. La rejilla reflectante es un espejo con una fuerte luz reflejada en la superficie de una regla de acero o una barra de acero inoxidable. Las franjas de la rejilla se fabrican mediante un proceso de fotograbado.
Según la forma de la rejilla, se puede dividir en rejilla lineal y rejilla circular. Las rejillas lineales se utilizan para detectar desplazamientos lineales y las rejillas circulares se utilizan para detectar desplazamientos angulares.
2 Estructura y principio de funcionamiento de la rejilla para máquinas herramienta CNC
Composición de (1) rejilla de transmisión lineal para máquinas herramienta CNC
El dispositivo de detección de posición de la rejilla consta de rejilla y rejilla larga (rejilla de escala), rejilla corta (rejilla indicadora) y elemento receptor fotoeléctrico.
El dispositivo de rejilla consta de una rejilla de escala y una rejilla indicadora. Hay muchas líneas con la misma densidad en la rejilla de escala y en la rejilla indicadora, llamadas franjas de rejilla. La densidad de las franjas de rejilla es generalmente de 25, 50, 100 o 250 por milímetro. Normalmente, la rejilla indicadora se fija en las partes fijas de la máquina herramienta y la rejilla de escala se fija en las partes móviles de la máquina herramienta. Todos se mueven relativamente con el movimiento de las partes móviles de la máquina herramienta CNC. Las dos reglas de rejilla se colocan paralelas entre sí y se superponen con un espacio determinado (0,00 ~ 0,05). IMM). a es el ancho de la línea de puerta y D es el ancho del espacio de la línea de puerta. + es el espacio de la rejilla. Las máquinas herramienta CNC se componen de fuentes de luz, lentes, reglas de rejilla, componentes fotosensibles y una serie de circuitos de procesamiento de señales. Los circuitos de procesamiento de señales generalmente incluyen circuitos de amplificación, conformación, identificación de dirección, multiplicación de frecuencia, etc. Normalmente, además de la rejilla de escala y la plataforma de trabajo, la fuente de luz, la lente, la rejilla indicadora, el elemento fotosensible y el circuito de procesamiento de señales se instalan en una carcasa y se convierten en un solo componente fijado en la máquina herramienta. las franjas muaré de la rejilla se convierten en señales eléctricas. El cabezal de lectura consta de una fuente de luz, una lente, una rejilla indicadora, un elemento fotosensible y un circuito de accionamiento, y es un componente independiente.
(2) Principios básicos de medición de rejillas ópticas de máquinas herramienta CNC.
Para rejillas de indicación y rejillas de regla con paso igual d, cuando las dos reglas de rejilla mantienen un ángulo pequeño en la dirección lineal, las superficies de trazado son relativamente paralelas y hay un pequeño espacio (generalmente 0,05 mm, 0 imm), bajo la fuente de luz, debido al primer efecto de difracción o sombreado, se forman franjas claras y oscuras en la dirección perpendicular a la bisectriz del ángulo de las dos líneas de rejilla. Esta raya se llama. ¿Rayas muaré? . Debido a que el ángulo de cero grados es tan pequeño, las franjas de Deere son aproximadamente perpendiculares al patrón lineal de la rejilla, por lo que las franjas de Moiré a veces se denominan franjas transversales de Deere. La distancia entre dos líneas brillantes o dos líneas oscuras en la franja Moiré se llama ancho de la franja Deere, para expresar no.
Los flecos muaré tienen las siguientes características:
(1) Juegan un papel amplificador. Como se muestra en la Figura 4-25(b), cuando el ángulo de inclinación es pequeño, existe la siguiente relación entre el ancho de la franja muaré ⅲ y el paso d
Llámelo d/(2sin0/2 )? d, 10
Si d=0. Oimm.O=O.Oirad, luego w-imm. Utilizando el fenómeno de interferencia de la luz, el espacio de la rejilla d se puede convertir en una montaña de ancho de franja muaré que se amplía 100 veces.
(2) Para lograr el efecto del error promedio. ¿Las franjas de muaré se forman por la interferencia de un gran número de líneas de rejilla, lo que promedia los errores adyacentes del espaciado de la rejilla? Se eliminan los errores de medición causados por el espaciado desigual de las rejillas debido a errores de fabricación de la línea de rejillas.
③El movimiento de las franjas de Moiré es proporcional al movimiento del espaciado de la cuadrícula. Cuando la rejilla se mueve un paso de rejilla, las franjas de muaré también se mueven un ancho de franja Dier. Si la rejilla se mueve en la dirección opuesta, las franjas de muaré se mueven en la dirección opuesta. La dirección de movimiento de las franjas de muaré es perpendicular a la dirección de movimiento del ángulo entre las dos rejillas. De esta manera, la medición de las pequeñas distancias en las que se mueve la rejilla en dirección horizontal puede sustituirse por la detección de cambios en el movimiento de las franjas de muaré.
Dado que el desplazamiento de la franja muaré refleja exactamente el desplazamiento del tono de la rejilla, la intensidad de la luz de la franja muaré también sufre un ciclo de cambio sinusoidal de brillante a oscuro y de oscuro a brillante. De esta manera, la relación correspondiente entre el movimiento de espaciado de líneas y el movimiento de franjas de muaré facilita que los elementos fotosensibles (como las células de silicio) conviertan señales ópticas en señales eléctricas.
Un codificador es un sensor de rotación que detecta el desplazamiento angular. Entre los sensores de detección de desplazamiento, el codificador es un sensor muy utilizado en máquinas herramienta CNC. Los codificadores se pueden dividir en tipos fotoeléctricos, de contacto y electromagnéticos según el método de lectura del disco de códigos. En términos de precisión y confiabilidad, el codificador óptico es superior a los otros dos y es uno de los codificadores más utilizados en la actualidad. A continuación se presenta principalmente el codificador de pulso fotoeléctrico.
Los modelos de codificador de impulsos se distinguen por el número de impulsos por revolución.
Los codificadores de impulsos comúnmente utilizados en máquinas herramienta CNC incluyen codificadores de impulsos de alta resolución, como 20 000P/r, 20 000P/r, 20 000P/r, 2000P/r y 3000P/r. y 30 000P/r se utiliza en servosistemas digitales de alta velocidad y alta precisión, y actualmente utiliza un codificador de impulsos de más de 654,38 millones de impulsos.