第二章 位置检测装置.ppt

第五节　感应同步器和旋转变压器 1.工作原理 图2-25　无刷旋转变压器结构组成1—转轴　2—壳体　3—旋转变压器定子　4—旋转变压器转子5—变压器定子　6—变压器二次绕组　7—励磁绕组电缆8—输出信号电缆　9—变压器定子　10—变压器一次绕组 第五节　感应同步器和旋转变压器 2.旋转变压器结构1.位置检测装置在数控机床控制中起什么作用?2.位置检测装置有哪些种类?它们可分别安装在机床的哪些部位?3.何谓绝对式测量和增量式测量，间接测量和直接测量?4.有一伺服电动机同轴安装有光电编码器，指标为1024脉冲/r，该伺服电动机与螺距为6mm的滚珠丝杠通过联轴器相联，在位置控制伺服中断4ms内，光电编码器输出脉冲信号经4倍频处理后，共计脉冲数5K(1K=1024)，问：1)倍频的作用。2)工作台移动了多少毫米?3)伺服电动机的转速(r/min)为多少?5.光电编码器安装在滚珠丝杠驱动前端和末端有何区别? 第五节　感应同步器和旋转变压器 6.简述编码器在数控机床中的应用。7.光栅有哪些部件构成?莫尔条纹的作用是什么?8.增量式光电编码器或光栅输出的“六脉冲信号”指什么?9.增量式光电编码器或光栅输出信号如何判别被测对象的正、反向运动?10.解释配置增量式位置检测装置的数控机床开机后进行“回零”操作的目的。11.感应同步器和旋转变压器各有哪些部件组成?判别相位工作方式和幅值工作方式的依据是什么?12.磁栅有哪些部件组成?被测位移量与感应电压的关系是怎样的? 第二章　位置检测装置 第一节　概　　述第二节　角编码器第三节　光　　栅第四节　磁栅及磁阻位移测量装置第五节　感应同步器和旋转变压器 第一节　概　　述 一、直接测量和间接测量在数控机床中，位置测量的对象有工作台的直线位移及回转工作台的角位移等，与此相对应有直线式和旋转式检测装置。 图2-1　直接测量和间接测量示意图a)直接测量　b)间接测量1—导轨　2—运动部件　3—直线式位置传感器4—旋转式位置传感器　5—丝杠螺母副 第一节　概　　述 二、增量式测量和绝对测量增量式测量的特点是只测位移增量，移动部位每移动一个基本长度(或角度)单位，检测装置便发出一个测量信号，此信号通常是脉冲形式，这样，一个脉冲所代表的基本长度单位就是分辨力，而通过对脉冲计数便可得到位移量。三、数字式测量和模拟式测量数字式测量是将被测的位置量直接转变为数字信号，如一串脉冲或二进制编码。 第二节　角编码器 一、绝对式编码器绝对式编码器是按照角度直接进行编码的传感器，可直接将被测角位移用数字编码表示出来，且每一个角度位置均有对应的编码。1.接触式编码器 图2-2　接触式码盘a)结构简图　b)4位二进制码盘　c)4位格雷码盘1—码盘　2—导电体　3—绝缘体　4—电刷 第二节　角编码器 图2-3　绝对式光电编码盘a)8码道光电码盘(1/4圆)　b)光电码盘与光源(LED)、光敏器件(V)的对应关系(4码道) 第二节　角编码器 2.绝对式光电编码器 表2-1　绝对式旋转编码器数据 第二节　角编码器 二、增量式编码器常用的增量式编码器为增量式光电编码器，结构形式如图2?4所示。 图2-4　增量式光电编码器a)结构组成　b)码盘条纹及分辨角　c)符号1—转轴　2—LED　3—光栏板　4—零标志槽　5—光敏元件6—码盘　7—印制电路板　8—电源及信号线连接座 第二节　角编码器 图2-5　光电编码器的输出波形a)A超前B90°(设为正转)　b)B超前A90°(设为反转)　c)4倍频 三、编码器在数控机床中的应用1.位移测量2.主轴控制 第二节　角编码器 (1)螺纹车削和刚性攻螺纹　卧式车床在切削螺纹时，通过在主轴箱和进给箱之间挂装齿轮实现主轴转动和进给运动的匹配，从而切削不同螺距的螺纹。 图2-6　编码器的安装方式a)内装式　b)外装式1—伺服电动机　2—编码器 第二节　角编码器 图2-7　螺纹车削1—主轴编码器　2—主轴 第二节　角编码器 1)通过对编码器输出脉冲的计算，保证主轴每转一周，刀具准确地移动一个螺距(导程)。2)螺纹加工一般要经过几次切削才能完成，每次重复切削，开始进刀的位置必须相同。 第二节　角编码器 图2-8　恒线速切削 (2)恒线速切削控制　车床和磨床进行端面或锥形面切削时， 第二节　角编码器 为了使加工表面粗糙度保持一定的数值，要求刀具与工件接触点的线速度为恒值，如图2-8所示。(3)C轴控制　数控车床配置主轴编码器后，能检测出主轴的角位移，数控系统对主轴角位移进行控制，主轴就具有了C轴功能(绕主轴Z旋转，故称C轴)。 图2-9　空间曲线加工示意图a)数控车床C轴　b)数控回转台1—车床主轴　2—动力头　3—回转刀架