機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題: 主軸上加裝傳感器,能提高夾持效果嗎? [打印本頁(yè)]
作者: jiajoin 時(shí)間: 2018-11-29 09:36
標(biāo)題: 主軸上加裝傳感器,能提高夾持效果嗎?
傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,讓物體慢慢變得活了起來(lái)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),能使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量,無(wú)論是安裝在機(jī)械手上的傳感器,還是本文馬上要提到的安裝在主軸上得到傳感器,都能提高機(jī)器生產(chǎn)和工作的效率。
Pepperl+Fuchs(倍加福)公司的PMI無(wú)接觸感應(yīng)傳感器,應(yīng)用于機(jī)床主軸上的這種傳感器可以測(cè)得與夾具運(yùn)動(dòng)方向一致的極簡(jiǎn)易的控制盤(pán)的位置。由于這種傳感器不受距離的影響,因此,即使是主軸存在著同心度誤差,也可以連續(xù)提供無(wú)跳躍或電子抖動(dòng)的位置信號(hào)。
那它與傳統(tǒng)的技術(shù)方案有什么不同嗎?傳統(tǒng)常規(guī)的方法是采用一種機(jī)械終端開(kāi)關(guān)來(lái)確定軸向夾持位置。首先,主軸是機(jī)床的核心部件,它決定著加工工件的尺寸精度和表面質(zhì)量。主軸的主要任務(wù)在于切削過(guò)程中對(duì)刀具進(jìn)行精確和安全的引導(dǎo)。通過(guò)采用自動(dòng)化的刀具更換裝置,可以降低各道工序之間的換刀時(shí)間,提高整臺(tái)加工設(shè)備的效益。無(wú)論是直接驅(qū)動(dòng)的主軸,還是間接驅(qū)動(dòng)的主軸,每個(gè)刀具主軸均擁有一套夾持裝置。夾緊和松開(kāi)單元可以采用氣動(dòng)方式,也可以采用液壓或電動(dòng)方式,并通過(guò)軸向移動(dòng)拉桿裝置來(lái)控制夾持狀態(tài)。主軸會(huì)把軸向移動(dòng)的準(zhǔn)確行程信息反饋給加工中心的控制系統(tǒng)。
而這些以往所有的感應(yīng)模擬夾持問(wèn)詢(xún)技術(shù)均需借助于錐形的控制盤(pán)。這種控制盤(pán)必須得到非常精確的加工和定位。若在夾持過(guò)程中拉桿發(fā)生受熱延伸,則會(huì)導(dǎo)致主軸的同心度誤差和控制盤(pán)的高度沖擊。因此,在這種狀況下,傳統(tǒng)的接近傳感器會(huì)提供錯(cuò)誤的信號(hào)。過(guò)濾這些錯(cuò)誤信息需要耗費(fèi)很多時(shí)間,并無(wú)謂地延遲了夾持控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)回路。
較新型的技術(shù)方案則已經(jīng)完美地解決這些問(wèn)題。新技術(shù)采用無(wú)接觸的感應(yīng)接近開(kāi)關(guān),它既可以進(jìn)行二進(jìn)制開(kāi)關(guān)動(dòng)作,也可以對(duì)刀具夾持器位置進(jìn)行連續(xù)和模擬的控制。在一個(gè)純二進(jìn)制的位置問(wèn)詢(xún)中,各個(gè)夾持位置只能夠被近似測(cè)出,而模擬位置問(wèn)詢(xún)則可以對(duì)整個(gè)工作流程中的夾持狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控。通過(guò)這種連續(xù)模擬信號(hào)反饋功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)夾持狀態(tài)的在線監(jiān)控,并可直接干預(yù)潛在的夾持力損耗的危險(xiǎn)。由此可以改善加工質(zhì)量并提高整個(gè)夾持過(guò)程的安全性。
那么現(xiàn)在來(lái)較為詳細(xì)地介紹一下PMI傳感器和它在機(jī)床主軸的應(yīng)用。PMI傳感器可以提供穩(wěn)定的、與行程成正比的初始信號(hào),其測(cè)量范圍至14mm。在位置分辨率為33μm的情況下,這種傳感器的工作精度明顯要高于傳統(tǒng)的接近開(kāi)關(guān)。傳感器在安裝到主軸上之后,刀具夾持器的行程便會(huì)被一次性地讀入到電子系統(tǒng)里。傳感器的初始信號(hào)也可以被設(shè)定為8mm或10mm的較短的夾持行程刻度。這樣即可省去對(duì)每個(gè)終端開(kāi)關(guān)的信號(hào)接收和費(fèi)時(shí)費(fèi)力的糾偏。通過(guò)PMI技術(shù),即使主軸已經(jīng)安裝到機(jī)床設(shè)備或加工中心上,制造廠商也可以更有效率地在機(jī)床設(shè)備上調(diào)節(jié)主軸,設(shè)備操作人員也可對(duì)位置數(shù)值進(jìn)行簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)。由于所需的連接螺栓的數(shù)量較小,因此,不僅監(jiān)控系統(tǒng)安裝起來(lái)比較簡(jiǎn)便,同時(shí)也可降低因振動(dòng)引起的各位置開(kāi)關(guān)松動(dòng)的危險(xiǎn)。
通過(guò)一個(gè)內(nèi)置的處理器,PMI系統(tǒng)可成為一個(gè)智能型的機(jī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換器。在最簡(jiǎn)單的情況下,傳感器可模擬斜面或控制錐體的連續(xù)信號(hào)斜坡。此外,還可為初始信號(hào)設(shè)立模型。由此可以對(duì)不同坡度范圍作出定義。通過(guò)這種配置,設(shè)備的控制系統(tǒng)可以省去運(yùn)算過(guò)程,并可加快夾持調(diào)節(jié)器的速度。
而所提供的PMI-F112型傳感系統(tǒng)還可以設(shè)有IO-Link接口。該接口除了純粹過(guò)程數(shù)據(jù)傳送功能之外,也可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的參數(shù)改寫(xiě)或?qū)λ涗浀氖录䲠?shù)據(jù)進(jìn)行周期性的摘錄。在夾持過(guò)程中,通過(guò)動(dòng)態(tài)參數(shù)改寫(xiě),可以對(duì)因拉桿長(zhǎng)度膨脹而發(fā)生的工作點(diǎn)的推移進(jìn)行補(bǔ)償。而所記錄的事件數(shù)據(jù)除了可以是主軸作業(yè)時(shí)間之外,還可以是夾持事件的數(shù)量。在經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的夾持循環(huán)之后,主軸即會(huì)主動(dòng)申報(bào)維護(hù)。這個(gè)內(nèi)置功能是將來(lái)監(jiān)控機(jī)床主軸運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)非常重要的組件功能。
最后,傳感器不僅在機(jī)床主軸應(yīng)用,早已滲透到各行各業(yè)的工業(yè)生產(chǎn),甚至于宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等極其之泛的領(lǐng)域?梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。
(來(lái)源機(jī)械社區(qū))
/ c. G: n2 n$ b) ~; U/ E7 ?, r' \
作者: 前景錢(qián) 時(shí)間: 2018-11-29 13:12
應(yīng)該影響不大吧
作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2018-11-29 16:27
能測(cè)到掉沒(méi)掉刀還是有作用的。
歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://e-learninguniversity.com/) |
Powered by Discuz! X3.4 |