A CNC gépek útmérése

A CNC gépek útmérése

A CNC szerszámgépek működése során mindig a szerszámot tekintjük mozgó elemnek függetlenül a gépek valóságos szerkezeti kialakításától.

A vezérlők a szerszámot mozgatják a gép koordinátarendszerében. A szerszám elmozdulását úgynevezett útmérők (jeladók) érzékelik és jelzik a vezérlő számítógépének.

A jeladók legelterjedtebb típusai foto-elektromos elven működnek. Ennek lényege, ho 737c25h gy egy koncentrált fénysugarat vetítenek egy fényérzékelőre. Ha a fénysugarat valami megszakítja, akkor az érzékelőben elektromos változás (feszültség-, áramváltozás) jön létre. Ezeket a változásokat a vezérlő 1-1 útegység megtételeként értelmezi. (Fénysorompó-elv)

A jeladók mérési elvük szerint lehetnek:

növekményes, vagy inkrementális jeladók

abszolút jeladók

A jeladók a mérőelem alakja szerint lehetnek:

- mérőléces vagy lineáris kialakításúak

- forgótárcsás kialakításúak

Növekményes jeladók:

A leggyakrabban üvegből készült mérőelemeken váltakozva egymástól azonos távolságra levő fényzáró és fényáteresztő osztások vannak. A jeladó működésekor csak a kiindulási ponttól jobbra - balra való (±) elmozdulásokat képesek jelezni, a szerszámnak a gépi koordinátarendszerben való pontos helyzetét nem.

Előnyük az egyszerűbb gyártás, a kisebb költség.

Hátrányuk, hogy a gép üzembe-helyezésekor a szerszámgép szánjait (a szerszámot) a gépi nullpontra (marógépeknél) vagy egy a gépi nullponttól ismert távolságra levő referencia pontra (esztergák) kell futtatni. Ettől kezdve a vezérlő a szerszám tényleges helyzetét fogja mutatni.

Abszolút jeladók:

Az üvegből készült mérőelemeken a fényzáró és fényáteresztő osztásokat több sorban (csatorna) viszik fel és az egyes csatornákon a mintázatot egy kódrendszer szerint viszik fel.

Ennek a mérőelemnek van meghatározott nulla-pontja. Ezáltal a függőlegesen elhelyezkedő eltérő mintázat alapján az érzékelő a 0 ponttól való tényleges      
(abszolút) távolságot jelzi.

Előnyük, hogy bekapcsolás után nem kell a gép szánjait a referencia pontra vinni, a vezérlő a bekapcsolás után azonnal a szerszám tényleges helyzetét mutatja.

Hátrányuk a magas gyártási költség.

Az útmérés az útmérők szerszámgépen való elhelyezése szerint lehet:

közvetlen mérés

közvetett mérés

Közvetlen mérés:
Az útmérő a ténylegesen elmozduló szerkezeti rész - a munkadarabot vagy a szerszámot mozgató szánok - tényleges elmozdulását érzékeli és jelzi a vezérlőnek. Leggyakrabban az úgynevezett lineáris mérőléceket (növekményes vagy abszolút) alkalmazzák. A mérőléc általában a nem mozgó géprészen, az ágyazaton, stb. helyezkedik el, a fényérzékelő(k) pedig magán az elmozduló

szánon.

Előnye: mivel a tényleges elmozdulást méri, érzéketlen a hajtáslánc (menetes orsó és anya, fogaskerék-fogasléc) esetleges holtjátékára.

Hátránya: nagyok a fizikai méretei (át kell fognia a gép teljes mozgástartományát), ezért nagyok az előállítás költségei.

Közvetett mérés:

Az útmérés a hajtáslánc valamelyik tagján (szánmozgató orsón vagy a szervomotor tengelyén) történik. Valójában nem is a szánok elmozdulását, hanem a mozgató orsó vagy motortengely szögelfordulást méri, ebből és a mozgatóorsó menetelemelkedéséből számítja ki a számítógép a tényleges egyenes vonalú elmozdulást.

Előnye: a kis méretek miatt olcsóbb.

Hátránya: érzékeny a hajtáslánc holtjátékára.

A forgásirány megváltozásakor a mérőelem már forog és jeleket ad, miközben a szán még áll.

Ennek kiküszöbölésére két lehetőség is van:

a szánok mozgatását úgynevezett golyós orsók és anyák (2 db) segítségével végzik, ezeknek már eleve igen kicsi a holtjátéka.

A gépek működése során bekövetkező kopás miatt megnövekedett holtjáték ismeretében (mérés) a számítógép képes a számlálást korrigálni.