1、位置检测装置位置检测装置学习目标学习目标1.1.掌握常用位置检测元件的工作原理与应用。掌握常用位置检测元件的工作原理与应用。2.2.了解常用检测元件的特点与使用注意事项。了解常用检测元件的特点与使用注意事项。脉冲编码器脉冲编码器 光栅光栅 感应同步器感应同步器旋转变压旋转变压器器 位置检测装置是数控机床伺服系统的重组成部分,位置检测装置是数控机床伺服系统的重组成部分,起作用是检测长度、角度、位移,并发出反馈信号,构起作用是检测长度、角度、位移,并发出反馈信号,构成闭环(半闭环)控制。实践表明,闭环伺服成闭环(半闭环)控制。实践表明,闭环伺服 系统的定系统的定位精度和加工精度主要由位置检测元件决
2、定。位精度和加工精度主要由位置检测元件决定。位置检测装置的组成位置检测装置的组成类型的选择:类型的选择:直接测量和间接测量直接测量和间接测量 增量式和绝对式测量增量式和绝对式测量数字式和模拟式测量数字式和模拟式测量检测元件(传感器)检测元件(传感器)信号处理装置信号处理装置要求要求在机床工作台移动范围内,能满足精度和速度的要求。在机床工作台移动范围内,能满足精度和速度的要求。可靠性和抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。可靠性和抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。一、脉冲编码器一、脉冲编码器 光电编码器是一种回转式数字测量元件,通常装在光电编码器是一种回转式数字测量元件,通常装在被检测轴上,随被
3、测轴一起转动,可将被测轴的角位移被检测轴上,随被测轴一起转动,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。转换为增量脉冲形式或绝对式的代码形式。结构结构节距节距PAB90 90 原理原理一、脉冲编码器一、脉冲编码器一、脉冲编码器一、脉冲编码器绝对式光电脉冲编码器在刀库选刀控制中的应用绝对式光电脉冲编码器在刀库选刀控制中的应用 码盘里圈,还有一根狭缝码盘里圈,还有一根狭缝C C,每,每转能产生一个脉冲,该脉冲信号又转能产生一个脉冲,该脉冲信号又称称“一转信号一转信号”或零标志脉冲,作或零标志脉冲,作为测量的起始基准。为测量的起始基准。C C相的作用相的作用 被测轴的周向定位基准信号。
4、被测轴的周向定位基准信号。被测轴的旋转圈数记数信号。被测轴的旋转圈数记数信号。数字显示数字显示 信号处理电路信号处理电路 光电盘光电盘 圆盘圆盘 光电元件光电元件 聚光镜聚光镜 光源光源 光电盘是一种光电式转角测量元件。光电盘是一种光电式转角测量元件。二、光栅二、光栅 光栅是利用光的透射、衍射现象进行工作的光学元件。光栅是利用光的透射、衍射现象进行工作的光学元件。它是用于数控机床的精密检测装置,是一种非接触式测量它是用于数控机床的精密检测装置,是一种非接触式测量元件。元件。二、光栅二、光栅结构结构光源光源 光栅副光栅副 光敏元件光敏元件 组成组成长光栅长光栅 园光栅园光栅分类分类用用 途途二、
5、光栅二、光栅莫尔条纹莫尔条纹二、光栅二、光栅莫尔条纹的特性莫尔条纹的特性放大性放大性 准确性准确性 纹距与栅距成比例纹距与栅距成比例 光栅的应用光栅的应用三、三、感应同步器感应同步器 结构结构直线型直线型 园园 型型分类分类三、三、感应同步器感应同步器 工作原理工作原理鉴幅型鉴幅型 鉴相型鉴相型 感应同步器的信号处理感应同步器的信号处理 四、四、旋转变压器旋转变压器 原理图原理图结构结构鉴幅型鉴幅型鉴相型鉴相型信号处理方式信号处理方式用用 途途 是一种控制用交流电机,是一种控制用交流电机,由转子和定子组成,定由转子和定子组成,定子为变压器的原边,转子为变压器的原边,转子为变压器的付边。子为变压器的付边。