Что такое сенсорный датчик?

Что такое контактный датчик?

Контактные датчики — это датчики контактного типа, используемые для измерения размеров инструментов станков и заготовок с высокой точностью.

Прикрепленный к шпинделю или револьверной головке станка с ЧПУ, щуп приводится в контакт с объектом, и координаты, измеренные с точностью до микрона, возвращаются в ЧПУ. При включении в программу обработки система может быть настроена на генерацию ошибки, если измеренные значения превышают допустимый диапазон. Это позволяет мгновенно определять дефекты обработки.

Кроме того, измеренные значения последовательно сохраняются в ЧПУ. Анализ этих значений может быть применен для повышения производительности и точности обработки.

Использование контактных датчиков

Изначально контактные датчики были разработаны для 3D-измерений, но теперь широко используются на станках с ЧПУ, таких как обрабатывающие центры и револьверные токарные станки. Контактные датчики способны устанавливать контакт под несколькими углами, что позволяет измерять самые разные формы.

Например, измеряя обе стороны заготовки, можно определить расстояние между двумя точками, и в то же время можно измерить геометрию обеих сторон, такую ​​как плоскостность и параллельность. Его также можно использовать для измерения внутреннего диаметра и биения отверстия заготовки, расстояния между центрами нескольких отверстий и внешней формы токарной заготовки.

Принцип контактных датчиков

Когда щуп контактного датчика касается объекта, сигнал передается на приемник, который возвращает исходное положение машины в это время в NC для измерения размеров. Существует несколько методов передачи сигналов от датчика, включая индуктивный, инфракрасный и беспроводной методы.

1. Индуктивный метод

Это метод, при котором модуль для передачи сигнала устанавливается в приемнике и датчике внутри машины, а сигналы передаются электромагнитными катушками. Поскольку приемник и датчик должны находиться в непосредственной близости друг от друга, компоновка довольно ограничена.

С другой стороны, питание зонда может быть обеспечено через модуль, что устраняет необходимость в питании самого зонда.

2. Инфракрасный метод

Этот метод передает сигналы с помощью инфракрасных лучей. По сравнению с индуктивным методом, инфракрасный метод имеет гораздо более широкий диапазон передачи сигнала, что устраняет проблему ограничений компоновки. Этот метод передачи до сих пор используется во многих ситуациях.

3. Беспроводной метод

Радиометод использует радиоволны для дальнейшего улучшения диапазона передачи сигнала инфракрасного метода. Этот метод может использоваться для больших станков и 5-координатных станков с широкими инструментальными зонами.

Типы контактных датчиков

Контактные датчики были введены на самых разных станках.

1. Контактные датчики для шлифовальных станков

Датчики касания используются на шлифовальных станках для определения износа шлифовальных кругов для круглого шлифования и для измерения высоты шлифуемой заготовки. Поскольку инструменты на шлифовальных станках меняются вручную, широко используются датчики касания с кабельной связью.

2. Датчики касания для токарных станков с ЧПУ

Датчики касания используются на токарных станках с ЧПУ для измерения внутреннего диаметра, наружного диаметра и торцевых поверхностей заготовок. Беспроводные датчики касания являются наиболее распространенным типом, поскольку они подключены к револьверной головке.

3. Датчики касания для простого использования

Эти датчики касания в основном используются на станках общего назначения или в качестве вспомогательных средств для настройки заготовки и являются аналоговыми. Некоторые датчики используют циферблатную клетку для считывания значений или светодиоды для индикации контакта.

Другая информация о датчиках касания

1. Сравнение с ручными КИМ

Хотя КИМ существовали до появления контактных датчиков, они вручную прижимали измерительный элемент к измеряемому объекту, а оператор нажимал кнопку для получения данных. Проблема этого метода заключается в том, что оператор прижимает датчик к измеряемому объекту, что приводит к ошибкам в значениях по усмотрению оператора.

Современные контактные датчики не имеют проблемы с погрешностью точности, которая возникает при ручном управлении, и измерения всегда можно выполнять с высокой точностью.

2. Преимущества контактных датчиков

Сейчас контактные датчики часто устанавливаются на станках, таких как обрабатывающие центры. Преимущества измерения на станке с помощью контактных датчиков включают следующее

Сокращение рабочего времени
Время работы может быть сокращено, поскольку нет необходимости перемещаться от обрабатывающего центра к измерительному станку и нет необходимости устанавливать начало координат на измерительном станке. Измерение заготовки можно выполнять на станке, поэтому после завершения измерения можно выполнить доработку.

Сокращение рабочей нагрузки
Заготовку не нужно перемещать с обрабатывающего станка на измерительный станок, поэтому исходное положение остается прежним. Как упоминалось выше, работа по установке исходного положения больше не требуется, что снижает нагрузку на оператора.