خط کشهای دیجیتال و کد گشائی آنها

برای کنترل سیستمهای NC و CNC سنسورهایی باید مورد استفاده قرارگیرد که بتواند مقدار جابجائی بر حسب متر، میلی متر و میکرو متر را به صورت سیگنالالکتریکی در اختیار  قرار بدهد. در این پدیده ها شخص جائی ندارد و سنسور خود بایدجابجائی ها را بسنجد. برای تبدیل دما از تغییر ولتاژ دو سر دیود زنری مشخص استفادهمی شود، اما سیستمی که بتواند جابجائی را تشخیص دهد مسلماً فرق خواهد کرد. برایباور دیدگاهی که بتواند جابجائی را آشکار سازد  تشخیص تعداد دور موتور مثال خوبیخواهد بود به این ترتیب که در آن می توان یک فرستنده و گیرنده نوری را در دو طرفپره ای که به روتور موتور وصل است قرار داد. با چرخش موتور این پره مسیر نور را قطعو وصل می کند و تعداد قطع و وصل مقدار چرخش را مشخص می سازد. این سنسور برای شناختتعداد دور بسیار ساده و بسیار مناسب است. اما برای رسیدن به دقتهای بالا و برایتشخیص نصف ، یک چهارم و ... از یک دور باید تکنیک ساده بالا بهبود یابد که دربخشهای بعدی این روشها ارائه می گردند و اینها همان اصولی هستند که در انکدرهایدیجیتالی میزان چرخش و مقدار جابجائی مورد استفاده قرار می گیرند.

1-1-2  میزان چرخش :

زمانیکه سیستم دقت بالاتری بطلبد یعنی اینکه علاوه بر تعداد دورهابه یک دوم دور، یک چهارم دور و ... نیز حساس باشد یا باید در فواصل منظم بر رویدایره ای تعداد سنسورها زیادتر گردند تا آن پره تک پر در هر مکانی یکی از اینسنسورها را قطع و وصل کند و یا ارزانتر و ساده تر اینکه یک سنسور قرار داده شود ودر عوض تعداد پره های متصل به روتور زیاد تر گردند. این همان تکنیکی است که در خطکشهای نوع دوم یا بعبارت دیگر مقیاس بندهای نوع دوم یا چرخشی بکار می رود و در آنهایک صفحه دایره ای فلزی سوراخهای زیادی را در فواصل منظم ایجاد می کنند و این دایرهبه روی محوری می چرخد که این محور به روتور موتور الکتریکی وصل می شود و در پشت اینپالسهای ایجاد شده یک مدار دیکدر جهت و میزان چرخش و با مدیریت  پروسسور مکان دقیقرا محاسبه کرده و نمایش می دهد.

در حالتیکه دقت بسیار بالاتری مد نظر باشد چون که سوراخکاری صفحهفلزی از نظر مکانیکی و اندازه سوراخها محدود است به جای سوراخکاری خطوطی را رویصفحه ای شیشه ای ایجاد می کنند.

2-1-2  تعیین جهت چرخش:

تکنیکی که در بالا اشاره شد تنها مقدار چرخش را بیان می کند و اینسنسور و مدار پشت سر آن تنها برای زمانی که موتور فقط در یک جهت حرکت می کند مناسباست و برای کاربردهای CNC وNC  که موتورهای الکتریکی از قبیل سرو موتور AC و  DC هستند و چرخشهای چپ گرد، راستگرد دارند این تکنیک به تنهائی کارا نیست.

عدم کارائی از اینجا ناشی می شود که یک سیستم پردازشگر وجود داردو یک مکان شمارش که اکثراً سیستم کنترل دقیقاً پروسسور نیست. همچنین یک قسمتآسنکرون عمل کنترل جهت چرخش و تعداد دور چرخش را معین می کند و پروسسور تنها ازطریق شمارنده ها به تحلیل مکان می پردازد بنابراین سنسور طوری باید طراحی شود کهجهت چرخش را نیز به مدار شمارشگر بدهد برای اینکار به جای استفاده از یک سنسور نوردر مقابل سوراخهای موجود روی قرص دایره ای دو سنسور نوری قرار داده می شود و فاصلهآن دو را چنان تنظیم می شود  که پالسهای ایجاد شده توسط دو سنسور اختلاف فازی برابر 90° با هم داشته باشند.

2_2  مقیاس بندهای خطی

مقیاس بندهای خطی یا به اصطلاح خط کشهای دیجیتالی نیز با تکنیکیدقیقاً مشابه مقیاس بندهای دوار ساخته می شوند با این تفاوت که در اینجا خطوطمقیاس را بر روی یک صفحه نواری شیشه ای ایجاد می کنند و این نوار شیشه ای طولی بهاندازه حداکثر تغییر مکان مورد نظر دارد و مشابه حالت دوار در اینجا نیز نوار شیشهای مابین فرستنده و گیرنده های نوری جابجا می شود و با قطع و وصل سیگنال نوریسیگنال الکتریکی تولید می کند.

در اینجا باید متذکر شد که عرض نوارها بسیار باریک است و در خطکشهای دقت بالا این عرض به حدود چهار میکرومتر و کمتر نیز می رسد. بنابراین ریزترینباریکه های نوری نیز باعث عبور نور از مابین چند خط تاریک می شود ، پس سنسور نوریهیچگاه قطع نور را حس نمی کند. برای حل این مشکل ورنیه ای از جنس همان نوار شیشه ایطویل ساخته می شود و روی آن نیز خط هائی به پهنا و درازای خطوطی که روی نوار شیشهای ایجاد شده است با تکنیک های مدار چاپی ایجاد می شود و آن به همراه گیرنده وفرستنده های نوری حرکت کرده و  روی هم افتادگی خطوط متناظر بر روی ورنیه و نوار خطکش ، باعث عبور نور و عدم روی هم افتادگی متناظر باعث قطع نور می گردد و سیگنالالکتریکی بازای حرکت پدید می آید

لازم به ذکر است که ورنیه در هر دو سیستم خط کش چرخشی و خطی بکارمیرود. و در حالت خطکش ورنیه به همراه منابع و سنسورهای نور حرکت کرده و نوار شیشهای ثابت است و در حالت دوار برعکس ، یعنی ورنیه به همراه منابع و سنسورهای نور ثابتبوده و نوار شیشه ای بوسیله روتور در وسط آن می چرخد.

3_2  نقاط مرجع

برای اینکه نقطه شروع یا مبدائی برای اندازه گیری وجود داشته باشدبر روی نوار شیشه ای خط کش و همچنین ورنیه آن خطوط اضافی را بعنوان خطوط مرجع قرارمی دهند که این خطوط در زیر ردیف نوار خطوط اصلی و در فواصل منظمی قرار دارند. فاصله این خطوط نسبت به هم( بر عکس خطوط اصلی که به ازای هر  2 ، 10 ، 20 میکرومترو ... ( بسته به دقت خط کش ) از هم قرار داشتند) خیلی بزرگ و بازای هر 50 میلیمتر 50000 میکرومتر می باشد. یعنی سنسور نوری مربوط به نقاط مرجع بازای هر حرکتپنجاه میلی متری یک پالس می دهد. این خطوط برای حذف خطای تنشهای CNC و   DRO بکارمی روند.

الف) نقاط مرجع با فاصله ثابت: نقاط مرجع بازای هر 50mm قرا میگیرند و بازای هر جابجائی باندازه 50mm یک پالس می گیریم.

ب) نقاط مرجع با فاصله کد شده :برای اینکه دستگاه برای یافتن نقطهمرجع اصلی کل طول خط کش را طی نکند از نقاط مرجع با فاصله کد شده استفاده می شود

 = n×0.02mm +10µm= (20n +10)µm   فاصله خطوط زوج از خطوط فرد

/ 0 نظر / 3 بازدید