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數控機床

電感式直線位移傳感器在機床行業應用

星之球激光 來源:中國自動化網2011-12-16 我要評論(0 )   

隨著工業(ye) 應用領域對生產(chan) 過程中精度控製要求不斷增高,越來越多的客戶選擇使用模擬量位置控製產(chan) 品。用戶能夠因此更易優(you) 化生產(chan) 流程,良好地保證生產(chan) 質量,並且降低了生產(chan) ...

隨著工業(ye) 應用領域對生產(chan) 過程中精度控製要求不斷增高,越來越多的客戶選擇使用模擬量位置控製產(chan) 品。用戶能夠因此更易優(you) 化生產(chan) 流程,良好地保證生產(chan) 質量,並且降低了生產(chan) 成本和故障率。這就是為(wei) 什麽(me) 線性位移傳(chuan) 感器得到巨大發展的原因,從(cong) 電位計式傳(chuan) 感器到磁致伸縮式原理,再到如今的新型電感式檢測原理,直線位移傳(chuan) 感器得到了不斷地發展。
電感式直線位移傳(chuan) 感器介紹
以電感線圈的工作原理為(wei) 基礎,研製出的直線位移傳(chuan) 感器是獨一無二的,圖爾克公司采用的這項技術在世界範圍內(nei) 達到了領先地位。標準的測量係統的眾(zhong) 多優(you) 良特性被綜合到一起,並且得到了進一步係統地發展。位置檢測不再是通過磁性滑塊而是通過感應式的振蕩電路來完成。因此傳(chuan) 感器完全屏蔽了磁場的幹擾,例如由大型電機產(chan) 生的強磁場幹擾,具有極好的EMC特性。
新型直線位移傳(chuan) 感器的測量原理是基於(yu) RLC 耦合電路產(chan) 生的,是電感式原理的革新技術。不像電位計式或磁致伸縮式傳(chuan) 感器的檢測原理,這種測量方式具有相當大的優(you) 勢。傳(chuan) 感器集成了信號發射器和接收器線圈係統,它們(men) 以印刷線圈的形式被精確地印製在電路板上。發射信號線圈由高頻交流磁場激活並與(yu) 位置塊(諧振器)相互感應產(chan) 生一個(ge) RLC 的感應電路。因此,諧振器與(yu) 接收線圈形成電感式耦合。在布有接收信號線圈的位置,電壓的變化由諧振器與(yu) 線圈的感應而引起。這些電壓即為(wei) 傳(chuan) 感器的測量信號。為(wei) 了使測量更加靈活和快速,傳(chuan) 感器包含了一個(ge) 粗略的和一個(ge) 精確的測量線圈係統。前者負責粗略定位諧振器的位置,而後者負責精確定位。雙管齊下保證了它的精確測量。新型的檢測原理不但保證了傳(chuan) 感器的精度,而且能夠使傳(chuan) 感器在非接觸的方式下工作,在允許範圍內(nei) ,即便位置塊發生偏移或者抖動,也不會(hui) 對傳(chuan) 感器輸出產(chan) 生任何偏差。
這款傳(chuan) 感器還具有雙層電路板的特點,第一層電路板負責感應信號的發送和接受,位於(yu) 傳(chuan) 感器感應麵。在其下方是第二層電路板,印有接收信號處理器部分,是負責將信號進行數模轉換再形成輸出。兩(liang) 層電路板設計使得傳(chuan) 感器的盲區極小,是目前市麵上盲區最小的一款直線位移產(chan) 品。
鑒於(yu) 這款直線位移傳(chuan) 感器有點眾(zhong) 多,它能夠勝任於(yu) 更多的應用環境,如注塑機、卷板機、橡膠機械、包裝機、水電站閘門控製等線性控製領域。
直線位移傳(chuan) 感器在注塑機上的應用
注塑成型機簡稱注塑機。它的工作原理是這樣的,它是利用塑料的熱塑性,將物料經料筒加熱圈加熱,使物料熔融,再以高速、高壓使其快速流入模具的型腔中,經一段時間的保壓、冷卻、固化定型後,模具在合模係統的作用下開啟模具,通過頂出裝置把定型好的製品從(cong) 模具頂出。
注射成型是一個(ge) 循環的過程,每一周期主要包括:定量加料-熔融塑化-鎖合模-注射台前移-施壓注塑-充模冷卻-注射台後退-開模-頂出製品,取出塑件後又再閉模,進行下一個(ge) 循環。
在這個(ge) 循環工程中有這麽(me) 幾個(ge) 工位是需要精確控製的,分別是鎖合模、注射台移動、注塑和頂出製品。注射機的注塑與(yu) 鎖合模行程控製對一台注塑機的表現和產(chan) 品精度發揮了決(jue) 定性的作用。
近年來,注塑市場的趨勢讓越來越多的廠家和用戶注意到位置係統的重要性。舊有的機械手動係統已日漸被現代化的數字自動係統取代,數字測量不但提高了精度,而且還可以利用現場總線科技作通訊以提升處理速度,這已是業(ye) 界裏的行業(ye) 標準了。早先的應用中,電位計尺被大量的用於(yu) 注塑機上,但是由於(yu) 這種產(chan) 品無論是在精度、可靠性、行程和壽命都遠遠不及磁致伸縮位移傳(chuan) 感器,因為(wei) 是接觸式的,碳刷經過長時間重複使用難免磨損,最終導致失效。而磁致伸縮位移傳(chuan) 感器精度可以滿足要求,但是抗振動能力較差,並且在安裝上兩(liang) 端盲區較大,不適於(yu) 在空間有限的工位上使用。因此,現在的位置控製係統從(cong) 技術上來說,非接觸、無磨損、堅固耐用、安裝方便、外型緊湊、帶可連接現場總線的位移傳(chuan) 感器便是不能缺少的了。
圖爾克瞅準市場的需求,努力不斷研發新產(chan) 品以求完美解決(jue) 用戶問題。電感式直線位移傳(chuan) 感器采用新的檢測原理,不但繼承了磁致伸縮直線位移傳(chuan) 感器的眾(zhong) 多優(you) 勢,而且在抗磁場幹擾、抗振動性、外型緊湊程度上都有更好表現。由於(yu) 采用信號采集和處理分兩(liang) 個(ge) 電路板的設計,使傳(chuan) 感器的輸出類型的靈活性大大提高,隻需更換不同的信號處理電路板就能改變傳(chuan) 感器輸出類型,這使產(chan) 品成本降低。目前產(chan) 品的輸出類型包括模擬量電流/電壓型輸出,SSI高分辨率輸出,IO-link型輸出,以及可以訂製總線輸出類型,如Profibus總線、DeviceNet總線、CANopen總線等。
圖爾克的這款電感式直線位移傳(chuan) 感器目前正用在德國接插件生產(chan) 商Escha公司車間的注塑機上,每台注塑機使用四隻這款傳(chuan) 感器,在惡劣的工作環境下傳(chuan) 感器具有非常良好的表現。在每台機器的鎖合模、注塑、射台和頂出四個(ge) 工位上傳(chuan) 感器都精確、穩定的保證了位置檢測。 “圖爾克IP67防護等級的傳(chuan) 感器的一個(ge) 最重要優(you) 勢是產(chan) 品堅固密封的外殼對潮濕的環境有著很好的防護性。” Escha公司插件生產(chan) 部門主管 Markus Hühn 先生提到:“采用非接觸檢測方式的傳(chuan) 感器的應用使我們(men) 減去了維護工作。圖爾克的電感式直線位移傳(chuan) 感器完全的實現了我們(men) 的預期希望。”
其他應用領域略述
除了在注塑機行業(ye) 的完美應用外,圖爾克的電感式直線位移傳(chuan) 感器同樣適用於(yu) 其他領域。基於(yu) 它的諧振耦合的電路檢測原理,它能滿足很多以前其他傳(chuan) 感器所不能實現的行業(ye) 應用領域。例如,在切割機上,切割金屬產(chan) 生的鐵屑一直是一個(ge) 難題,使用電位計式傳(chuan) 感器的話,鐵屑很容易進入到碳刷槽內(nei) ,沒有多久鐵屑堆積而使傳(chuan) 感器量程不準。如果使用磁致伸縮式傳(chuan) 感器雖然不存在這類問題,但是磁性滑塊會(hui) 吸附很多的鐵屑,久而久之如果沒有人清除,鐵屑堆積同樣會(hui) 使滑塊與(yu) 傳(chuan) 感器表麵產(chan) 品摩擦,造成隨壞。而電感式傳(chuan) 感器由於(yu) 他特有的檢測原理,很好的解決(jue) 了這樣的問題,不會(hui) 造成鐵屑堆積,傳(chuan) 感器會(hui) 持續保持穩定高精度的輸出,減少維護成本。在很多的折彎機或卷彎機上都是有同樣的優(you) 勢。
小結
圖爾克的這款電感式直線位移傳(chuan) 感器以獨特的創新的檢測原理技術開辟了直線位移傳(chuan) 感器的新領域,同時還具有非接觸無磨損的測量方式、堅固的鋁製外殼、高精度和線性度、多色的LED指示燈顯示、方便快捷的編程測量距離、極小盲區等優(you) 勢。它以創新的技術、突出的優(you) 勢、良好的表現漸漸地取得了客戶的信賴。

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