ДАТЧИКИ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА HEIDENHAIN

Как разработчик и производитель контрольно-измерительных приборов, компания DR. Johannes Heidenhain предлагает обширный спектр высокоточных и надежных решений для средств промышленной автоматизации. Более чем 100-летний опыт позволяет демонстрировать действительно прогрессивные продукты, которые успешно эксплуатируются на предприятиях во многих странах мира.

Основу продуктовой группы немецкого производителя составляют датчики. Это измерители угла, такие как датчик Heidenhain RCN 729 32768 03S17 7V, поворотные энкодеры, а также датчики, определяющие линейное перемещение. Последние, в свою очередь, разделяются на приборы закрытого и открытого типа. О герметичных линейных преобразователях информация в этой статье.   

Назначение и основное применение 

Линейные датчики Heidenhain предназначены для точного измерения положения линейной оси. При этом механические передаточные элементы в измерительном процессе не участвуют. Это позволяет исключать потенциальные источники ошибок, к которым относятся люфт, несоответствие шага и нагревание шариковинтовой пары.  

Датчик определяет сбои в передаче механики оси, после чего ошибка компенсируется в электронике управления. Поэтому Heidenhain датчики линейных перемещений обеспечивают прецизионную точность позиционирования и имеют широчайшее применение. Особенно в оборудовании, где критическое значение имеют точность позиционирования и высокоскоростная обработка. В целом подобные измерительные устройства используют:

• в обрабатывающих станках с ЧПУ и без;
• в прессах для операций штамповки и гибки;
• в производственном оборудовании, функционирующем в автоматизированном режиме.

Типовыми приложениями для линейных преобразователей служат фрезерные, шлифовальные станки, а также машины для токарной обработки и многофункциональные обрабатывающие центры, работающие на базе числового программного управления. То есть измерительные приборы устанавливаются там, где необходимо регулирование осей подачи. При этом высокая динамичность датчиков, высокоскоростное перемещение и быстрое ускорение позволяют их использовать и на высокодинамичных осях стандартного типа, и совместно с прямыми приводами. 

Конструктивное решение 

Основное различие преобразователей  по конструктивному признаку состоит в защищенности считывающего элемента и измерительной шкалы. Это оказывает непосредственное влияние на область применения датчиков и их устойчивость к внешним воздействиям. Производитель предлагает приборы открытого типа, такие как датчик Heidenhain LID 300 10, и герметичные устройства, в которых шкала и чувствительный элемент расположены в корпусе из алюминия.

Подобное решение защищает конструктивные компоненты от попадания пыли, влаги и стружки. Снизу предусматривается эластичный уплотняющий элемент. Подвижная головка, на которой находится считывающее устройство, плавно движется параллельно измерительной линейки. При этом сила трения сведена к минимуму. Скрепляющий механизм, обеспечивающий соединение считывающего элемента и головки, компенсирует несоответствие осей суппорта станочного оборудования и измерительной шкалы. Допустимые смещения в вертикальном и поперечном направлении между головкой и шкалой составляют 0,2–0,3мм.

Бесконтактный фотоэлектрический метод считывания с измерительной шкалы, а также использование шарикоподшипниковых направляющих и закрытая корпусом конструкция обеспечивают продолжительную эксплуатацию линейных датчиков Heidenhain. Сплошное экранирование позволяет гарантировать защиту электросигнала от посторонних помех.    

Термические и динамические свойства 

Увеличение температурного уровня в рабочей области обусловлено высокой скоростью механической обработки и в то же время закрытой конструкцией обрабатывающего станка. Именно по этой причине уделяется большое внимание температурной стойкости датчиков. Термические свойства измерительных приборов оказывают прямое влияние на точность измерения и, как следствие, на корректность работы самого станка.  

В идеале термостойкость линейного датчика должна быть сопоставима с аналогичными качествами обрабатываемого материала. Поскольку при повышении температуры преобразователь увеличивается в размерах, а при ее снижении – уменьшается. Изделия Heidenhain, в том числе датчик линейный Heidenhain LC 485 689683 09, разработаны с учетом этого температурного критерия. Измерительная шкала изготавливается из материалов с разным коэффициентом линейного расширения. Это позволяет подбирать соответствующий датчик для конкретной задачи измерения.

Динамические качества преобразователей линейного перемещения отвечают требованиям современных автоматизированных станков с ЧПУ. В частности, датчики способствуют повышению эффективности станочного оборудования, увеличению его производительности посредством скоростного перемещения, быстрого ускорения и точного измерения.

Для продуктивной работы производственных обрабатывающих машин специалисты Heidenhain обеспечили высокую жесткость конструкции датчика по направлению измерения. Такое решение в сочетании с небольшой массой изделия и формирует отличные динамические качества. 

Методы измерения 

Датчики измерения линейного перемещения функционируют на основе оптического способа считывания. Они оснащены стеклянной или стальной шкалой, на которой нанесены штрихи с определенным периодом, четкими и ровными контурами. Такие штрихи производятся самим немецким предприятием посредством фотолитографического метода.

В зависимости от способа измерения датчики подразделяются на абсолютные и инкрементные. В первом случае величина фактической позиции известна сразу после подключения питания и мгновенно считывается электронным устройством. Поэтому перемещать ось с целью выявления опорной позиции нет необходимости. Данные об абсолютном линейном положении определяют посредством шкалы с градуировкой, выполненной на основе последовательного кода.

Инкрементные датчики оснащены шкалой, на которой нанесены штрихи с одним и тем же периодом. В этом случае данные о фактическом положении получают при помощи подсчета отдельных штрихов, начиная от нулевой позиции. Последняя назначается свободно. Также используют абсолютную точку отсчета – референтную метку, находящейся на отдельной дорожке.

Линейные, поворотные и угловые измерители, включая датчик Heidenhain RCN 8380 ID 667596 01, прямо сейчас можно выбрать и приобрести в онлайн-магазине ООО "А-К-С". В электронном каталоге представлены только оригинальные продукты с прямой поставкой от производителя. Предложения магазина также включают широкий спектр промышленного оборудования и компонентов инженерных систем. Со всем перечнем фирменных продуктов можно ознакомиться прямо сейчас. Гарантия качества, быстрая доставка, конкурентные цены.