Хрулев Н.В.

Черкасский государственный технологический университет, Черкассы

Тенденции изменения характеристик измерителей перемещения станков с ЧПУ

Достижения в области микроэлектроники, а также широкое применение микроконтроллеров оказывают существенное влияние на структурные и схемотехнические решения в области измерителей перемещения станков с ЧПУ.

Технические характеристики измерителей во времени изменяются некоторым образом:

(1)

где f_i(t) – некоторая функция, описывающая изменение технической характеристики tf_i во времени.

Сравнивая значения технических характеристик tf_i в разные моменты времени можно выявить тенденции развития характеристик (рост или спад):

(2)

где T_i (tendency, trend) – тенденция развития технической характеристики tf_i;

upturn – имеет место рост технической характеристики tf_i;

downturn – имеет место спад технической характеристики tf_i.

Важными характеристикам измерителей перемещения станков с ЧПУ являются: быстродействие, точность позиционирования, стоимость, надежность, потребляемая мощность, степень интеграции элементной базы, массогабаритные характеристики.

Проанализируем технические характеристики некоторых измерителей перемещения станков с ЧПУ (таблица 1).

Как видно из приведенной таблицы, наименее динамично изменяются характеристики связанные с технологическим оборудованием, что объясняется отсутствием практической необходимости улучшения определенных характеристик. Так для изготовления большинства машиностроительных изделий достаточна точность позиционирования 0.001 мм.

Таблица 1

Основные характеристики измерителй перемещения станков с ЧПУ

Характеристика	Тип измерителя перемещения
	Индуктосин	Вращающийся трансформатор	Оптический	Лазерный
Статическая точность, S, мкм	1	1	1	0,25-16
Частота следования импульсов измерения (частота измерения), F, Гц	2500	2500	300000	-
Быстродействие, , мкс	400	400	3,3	150
Год выпуска измерителя (системы ЧПУ)	1986	1986	2001	2015

Для графического отображения анализируемых характеристик (рис.1) воспользуемся относительным масштабом.

Рис.1. Тенденции изменения основных характеристик измерителей перемещения станков с ЧПУ

В качестве измерителей перемещения наибольшее распространение получили индуктосины, вращающиеся трансформаторы (ВТ), сельсины, а также оптические датчики [1..2]. Следует отметить, что наряду с перечисленными измерителями создаются новые, например, на основе лазеров [3].

На основании анализа характеристик измерителей перемещения станков с ЧПУ сформулируем основные тенденции изменения характеристик измерителей перемещения станков с ЧПУ:

¾ повышение быстродействия измерителей перемещения;

¾ интегрирование схемы измерения, схемы обработки и нормирования измеренного значения и схемы сопряжения с линией передачи данных в перспективе на одном кристалле;

¾ повышение надежности;

¾ снижение потребляемой мощности;

¾ применение в системах ЧПУ измерителей перемещения новых типов.

Литература:

1. Резольверы - преобразователи угловых перемещений на основе вращающегося трансформатора [Электронный ресурс] // СКБИС. — Режим доступа : http://www.skbis.ru/index.php?p=3&c=10

2. Инкрементные линейные фотоэлектрические преобразователи перемещений [Электронный ресурс] // СКБИС. — Режим доступа : http://www.skbis.ru/index.php?p=3&c=1

3. ZX-L - Лазерные измерители толщины и перемещений [Электронный ресурс] // Techno Life. — Режим доступа : http://t-life.com.ua/catalog/materials/926