A CNC megmunkálás lineáris mozgásának mérésekor általában lineáris érzékelő elemeket használnak, amelyeket közvetlen mérésnek neveznek. Az ezzel kialakított pozíciós zárt hurkú vezérlést teljes zárt hurkú vezérlésnek nevezzük, és mérési pontossága elsősorban a mérőelemek pontosságától függ, amit a szerszámgép átviteli pontossága nem befolyásol. A szerszámgép munkaasztalának lineáris elmozdulása és a hajtómotor elfordulási szöge közötti pontos arányos kapcsolat miatt alkalmazható a munkaasztal mozgási távolságának közvetett mérése az érzékelőmotor vagy a csavar elfordulási szögének meghajtásával. Ezt a módszert indirekt mérésnek, az általa kialakított pozíciózárt hurkú szabályozást pedig félig zárt hurkú szabályozásnak nevezzük.
A mérési pontosság az érzékelő alkatrészek pontosságától és a szerszámgép előtolási láncától függ. A zárt hurkú CNC szerszámgépek CNC megmunkálási pontosságát nagymértékben meghatározza a helyzetérzékelő eszközök pontossága. A CNC szerszámgépek nagyon szigorú követelményeket támasztanak a helyzetérzékelő alkatrészekkel szemben, felbontásuk általában 0,001 és 0,01 mm között van, vagy kevesebb.
1. Követelmények a pozíciómérő készülékkel szemben az adagoló szervo rendszerben
Az adagoló szervo rendszer magas követelményeket támaszt a helyzetmérő eszközökkel szemben:
1) Kevésbé befolyásolja a hőmérséklet és a páratartalom, megbízható működés, jó pontosság megtartása és erős interferencia-ellenes képesség.
2) Meg tudja felelni a pontosság, a sebesség és a mérési tartomány követelményeinek.
3) Könnyen használható és karbantartható, alkalmas a szerszámgépek munkakörnyezetére.
4) Alacsony költség.
5) Könnyen elérhető nagy sebességű dinamikus mérés és feldolgozás, valamint könnyen automatizálható.
A helyzetérzékelő eszközök különböző osztályozási módszerek szerint különböző típusokba sorolhatók. A CNC megmunkálás digitális és analóg típusokra osztható a kimeneti jelek formája alapján; A mérési alappont típusa szerint növekményes és abszolút típusokba sorolható; A helyzetmérő elem mozgásformája szerint forgó és lineáris típusba sorolható.
2. Az érzékelő készülékek hibáinak diagnosztizálása és elhárítása
Az alkatrészek meghibásodásának észlelésének valószínűsége viszonylag magas a CNC-eszközökhöz képest, ami gyakran kábelsérülést, alkatrész-szennyeződést és ütközéskor deformációt eredményez. Ha az érzékelő komponensben meghibásodás gyanúja merül fel, akkor első lépésként ellenőrizni kell, hogy nincsenek-e törött, szennyezett, deformálódott vezeték nélküli kábelek stb. Az érzékelő komponens minősége a kimenetének mérésével is meghatározható, amihez jártasság szükséges a CNC megmunkálási érzékelő komponensek működési elvében és kimeneti jeleiben. Példaként a SIEMENS rendszert vesszük magyarázatul.
(1) Kimeneti jel. A SIEMENS CNC rendszer helyzetszabályozó modulja és a helyzetérzékelő eszköz közötti kapcsolat.
Az inkrementális forgó mérőeszközök vagy lineáris eszközök kimeneti jeleinek két formája létezik: az első egy feszültség vagy áram szinuszjel, ahol az EXE egy impulzusalakító interpolátor; A második típus a TTL szintű jel. Példaként a HEIDEHA1N cég szinuszáramú kimeneti rácsvonalzóját tekintve a rács rácsvonalzóból, impulzusformázó interpolátorból (EXE), kábelből és csatlakozókból áll.
A CNC megmunkálási folyamat során a szerszámgép három jelkészletet ad ki a letapogató egységből: két növekményes jelkészletet állít elő négy fotovoltaikus cella. Ha két 180°-os fáziskülönbségű fotovoltaikus cellát egymáshoz kapcsolunk, a toló-húzó mozgásuk két, körülbelül 90°-os fáziskülönbséggel és kb. 11 μA amplitúdóval szinuszos hullámhalmazt képez, Ie1-et és Ie2-t. Ie0 körülbelül 5,5 μA effektív komponenssel. Ez a jel csak akkor jön létre, ha áthalad a referenciajelen. Az úgynevezett referenciajel a rácsvonalzó külső héjára szerelt mágnesre és a leolvasó egységre szerelt reed kapcsolóra vonatkozik. Amikor közeledik a mágneshez, a reed kapcsoló bekapcsol, és a referenciajel kiadható.
