تعزز المشفرات الخطية الدقة عن طريق تصحيح الأخطاء في اتجاه مجرى الروابط الميكانيكية.

تتبع المشفرات الخطية موضع المحور بدون عناصر ميكانيكية وسيطة. تقوم المشفرات حتى بقياس أخطاء النقل من الروابط الميكانيكية (مثل الأجهزة الميكانيكية الدوارة إلى الخط) ، والتي تساعد على التحكم في الأخطاء التي تنشأ من الجهاز. وبالتالي ، فإن هذه التغذية المرتدة تتيح للتحكم في حساب جميع الميكانيكا في حلقات التحكم في الموضع.

كيف يعمل المسح الضوئي الكهروضوئي في الترميزات

تعمل العديد من المشفرات الخطية الدقيقة عن طريق المسح الضوئي أو الكهروضوئي. باختصار ، يتتبع رأس القراءة التخرج الدورية على بعد بضعة ميكرومترات واسعة ويخرج إشارات مع فترات إشارة صغيرة. عادةً ما يكون معيار القياس زجاجيًا أو (لأطوال القياس الكبيرة) التي تحمل التخرج الدورية - العلامات على الركيزة الحاملة. إنه طريقة خالية من الاتصال لتتبع الموضع.

تستخدم مع فترات الصرف الصحي المتزايد بين 4 و 40 ميكرون ، تعمل برامج الترميز الخطي الفضل في صورة PRC (المطلقة) مع توليد الإشارات الخفيفة. اثنين من شبكات الشبكية (على المقياس والمسح الضوئي) تتحرك بالنسبة لبعضها البعض. مادة شبكية المسح الشفافة ، لكن مادة المقياس يمكن أن تكون شفافة أو عاكسة. عندما يمر الاثنان بعضهما البعض ، يعدل ضوء الحوادث. إذا كانت الفجوات في حواجز شبكية محاذاة ، يمر الضوء. إذا كانت خطوط صريف تتزامن مع فجوات من الآخر ، فإنها تمنع الضوء. تعمل الخلايا الكهروضوئية على تحويل الاختلافات في شدة الضوء إلى إشارات كهربائية مع شكل جيب من الجيوب الأنفية.

خيار آخر للتخرج مع فترات صريف 8 ميكرون وأصغر هو المسح التداخل. هذا الوضع الخطي للعملية للعملية يعزز الحيود وتداخل الضوء. تعمل خطوة صريف كمعيار قياس ، مع ارتفاع خطوط 0.2 ميكرون على سطح عاكس. أمام ذلك ، يوجد شبكية شبكية للمسح الضوئي - الصريف الشفار مع فترة تطابق تلك المقياس. عندما تمر الموجة الخفيفة عبر الشباك ، فإنها تتحول إلى ثلاث موجات جزئية مع أوامر -1 و 0 و 1 ذات كثافة متساوية تقريبًا. يحدد المقياس الأمواج بحيث تركز الشدة المضيئة في أوامر الحيود 1 و -1. تلتقي هذه الأمواج مرة أخرى في مرحلة الشبكات الشبكي حيث يتم حيودها مرة أخرى وتتدخل. هذا يجعل ثلاث موجات تترك شبكية المسح في زوايا مختلفة. الخلايا الكهروضوئية ثم تحويل شدة الضوء بالتناوب إلى إخراج الإشارة الكهربائية.

في المسح التداخل ، تتسبب الحركة النسبية بين الشبكية والمقياس إلى جبهات الموجة المنعكسة للخضوع لتحول الطور. عندما يتحرك الشرس في فترة واحدة ، تحرك مقدمة الموجة من الدرجة الأولى طول موجة واحدة في الاتجاه الإيجابي ، ويتحرك الطول الموجي لترتيب الحيود -1 طول موجة واحدة في السلبية. تتداخل الأمواجان مع بعضهما البعض عند الخروج من الصريف ، لذلك التحول بالنسبة إلى بعضهما البعض بطول موجيين (لفترتين إشارة من انتقال فترة شريحة واحدة فقط).

اثنين من الاختلافات المسح تشفير

تقوم بعض المشفرات الخطية بإجراء قياسات مطلقة ، وبالتالي فإن قيمة الموضع متوفرة دائمًا عند تشغيل الجهاز ، ويمكن للإلكترونيات الرجوع إليها في أي وقت. ليست هناك حاجة لنقل المحاور إلى مرجع. يتميز التخرج من المقياس ببنية رمز مطلقة متسلسلة ويتم تحريف مسار تدريجي منفصل لقيمة الموضع مع توليد إشارة تدريجية اختيارية في وقت واحد.

في المقابل ، تستخدم المشفرات الخطية التي تعمل على التخرج التدريجي لقياس التخرج مع صريف دوري ، وترميزات التشفير تحسب الزيادات الفردية (خطوات القياس) من بعض الأصل للحصول على موضع. نظرًا لأن هذا الإعداد يستخدم مرجعًا مطلقًا إلى المواضع المؤكدة ، فإن أشرطة المقياس لهذه الإعدادات تأتي مع مسار ثانٍ مع علامة مرجعية.

يتم وضع موقف المقياس المطلق الذي وضعته العلامة المرجعية مع فترة إشارة واحدة بالضبط. لذلك يجب على رأس القراءة تحديد موقع علامة مرجعية ومسحها لإنشاء مرجع مطلق أو للعثور على آخر مسند محدد (والذي يتطلب أحيانًا تشغيل مرجع طويل السكتة الدماغية).

تكرار التشفير الخطي

يتمثل أحد التحديات في تكامل التشفير الخطي إلى أن الأجهزة تعمل مباشرة عند محور الحركة ، لذلك تتعرض لبيئة الماكينة. لهذا السبب ، يتم إغلاق بعض المشفرات الخطية. يحمي مساكن الألومنيوم المقياس ، ومسح النقل ودعمه من الرقائق والغبار والسوائل ، والشفاه المرنة ذات الاتجاه الهبوطي ختم السكن. هنا ، تنتقل عربة المسح على طول المقياس على دليل منخفض. يربط اقتران عربة المسح الضوئي مع كتلة التثبيت وتعوض عن اختلال الاختلال بين المقياس والرشيدات الماكينة. في معظم الحالات ، يُسمح بإعدادات جانبية ومحورية من ± 0.2 إلى ± 0.3 مم بين المقياس وكتلة التثبيت.

مثال على ذلك: تطبيق أداة الماكينة

تعتبر الإنتاجية والدقة أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات التي لا تعد ولا تحصى ، ولكن تغيير ظروف التشغيل غالبًا ما يجعل أهداف التصميم هذه صعبة. النظر في أدوات الآلة. انتقل تصنيع الأجزاء إلى أحجام دفع صغيرة بشكل متزايد ، لذلك يجب أن تحافظ الإعدادات على الدقة في ظل الأحمال والسكتات الدماغية المختلفة. ربما يكون الأمر الأكثر تطلبًا هو تصنيع أجزاء الفضاء الجوي ، والتي تحتاج إلى أقصى قدر من سعة القطع لعمليات الخشنة ثم الحد الأقصى للدقة لعمليات التشطيب اللاحقة.

وبشكل أكثر تحديدًا ، يحتاج قوالب جودة الطحن إلى إزالة المواد السريعة وجودة السطح العالية بعد الانتهاء. في الوقت نفسه ، تسمح فقط معدلات التغذية ذات الكفاف السريع للآلات بقطع أجزاء مع الحد الأدنى من المسافات بين المسارات في أوقات الآلات المقبولة. ولكن بشكل خاص مع دفعات الإنتاج الصغيرة ، يكاد يكون من المستحيل الحفاظ على الظروف المستقرة حرارياً. ذلك لأن التغييرات بين عمليات الحفر والخشونة والتشطيب تسهم في التقلبات في درجات حرارة أداة الماكينة.

ما هو أكثر من ذلك ، دقة الشغل هي مفتاح جعل أوامر الإنتاج مربحة. خلال عمليات الخشنة ، ترتفع معدلات الطحن إلى 80 ٪ أو أفضل ؛ القيم التي تقل عن 10 ٪ شائعة في الانتهاء.

تكمن المشكلة في أن التسارع المرتفع بشكل متزايد ومعدلات التغذية تسبب التدفئة في محركات الأعلاف الخطية للآلات ، وخاصة تلك التي تستخدم الكرات التي تحركها الروتاري. لذا ، هنا ، يعد قياس الموضع ضروريًا لتحقيق الاستقرار في تصحيحات أدوات الماكينة للسلوك الحراري.

طرق لمعالجة مشاكل عدم الاستقرار الحراري

يعد التبريد النشط ، وهياكل الماكينة المتماثلة ، وقياسات درجة الحرارة والتصحيحات بالفعل طرقًا شائعة لمعالجة التغييرات الدقيقة التي تسببها حرارياً. هناك طريقة أخرى تتمثل في تصحيح طريقة شائعة بشكل خاص للانجراف الحراري-من محاور التغذية التي تحركها الدوران التي تتضمن كرات إعادة تدوير. هنا ، يمكن أن تتغير درجات الحرارة على طول الكرات بسرعة مع معدلات التغذية والقوى المتحركة. يمكن أن تسبب التغييرات الناتجة في الطول (عادة 100 ميكرون/م في غضون 20 دقيقة) عيوب عمل كبيرة. هناك خياران هنا لقياس محور التغذية التي يتم التحكم فيها عدديًا من خلال الكرات مع تشفير دوار أو من خلال تشفير خطي.

يستخدم الإعداد السابق مشفرًا دوريًا لتحديد موضع الشريحة من الملعب المسمار. لذلك ، يجب أن ينقل محرك الأقراص قوى كبيرة وأن يعمل كعلاقة في نظام القياس - مما يوفر قيمًا دقيقة للغاية وإعادة إنتاج الملعب بشكل موثوق. لكن حلقة السيطرة على الموضع لا تمثل سوى سلوك مشفر الدوار. نظرًا لأنه لا يمكن التعويض عن التغييرات في ميكانيكا القيادة بسبب التآكل أو درجة الحرارة ، فهذا هو في الواقع تشغيل حلقة شبه مخصصة. تصبح أخطاء تحديد المواقع محركًا لا مفر منها وتتحول إلى جودة العمل.

على النقيض من ذلك ، يقيس المشفر الخطي موضع الشريحة ويتضمن ميكانيكا التغذية الكاملة في حلقة التحكم في الموضع (لتشغيل الحلقة المغلقة حقًا). اللعب وعدم الدقة في عناصر نقل الماكينة ليس له تأثير على دقة مقاسة الموضع. لذلك ، تعتمد الدقة تقريبًا على دقة وتثبيت المشفر الخطي. ملاحظة جانبية هنا: يمكن لقياس التشفير المباشر أيضًا تحسين قياسات حركة المحور الدوار. تستخدم الإعدادات التقليدية آليات تقليل السرعة التي تتصل بمشفر دوار على المحرك ، ولكن تشفير زاوية الدقة العالية توفر دقة أفضل وإعادة التنسيق.

الطرق التي يعالجها تصميم الكرات بالحرارة

ثلاثة طرق أخرى لمعالجة حرارة الكرات لها قيود خاصة بها.

1. بعض الكرات تمنع التدفئة الداخلية (وتسخين أجزاء الماكينة المحيطة) مع النوى المجوفة لدورة التبريد. ولكن حتى هذه تظهر التوسع الحراري ، وزيادة درجة حرارة 1 كيلو فقط تسبب أخطاء تحديد المواقع إلى 10 ميكرون/م. هذا أمر مهم لأن أنظمة التبريد الشائعة لا يمكن أن تحمل اختلافات في درجات الحرارة إلى أقل من 1 ك.

2. في بعض الأحيان ، يقوم المهندسون بتمديد التوسع الحراري للكرات في الضوابط. ولكن نظرًا لأنه من الصعب قياس ملف تعريف درجة الحرارة أثناء التشغيل ويتأثر بآلام صمولة الكرة المعاد تدويرها ، ومعدل التغذية ، وقوى القطع ، ومدى اجتياز ، وعوامل أخرى ، يمكن أن تسبب هذه الطريقة أخطاء متبقية كبيرة (إلى 50 ميكرون/م).

3. تحصل بعض الكرات على محامل ثابتة في كلا الطرفين لتعزيز صلابة ميكانيكا محرك الأقراص. لكن حتى المحامل الصلبة الإضافية لا يمكن أن تمنع التوسع من توليد الحرارة المحلية. القوى الناتجة كبيرة ، وتشوه حتى أكثر تكوينات تحمل الصلابة - في بعض الأحيان تسبب التشوهات الهيكلية في هندسة الماكينة. يغير التوتر الميكانيكي أيضًا سلوك الاحتكاك في محرك الأقراص ، مما أدى إلى تدهور دقة كفاف الجهاز. ما هو أكثر من ذلك ، أن عملية حلقة شبه مخصصة لا يمكن أن تعوض تأثيرات تغييرات التحميل المحمل بسبب التآكل أو تشوه الميكانيكية المرنة.