Témata
Reklama

Lineární induktivní snímač polohy v kompaktním provedení

Přestože lineární induktivní snímače polohy mají celou řadu výhod, rozšířily se v minulosti nejvíce fotoelektrické inkrementální snímače. Důvodem bylo vedle větší obchodní aktivity firem vyrábějících optické snímače i to, že nabízely uživatelům ucelené odměřovací systémy se snadnou montáží a se zaručenými parametry a byly připojitelné k libovolnému indikačnímu nebo řídicímu systému. Toto vše v minulosti u induktivního odměřování chybělo. Byly k dispozici výhradně otevřené odměřovací systémy polohy, které vedle svých nesporných výhod přinášely i celou řadu problémů.

V současné době je situace jiná. Jsou již vyráběny a dodávány induktivní snímače polohy, které jsou robustní, zapouzdřené a mají jak výhody fotoelektrických pulzních snímačů, tak i výhody snímačů induktivních. Tyto snímače se vyznačují vysokou přesností a stabilitou el. parametrů, kompaktností s integrovaným nosičem kabelů, vynikající odolností proti prachu, oleji, olejové mlze, vibracím a otřesům, bezdotykovým snímáním, principiální teplotní kompenzací, vysokou opakovatelností a spolehlivostí v náročných provozních podmínkách. Vzhledem k nenáročné technologii a tuzemské výrobě mají i nízkou cenu.
Reklama
Reklama
Reklama

Snímače řady Fersyn

Lineární induktivní snímač je sestaven z měřítka a jezdce, které se montují na ty části stroje, jejichž vzájemná poloha se má odměřovat. Měřítko, jehož délka L může být až 30 m, je vyrobeno z ocelové planžety (20 x 0,8 x L). Na planžetě je přilepena izolační podložka s obrazcem plošného měděného spoje ve tvaru pravidelného meandru s krokem 2 mm. Jezdec, který se pohybuje nad měřítkem ve vzdálenosti 0,25 mm, je také tvořen pravidelným obrazcem ve tvaru meandru. Jeho plošné vinutí je však rozděleno do několika pravidelně se střídajících krátkých úseků, které tvoří dvě galvanicky oddělená vinutí, geometricky v ploše posunutá vzájemně o 0,5 mm.To odpovídá fázovému posunutí signálů o 90o. Rozměry jezdce jsou 80 x 10 x 30 mm.
Vinutí měřítka je napájeno sinusovým signálem, který vytváří v mezeře mezi měřítkem a jezdcem homogenní elektromagnetické pole. Do obou vinutí jezdce se pak indukuje napětí sinusového a cosinusového průběhu, jehož okamžitá amplituda nese informaci o poloze jezdce vůči měřítku. Po jejich zesílení a odfiltrování rušivých signálů jsou dále zpracovávány v elektronických vyhodnocovacích obvodech, respektive v převodníku RDC, který převádí uvedené signály na číslicový údaj vyjadřující polohu mezi jezdcem a pravítkem. Tento číselný údaj se zobrazuje na displeji indikátoru polohy. Při vyhodnocování signálů se zpracovávají celková snímaná napětí obou signálů, což zvyšuje šumovou imunitu a umožňuje dosahovat vysokého rozlišení. Vysokou přesnost odměřování, opakovatelnost a spolehlivost při zpracování analogových signálů ze snímače zaručují zejména speciální integrované obvody firmy Analog Devices (USA). Tyto obvody umožňují dosáhnout i příznivých cen dodávaného systému při dodržení vysokých nároků na technické parametry.

Provedení induktivních snímačů polohy

Snímače polohy jsou dodávány v různých provedeních, která umožňují široký rozsah aplikačních možností.
Otevřené snímače polohy Fersyn M 010 jsou určeny pro mechanicky velmi přesné stroje se zaručenou příčnou vůlí suport - lože max. 0,025 mm a s požadavkem na vysokou přesnost odměřovaní max. ±0,003 mm.
Pokud jsou na stroji k dispozici v odměřovaném směru rovné a hladké plochy, a ty jsou zároveň rovnoběžné s pohybem polohované mechanické skupiny, jsou měřítka snímače polohy lepena prostřednictvím samolepicí pásky přímo na tyto plochy. Samolepicí páska je součástí dodávaného měřítka. Tento způsob připevnění měřítka je nejen nejjednodušší, ale zároveň je jím zajištěna spolehlivá automatická teplotní kompenzace. Snímací jezdec se montuje rovnoběžně nad přilepené měřítko ve vzdálenosti 0,2 mm.
Provedení snímače M 020, 030 je určeno pro mechanicky přesné stroje se zaručenou příčnou vůlí suport - lože 0,025 mm s požadavkem na vysokou přesnost odměřování ±0,005 mm.
Pokud nejsou na stroji k dispozici rovné plochy ve směru odměřované dráhy, lepí se měřítko snímače polohy buď na broušené ocelové lišty nebo u velkých strojů na robustní broušené profilové lišty. Obě lišty je možné v délkových intervalech 200 mm vyrovnat pomocí stavěcích šroubů tak, aby celá dráha měla zaručenou rovinnost v toleranci ±0,01 mm. Oba typy stavěcích lišt jsou dodávány spolu s měřítky snímačů polohy.
Uzavřené snímače polohy M 040 s integrovaným nosičem kabelů jsou určeny pro stroje, které mají nezaručenou (velkou) příčnou vůli suport - lože max. 1,25 mm s požadovanou přesností ±0,05 mm. U hrubovacích strojů, kde nelze zaručit kontinuálně definovanou vzdálenost mezi pevnou a pohybující se části stroje (suport, lože) ve směru kolmém, tedy není možné zaručit předepsanou vzduchovou mezeru mezi jezdcem a měřítkem, se montuje měřicí planžeta ve dvou krajních bodech odměřované dráhy do speciálních držáků. Jeden z držáků má napínací mechanismus, kterým se měřicí planžeta definovanou silou napruží.
Jezdec je konstruován tak, že přes teflonové stěrače obepíná měřítko, čímž je po celé délce odměřování zaručena mezi vinutím jezdce a pravítkem konstantní vzduchová mezera 0,2 mm. Výhodou tohoto konstrukčního řešení je nezávislost funkce odměřovacího systému na mechanických tolerancích pohyblivých částí stroje, konkrétně vůlí mezi suportem a ložem, která může být až 1,2 mm při zachování přesnosti odměřování ±0,05 mm.
Nevýhodou je jednoznačně mechanický kontakt plochy stěračů jezdce s měřítkem snímače polohy, čímž vzniká oproti ostatním uvedeným konstrukcím větší chyba měření. Zhorší se i zaručená opakovatelnost měření z důvodu nestabilního tření mezi stěrači a měřítkem.
Konstrukce provedení 050, 055 je určena obvykle pro střední a velké stroje s dráhou odměřovaní větší než 0,5 m se zaručenou příčnou vůlí suport - lože max. 0,025 mm, kde vzhledem k délce souřadnice hrozí poškození pohyblivých elektrických přívodů (kabelů) a kde by bylo nutné instalovat samostatné nosiče kabelů.
Provedení 050 má ve svém pouzdře integrován obousměrný nosič kabelů s možností připojit kabel k indikátoru polohy nebo k systému řízení v místě stacionární části snímače (jezdce nebo měřítka). Montáž tohoto provedení se provádí ve dvou bodech obdobně jako zapouzdřená optická lineární pravítka. Pro souřadnice delší než 1,5 m se montuje podpěra, která zaručuje bezpečnou statickou tuhost měřítka ve smyslu technických podmínek.
U provedení 055 jsou konstrukce a ostatní technické parametry stejné jako u provedení 050 s tím, že v integrovaném kabelovém nosiči jsou dva systémy napájecích a signálových vodičů. Druhý systém umožňuje připojení napájecích a signálových vodičů další osy (např. příčné) tak, aby propojovací kabel příčné i podélné osy k indikátoru polohy nebyl jako pohyblivý přívod mechanicky namáhán. Provedení M 055 je výhodné právě pro střední a velké stroje, kde uložení kabelů u ostatních lineárních odměřování vyžaduje drahé samostatné nosiče kabelů. Uvedené použití kompaktních snímačů s integrovanými nosiči kabelů podstatně zvyšuje spolehlivost montáže systému a v neposlední řadě výrazně snižuje celkovou cenu dodávky a montáže odměřovacího systému.

Indikátor polohy pro induktivní snímače

K výše uvedeným induktivním snímačům je dodávána celá řada indikátorů polohy. Jejich funkce bezezbytku splňuje všechny požadavky pro univerzální obráběcí stroje (soustruhy, frézy, horizontální vyvrtávačky, brusky apod.). Mohou však být použity i pro jednoúčelové měřicí stolice nebo pro jednoúčelové průmyslové aplikace, kde se obecně sleduje poloha přenastavitelných mechanických skupin.
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 41128
Datum: 16. 11. 2004
Rubrika: Trendy / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Související články
Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Měřicí přístroje pro efektivní výrobu

Jestliže jsou nástroje přesně zaměřeny a seřízeny ještě před samotným obráběním mimo obráběcí stroj, lze následně zkrátit vedlejší neproduktivní časy na stroji a zvýšit tak celkovou efektivitu výroby. Přístroje pro měření a seřizování nástrojů mohou v samotném procesu třískového obrábění zajistit zvýšení produktivity až o 25 %, a to při velmi dobrém poměru cena/výkon. Úspěšné obrábění tedy vyžaduje nejen výkonné stroje, ale i přesně seřízené nástroje.

Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Revoluční linka pro měření kvality

Je to takový český "americký sen". Začínal jako soustružník, dnes Miroslav Dušek vlastní strojírenskou firmu s mnohamilionovým obratem. Láska k poctivému řemeslu se u něj potkává s vynalézavostí, která ho nyní dovedla k vývoji revoluční linky pro měření kvality.

Ochrana provozních měřidel tlaku před mechanickým namáháním

Při měření tlaku v potrubních systémech a v nádobách se setkáváme s nepříznivými mechanickými vlivy, které mají původ v měřeném procesu. Jedná se o tlakové rázy, pulzace, otřesy či vibrace, a někdy také o přetížení nad rámec měřicího rozsahu přístroje. Pulzace tlaku v potrubí zpravidla pochází od čerpadel, případně od rotujících míchadel v nádobách. Tlakové rázy jsou způsobovány setrvačností sloupce kapaliny pohybující se v potrubí; na jejich vzniku se podílí i činnost ventilů a škrticích orgánů. Destruktivní účinky mohou mít i bubliny par a plynů v tekutině proudící přes ventily. Otřesy a vibrace jsou způsobovány zpravidla rotujícími částmi strojů, prouděním tekutin, pulzacemi a tlakovými rázy v potrubí. Tento článek si klade za cíl shrnout způsoby, jak lze tlakoměry před uvedenými vlivy ochránit.

Vestavné přístroje pro měření v silnoproudé síti

Řadou vestavných přístrojů SIRAX se doplňují přístroje s vysokým výkonem SINEAX a završují tak portfolio v této oblasti. Přístroje série SIRAX se vyznačují základní funkčností převodníku elektrických veličin za dodržení velmi dobrého poměru cena/výkon. Přístroje BM1200 a BM1400 představují jednoduché a cenově výhodné monitory silnoproudé sítě. Pro vyšší stupeň vizualizace a komfortnější koncept obsluhy jsou vhodné multifunkční monitorovací přístroje, které byly označeny MM1200 a MM1400, jsou vybaveny TFT displejem a lze je na základě přehledného menu též konfigurovat.

Měření energie je důležité ve všech oborech

Spotřeba a ve velké míře i kvalita energií je v poslední době stále více sledovanou veličinou. Měřicími systémy od přehledových měřičů spotřeby až po systémy, kde je měření, zobrazování, ukládání a grafické prezentování veličin integrováno do větších systémů lze získávat přehled o spotřebě kdykoli je to potřeba.

Průmysl 4.0 v měření aneb Kvalita 4.0

V souvislosti s postupující mírou digitalizace a automatizace výroby se často hovoří o Průmyslu 4.0 neboli čtvrté průmyslové revoluci. Tento trend se pochopitelně nevyhýbá ani oboru měření. Objevuje se dokonce nový pojem – Kvalita 4.0. Co si pod tím představit?

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Měřím, měříš, měříme…na obráběcím stroji

V moderních výrobních systémech složených z CNC obráběcích strojů je měření a kontrola nástrojů pro preventivní zajištění kvality nepostradatelná. Změřená data nástrojů nebo změřené hodnoty obrobků jsou potom použity k automatickému výpočtu kompenzačních hodnot v probíhajícím výrobním procesu. Pomocí automatické kompenzace rozměrů nástrojů nebo případnou výměnou nástrojů zůstávají výsledky obrábění stabilní.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit