Meetsystemen

amrishbachasingh
from amrishbachasingh More from this publisher
11.06.2015 Views

Deel III Meetgrootheden 14 Positiemeting Positiemeetsystemen vormen een belangrijke component in iedere NC-machine. De nauwkeurigheid van de NC-machine wordt in eerste instantie bepaald door de nauwkeurigheid van de positiemeting of wegmeting. Wat gemeten wordt is de stand van het werkstuk t.o.v. het werktuig, dus niet de eigenlijke afmetingen van het werkstuk. 14.1 Indeling van het positiemeetsysteem De meetsystemen (en de regelkring) onderscheiden zich door vier eigenschappen: open Ù gesloten kring direct Ù indirect analoog Ù digitaal absoluut Ù incrementeel Open en gesloten kring Figuur 3.1 geeft een voorbeeld van een open kring systeem. Alleen door middel van de weginformatie moet het systeem precies de gevraagde stand bereiken. Dit wordt verwezenlijkt met een elektrische stappenmotor al dan niet met een hydraulische versterking. Slede Weginformatie Stuur- Informatie Motor Stand Kogelomloopspil Stappenmotor Figuur 3.1: Open kring: Schematisch en voorbeeld. __________ - III.1 - Johan Baeten

Meetsystemen: Meetgrootheden Positiemeting Voordelen: technologisch eenvoudig geen meetsysteem, geen comparator Nadelen: voor een elektrische stappenmotor is er een vermogensturing nodig, welke duurder is naarmate het gewenste vermogen groter is; bij een elektrische stappenmotor met hydraulische versterker is een hydraulische groep nodig; stappenmotorsturing is trager dan gesloten-kring-regeling. Figuur 3.2 geeft de gesloten-kring-regeling weer. Indien er in de regelkring een grote versterking aanwezig is, wordt dit ook een servosysteem genoemd. Bij CNC-machines is dit meestal het geval omdat grote massa's nauwkeurig gepositioneerd moeten worden. Meetsysteem Stuur- Informatie + - Meetinfo Motor Stand Meetsysteem Vergelijker Kogelomloopspil Figuur 3.2: Gesloten kring: Schematisch en voorbeeld. Gelijkstroommotor Meetplaats: direct versus indirect meten Bij cartesiaanse machines met translerende sleden (alle gereedschapswerktuigen en sommige industriële robots) zijn er twee plaatsen waar de sledepositie kan worden gemeten: direct, aan de slede. Hiervoor is een lineair meetsysteem nodig. indirect, via de schroefspil. Hierbij wordt een roterende positiemeetopnemer gebruikt die op de spil of achterop de servomotor gemonteerd is. Indirect Direct X c + - Voeding Servomotor θ Overbrenging Schroefspil Slede X w X w Roterend Meetsysteem θ X w Lineair Meetsysteem Figuur 3.3: Indirecte versus directe positiemeting. Roterende positiemeetsystemen zijn goedkoper dan lineaire meetsystemen. Daartegenover staat dat indirect meten onnauwkeuriger is: er wordt via de schroefspil en soms ook via een overbrenging gemeten. Hierbij worden twee functies met tegenstrijdige eisen gecombineerd: enerzijds moeten overbrenging en schroefspil grote krachten kunnen overbrengen; anderzijds fungeert de spil als nauwkeurige meetstandaard. __________ - III.2 - Johan Baeten

<strong>Meetsystemen</strong>: Meetgrootheden<br />

Positiemeting<br />

Voordelen:<br />

technologisch eenvoudig<br />

geen meetsysteem, geen comparator<br />

Nadelen:<br />

voor een elektrische stappenmotor is er een vermogensturing nodig, welke duurder is<br />

naarmate het gewenste vermogen groter is;<br />

bij een elektrische stappenmotor met hydraulische versterker is een hydraulische groep nodig;<br />

stappenmotorsturing is trager dan gesloten-kring-regeling.<br />

Figuur 3.2 geeft de gesloten-kring-regeling weer. Indien er in de regelkring een grote versterking<br />

aanwezig is, wordt dit ook een servosysteem genoemd. Bij CNC-machines is dit meestal het<br />

geval omdat grote massa's nauwkeurig gepositioneerd moeten worden.<br />

Meetsysteem<br />

Stuur-<br />

Informatie<br />

+<br />

-<br />

Meetinfo<br />

Motor<br />

Stand<br />

Meetsysteem<br />

Vergelijker<br />

Kogelomloopspil<br />

Figuur 3.2: Gesloten kring: Schematisch en voorbeeld.<br />

Gelijkstroommotor<br />

Meetplaats: direct versus indirect meten<br />

Bij cartesiaanse machines met translerende sleden (alle gereedschapswerktuigen en sommige<br />

industriële robots) zijn er twee plaatsen waar de sledepositie kan worden gemeten:<br />

direct, aan de slede. Hiervoor is een lineair meetsysteem nodig.<br />

indirect, via de schroefspil. Hierbij wordt een roterende positiemeetopnemer gebruikt die op<br />

de spil of achterop de servomotor gemonteerd is.<br />

Indirect<br />

Direct<br />

X<br />

c<br />

+<br />

-<br />

Voeding<br />

Servomotor<br />

θ<br />

Overbrenging<br />

Schroefspil<br />

Slede<br />

X<br />

w<br />

X<br />

w<br />

Roterend<br />

Meetsysteem<br />

θ<br />

X<br />

w<br />

Lineair<br />

Meetsysteem<br />

Figuur 3.3: Indirecte versus directe positiemeting.<br />

Roterende positiemeetsystemen zijn goedkoper dan lineaire meetsystemen. Daartegenover staat<br />

dat indirect meten onnauwkeuriger is: er wordt via de schroefspil en soms ook via een<br />

overbrenging gemeten. Hierbij worden twee functies met tegenstrijdige eisen gecombineerd:<br />

enerzijds moeten overbrenging en schroefspil grote krachten kunnen overbrengen;<br />

anderzijds fungeert de spil als nauwkeurige meetstandaard.<br />

__________ - III.2 -<br />

Johan Baeten

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!