Станки с ЧПУ имеют массу преимуществ перед обычными. Они позволяют автоматизировать управление и производство. Работа станков с ЧПУ была бы невозможна без датчиков. Датчики бывают разнообразных типов, каждый из них выполняет определенную функцию.
Виды и принцип работы датчиков ЧПУ
Ниже приведена таблица, в которой указаны виды датчиков ЧПУ, принципы их действия, для чего он нужен на станке, а также место крепления на станке.
Датчики высоты
Датчик срабатывает при касании к его поверхности.Используется для поиска граней обрабатываемой детали.Крепится к корпусу рабочего инструмента.
Вида датчика | Принцип работы | Для чего используется | Точка крепления на станке |
Бесконтактный фото датчик![]() |
Датчик состоит из двух частей, источника светового луча и фотоприемника. Он срабатывает если между частями будет находится какой – либо предмет. | Используется в станках, где необходимо отслеживать перемещение деталей. Контроль наличия упаковки, уровня жидкости в емкости, наличия крышки на бутылке, наличие заготовки. Также датчик может применяться везде, где есть необходимость контролировать наличие детали. | Датчик может находиться в разных частях станка. Крепиться он там где необходимо, к примеру, в области, где обработается деталь или на конвейерной линии. |
Датчик определения угла поворота![]() |
Датчик состоит из двух частей, из источника светового луча, фотоприемника и диска с отверстиями. Датчик срабатывает, когда луч света попадает через отверстия на диске на фотоприемник. | Датчик используется для того чтобы определить угол наклона вала. | Крепится датчик на вращающемся валу. |
Линейный датчик![]() |
Датчик состоит из двух сообщающихся частей, растровой линейки и головки. Он измеряет положение путем определения положения головки на растровой линейке. | На данный момент датчик применяется в большинстве станков. И служит он для того чтобы определить положение детали или обрабатывающего элемента. | Крепится данный датчик в областях станка на ходовые винты, где необходимо измерять положение детали или обрабатывающего элемента. |
Концевые датчики![]() |
Данный датчик срабатывает, когда какой-либо предмет касается его или поверхности. | Датчик служит для того чтобы контролировать близость элемента конструкции станка. | Крепится данный датчик на различные оси. |
Датчики положения инструмента![]() |
Датчик срабатывает при касании к его поверхности. | Используется для поиска инструмента. | Крепится столу станка. |
Датчики высоты![]() |
Датчик срабатывает при касании к его поверхности. | Используется для поиска граней обрабатываемой детали. | Крепится к подвижной части оси Z |
Концевые датчики
Концевые датчики нужны для того чтобы ограничивать перемещение в координатных осях. Используются для определения позиции home(начальных позиций по осям). Это делается для того чтобы избежать различных перекосов, которые могут вывести станок из строя. Для калибровки станка и поиска положения рабочего инструмента в пространстве при включении питания станка.
Датчики данного типа бывают 2 типов:
механический![]() |
индукционный (магнито-объемный)![]() |
Преимущества: простое устройство, помехоустойчив, не требует настройки.
Недостатки: быстро выходит их строя чувствительный элемент, подвержен загрязнению, отказ в срабатывании, погрешность 1-3мм. |
Преимущества: погрешность до 0.5мм, нет подверженных поломкам механических частей.
Недостатки: не помехоустойчив, требуется настройка. |
Ниже приведена таблица с техническими характеристиками датчиков.
Название датчика | Класс точности | Ток,А | Напряжение, В | Когда срабатывает | Материал, от которого срабатывает | Подключается к таким пинам |
Датчик индуктивный SN04-N, NPN, NO, класс B | В | 5 | 36 | При дистанции 4 мм. | Любой | NPN |
Датчик индуктивный SN04-A, NPN, NO, класс А | А | 5 | 36 | При дистанции 4 мм. | Любой | NPN |
Датчик индуктивный LJ12A3-2-Z/BX, NPN, NO, класс A | А | 5 | 36 | При дистанции 4 мм. | Любой | NPN |
Датчик бесконтактный индуктивный LJ12A3-2-Z/AX, NPN, NC, класс В | В | 5 | 36 | При дистанции 4 мм. | Любой | NPN |
Датчик индуктивный LJ12A3-2-Z/AX, NPN, NC, класс А | А | 5 | 36 | При дистанции 4 мм. | Любой | NPN |
Датчик индуктивный LJ12A3-2-Z/BX, NPN, NO, класс A | А | 5 | 36 | При дистанции 4 мм. | Любой | NPN |
Микропереключатель концевой SS-5GL2 | В | 5 | 220 | При касании | Любой | SPDT |
Оптические линейки
Оптические линейки используются для того чтобы организовать замкнутую обратную связь по положению станка.
Линейки Rational WTA5
Оптические линейки используются, если необходимо измерить линейные размеры изделия. Имеют размеры: 100 мм, 250 мм, 350 мм, 500 мм, 700 мм, 900 мм. Обычно устанавливается на разнообразные станки, с целью их модернизации. Совместима с УЦИ Rational серии WE6800 (подключение через разъем 9РD).
Ниже приведена таблица с техническими характеристиками оптических линеек Rational WTA5
Название линейки | Напряжение, В | Размер линейки, мм | Разрешение, мм | Подключается к таким пинам |
Rational WTA5 – 100 | 5 | 100 | 0.001 | 9РD |
Rational WTA5 – 250 | 5 | 250 | 0.001 | 9РD |
Rational WTA5 – 350 | 5 | 350 | 0.001 | 9РD |
Rational WTA5 – 500 | 5 | 500 | 0.001 | 9РD |
Rational WTA5 – 700 | 5 | 700 | 0.001 | 9РD |
Rational WTA5 — 900 | 5 | 900 | 0.001 | 9РD |
Датчики высоты инструмента
Датчики высоты используются для определения высоты фрезы. Устройство калибровки высоты режущего инструмента.
Устройство состоит из двух частей, которые связываются между собой через Wi-Fi. На одной из части расположена контактная площадка, при касании передаются сигнал в другую часть устройства. Используется для того чтобы настроить рабочую высоту инструмента.
Модуль позиционирования фрезы NC Studio v5
Устройство используется для настройки высоты между инструментом и заготовкой. Состоит из двух частей, которые связываются между собой через Wi-Fi. Срабатывает при нажатии на контактную площадку на одной из частей.
Датчик высоты инструмента PLTLS-01
Используется для установки высоты в автоматическом режиме. Совместим с MACH3, LinuxCNC.
Датчик высоты инструмента DT02
Используется для установки высоты в автоматическом режиме. Совместим с MACH3, LinuxCNC. Имеет хорошую защиту от шумов, поэтому может работать без перебоев. На одном комплекте аккумуляторов может работать около 6 месяцев.
Ниже приведена таблица с техническими характеристиками:
Название датчика | Точность, мм | Ток, мА | Напряжение, В | Когда срабатывает | Материал, от которого срабатывает | Подключается к таким пинам |
Устройство калибровки высоты режущего инструмента | 0.01 | 1 | 5 | При касании | Любой | DB15 |
Модуль позиционирования фрезы NC Studio v5 | 0.01 | 1 | 5 | При касании | Любой | DB15 |
Датчик высоты инструмента PLTLS-01 | 0.01 | 30 | 250 | При касании | Любой | DB15 |
Датчик высоты инструмента DT02 | 0.01 | 50 | 250 | При касании | Любой | DB15 |
Энкодеры
Энкодеры применяются для того, чтобы определить угол поворота вала. Энкодер — это генератор импульсов оптический или магнитный (датчик Холла).
Энкодеры бывают двух типов:
1.абсолютный | Энкодер возвращает своё абсолютное положение после становки и отключения питания. |
Энкодер абсолютного значения оптический |
2.инкрементный | Энкодер выдаёт импульсы, означающие изменение его положения. Начинает отсчет поворотов с нуля после остановки и отключения питания. Датчик Холла относится к инкрементным энкодерам. |
![]() Энкодер инкрементный оптический Датчик Холла Энкодера |
Энкодер инкрементальный, используется в шаговых двигателях и винтовых передачах для точного позизионирования линейного перемещения. Имеет разрешение 4000 им/об.
Ниже приведена таблица с техническими характеристиками.
Название датчика | Сигнал | Разрешение им/об | Напряжение, В | Частота, кГц |
Ручной генератор импульсов оптический OSBAO60-100B/5E | Однофазный | 100 | 5 | 20 |
Энкодер оптический HS40A-1000P-8P | Дифференциальный | 4000 | 5 | 300 |
Энкодер оптический HS40A-1000P-6.35P | Дифференциальный | 4000 | 5 | 300 |
Энкодер оптический HS30A-1000P-8P | Однофазный | 4000 | 5 | 20 |
Энкодер оптический HS30A-1000P-6.35P | Однофазный | 4000 | 5 | 20 |
Датчики станков с ЧПУ используют в самых разнообразных сферах на станках где нужно автоматизировать производство.