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位移传感器用于机床刀具损伤检测

发布时间:2021-08-12 13:39:57 人气:110

  随着工业自动化的飞速发展,数控机床的自动化程度与生产效率也大幅提高。少量的机床加工,可以通过人工巡检快速发现生产故障。对于FMS、CIMS、无人值守工厂等,必须解决刀具损伤的在线实时监测与控制问题。如果机床刀具磨损或者断裂,会造成未加工或者未完全加工工件流入下一道工序,很可能对后面的设备造成二次损害。严重影响产品质量、生产效率、维护成本与维修周期。
  目前行业内检测刀具损伤的方案较多,但还是以直线位移传感器、LVDT位移传感器为基础的直接测量法,以激光位移传感器、超声波位移传感器、对射传感器等为基础的间接测量法为主流。直线位移传感器、LVDT位移传感器因为接触式测量,传感器固定在机床加工区某一位置,加工作业时,刀具先快速移动到传感器前,然后减速向前一小段位移。如果传感器发出信号,且信号在系统预设值范围之内,则说明刀具正常。如果传感器采集信号偏离预设值,则说明刀具断裂或者磨损严重,设备会停止工作等待检修。
  激光位移传感器、超声波位移传感器、对射传感器因为非接触测量,加工作业时,刀具可以快速移动至传感器检测区域。如果传感器反馈信号并且在正常范围值内,则说明刀具正常。如果反馈信号异常,则说明刀具断裂或者磨损严重。非接触测量法因为无需减速操作,工作效率相对更高。但是工业现场光、电、水、油、粉尘等因素复杂,非接触测量型位移传感器性能受限严重。以光电类位移传感器为例,如果受机械设备冷却液、油雾等影响,传感器测量精度与可靠性将大幅降低,极易造成误报警或者功能失效。如果传感器安装位置远离加工区,可有效避免此类故障,但是将增加设计难度,同时也降低了工作效率。
  综合考虑,以直线位移传感器、LVDT位移传感器为载体的直接测量法稳定性与适用性更高,在自动化领域应用更加广泛。快速确定刀具损伤程度并进行实时在线控制,是保障生产效率与产品质量的基础,也是延长设备寿命、减少设备维护成本的关键要素。
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