rexroth博世力士樂集成式測量系統(tǒng)
直線位置測量系統(tǒng)確定機器中運動部件的位置,將此信息提供給電機的控制單元,反饋回路實現(xiàn)電驅(qū)動的位置控制。測量系統(tǒng)是一臺機器的核心部件,其性能對整臺機器的表現(xiàn)具有重大影響。博世力士樂開發(fā)的IMS-A式集成測量系統(tǒng),與導(dǎo)軌系統(tǒng)*集成(圖1)。系統(tǒng)得電后無需回零即可即時得到位置,同時該產(chǎn)品無需電池。編碼器系統(tǒng)為感應(yīng)式原理,重復(fù)精度 ±0.25µm,刻尺精度3µm/m,測量精度可與光柵尺媲美。圖1(上) 為集成導(dǎo)軌的IMS-A測量系統(tǒng)。讀數(shù)頭牢固安裝于滑塊上并與之共同沿導(dǎo)軌運動。圖1 (下) 的爆炸圖中可以看到在導(dǎo)軌上滾道之間的側(cè)面上集成有與增量刻尺,并且通過激光焊接金屬密封帶來防止污染和損壞。
rexroth博世力士樂集成式測量系統(tǒng)
對于測量系統(tǒng)中的感應(yīng)傳感器,在接收線圈中的感應(yīng)電壓值可通過刻尺上的刻度條獲得??潭葪l在刻尺上以1000 µm間距均布(見圖2)。調(diào)制深度取決于以恒定速度相對運動的刻度條在磁場回路中的位置,而后產(chǎn)生一個周期為1000 µm近似正弦的振幅曲線。通過兩組相互錯位1/4周期布置的接收線圈,傳感器相對于刻尺的位置和運動方向都得以確定。如圖2所示,將帶有多個接收線圈的平面線圈傳感器沿運動方向分布,可得到正弦和余弦信號。一方面,對線圈組中所有線圈的解析,提高了信號電平和信噪比。另一方面,傳感器在測量方向上的分布方式將單個信號平均處理,進一步改善了信號的質(zhì)量,從而抑制并幾乎拉平了線圈范圍內(nèi)的高精度刻度條的局部不規(guī)則性。
為了制造尺寸符合要求的傳感器,平面線圈的導(dǎo)體路徑使用特殊的制造工藝來生產(chǎn),使導(dǎo)體路徑能夠通過結(jié)構(gòu)化形成,并且允許多層組成結(jié)構(gòu)。而為了確保勵磁線圈中具有相同的電流,保證線圈磁通密度的均勻和對稱性,博世力士樂設(shè)計了曲折結(jié)構(gòu)形式的電感式傳感器的勵磁繞組(如圖3所示)。在傳感器中的所有區(qū)域提供*相同的激勵電流,而不受線路電阻的波動影響。這就保證了所有接收器線圈中有非常均勻的磁場激勵,意味著在線圈組內(nèi)不會出現(xiàn)不對稱性