Magnetický alebo optický pravítko na meranie strojového náradia, ako zvoliť?

charakteristický

Strúhanka

Magnetická stupnica

Základné princípy

Optické princípy + zásah Fringe Moire

Princípy magnetizmu + efekt magnetoresistancie

Základná štruktúra - telesa stupnice

Materiál

Sklo alebo oceľový pás

Oceľový prúžok alebo kovová tyč

Determinanty

Hustota čiary určuje základné rozlíšenie

Hustota páru pólu určuje základné rozlíšenie

Základná štruktúra - čítanie hlavy

Základné komponenty

1. Zdroj svetla
2. Kolimačné šošovky
3. Mriežka ukazovateľa
4. Photodetektor
5. Obvod na spracovanie signálu

1. Citlivý prvok
2. Obvod na spracovanie signálu

charakteristický

Strúhanka

Magnetická stupnica

Presnosť

Veľmi vysoké (až do ± 1 μm/m alebo dokonca vyššie). Menej ovplyvnený koeficientom tepelnej expanzie materiálu (najmä skla) a výrobný proces je zrelý.

Vysoký (typicky ± 5 μm/m až ± 10 μm/m, koniec - môže dosiahnuť ± 3 μm/m). Presnosť je o niečo nižšia ako stupnica hornej mriežky. Kľúčom sú stabilita magnetického signálu a teplotný vplyv.

Rozlíšenie

Veľmi vysoké (bežné na úrovni nanometrov). Dosiahnuté vysokým - označeniami hustoty a jemným elektronickým rozdelením.

Vysoká (hladina mikrometrov je bežná, je tiež možné 0,1 μm alebo vyššie). Dosiahnuté vysokou hustotou párov magnetických pólov a elektronickým rozdelením.

Maximálna dĺžka merania

Teoreticky je veľmi dlhá (desiatky metrov). Sklenené šupiny sú krehké a je potrebné ich spojiť na dlhé cestovanie, čo ovplyvňuje presnosť; Scales mriežky z oceľovej pásky sú dlhšie a odolnejšie.

Dlhé (desiatky metrov do stoviek metrov). Základný materiál oceľového pásu je flexibilný a ľahko sa inštaluje a dlhý zdvih je plynulý a nepretržitý, so zjavnými výhodami.

Rýchlosť odozvy/maximálna rýchlosť pohybovania

Veľmi vysoké (až 10 m/s alebo dokonca vyššie). Odozva optického signálu je rýchla.

Vysoký (môže dosiahnuť niekoľko m/s, napríklad 5 m/s). Zvyčajne môže spĺňať najvyššie - požiadavky na rýchlosť.

Anti - schopnosť znečistenia

Nízka. Prach, olej, rezanie tekutiny a kondenzovaná voda môžu blokovať optickú cestu, čo spôsobuje stratu signálu alebo chyby. Vyžaduje sa studňa - zapečatené alebo čisté prostredie.

Veľmi vysoké. Prach, olej, rezná tekutina, non - magnetické zvyšky, kondenzovaná voda na ňu má malý vplyv. Obzvlášť vhodné pre drsné priemyselné prostredie.

Odolnosť proti vibráciám

Médium. Sklenené vládcovia sú krehké a ľahko sa zlomia vážnym nárazom. Priepasť medzi hlavou čítania a vládcom je malá a veľké vibrácie môžu spôsobiť zrážky.

Vysoká. Všetky - kovová štruktúra (pravítko a hlava čítania), silná a odolná, schopnejšia odolávať nárazom a vibráciám. Medzera čítania hlavy je zvyčajne väčšia a tolerancia je dobrá.

Anti - elektromagnetické interferencie

Vysoká. Optické signály sú menej citlivé na rušenie z elektromagnetických polí.

Mierne. Magnetické signály môžu byť interferované silnými magnetickými poliami (napríklad v blízkosti veľkých motorov a transformátorov). Pozornosť by sa mala venovať umiestneniu inštalácie a tieneniu.

Teplotný efekt

Nízka. Najmä s mierkami vyrobenými z materiálov s nízkymi tepelnými expanznými koeficientmi. Je potrebné kompenzovať rozdiely v koeficientoch tepelnej expanzie medzi sklom a kovom.

Koeficient tepelnej expanzie magnetickej stupnice (oceľový pás) je relatívne veľký a zmeny teploty priamo ovplyvňujú presnosť merania, čo si vyžaduje efektívnu technológiu kompenzácie teploty.

Požiadavky na inštaláciu

Medzi priepasť medzi čítaním a pravítko mriežky je veľmi malá a musí byť striktne rovnobežná, takže inštalácia a ladenie musia byť dôsledné. Dlhodobí vládcovia vyžadujú presnú podporu.

Medzi priepasť medzi čítacou hlavou a magnetickou stupnicou je veľká (úroveň milimetra), požiadavka na toleranciu inštalácie je relatívne voľná a ľahšie je inštalácia a ladenie. Magnetická páska je flexibilná a ľahko sa inštaluje.

Trvanlivosť/životnosť

Mierne. Sklenená stupnica je krehká a línie mierky sa môžu opotrebovať. Stupnica oceľovej pásky je robustnejšia. Skenovacia hlava môže zlyhať v dôsledku kontaminácie.

Vysoká. Všetky - kovová konštrukcia, odolná voči opotrebovaniu a korózii (najmä páska z nehrdzavejúcej ocele). Žiadne fyzické opotrebenie značiek. Zvyčajne dlhšia životnosť.

náklady

Vyššie. Najmä pre vysoké - presnosť, High - rozlíšenie a dlhé - produkty mŕtvice. Náklady na sklenenú stupnicu sú vyššie ako náklady na magnetickú stupnicu.

Nízka. Náklady na materiál a výrobný proces sú relatívne jednoduché. Výhodou nákladov na dlhú mozgovú príhodu je významná.

Typické aplikačné prostredie

Laboratóriá, metrologické miestnosti, precízne obrábacie náradie (CNC obrábanie centier, mlynčeky), polovodičové vybavenie, čisté prostredie.

Strojové náradie CNC (sústruhy, frézovacie stroje, obrábkové centrá), stroj na spracovanie dreva, automatizované výrobné linky, manipulačné vybavenie, hydraulické valce, vstrekovacie stroje, oceľové valcovacie zariadenia, drsné pracovné podmienky (olej, prach, vibrácie).

Výberové kritériá

Strúhanka

Magnetická stupnica

Požiadavky na presnosť

NanoScale (najvyššia presnosť)

Hladina mikrónu (vysoká presnosť, ale nie extrémna)

Požiadavky na riešenie

Extrémne vysoké rozlíšenie (hladina nanometrov)

Vysoké rozlíšenie (hladina mikrometrov, podporujúca 0,1 μm)

Čistota

Čisté, suché, olej - bezplatné prostredie

Drsné prostredie (olej, vodná pary, prach, kovové lupienky)

Odolnosť proti vibráciám

Stredný (sklenený pravítko je krehký)

Vysoký (všetky odolnosť proti nárazu kovov)

Anti - elektromagnetické interferencie

Veľmi vysoký (optický regulárny odpor)

Médium (musíte sa vyhnúť silným magnetickým poliam)

Zložitosť

Vysoké (potreby presné úpravy vôle)

Nízka (vysoká tolerancia, mm klírens)

Rozpočtové požiadavky

Vyššie (najmä vysoká presnosť/dlhá mŕtvica)

Vysoké náklady (významná nákladová výhoda)

Stabilita teploty

Nízka (voliteľná nízka expanzia)

Vyžaduje sa kompenzácia teploty (koeficient tepelného rozširovania oceľového pásu je veľký)

Extra dlhé cestovanie

Obmedzené (sklenené pravítko je potrebné zostrihať)

Bezšvový a nepretržitý (desiatky metrov do stoviek metrov)

Typické scenáre aplikácií

Koordinovať meracie stroje, laboratórne nástroje, fotolitografické stroje

High - koncové strojové náradie CNC (brúsky, obrábkové centrá)

Polovodičové vybavenie, čisté prostredie

Stavebné stroje, hydraulické systémy,

Bežné strojové náradie CNC (sústruhy, frézovacie stroje)

Automatizované výrobné linky, vybavenie na manipuláciu s materiálom, oceľové valcovacie zariadenia