傳感器技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

姜蕊 杜雁飛

摘 要：“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”的觀點(diǎn)已為全世界所公認(rèn)。以傳感器為核心的檢測(cè)系統(tǒng)就像神經(jīng)和感官一樣，源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信息，成為人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有利工具。數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用了大量現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)，其中被廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)就是傳感器技術(shù)，大量傳感器在數(shù)控機(jī)床上發(fā)揮著重要的作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；傳感器；應(yīng)用

以傳感器為中樞的檢測(cè)系統(tǒng)不斷向我們提供各種信息，已經(jīng)涉及到人類發(fā)展和進(jìn)步的各個(gè)方面，成為了現(xiàn)代建設(shè)和人類開發(fā)利用自然過程中不可或缺的一部分。數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用了大量的現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，其中一個(gè)重要技術(shù)就是傳感器技術(shù)，大量傳感器在數(shù)控機(jī)床上發(fā)揮著重要的作用。

1 傳感器介紹

傳感器是以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系、便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。常用傳感器的輸入量是某一被測(cè)量，可能是物理量，也可能是化學(xué)量、生物量等；輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，可以是氣、光、電物理量，主要是電物理量。傳感器的種類名目繁多，按傳感器的工作機(jī)理，分為物理型、化學(xué)型、生物型等 。

2 數(shù)控機(jī)床對(duì)傳感器的要求

（1）抗干擾性高和可靠性強(qiáng)；

（2）滿足高精度和高速度的要求；

（3）使用維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境；

（4）價(jià)格低廉、成本低。

不同種類數(shù)控機(jī)床對(duì)傳感器的要求也不盡相同，一般來說，大型機(jī)床要求速度響應(yīng)高，中型和高精度數(shù)控機(jī)床以要求精度為主。

3 溫度傳感

溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用了大量的電氣元件、電機(jī)等，在電氣元件工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱，溫度過高會(huì)燒毀電氣元件。機(jī)床在工作當(dāng)中隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)以及移動(dòng)部件的移動(dòng)，切削會(huì)產(chǎn)生熱量，然而溫度的分布是不均勻的，將會(huì)造成一定的溫差，使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生熱變形，影響了加工零件的精度。為了避免這些影響，機(jī)床上都會(huì)安裝溫度傳感器，它可以把它檢測(cè)到的溫度值即時(shí)的傳給控制系統(tǒng)，也可以在設(shè)定的點(diǎn)達(dá)到的時(shí)候傳遞到控制系統(tǒng)來對(duì)機(jī)床的溫度實(shí)行監(jiān)視及控制，為及時(shí)監(jiān)督和調(diào)整提供方便。在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部、電氣柜內(nèi)也均要裝有溫度傳感器，在溫度過高時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，防止燒毀電氣元件。所以在數(shù)控機(jī)床上，溫度傳感器用來檢測(cè)溫度，同時(shí)將信息傳遞給系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警，對(duì)數(shù)控機(jī)床起到保護(hù)作用。

4 壓力傳感器

壓力傳感器是一種將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器，根據(jù)工作原理，可分為壓電式傳感器、壓阻式傳感器和電阻應(yīng)變式傳感器等。在數(shù)控機(jī)床中，可用它對(duì)工件夾緊力進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)夾緊力低于設(shè)定值的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致工件松動(dòng)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，停止走刀；另外還可以檢測(cè)刀切削力的變化。它還在潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)被用來檢測(cè)油路或氣路中的壓力，當(dāng)油路或氣路中的壓力低于設(shè)定值時(shí)，其觸點(diǎn)會(huì)動(dòng)作然后把信號(hào)送到控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。

5 光電傳感器

光電傳感器通常是指能感受到由紫外線到紅外線光的光能量，并能將光能轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的器件。光電式傳感器的工作原理是首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后通過光電轉(zhuǎn)換元件變換成電信號(hào)。光電傳感器的工作基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。當(dāng)有一束光照射到一件物體上的時(shí)候，我們可以將這種現(xiàn)象當(dāng)作是一束密集的能量轟擊到了這件物體上面，當(dāng)電子能量得到光子的傳送后它的各項(xiàng)形態(tài)就產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，進(jìn)而產(chǎn)生了電效應(yīng)，這種物理現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。

光電傳感器已被廣泛的應(yīng)用到安全防護(hù)和檢驗(yàn)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，并且其技術(shù)也日趨成熟，除此之外，利用紅外線的隱蔽性，還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場(chǎng)合作為防盜警戒之用。常用的紅外線光電開關(guān)，是利用物體對(duì)近紅外線光束的反射原理，一般來說有鏡反射式光電開關(guān)、漫反射式、槽式、對(duì)射式、光纖式等幾個(gè)主要種類。光電開關(guān)快易優(yōu)自動(dòng)化選型有收錄。

6 接近開關(guān)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

接近開關(guān)是指當(dāng)物體與其接近到設(shè)定距離時(shí)就可以發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)的開關(guān)，這種開關(guān)不需要和物體發(fā)生直接性的接觸?，F(xiàn)在已經(jīng)存在有豐富多樣的接近開關(guān)種類，而這些種類繁多的接近開關(guān)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，主要是在刀庫上的應(yīng)用，將刀庫的位置、機(jī)械手的位置、刀庫的數(shù)刀信號(hào)等這些位置信號(hào)傳遞給數(shù)控系統(tǒng)，是數(shù)控系統(tǒng)能夠精確的控制刀庫的自動(dòng)換刀。

7 結(jié)語

傳感器在數(shù)控機(jī)床中占據(jù)重要的地位，它監(jiān)視和測(cè)量著數(shù)控機(jī)床的每一步工作過程，保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。

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