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磁致伸缩式直线位移传感器在机床行业的应用-图尔克(天津)传感器有限公司-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2010-05-02  浏览次数:140

  卷板机的现状及发展
  随着各项技术的创新和对被加工部件越来越高的要求,促使各类机床在近几年加速蓬勃发展。
  卷板机作为作为塑形机床的一种,用于加工圆筒或锥筒等金属板材制品。加工成品的精度和质量直接影响成品价值的定位。这也就促使卷板机需要优化其性能,以便适应更高端的客户。其对于卷板厚度的精度控制是由上辊的压下距离来决定。那么,如何选择一种高精度的线性传感器,并可在恶劣的环境下稳定工作成为了关键。
  不惧恶劣环境的高精度测——Turck磁致伸缩式直线位移传感器
  Turck磁致伸缩直线位移传感器是基于磁致伸缩原理,通过外部感应磁块作为激励元件的一种非接触线性测量检测方式。
  主要由电路部分、波导管、阻尼吸收装置和外部激励磁块构成。检测时由电路部分发出一束脉冲,脉冲沿着由磁致伸缩材料制成的波导管向前传播。当传播到感应磁块的位置,由于磁致伸缩效应而产生一个应变脉冲,这个应变脉冲立即沿波导管向反方向传导,传感器的电路部分通过接收应变脉冲来计算回波时间,从而判断磁块的位置;另一个脉冲沿着波导管继续前行直到被末端的阻尼元件吸收,从而不会干扰到整个过程的测量。而整个传感器的组成部件(除定位磁块外)被密封在一个非导磁的金属保护外壳中。
  基于上述原理及构造,作为定位作用的磁块与内部敏感元件无直接接触。加之其坚固的金属保护壳,磁致伸缩直线位移传感器可应用于极其恶劣的工业环境,具有十分优秀的抗振动性和抗冲击性;高达IP67或IP68的防护等级不易受油污、粉尘和其他类污染源的影响。在电气性能方面,受益于优化设计的电子电路,传感器可输出0~10V 或4~20mA的绝对位移信号,并可通过短接的编程方式来重新设置检测行程的起始和终点位置;输出值不受断电影响,无须重新归零示教。
  对于其测量性能而言,采用磁致伸缩原理作为线性测量,其本身就是一种高精度的检测,分辨率最高可达0.001mm(对于卷板机甚至大部分机床行业的应用,选择0.025mm或0.35mm分辨率的型号已经足够);并具有很好的线性度和重复精度;相应时间极快,最小可达1ms,最大不超过4ms。测量长度可根据客户不同应用的需要实现定制化。
  卷板机提升控制的精确性与对磁致伸缩式直线位移传感器的要求
  近年来,中国机床制造行业飞速发展,技术革新和产品出口与日俱进。中国卷板机同在机床制造业的蓬勃发展大潮中不断进步,不断的提升自己。不仅仅从企业规模、形象,更需要从企业的根基——产品方面提升。众多企业竞争激烈,如何提升其性能,打造成中国高端、甚至打造成世界的高端,是共同面对的问题。
  卷板机是通过油缸垂直升降运动来带动上辊,借助上辊的下压及下辊的旋转运动,使金属板经过多道次连续弯曲,产生永久性的塑性变形,卷制成所需要的圆筒或锥筒等。而下压位置的大小是需要通过一个线性位移传感器做一个反馈给PLC,从而对油缸实行控制。这个线性位移传感器是加工板材成型精度的关键,直接关系到加工品品质的优良。
  最初,诸多卷板机制造商,使用直线电位计作为油缸位置的反馈,其具有一定的优势,比如价格低廉,但却留给设计工程师有2个难以解决的问题:
  1、精度不够高,线性度低,难以实现高精度的加工;
  2、接触式传感器不具有很好的耐久度,使用时间长了,精度和线性度会下降,导致加工精度变差。寿命甚至只有半年,不得不定期更换,影响生产且需要不断投入资金维护。
  对此,我们主张采用磁致伸缩式直线位移传感器来解决上述问题:
  首先,基于磁致伸缩原理的线性测量具有高精度的特点,且具有很高的重复精度,并不会产生信号漂移。选用LT-Q21系列的传感器,0.025mm或0.35的分辨率足可以满足对其高精度加工的要求。
  其次,基于其非接触的测量方式,避免了传感器长期运行导致的内部磨损状况,从而不会导致信号漂移或精度下降。
  再者,全金属外壳可以最大限度的抵抗外部的物理因素的影响,可承受卷板机在工作时的振动或冲击,并隔绝油污、粉尘类污染源的侵蚀,大大增强了其使用寿命。
  另一方面,从经济角度看,就单个传感器而言,由于原理不同和制造工艺的差别,磁致伸缩产品比直线电位计产品的价格会高出一些。而,磁致伸缩直线位移传感器由于其内部无机械磨损,寿命远比直线电位计产品高出很多,又免去了用户维护费用和维护导致设备停机的损失,性价比显而易见。
  Turck公司磁致伸缩直线位移传感器为卷板机上辊下压控制带来了全新的革命。油缸行程监控的精度大幅提升,更重要的是稳定性和免维护性,为设备长期运行提供了保障,从而使卷板机的性能从整体上迈上一个新的台阶。
  客户压采用Turck公司磁滞伸缩式直线位移传感器技术,成功的与其卷板机制造工艺结合在一起,为诸多用户提供更优化的服务。

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