切削加工用傳感器的發展動向

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(1)生產現場必不可少  

隨著生產系統的高度現代化,為了實現加工的高精度化、高速化、柔性化、信息化和高可靠性,需要使用各種各樣的傳感器。傳感器技術是生產現場必不可少的關鍵技術之一。為了按照切削加工指令控制機床,需要利用傳感器檢測出機床的位置、速度以及變形、振動等因素對刀具與工件相對位移的影響,還需要監測加工過程的狀態,根據檢測結果來變更包括換刀等在內的加工條件,以此保持加工精度,實現切削加工的高精度化。此外,為了實現無人化、省力化加工,也需要利用傳感器對加工檢測結果進行輸出反饋。  

(2)重視最終加工精度  

在機械加工中,最終加工精度是最重要的。工件的尺寸是連接兩點間的直線距離,其基點是一個點。檢測工件上一個點的位置,通常使用接觸式傳感器和微小光點非接觸光學式位移傳感器。接觸傳感器(觸發式測量頭)是利用測桿上的探頭觸測工件表面,以獲得需要的參數。它是一種能夠有效進行測量且可靠性較高的常用傳感器,目前在許多測量中還在繼續使用。但近年來,要求使用掃描式測頭的呼聲不斷增加。這種測頭是沿著工件的輪廓連續地進行仿形測量,能夠在短時間內獲取大量測量數據,可獲得更接近實際情況、可靠性高的測量結果,這是它的最大優勢。此外,在刀具管理方面,可采用電磁結合方式的識別系統(ID系統)來識別刀具和進行刀具壽命管理。  

(3)正在形成多樣化的傳感器市場  

機械加工領域正在使用多種傳感器,它們的作用分別是識別工件、確定工件裝夾位置、裝卡的確認、裝卡不良的檢驗等。使用的傳感器中包括小型非接觸開關、限位開關等。此外,還開發了用于環境保護、確保加工安全的各種傳感器。目前正在形成多樣化的傳感器市場。例如,雷尼紹公司為使光學信號傳遞式測頭群一體化而開發的OMP60型接觸測量頭與新型光學儀器的接口并用,能夠消除光學干涉和干擾噪聲的影響。  

產品的小型輕量化要求機床能完成微細、精密和高速加工,工件材料也在朝著輕量化和復合化方向發展,這就要求傳感器也要實現小型化、高精度、高分辨率和高響應速度。因此,傳感器的作用不僅僅只是考慮機床的自動化,還要考慮減輕環境負荷、安全對策等擴展應用。

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