Maszyny to obecnie nieodłączna część praktycznie każdej dziedziny przemysłu. Postęp technologiczny przyczynił się do wytworzenia nowych, wydajniejszych, skuteczniejszych oraz bardziej precyzyjnych maszyn, do których z pewnością zaliczyć można różnego rodzaju obrabiarki surowców.
Tego typu urządzenia służą do wykonywania różnego rodzaju wyrobów przy zachowaniu bardzo precyzyjnych wymiarów w pełni zgodnych z założeniami projektowymi. Użytkowanie tego typu maszyn pozwala tworzyć różnego rodzaju wyroby w bardzo szybki i jednocześnie powtarzalny sposób, co jest bardzo dużą zaletą. Chcąc jednak, aby wyroby te były produkowane zgodnie z wymaganiami, niezbędne jest regularne wykonywanie różnego rodzaju pomiarów, które pozwolą kontrolować to, czy produkty te są zgodnie z projektem. W tym celu korzysta się ze specjalistycznych narzędzi pomiarowych takich jak liniały magnetyczne. Warto więc wiedzieć czym są tego typu liniały, jak są zbudowane, jaka jest ich zasada działania oraz w jaki sposób można podłączyć je do obrabiarek CNC?
Czym jest liniał magnetyczny?
Wymagania odnoście wydajności i dokładności różnego rodzaju maszyn przemysłowych, stale rosną. To sprawia, że również różnego rodzaju narzędzia pomiarowe muszą być dużo skuteczniejsze, a ich zastosowanie staje się niezbędne w celu uzyskania odpowiednich efektów produkcyjnych. Z pewnością do jednych z bardziej uniwersalnych i skuteczniejszych narzędzi pomiarowych można zaliczyć liniały magnetyczne. Jest to pewnego rodzaju enkoder liniowy, który służy do dostarczania informacji zwrotnych w postaci sygnału elektrycznego o przesunięciu wzdłużnym elementów maszyn i urządzeń, a także prędkość i kierunku tego przesunięcia, do układu sterowania. Liniał magnetyczny to nazwa enkodera, która odnosi się głównie do sposobu, w jaki realizowany jest pomiar, co w tym przypadku oznacza prowadzenia pomiarów za pomocą pola magnetycznego i specjalnej głowicy.
Budowa liniału magnetycznego
Liniały magnetyczne to nieduże urządzenia, których zasada działania i budowa nie są zbyt skomplikowane. Główne elementy tego typu narzędzia pomiarowego to z pewnością taśma magnetyczna oraz głowica odczytowa, która porusza się po tej taśmie, prowadząc równocześnie niezbędne pomiary. Taśma magnetyczna tego typu liniału zbudowana jest z biegunów magnetycznych, umieszczonych naprzemiennie. Dzięki temu możliwe jest utworzenie „lokalnego” pola magnetycznego, niezbędnego do prowadzenia pomiarów za pomocą tego typu narzędzia. Głowica pomiarowa oprócz obudowy czy też przewodu zasilającego, wyposażona jest również w specjalny czujnik magnetyczny oraz obwody przetwarzające. Tak skonstruowane urządzenie jest gotowe do prowadzenia bardzo precyzyjnych pomiarów przy współpracy np. z obrabiarkami CNC.
Zasada działania liniału magnetycznego
Głowica odpowiedzialna za prowadzenie pomiarów w liniałach magnetycznych, przesuwa się nad taśmą magnetyczną, najczęściej w odległości od 1 do 4 mm. Jej położenie liniowe wyznaczane jest na podstawie odczytu zmiany wektora pola magnetycznego, które wytworzone zostało za pomocą naprzemiennie ustawionych na taśmie par biegunów. Pomiar w przypadku liniałów magnetycznych prowadzony jest więc w sposób bezdotykowy, co pozwala zmniejszyć ilość elementów ulegających zużyciu i polepsza tym samym trwałość i bezobsługowość tego typu urządzeń pomiarowych. Położenie głowicy względem taśmy magnetycznej wykryć można za pomocą m.in. cewek czujnikowych, efektu Halla czy też głowic magnetorezystywnych. Liniały magnetyczne, może nie charakteryzują się najlepszą dokładnością na rynku, ale ich niewątpliwą zaletą jest korzystniejsza cena, lepszą żywnością czy też dużo wyższą odporność na różnego rodzaju trudne warunki pracy, co często ma miejsce w przypadku użytkowania maszyn przemysłowych.
Jak podłączyć liniał magnetyczny do obrabiarek CNC?
Liniały magnetyczne to narzędzia pomiarowe działające w oparciu o ruch mechaniczny, który następnie przekształcany jest w sygnał elektryczny. Aby użytkowanie tego typu liniału było możliwe, niezbędnie jest jego prawidłowy i precyzyjny montaż, a także podłączenie. Głównymi interfejsami wyjściowymi tego typu liniałów są wyjścia typu:
- TTL (Line Driver) – zapewnią wysoką częstotliwość odpowiedzi układu i są odporne na zakłócenia.
- HTL (PushPull) – wysoka odporność na zakłócenia i niższa w stosunku do TTL prędkość wymiany danych oraz większy pobór energii.
- Open Collector – proste i tanie rozwiązanie, które sprawi się w wielu zastosowaniach, jak ma sporo różnych ograniczeń.
- SIN/COS – sygnał impulsowy konwertowany jest na dwie funkcje – sinus i cosinus, co pozwala na dokładne pozycjonowanie i odczyt wysokiej rozdzielności, w każdej chwili.
