В современном производстве все чаще применяется автоматизация оборудования. В России замена устаревшего оборудования осуществляется высокими темпами. Но наряду с заменой, осуществляется модернизация станочного парка. Дело в том, что советский Союз оставил в наследство большое количество станков. И неблагоприятная экономическая ситуация, ввиду отсутствия средств для приобретения нового оборудования, создала дополнительные возможности для модернизации. К тому же, новые станки с ЧПУ требуют высокой квалификации специалистов. Таким образом, широко востребовано применение на станках Устройств цифровой индикации. 

Установив цифровую индикацию на станок, повышается производительность оператора и точность изготавливаемых деталей. Благодаря высокой скорости перемещений и наличию дополнительных функций (обработка наклонных поверхностей, расчет точек по прямой линии, компенсация линейных погрешностей, масштабирование и др.) заказчик получает существенCjное снижение времени на обработку, и соответственно срок окупаемости. 

Системы УЦИ не имеют люфта присущего механическим системам измерения и позволяют старому станку работать с точностью нового. Система УЦИ позволяется отображать реальное положение осей станка, с учетом полной и неполной выборки люфта.

В данной статье речь пойдет об опыте поставки комплектов УЦИ (DRO) и оптических линеек (linear scale). Надеюсь, что это поможет сделать правильный выбор. 

У оптических линеек, их еще называют цифровыми линейками, есть основные параметры такие как: длина измерения, тип сигнала, разрешение, точность. Их точность находится в диапазоне +/-3 - +/-10мкм/м. Длина оптических линеек ограничена возможностью производства и составляет 3000мм. 

При необходимости измерения больших длин используют магнитные линейки. Основные параметры те же. Класс точности у магнитных линеек, как правило, не нормирован. Их погрешность находится в диапазоне +/- 20…+/- 40 мкм/м.

Необходимо сказать, что магнитные датчики выигрывают в стоимости по сравнению с оптическими при длине от 1000 мм, до этой длины они даже проигрывают. Таким образом, целесообразно их использовать на больших длинах. У магнитных линеек есть ряд недостатков по сравнению с цифровыми линейками:

▪ высокая погрешность. Для  модернизации станков с требованиями к точности 10 мкм/м и меньше магнитные линейки не заменят оптические;

▪ в металлообработке металлическая пыль и стружка, попадая на магнитную ленту, повреждают шкалу и считывающую головку, а это ведет к пропускам и ошибкам измерений, в результате брак неизбежен. 

В некоторых случаях применяются магнитные линейки закрытого исполнения, препятствующие попаданию металлической пыли. Примером оптимального выбора является деревообработка. При работе с древесиной или пластиком не требуется высокая точность, и здесь нет магнитной стружки, а древесная пыль не опасна для работы магнитной линейки.

На что стоит обратить внимание

При выборе длины линеек, необходимо ориентироваться на рабочий ход станка и его жесткие упоры. Это исключает механическую поломку линейки при отказе концевых выключателей, то есть в случаях, когда подвижный узел станка может выйти за пределы паспортного хода.

Иногда приходится сталкиваться с желанием клиента установить систему с более высоким разрешением и точностью. На практике точность оборудования обуславливается его техническим состоянием (износ) и факторами внешней среды (температура, вибрация и т.д). Поэтому не стоит ожидать высокой точности без модернизации механики, устранения люфтов.

При выборе линейных датчиков возникают некоторые вопросы. Бывают случаи, когда не позволяют габариты и нужно выбрать линейку меньше паспортного хода подвижного узла. А так же стандартный размер поперечного сечения не подходит.