Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Абсолютные и инкрементные оптические датчики линейных перемещений. Здесь и сейчас

В статье рассмотрены характеристики и преимущества абсолютных и инкрементных датчиков линейных перемещений, а также устройство цифровой индикации. Показаны преимущества этого оборудования относительно ближайших аналогов.

ООО «Евросенсор», г. Москва

EuroSensor.png

скачать pdf >>

Московская компания «Евросенсор» более 15 лет сотрудничает с ведущими мировыми производителями датчиков и измерительных систем для автоматизации производства, находящих применение в самых разных отраслях, начиная от производства станков, упаковочных линий и заканчивая тяжелым машиностроением. В последние го­ды компания предлагает датчики известных азиатских изготовителей. Специалисты ООО «Евросенсор» консультируют заказчиков, помогая выбрать подходящие модели и аналоги европейских сенсоров, а также осуществляют техническую поддержку, основанную на большом опыте работы и реализованных проектах. Компания предлагает проверенные технические решения на ба­зе датчиков, прямые поставки от производителей, проверенную логистику и минимальные це­ны на российском рынке. Среди заказчиков ООО «Евросенсор» – ведущие предприятия России.

Не пытаясь охватить всю номенклатуру измерительных приборов, остановимся на датчиках двух китайских компаний: Yuheng Optics («Юхенг Оптикс»), предлагающей аналоги изделий Heidenhain, Fagor, Givi Misure, СКБ ИС, и Aikron («Айкрон»), которая выпускает устройства цифровой индикации (УЦИ) и инкрементные датчики линейных перемещений, более привлекательные, чем аналогичная продукция компании SINO.

Компания «Евросенсор» является официальным дистрибьютором «Юхенг Оптикс» (полное название – Yuheng Optics Co., Ltd) из г. Чанчунь. Этот ведущий изготовитель специализируется на производстве датчиков угла поворота (энкодеров), абсолютных оптических датчиков линейных перемещений и т. д. В последние го­ды «Юхенг Оптикс» быстро расширяется: сейчас в компании работают более 500 сотрудников, а ежегодный выпуск продукции превышает 1,5 млн единиц. Располагая собственным научно-исследовательским центром, привлекающим квалифицированных специалистов из других стран, компания «Юхенг Оптикс» объединяет производство с ­НИОКР и к настоящему времени имеет уже более 200 национальных патентов. Кроме то­го, энкодеры «Юхенг Оптикс» получили сертификаты ЕС RoHS и CE.

Кратко охарактеризуем две серии датчиков этого производителя. Например, абсолютные датчики линейных перемещений серии JFT (рис. 1) выпускаются в стандартном (JFT‑10) и компактном (JFT‑40) исполнениях. Датчики JFT‑10 обладают прочной конструкцией и высокой виброустойчивостью, обеспечивают большую длину измерения. Датчик может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально, при этом сохраняется степень защиты оболочки. У исполнения JFT‑40 – компактная конструкция, подходящая для установки в ограниченном пространстве. В случаях измерения большой длины или высокой нагрузки при ускорении следует использовать специально преду­смотренную монтажную пластину.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Абсолютные датчики линейных перемещений Yuheng серии JFT: а – исполнение JFT‑10; б – исполнение JFT‑40 с монтажной пластиной

Все исполнения абсолютных датчиков линейных перемещений серии JFT отличаются следующими преимуществами:
- уникальная технология кодирования и декодирования;
- интегральная схема (чип) собственной разработки, защищенная патентом;
- поддержка протоколов BiSS-C, SSI, DRIVE CLiQ и др.;
- высокая точность (±3 мкм, ±5 мкм);
- разрешение 10, 5 и 2,5 нм;
- максимальная скорость движения 180 м/мин;
- степень защиты IP53, IP64 (при подаче сжатого воздуха);
- высокая надежность.

Датчик угла поворота JKN‑8A (рис. 2) с абсолютным выходным сигналом предназначен для измерения угловых перемещений. Датчик устанавливается на вал большого диаметра в станках высокой точности и поворотных столах. Устройства этой серии отличаются высокой точностью и повторяемостью позиционирования, а также высокой степенью защиты от внешних воздействий.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Датчик угла поворота Yuheng JKN‑8A

Основные технические характеристики датчиков угла поворота JKN‑8A:
- точность ±2";
- поддержка протокола BiSS-C;
- разрядность 20~29 бит;
- скорость передачи по протоколу BiSS-C – до 10 Мбит/с;
- электрическая допустимая частота вращения 360 об/мин;
- допустимая макс. механическая частота вращения 3000 об/мин;
- диаметр вала 100 мм (опция – 60 мм);
- степень защиты IP64.

Вторая китайская компания, работающая в г. Чэнду, полностью называется Sichuan Aikron Precision Tool Co., Ltd, а на мировом рынке известна под названием своего бренда Aikron. Этот производитель то­же выбрал ООО «Евросенсор» своим официальным представителем на российском рынке. Компания Aikron бы­ла организована инженерами – выходцами из компаний SINO, Ditron, Easson. Aikron выпускает устройства цифровой индикации (УЦИ), оптические и магнитные датчики линейных перемещений собственной разработки. В настоящее время предприятие развивает инновационные технологии, совершенствует каналы поставок комплектующих, расширяет производство и усиливает контроль качества. Философия Aikron – внедрять инновации, уделять внимание деталям, поставлять надежную продукцию и оказывать услуги высокого качества.

Для примера рассмотрим устройство цифровой индикации от Aikron модели А30 (рис. 3). Основные характеристики изделия:
- разрешение – 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 2,5; 5; 10; 20; 25; 50; 100 мкм (линейный энкодер); не менее 1 млн импульсов за один оборот (угловой энкодер);
- количество измерительных осей – до 5;
- кнопочная панель с механической клавиатурой;
- входной сигнал 5 В ТТЛ, интерфейс RS‑422;
- наличие интерфейса на русском языке.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Устройство цифровой индикации Aikron А30

УЦИ А30 снабжено 7‑дюймовым ЖК-экраном с прямой цветопередачей, что обеспечивает надежную и легко распознаваемую индикацию. На экране отображается текущее положение инструмента и предварительный просмотр чертежа. Встроенная функция справки освобождает работника от необходимости листать бумажную инструкцию. Устройство оснащено 34‑разрядным центральным процессором с 64 MБ оперативной памяти. Прочный литой алюминиевый корпус подходит для применения в промышленных условиях. В УЦИ предусмотрена удобная функция контактного датчика (щу­па) для измерения заготовки или контроля готовой детали.

Среди интересных функций отметим сохранение содержимого памяти при неожиданном выключении питания; линейную и нелинейную компенсацию; функцию удобного пропорционального линейного деления отрезка (плоскости) (PLD) и окружности (PCD); функцию измерения конусности; функцию осциллографа. Кроме то­го, помимо стандартных абсолютных (ABS) и относительных (INC) координат станка, оператору доступны нулевая точка заготовки и 200 дополнительных опорных точек на заготовке.

Компания Aikron производит инкрементные оптические линейки (рис. 4) серий AKS (длина до 600 мм), AKM (длина до 1100 мм) и AKL (длина до 3000 мм) с разрешением 0,5; 1; 5 мкм. Выходной сигнал 5 В ТТЛ прямой и инверсный, референтные метки каждые 50 мм. Для обеспечения плавности хо­да считывающих головок в оптических линейках Aikron используются подшипники NSK.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Оптическая линейка Aikron AKM

Также Aikron производит инкрементные магнитные датчики линейных перемещений, которые состоят из магнитной считывающей головки и самоклеящейся магнитной ленты (рис. 5). Эти системы позволяют провести измерения на длинах до 50 м с разрешением 0,5; 1; 5 мкм и точностью до ±25 мкм/м.

Ris_5.jpg

Рис. 5. Магнитная лента и магнитная считывающая головка Aikron

Возможно комплектование УЦИ контактным 3D-щупом АТР100 (рис. 6) для измерения заготовки, расстояния на основе проекции и пересечения двух линий. Щуп подключается к УЦИ с помощью кабеля. Имеет следующие характеристики:
- однонаправленная повторяемость 0,01 мм;
- твердосплавная головка с измерительным наконечником, диаметр шарика 2,0 ± 0,003 мм;
- допустимое смещение щу­па измерительной головки по осям X и Y – ±15°; Z – ±3 мм.

Ris_6.jpg

Рис. 6. Контактный щуп Aikron АТР100

В ООО «Евросенсор» можно запросить полные и подробные каталоги представленных компаний с сопроводительной документацией, а также получить профессиональную консультацию по оптимальному выбору датчиков, требующихся конкретному заказчику.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(111)_2024

ООО «Евросенсор», г. Москва,
тел: +7 (495) 260‑7807,
e‑mail: eurosensor@eurosensor.ru,
сайт: eurosensor.ru