Sistemi di misura angolari senza cuscinetto - FBM srl

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Principi di misura Supporto di misura I sistemi di misura HEIDENHAIN utilizzano i supporti di misura con divisioni regolari, le cosiddette graduazioni. Il materiale di supporto di tali graduazioni è costituito da substrati in vetro o in acciaio: il vetro viene impiegato principalmente per sistemi di misura con velocità di rotazione fino a 10 000 min –1 , mentre per velocità fino a 20 000 min –1 si adottano tamburi in acciaio. Nei sistemi di misura per grandi diametri il supporto di misura è rappresentato da un nastro in acciaio. Le graduazioni fini vengono prodotte con diversi procedimenti fotolitografici e in particolare sono formate da: • • • linee in cromo altamente resistenti su vetro o tamburi di acciaio dorati, linee opache su nastro in acciaio dorato, strutture tridimensionali incise nel vetro quarzoso. I procedimenti di produzione fotolitografici DIADUR, AURODUR e METALLUR sviluppati da HEIDENHAIN consentono passi di divisione tipici di: • • • • 40 µm per AURODUR, 20 µm per METALLUR, 10 µm per DIADUR, 4 µm e inferiori per vetro quarzoso inciso. Questi procedimenti consentono di realizzare graduazioni fini contraddistinguendosi al contempo per l'elevata nitidezza e omogeneità della graduazione, caratteristiche determinanti insieme alla scansione fotoelettrica per garantire l'elevata qualità dei segnali in uscita. HEIDENHAIN ha realizzato in proprio apposite macchine di elevata precisione per la produzione delle graduazioni originali. Dischi graduati di sistemi di misura angolari incrementali 12
Principio di misura incrementale Per il principio di misura incrementale la graduazione è composta da un reticolo regolare. L'informazione di posizione viene generata mediante conteggio dei singoli incrementi (passi di misura) sulla base di un'origine definita a scelta. Essendo necessaria un'origine assoluta per determinare le posizioni, il supporto di misura dispone di una traccia supplementare con un indice di riferimento. La posizione assoluta della riga graduata definita dall'indice di riferimento è assegnata ad un preciso passo di misura. Prima di definire un'origine assoluta o di ripristinare l'ultima origine selezionata, è necessario superare l'indice di riferimento. Nei casi più estremi ciò richiede una rotazione fino a 360°. Per facilitare il raggiungimento del punto di riferimento, molti sistemi di misura HEIDENHAIN sono dotati di indici di riferimento a distanza codificata: sulla traccia di riferimento sono presenti numerosi indici di riferimento disposti a distanze differenti definite. L'elettronica successiva determina l'origine assoluta già dopo il superamento di due indici di riferimento successivi, ossia dopo una rotazione di pochi gradi (vedere Distanza base G in tabella). Per i sistemi di misura con indici di riferimento a distanza codificata la denominazione del tipo è seguita dalla lettera "C" (ad esempio ERA 780 C). Con indici di riferimento a distanza codificata, l'origine assoluta viene determinata mediante conteggio degli incrementi tra due indici di riferimento e calcolata sulla base della seguente formula: Þ 1 = (abs A–sgn A–1) x G + (sgn A–sgn D) x abs M RR 2 2 dove: A = 2 x abs M RR–G TP Legenda: Þ 1 = posizione angolare assoluta del primo indice di riferimento superato rispetto alla posizione zero in gradi abs = valore assoluto sgn = funzione segno (funzione segno = "+1" o "–1") M RR = valore misurato tra gli indici di riferimento superati in gradi G = distanza base tra due indici di riferimento fissi (vedere tabelle) TP = passo di divisione ( 360° ) n. divisioni D = senso di rotazione (+1 o –1). Dalla rotazione secondo le dimensioni di collegamento risulta "+1" Caratteristiche e montaggio ERA 780 C ed ERA 880 C Numero di divisioni z Numero degli indici di riferimento Distanza base G ERA 4000 C Numero di divisioni con passo di divisione 20 µm 40 µm 80 µm Numero degli indici di riferimento Distanza base G 36 000 45 000 90 000 501 linee 1000 linee 72 90 180 502 linee 1000 linee 503 linee 10° 8° 4° 1000 linee – 8 192 – 12 000 – 16 384 20 000 24 000 – 28 000 32 768 40 000 48 000 52 000 – – – 4 096 – 6 000 – 8 192 10 000 12 000 – 14 000 16 384 20 000 24 000 26 000 38 000 44 000 3 000 4 096 5 000 – 7 000 8 192 10 000 12 000 13 000 – – – – – – – 6 8 10 12 14 16 20 24 26 28 32 40 48 52 76 88 120° 90° 72° 60° 51,429° 45° 36° 30° 27,692° 25,714° 22,5° 18° 15° 13,846° 9,474° 8,182° Posizione zero Rappresentazione schematica di un disco graduato con indici di riferimento a distanza codificata (esempio per ERA 4480 con 20 000 divisioni) 13
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