Quali sono le funzioni dei sensori nei torni CNC?

Nei torni CNC, i sensori sono componenti fondamentali della lavorazione automatizzata e garantiscono l'accuratezza, la stabilità e la sicurezza del processo di lavorazione attraverso il monitoraggio-in tempo reale e il feedback dei parametri chiave.

Scopo: controlla con precisione la posizione relativa dell'utensile e del pezzo in lavorazione, ottenendo una lavorazione ad alta-precisione.

● Tipi di sensori:
Encoder lineari: misurano direttamente lo spostamento lineare del piano di lavoro o del portautensile con risoluzione a livello di micron-. Vengono utilizzati nei sistemi di controllo-a circuito chiuso per eliminare gli errori di gioco.
Encoder rotativi: installati sul mandrino o sul servomotore, forniscono segnali a impulsi per fornire feedback sull'angolo di rotazione e sulla velocità, consentendo il posizionamento del mandrino (ad esempio, filettatura e indicizzazione).
● Sensori di spostamento magnetostrittivi: utilizzati per il feedback della posizione nei cilindri idraulici o elettrici e sono adatti per i sistemi di avanzamento nei grandi torni CNC.

 

● Scenari applicativi:

Durante la filettatura sui torni CNC, l'encoder del mandrino funziona insieme all'encoder dell'asse Z- per garantire la precisione del passo.
Durante la lavorazione di fori di precisione su torni CNC, l'encoder corregge il percorso dell'utensile in tempo reale per evitare deviazioni dimensionali.

● Scopo: ottimizza i parametri di taglio e previene vibrazioni e sovraccarico.
● Tipi di sensori:

Sensori di velocità (come tachimetri e sensori ad effetto Hall): questi sensori sui torni CNC monitorano la velocità del mandrino o dell'asse di avanzamento, la confrontano con il setpoint nel sistema CNC e regolano automaticamente la potenza del motore.
Sensori di accelerazione: rilevano vibrazioni o urti nelle macchine utensili CNC, attivando strategie di decelerazione per proteggerlestrumento e pezzo da lavorare.

● Scenari applicativi:

Durante il taglio ad alta-velocità su macchine utensili CNC, i sensori di velocità regolano dinamicamente la velocità di avanzamento per prevenire le vibrazioni causate da improvvisi cambiamenti di carico.
Quando un tornio CNC effettua un arresto di emergenza o una collisione, i sensori di accelerazione interrompono immediatamente l'alimentazione per evitare danni.

● Scopo: ottimizzare le condizioni di taglio e prolungare la durata dell'utensile su un tornio CNC.

● Tipo di sensore:

Sensore di forza (come un estensimetro): installato sul portautensile o sul mandrino di un tornio CNC, monitora la forza di taglio in tempo reale.

Sensore di coppia: integrato nel motore mandrino di un tornio CNC, fornisce un feedback sulla coppia di taglio.

● Scenari applicativi:

Durante la lavorazione di sgrossatura su un tornio CNC, il monitoraggio della forza di taglio regola automaticamente la velocità di avanzamento per prevenire il sovraccarico dell'utensile.
Durante la lavorazione di finitura su un tornio CNC, i sensori di forza rilevano cambiamenti impercettibili, indicando l'usura dell'utensile o il materiale irregolare del pezzo.

●Scopo: Previene gli errori di lavorazione causati dalla deformazione termica sui torni CNC.

●Tipo di sensore:

Termocoppia/sensore a infrarossi: monitora la temperatura dei componenti chiave come il mandrino del tornio CNC, le guide e il motore.

Sensore di compensazione della temperatura: integrato nella scala o nell'encoder, corregge gli effetti dell'espansione termica sul rilevamento della posizione.
● Scenari applicativi:

Durante lunghi periodi di lavorazione continua su macchine utensili CNC, i sensori di temperatura attivano il sistema di raffreddamento per prevenire la deriva termica del mandrino.

Durante la lavorazione ad alta-precisione su piccoli torni CNC, gli algoritmi di compensazione della temperatura regolano il sistema di coordinate in tempo reale per garantire la stabilità dimensionale.

●Scopo: diagnostica lo stato della macchina utensile CNC e previene i guasti. ● Tipo di sensore:

Accelerometro (tre-assi): rileva la frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni lungo gli assi X/Y/Z di una macchina utensile CNC.

Sensore acustico: analizza il rumore di taglio e identifica le anomalie (come scheggiatura dell'utensile e allentamento del pezzo).
● Scenari applicativi:

I dati dei sensori di vibrazione provenienti dalle macchine utensili CNC vengono utilizzati per l'analisi dello spettro per individuare i punti di risonanza della macchina e ottimizzare i parametri di taglio.

I sensori di rumore sulle macchine utensili CNC attivano allarmi quando incustoditi, impedendo la rottamazione dei lotti.

● Scopo: consente la manutenzione predittiva e riduce i tempi di fermo del tornio CNC.
●Tipi di sensori:

Sensori di usura (come i sensori di spostamento laser): rilevano i cambiamenti nel raggio della punta dell'utensile sui torni CNC.

Sensori di rottura (come i sensori di emissione acustica): catturano i segnali transitori quando una macchina utensile CNC si rompe. ● Scenari applicativi:

Quando l'usura degli utensili della macchina utensile CNC raggiunge una soglia, viene automaticamente richiesto un cambio utensile o una correzione dei parametri di taglio.

Se un utensile si rompe, la macchina si spegne immediatamente ed emette un allarme, prevenendo danni al pezzo e alla macchina utensile CNC.

● Funzione: garantisce sicurezza e coerenza nella lavorazione al tornio CNC.

● Tipi di sensori:

Sensore di prossimità: rileva se il pezzo è bloccato correttamente.

Sensore di pressione: monitora la forza di bloccaggio dell'attrezzatura della macchina utensile CNC per prevenire l'allentamento del pezzo.

Sensore di visione: utilizza una telecamera per identificare difetti superficiali del pezzo o deviazioni di posizione.
● Scenari applicativi:

Nel sistema di carico e scarico automatico di una piccola macchina utensile CNC, i sensori di prossimità confermano la presenza di un pezzo prima di iniziare la lavorazione.

I sensori di visione controllano la presenza di bave sul pezzo prima della lavorazione per evitare collisioni dell'utensile.

● Funzione: mantiene l'affidabilità a lungo-termine della macchina utensile CNC.

●Tipi di sensori:
Sensore di flusso: monitora la fornitura di fluido da taglio o lubrificante.
Sensore di pressione: rileva la pressione nel sistema idraulico o nelle linee di raffreddamento di un tornio CNC.
● Scenari applicativi:
Un flusso insufficiente attiva un allarme per evitare il surriscaldamento dell'utensile o la bruciatura del pezzo.
Spegne automaticamente la macchina in caso di pressione anomala, prevenendo perdite o esplosioni nel sistema idraulico di una fresatrice CNC.

● Scopo: proteggere gli operatori e le apparecchiature.
●Tipi di sensori:
Barriere fotoelettriche di sicurezza: rilevano se gli operatori delle macchine CNC entrano nella zona pericolosa.
Interruttori di fine corsa: impediscono al piano di lavoro o al portautensile di superare la sua corsa.
Sensori di collisione (come meccanici o piezoelettrici): rilevano collisioni accidentali e avviano un arresto di emergenza.
●Scenari applicativi:
Quando viene attivata la barriera fotoelettrica di sicurezza, l'alimentazione della macchina utensile CNC viene immediatamente interrotta.
I sensori di collisione arrestano il movimento dell'utensile entro 0,1 secondi quando l'utensile entra in collisione con il pezzo o l'attrezzatura.

●Scopo: consente ai torni CNC di adattarsi a diversi ambienti di lavorazione.
●Tipi di sensori:
Sensore di umidità: monitora l'umidità nell'officina del tornio CNC per proteggere i componenti elettrici dall'umidità.
Sensore della polvere: rileva la concentrazione di polvere derivante dal taglio della macchina utensile CNC e attiva il sistema di rimozione della polvere.
● Scenari applicativi:
Negli ambienti ad alta-umidità, il sensore di umidità attiva il riscaldatore per rimuovere l'umidità e prevenire cortocircuiti.
Attiva automaticamente la ventilazione di scarico quando i livelli di polvere superano il limite specificato per proteggere la salute dell'operatore.