Problematika teplotní kompenzace lineárního enkodéru obráběcího centra

Abstract

CNC obráběcí stroj je komplexní mechatronický systém, jehož chování je ovlivňováno změnou teplotního gradientu. V dnešní době bychom mohli prohlásit, že za určitých podmínek se jedná o kyber fyzikální systém. Z tohoto pohledu existují dva přístupy řešení této úlohy. Jeden směr řeší celý stroj pomocí vhodné metody jako celku. Modely bývají často velmi složité a jejich spolehlivost bývá diskutabilní. Tato práce se zabývá dekompozicí stroje za pomocí systémového přístupu s tím, že chce nalézt závislosti mezi geometrickou chybou přesnosti najetí do polohy v ose a teplotním gradientem. Pomocí vhodného virtuálního modelu následně predikovat vývoj teplotní chyby a na základě této predikce provádět akční zásahy v řídicím systému obráběcího stroje a tím eliminovat chybu najetí do polohy v ose v maximální možné míře. Jedním ze základních stavebních prvků obráběcího stroje z hlediska polohování je lineární senzor polohy, který figuruje jako přímý zpětnovazební člen regulace polohy v ose. Proto je tato publikace věnována zejména teplotnímu chování lineárního snímače polohy.A CNC machine tool is a complex mechatronic system whose behaviour is influenced by a change in temperature gradient. Nowadays, we could state that under certain conditions it is a cyber-physical system. From this point of view, there are two approaches to solve this problem. One direction solves the whole machine using a suitable method as a whole. Models are often very complex and their reliability is often questi-onable. This work deals with the decomposition of the machine using a systems approach, with the intention of finding the dependencies between the geometric error of the on-axis position accuracy and the temperature gradient. Then, using a suitable virtual model, predict the evolution of the temperature error and based on this prediction, make actionable interventions in the machine tool control system to eliminate the on-axis homing error as much as possible. One of the basic building blocks of the machine tool in terms of positioning is the linear encoder, which acts as a direct feedback member of the axis position control. Therefore, this publication is mainly devoted to the thermal behaviour of the linear encoder.