Đầu dò là một thiết bịđúng hơn là một sensor dùng trong đo lường trong lĩnh vực cơ khi nói chung. Bản chất đầu dò là một sensor đo lường, bằng cách phát ra tín hiệu có thể sử lý được khi thiết bị chạm vào bề mặt bất kỳ.
Đầu dò thường kết hợp với các máy CNC và CMM ( máy đo ba tọa độ) để
xác định chính xác vị trí đầu dò chạm vào chi tiết, với chức năng cơ bản như thế,
đầu dò có phạm vi ứng dụng to lớn trong việc đo lường trong cơ khí nói chung và các nghành đặc thù.
Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS. Nguyễn Thị Hồng Minh
Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: C33 ơđiện tử
* Cấu tạo của đầu dò
Đầu dò chạm có nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào chức năng công dụng nên có nhiều kiểu dáng khác nhau nhằm phù hợp với từng yêu cầu cụ thể.
Ởđây em giới thiệu về đầu dò dùng trong máy CNC vì tính phổ biến và ứng dụng cao của nó
Hệ thống đầu dò tích hợp trong máy CNC cũng như các loại đầu dò thông dụng khác được chia làm hai phần cơ bản:
Cảm biến : là phần hoạt động trực tiếp của hệ thống đầu dò, có chức năng phát ra tín hiệu đặc trưng có thể là quang học hoặc điện khi chạm vào bề mặt bất kỳ.
Cấu tạo gồm ba phần chính:
+ Chuôi côn: dùng để gá và kẹp chặt đầu dò lên trục chính của máy.
+ Kim dò: là bộ phận tiếp xúc của hệ
thống đối với đôi tượng đo gồm hai phần là thân và đầu cầu.
+ Thân: là bộ phận chính của cảm biến có chức năng phát tín hiệu khi đầu dò hoạt động.
Hình 1.16: Cấu tạo chung của đầu dò
Hệ thống truyền dẫn tín hiệu: để một đầu dò có thể giao tiếp với hệ thống
điều khiển (CNC) của máy. Tín hiệu phải đi từ đầu dò đến bộđiều khiển nhằm kết nối kim dò cùng với các bộ phận hay dụng cụ, tương tự tín hiệu phải đi từ bộđiều khiển tới đầu dò đểđiều khiển các chức năng của đầu dò. Lối đi của các tín hiệu đó
được thực hiện bởi hệ thống truyền dẫn( transmission system) việc chọn hệ thống truyền dẫn phụ thuộc loại đầu dò là loại máy nhằm đồng bộ hóa dữ liệu.
Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS. Nguyễn Thị Hồng Minh
Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: C34 ơđiện tử
Hình 1.17: Hệ thống truyền dẫn tín hiệu
* Tích hợp đâu dò đểđo quét chi tiết trên máy CNC
Tích hợp đầu dò trên máy công cụ CNC tức là bổ xung thêm vào máy cung cụ CNC đầu dò, việc đó được thực hiện khi bổ xung thêm cho máy CNC các loại
đầu dò khác nhau. Lúc này đầu dò sẽ đóng vai trò là những cảm biến được gắn trên may, có thể gắn trực tiếp hoặc nơi đặc biệt như ụ chứa dao. Đầu dò được tích hợp trên máy CNC hoạt động khi được gắn trực tiếp vào đầu trục chính hoặc là vị trí đặc biệt trên máy công cụ CNC, tiếp đến kết nối đầu dò với bộ điều khiển để trao đổi tín hiệu giữa bộđiều khiển và máy.
Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS. Nguyễn Thị Hồng Minh
Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: C35 ơđiện tử
Hình 1.19. Tích hợp đầu dò trên máy phay
Mục đích chung:
Bản chất của đầu dò là các cảm biến có chức năng đo đạt nên mục đích cơ
bản nhất của tích hợp đầu dò trên máy CNC là đo các kích thước yêu cầu quan trọng ảnh hưởng tới quá trình gia công và điều chỉnh máy.
Tích hợp đầu dò trên các máy CNC đặc biệt là trên các máy phay và trung tâm gia công giúp giảm giá thành sản phẩm qua việc giúp giảm các máy móc đi cùng để kiểm tra và giảm thời gian mất mát trong quá trình gia công. Đồng thời tăng độ chính xác và tin cậy trong gia công.
Các mục đích cụ thể:
Cài đặt dụng cụ: dùng calip và nhập dữ liệu bù bằng tay khiến mất thời gian và rất dễ xảy ra lỗi. Hệ thống cài đặt dụng cụ bằng đầu dò thì dễ dàng thiết lập trên các trung tâm gia công CNC tiện và phay.
Lợi ích mang lại bao gồm: tiết kiệm thời gian và giảm thời gian chết đáng kể, xác định chính xác đường kính và chiều dài, tự động bù, khử lỗi cài đặt, phát hiện gãy vỡ của dụng cụ.
Gá đặt phôi: Đầu dò được gá lên trực chính của máy phay hoặc mâm tiện của máy tiện trợ giúp quá trình gá đặt phôi.
Lợi ích mang lại bao gồm: giảm thời gian chết, tự động cố định gióng và quay chi tiết, loại trừ lỗi do gá đặt bằng tay, tăng khả năng mềm dẻo.
Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS. Nguyễn Thị Hồng Minh
Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: C36 ơđiện tử Kiểm tra chi tiết khi gia công: đầu dò gá trên trục chính hoặc mân tiện cũng có thể dùng trong trong chu trình đo và kiểm tra, việc dùng các thiết bịđo bằng tay liên quan đến tay nghề hoặc dùng máy CMM thì đắt đỏ.
Lợi ích của mang lại khi kiểm tra bằng đầu dò: Tựđộng đo, tăng độ tin cậy, giảm thời gian chết từ việc chờđợi kết quả.
Hình 1.20.Quá trình đo dò trên sản phẩm
1.3.Tồn tại trong thiết kế ngược
- Tồn tại chức năng của phần mềm bao gồm xử lý đám mây điểm với tốc độ
cao, tạo ra các mẫu đa giác, tái tạo bề mặt, sắp xếp để thiết kế bằng máy tính
- Nhập các máy đo toạđộ với chi phí cao, chưa khai thác hết các chức năng của máy, sản phẩm chưa đảm bảo chất lượng cũng như hiệu quả kinh tế.
- Sử dụng phương pháp dò điểm thủ công nhiều, nên không gia công được các chi tiết phức tạp, hình dáng và chất lượng sản phẩm kém.