Данное "Руководство пользователя" относится к моделям Vers WLR v.1.4 и ниже.

Назначение.

Беспроводной перезаряжаемый центроискатель VersWLR предназначен для определения точных координат предметов, установленных на фрезерном станке с числовым программным управлением (ЧПУ) контактным способом. ЧПУ система формирует эти координаты в момент касания предмета стилусом VersWLR и  использует их для привязки программы обработки к расположению заготовки, для  вычисления длин, диаметров, для поиска центров отверстий и т. д. Прибор может использоваться с различными ЧПУ системами: LinuxCNC, Mach3, встроенными системами на промышленных станках и т.п. Связь прибора осуществляется по воздуху на частоте 2,4 ГГц с приемником и далее проводом с ЧПУ системой . Передатчик встроен внутрь центроискателя. Приёмник поставляется в комплекте, в виде отдельной платы.

Технические характеристики.

________________

* Все размеры - для справки. Диаметр шарика (наконечника стилуса) указан ориентировочно, фактически может отличаться от указанного в пределах ±0.01мм, сферическая неравномерность < 0.002 mm.

Функционал: 

-возможность подключения приемника к источникам питания в широком диапазоне +5в...+24в на входе и на выходе,

-возможность выбора различных схем подключения к ЧПУ контроллеру: NPN-PNP, NC-NO,

-аппаратно реализованная возможность объединяться с датчиком инструмента на один общий выход и работать независимо, 

-возможность подстройки поддиапазона частот 2.4гГц,

-возможность задавать режимы сна,

-возможность контролировать сбои радиоприема благодаря отдельно выведенному сигналу ошибок.

-сверхнизкое энергопотребление центроискателя (подробнее см. ниже "Особенности радиоканала") при реализации непрерывной радиосвязи,

-питание датчика от перезаряжаемой батарейки LIR2477 3.6 вольта, при этом организовано увеличение напряжения на контактной группе до +16v для уверенного смыкания контактов,

-периодичность подзарядки при повседневном использовании в среднем 1 раз в месяц, время зарядки 2,5-3 часа, в процессе зарядки можно продолжать пользоваться датчиком,

-при подключенном кабеле для подзарядки датчик начинает передавать сигнал сработки по этому кабелю, что может быть полезно в некоторых случаях (например, при мощных радиопомехах),

-светодиодная и звуковая индикация событий.

Особенности радиоканала:

- задержка в радиоканале при передаче сигнала от нажатия стилуса около 2 миллисекунд,

- обеспечивает нормально-замкнутое подключение центроискателя к приемику (непрерывная радиосвязь),

- надежность нормально-замкнутого контура по радиоканалу обеспечивается протоколом с подтверждением приема и дублированием неподтвержденных данных,

- задержка запрограммированной (на трёхкратное отсутствие подтверждения) реакции приемника на обрыв связи по радиоканалу - меннее 0.33 c, что обеспечивает безопасный поиск на скорости, например, 460мм/мин при ускорении 100мм/c^2 (переехали при внезапном обрыве связи на 2.5мм, остановились еще через 0.3мм ).

- сверхнизкое потребление, питание центроискателя от одной батарейки LIR2477 3.6 вольта, потребление тока в режиме бодрствования (усредненное) 0.6mA,

- Спящий режим 1. Когда центроискатель не используется, автоматический переход в спящий режим через выбранный пользователем интервал времени (переключатель "Время до сна" на приемнике, см. ниже). Нажатие стилуса на 5c выводит центроискатель из сна. Потребление тока в спящем режиме 1 - 0,07 мА.

- Спящий режим 2. Когда приемник выключили (например, вместе с выключением  станка), происходит автоматический переход центроискателя в Cпящий режим 2. Короткое автоматическое пробуждение для поиска вновь подключенного приемника будет происходить каждые 15 секунд. Потребление тока в Спящем режиме 2 (усредненное) - 0,01 мА. Перед выключением приемника убедитесь, что стилус не нажат (на центроискателе не горит красный светодиод), переход  в сон не произойдет при нажатом стилусе. 

Основными причинами ослабления радиосигнала являются окружающие Wi-Fi сети и близость приемника к крупным металлическим предметам. Не рекомендуется размещать приемник внутри металлических электрошкафов, а также ближе 20см от крупных металлических предметов. Для сосуществования с Wi-Fi сетями предусмотрен выбор  из 4-х поддиапазонов 2.4ГГц радиочастот. 

. 

Подключение.

Комплект VersWLR состоит из 2-х приборов: центроискателя и платы приёмника (на фото ниже). Для запуска, сначала нужно включить приемник. При выключенном приемнике включенный центроискатель всегда находится в Спящем режиме 2, пробуждение происходит автоматически в течении 15 сек. после включения приемика. 

Внимание! Не подсоединяйте центроискатель или приемник к USB порту компьютера, это может вывести порт компьютера из строя. Для зарядки датчика его можно подключать к приемнику любым USB кабелем, либо можно использовать любое зарядное устройство с microUSB разъемом на 5в (и от 500mA).

Функции переключателей и распиновка разъёма приёмника.

«Время до сна» (Time befor sleep) задает интервал бездействия центроискателя, через который центроискатель автоматически перейдет в Спящий режим 1. Выход из такого спящего режима – удержанием стилуса нажатым 5 секунд. Имеется важное отличие в работе приемника в зависимости от того, установлено "Время до сна" или выключено (в состоянии переключателей 00). Если "Время до сна" не установлено, то выключение центроискателя или обрыв радиосвязи имеют такой же эффект, как и нажатие на стилус - на выходе OUT приемника появляется сигнал сработки центроискателя. Если же "Время до сна" установлено, то выключение центроискателя, или переход в сон,  или обрыв радиосвязи не затрагивают выход OUT, но инициируют выход ERR. Это позволяет продолжать использовать второй подключенный датчик TS. При установленном  "Время до сна" рекомендуется либо перед каждым измерением осуществлять 5-ти секундное нажатие на стилус для пробуждения, либо организовать проверку сигнала ERR и 5-ти секундное нажатие на стилус делать только при наличии сигнала ERR.

«Радиочастота» (Radio frequency) устанавливает частотный поддиапозон канала 2.4ГГц. Наилучший поддиапазон тот, в котором синий светодиод реже зажигается (синий светодиод - визуальная индикация Сигнала ошибки)

Выход "ERR" - Сигнал ошибки, подключается только как npn-nc, это детектор чрезмерных (более 2 миллисекунд) задержек в радиоканале. Предоставляет возможность отменить некорректное измерение в случае возникновения задержки отклика радиоканала в момент касания.  Программная проверка Сигнала ошибки ставится сразу после поиска G38 (linuxcnc), G31(mach3), в случае выявления Сигнала ошибки измерение рекомендуется провести заново. Как вариант, можно ERR не использовать, тогда для полной уверенности в измерении проводить измерение одного места дважды и принимать его, если оба замера совпали с требуемой точностью. Основной причиной появления Сигнала ошибки являются окружающие WiFi сети. Для минимизации их влияния предоставлена возможность выбора между 4-мя альтернативными поддиапазонами 2.4 ГГц переключателями «Радиочастота» (Radio frequency).  Наилучший поддиапазон тот, в котором синий светодиод реже зажигается (синий светодиод - визуальная индикация Сигнала ошибки). Также ERR используется для определения необходимости вывести центроискатель из Спящего режима 1. Тогда программная проверка Сигнала ошибки должна выполняться перед поиском G38 (linuxcnc), G31(mach3), в случае выявления Сигнала ошибки ERR необходимо произвести 5-ти секундное нажатие на стилус для пробуждения.

«Зуммер» (Buzzer) активирует звуковой сигнал нажатия стилуса. 

«NC NO» даёт возможность выбора между нормально-замкнутой (рекомендуется) и нормально-разомкнутой схемой подключения соответственно.

«NPN   PNP» даёт возможность выбора между npn и pnp схемой подключения. 

Вход "TS" - служит для объединения датчика инструмента (Vers TS (TSm) или другого стороннего датчика NPN-NC или NC типа) с приемником Vers WLR на один общий выход "OUT" по логической схеме "ИЛИ", при которой допускается независимое отключение любого из датчиков (например, если WLR "ушел в сон", TS останется в рабочем состоянии). TS подключается к WLR как показано на схеме ниже и использует в данном случае источник питания от WLR,  TS также может использовать и собственный источник питания.

 Переключатель на центроискателе служит для включения-выключения прибора

Светодиодная индикация на центроискателе

- зеленый светодиод 1 короткий импульс каждые 2.5 секунды: центоискатель включен и готов к работе;

- красный светодиод горит: нажат стилус; 

- зеленый светодиод 5 коротких импульсов подряд при включении центроискателя: батарея скоро закончится, но  можно продолжать работать еще несколько дней после появления такого сигнала впервые; в таком режиме далее постепенно начинают проявляться спонтанные "сработки" центроискателя вплоть до постоянно горящего красного светодиода, значит, пришло время поменять батарейку, её напряжение без нагрузки не должно быть ниже 2.8 вольта;

- зеленый светодиод постоянно горит или мигает 2 раза в секунду: нарушилась взаимосвязь с приемником, необходимо перезапустить (выкл.-вкл.) приемник, а затем центроискатель.

-синий светодиод горит: идет зарядка аккумулятора, при сильном разряде аккумулятора синий светодиод может включится не сразу, пока система динамического контроля восстанавливает заряд до безопасного минимального уровня. 

С помощью переключателей «NC NO» и «NPN   PNP» можно выбрать одну из 4-х схем подключения приёмника к контроллеру (обратите внимание, контроллер может иметь свои ограничения по напряжению питания)

Юстировка.

Перед началом измерений необходимо произвести юстировку прибора. Прибор устанавливается в шпиндель, рядом фиксируется контрольный индикатор (рис.1)

Индикатор должен быть чувствителен к слабому воздействию 0.3-0.5Н (таким свойством, например, обладают большинство рычажных индикаторов).

Рукой проворачивается ось шпинделя и по индикатору контролируется амплитуда отклонения шарика стилуса от оси вращения.

    Рис.1

Отклонение устраняется поворотом регулировочных винтов M2.5 (винты углублены в отверстия, показанные зелеными стрелками на рис.2) шестигранным ключом 2мм из комплекта. При регулировке применяется как затяжка, так и ослабление винтов.

  Рис.2

Ключ рекомендуется держать за короткий рычаг, чтобы не развить чрезмерное усилие (рис.3). Потребуется провести несколько циклов проворот оси шпинделя—контроль--регулировка, чтобы добиться минимального, приемлемого для конкретного измерения, отклонения.

    Рис.3    

Использование.

Радиоканал в Vers WLR поддерживает непрерывную радиосвязь, тем самым имитируя нормально-замкнутый контур внутреннего соединения передатчик-приемник. Обрыв радиосвязи идентичен обрыву провода, с той лишь разницей, что на стороне приемника, который напрямую подключен к станку, реакция на обрыв радиосвязи, сигнал на выходах OUT или ERR,  наступит с задержкой от 0 до 0.33 сек (не путать с задержкой реакции на нажатие стилуса ~2мс) . Это продуманный компромисс для экономии батарейки в Vers WLR. На графике ниже показаны безопасные для поиска сочетания скорости-ускорения (область с зеленой штриховкой), при которых станок точно своевременно остановится, не сломав стилус, даже в случае аварийного обрыва радиосвязи в самый "неудачный" момент касания стилусом детали.


Формула выведена из начальных условий:

S = 4 мм дистанция допустимого отклонения стилуса
t = 0.33c максимальное время задержки обнаружения обрыва связи и затем пусть столько же (как вариант) чтобы затормозить и полностью остановиться.
V - скорость поиска в мм/мин, ось Y на графике
a - ускорение, заданное в настройках станка, в мм/c^2, ось X на графике
(Формула, применяемая для расчетов: S=-V*t + a*(t^2)/2 - расстояние для движения от начальной скорости V до нулевой c ускорением a за время t)

Когда несколько WLR (WL) нужно разместить в одном помещении (или < 6м друг от друга), то логика работы следующая.

Любой центроискатель (ЦИ) может спариваться с любым приемником (RFM). Спаривание происходит в момент включения ЦИ. ЦИ выбирает ближайший работающий и не занятый RFM, после чего уже никакой другой ЦИ не увидит этот занятый RFM. После спаривания ЦИ и RFM видят только друг друга, никто из соседей не влияет на них, даже если их поднести близко, и это длится до следующего выкл.-вкл.

В свободном доступе имеется программное обеспечение ProbeScreen для удобной работы с центроискателем в системе LinuxCNC (ver.2.6 и выше),

Probe Wizard - в системе Mach3.

► Купить