Данное "Руководство пользователя" относится к модели Vers WLR v2. Для моделей Vers WLR v.1.4 и ниже "Руководство пользователя" находится по этой ссылке.

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  LinuxCNC, Mach3 и другими ЧПУ системами. 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 1-2 раза в месяц, время зарядки 2,5-3 часа, в процессе зарядки от приемника можно продолжать пользоваться датчиком, зарядка также возможна от любых 5-вольтовых зарядных устройств и от USB порта компьютера.

-при подключении к приемнику кабелем 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, СВЧ печи, близость приемника к крупным металлическим предметам. Не рекомендуется размещать приемник внутри металлических электрошкафов, а также ближе 15см от крупных металлических предметов. Для снижения влияния помех предусмотрен выбор  из 4-х поддиапазонов 2.4ГГц радиочастот. 

. 

Подключение.

Комплект VersWLR состоит из 2-х приборов: центроискателя и приёмника. Для запуска, сначала нужно включить приемник, затем центроискатель. Если выключить приемник, включенный центроискатель всегда находится в Спящем режиме 2, кратковременное пробуждение для поиска приемника и восстановления связи происходит автоматически каждые 15 сек. 

Для зарядки аккумулятора необходимо выключить  приемник, включить центроискатель,  соединить их USB кабелем из комплекта, включить приемник. Центроискатель при этом можно использовать для измерений. Также (начиная с v.2) для зарядки вместо приемника можно использовать любой источник постоянного тока 5 вольт, например, зарядное устройство для мобильного телефона с USB портом, а также USB порт компьютера, в этом случае отсутствует любая звязь с приемником и центроискатель недоступен для использования на время заряда.

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 NC (рекомендуется) и нормально-разомкнутой NO схемой подключения выхода к контроллеру.

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

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). Подтягивающий резистор, указанный на схемах ниже, иногда уже присутствует в контроллере, в таком случае его устанавливать не нужно. Подробности см. в руководстве пользователя вашего контроллера.

Вход "TS" - служит для объединения датчика инструмента (TSm, WTSm 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", TSm останется в рабочем состоянии). TSm подключается к WLR как показано на схеме ниже и использует в данном случае источник питания от WLR,  TSm также может использовать и собственный источник питания.

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 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. 

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 беспроводного 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 батареи. 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)

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