Данное "Руководство пользователя" относится к модели Vers WTSm v2. Для моделей Vers WTSm v.1.4 и ниже "Руководство пользователя" находится по этой ссылке.
Назначение.
Датчик Vers WTSm предназначен для определения контактным способом точных координат и диаметра инструмента, установленного на станке с числовым программным управлением (ЧПУ). ЧПУ система формирует эти координаты в момент касания инструментом измерительной площадки Vers WTSm и использует их для вычисления высоты и диаметра инструмента. 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 датчика. Приёмник поставляется в комплекте, в виде отдельной платы.
Технические характеристики.
Однонаправленная повторяемость | < 0.003 mm |
Направления поиска | ±X, ±Y, -Z |
Допустимое отклонение измерительной площадки в направлениях XYZ | ±4mm |
Усилие на размыкание датчика | min 0.5Н max 2Н |
Диаметр и общая высота | D=36.4mm, H=52mm |
Диаметр и высота керамической площадки | D=10mm, h=2.5mm |
Задержка реакции приемника на сигнал срабатывания датчика | ~ 2 ms |
Задержка реакции приемника на обрыв связи по радиоканалу | < 0.33 s |
Питание датчика | LIR2477 3.6v |
Возможность перезарядки | Да |
Потребление тока датчиком | 0,6mA |
Питание приёмника | +5v...+24v |
Потребление тока приёмником (для различных Vin) | 21 mA (5v) 14 mA (9v) 12 mA (12v) 8 mA (24v) |
Радиус действия радиоканала | 6 m |
Частота радиосвязи | 2,4 GHz |
Пылезащита | Да |
Возможность юстировки | Да |
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 проводным NPN-NC или NC датчиком (в частности, с центроискателем Vers PR) 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 датчика (подробнее см. ниже "Особенности радиоканала") при реализации непрерывной радиосвязи,
-питание датчика от перезаряжаемой батарейки LIR2477 3.6v, 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 площадки около 2 миллисекунд,
- обеспечивает нормально-замкнутое подключение датчика 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 датчика от одной батарейки LIR2477 3.6 вольта, потребление тока в режиме бодрствования (усредненное) 0.6mA,
- Спящий режим 1. Когда датчик не используется, автоматический переход в спящий режим через выбранный пользователем интервал времени (переключатель "Время до сна" на приемнике, см. ниже). Нажатие на площадку на 5c выводит датчик 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 датчика 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 площадка не нажата (на датчике не горит красный светодиод), переход в сон не произойдет при нажатой площадке.
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.
Установка.
Место размещения Vesr WTSm рекомендуется выбрать таким образом, чтобы вся поверхность керамической площадки прибора находилась в рабочей зоне станка, с отступом от границ = максимальный диаметр измеряемого инструмента + 2мм.
Прибор крепится к корпусу станка тремя винтами M3. Три отверстия с резьбой предварительно приготавливаются в корпусе станка:
Юстировка.
Перед началом измерений необходимо произвести юстировку прибора. В результате юстировки поверхность измерительной площадки должна стать параллельна плоскости XY.
Индикатор должен быть чувствителен к слабому воздействию 0.3-0.5 Н (таким свойством,
например, обладают большинство рычажных индикаторов).
Для юстировки выбираются три точки на измерительной площадке (показаны красными крестиками) приблизительно у края площадки в направлении к юстировочным отверстиям. Индикатор устанавливается в шпиндель (потребуется перемещать шпиндель в координатах XY), стилус индикатора располагается для измерения отклонений по высоте. Показания индикатора приводятся к одинаковым значениям в этих выбранных трёх точках. Для юстировки используется шестигранный ключ 2мм из комплекта, выполняется как вкручивание, так и ослабление юстировочных винтов, расположенных внутри отверстий с влогозащитными ниппелями. Ключ рекомендуется держать за короткий рычаг, чтобы не развить чрезмерное усилие при вкручивании.
Подключение.
Комплект VersWTSm 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 центроискатель и приемник, соединить их USB кабелем из комплекта, включить приемник и центроискатель. Центроискатель 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.
Распиновка разъёма и функции переключателей приёмника.
«Время до сна» (Time befor sleep) задает интервал бездействия датчика, через который он автоматически перейдет в Спящий режим 1. Выход из такого спящего режима – удержанием площадки нажатой 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 датчика или обрыв радиосвязи имеют такой же эффект, как и нажатие на площадку - на выходе OUT приемника появляется сигнал сработки датчика. Если же "Время до сна" установлено, то выключение датчика, или переход в сон, или обрыв радиосвязи не затрагивают выход OUT, но инициируют выход ERR. Это позволяет продолжать использовать второй подключенный датчик. При установленном "Время до сна" рекомендуется либо перед каждым измерением осуществлять 5-ти секундное нажатие на площадку для пробуждения, либо организовать проверку сигнала ERR и 5-ти секундное нажатие на площадку 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. Программная проверка Сигнала ошибки ставится сразу после поиска G38 (linuxcnc), G31(mach3), в случае выявления Сигнала ошибки измерение рекомендуется провести заново. 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 датчик 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 площадку для пробуждения.
«Зуммер» (Buzzer) активирует звуковой сигнал нажатия на площадку.
«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 с дополнительным датчиком (Vers PR или другим датчиком NPN-NC или NC типа) на один общий выход "OUT" по логической схеме "ИЛИ", при которой допускается независимое отключение любого из датчиков (например, если WTSm "ушел в сон", второй датчик останется в рабочем состоянии). Подключение показано на схеме ниже и использует в данном случае источник питания от WTSm, дополнительный датчик также может использовать и собственный источник питания.
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)
Вариант совместного подключения WTSm + WLR:
Расположение microUSB гнезда для подключения комплектного кабеля зарядки
Светодиодная индикация
- зеленый светодиод 1 короткий импульс каждые 2.5 секунды: датчик включен и готов к работе;
- красный светодиод горит: нажата площадка;
- зеленый светодиод постоянно горит или мигает 2 раза в секунду: нарушилась взаимосвязь с приемником, необходимо перезапустить (выкл.-вкл.) приемник, а затем датчик.
-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.
Использование.
В свободном доступе имеется программное обеспечение ProbeScreen и Auto Tool Measurement для удобной работы с Vers WTSm в системе LinuxCNC (ver.2.6 и выше),
Probe Wizard - в системе Mach3.