Digitalavleser

En digitalavleser er et måleapparat bestående av en skjerm som hvor man kan lese av målinger. De brukes mye innen maskinering, og har i tillegg ofte et tastatur samt andre tilleggsfunksjoner for å lette arbeidsoppgavene. Digitalavleseren gjør det enklere for maskinoperatøren å holde styr på posisjonen til arbeidsstykket i forhold til verktøyet. På noen typer verktøy oppnås dette med å vise arbeidsstykkets posisjon (som på en fres), mens på andre typer maskiner gjøres det med å vise verktøyets posisjon (som på dreiebenk, slipemaskin, osv.). Posisjonssignalene genereres av enkodere. Linære enkodere er mest vanlig, mens roterende enkodere som går langs sporene på maskinaksene brukes i noen tilfeller.

En digitalavleser med tre akser, samt funksjoner for å regne ut stigning, sirkel, konvertering mellom diameter og radius, bytte mellom absolutte og inkrementelle mål, samt bytte mellom metrisk og tommemål.

Digitalavlesere brukes i dag svært mye i industrien, særlig ved bearbeiding av metall ved hjelp av dreiebenker, sylindriske slipemaskiner, freser, overflatefreser, samt en del andre maskiner. Fordelene med digitalavlesere er at det blir enklere å gjøre raskt og nøyaktig arbeid.

Bruk av digitalavlesere er ikke nødvendigvis begrenset til manuelt drevne maskiner. CNC-maskiner kan som regel også styres manuelt, og vil i disse tilfellene ha en form for digitalavleser som kan simuleres i kontrollpanelet.

Skjerm

Skjermen viser posisjon for hver av aksene til maskinen eller arbeidsstykket. For en vanlig treakse fresemaskin vil dette si X-, Y- og Z-aksene, mens sofistikerte femakse-maskiner i tillegg har U- og W-akser. Dreiebenker og sylindriske slipemaskiner bruker som regel bare X-og Z-aksene, mens en plansliper kan bruke bare Z-aksen.

Vanlige funksjoner

Digitalavlesere har ofte mange ekstrafunksjonaliteter. Noen eksempler er:

• "Del-på-to"-funksjon: Tar verdien av en akse og deler den på to, kan brukes til å finne midten av et arbeidsstykke.
• Forhåndsinnstilte mål: Akseverdier kan skrives inn direkte, slik at de passer perfekt med tidligere målte eller beregnede verdier.
• Absolutt eller relativ modus: Posisjon til et kutt gitt ut ifra en tegning kan tas med en av de følgende metodene:
  • Absolutt: Koordinatene er i relativt et absolutte nullpunkt på arbeidsstykket (vanligvis ett av hjørnene eller i midten).
  • Relativ: Koordinatene er relativt et annet punkt, vanligvis siste punkt som ble maskinert.
• Bolthull: Boring av flere hull langs en bue uten å bruke et roterende bord.
• Helning: Beregne et kutt eller serie med hull langs en skråning eller diagonal.
• Minne: Kan lagre hundrevis eller tusenvis av koordinatpunkter.
• Kalkulator: En vitenskapelig kalkulator er ofte inkludert.
• Bytte mellom metriske og tommemål.

Lineære enkodere

Alle enkodere består av en skala festet til den bevegelige delen (arbeidsbordet, hovedsleide, kneet eller pinolen) og en avleser festet til delen som ikke beveger seg. Alle disse delene er utsatt for skade under maskinering, og beskyttes derfor ofte med metallokk eller lignende.

Glass-skala

Glass-skalaer er laget av strimler i høykvalitets glass med streker etset med jevne mellomrom slik at de danner en linjal med svært lite mellomrom (de minste er 5 µm fra hverandre). To optiske sensorer (fototransistorer eller fotodioder) er plassert svært nær hverandre for å lage en lineær enkoder. Når maskinaksen beveger seg vil de mørke målestrekene trigge de optiske enkoderne og utløse dem i rekkefølge. Dersom bevegelsen for eksempel er fra fra venstre til høyre vil enkoder A bli utløst for enkoder B. På denne måten vet datamaskinen at skalaen flyttes 5 µm til høyre. Dersom enkoder B blir utløst først vil datamaskinen derimot vite at bevegelsen foregår i den andre retningen.

Kommersielle enkodere er gjerne bygd inn i en aluminiumsboks med gummi beskyttelse på den siden hvor enkoderen glir. Glass-skalaer brukes primært hvor skjerming fra kjølevæske og spon er nødvendig, eller i tilfeller hvor det er nødvendig med en måleoppløsning på 5 µm eller bedre (f.eks. på planslipere).

Elektroniske skalaer

Istedenfor glass bruker elektroniske skalaer, et kretskort på en linjal av rustfritt stål brukes for å utløse minst to mikroelektroniske halleffekt-sensorer. Oppløsningen er begrenset til 10 µm, men til gjengjeld er halleffekt-sensorer er veldig motstandsdyktig mot støv og skitt, slik at skjerming fra kjølevæske og spon ikke er nødvendig. Elektroniske skalaer er mye rimeligere enn glass-skalaer.

Elektroniske skalaer er tilgjengelig med innebygde skjermer, og kan dermed brukes uavhengig av hverandre.

Ballskalaer

Ball-skalaer produsert av Newall Electronics bruker et elektromagnetisk felt for å detektere kulelagre i et rør. Løsningen selges under varenavnene Spherosyn og Microsyn. Disse enkoderne fungerer bare med Newall sine digitalavlesere.

Tannhjulskalaer

Disse modellene bruker en skinne med tenner og et passende tannhjul som ruller på skinnen. Det påstås at slike løsninger kan oppnå en nøyaktighet på 0.17 mm per meter, men mange brukere rapporterer bedre nøyaktighet i praktisk bruk nesten uten målbart avvik over flere meter. Rusk som kommer mellom skinnen og tannhjulet kan være en bekymring.

Pinolavleser

Vertikal pinolavleser

Vertikale pinotavlesere er en spesiell type digitalavleser som består av en datamaskin og en elektronisk skala integrert i en enkelt enhet. Vanligvis er disse batteridrevne. Navnet kommer av at de installeres på pinolen (en. quill) til fresen. Der disse monteres på maskinen er det helt vanlig at det spruter kjølevæske og spon eller skjer utilsiktede støt, og derfor er glassbaserte skalaer som brukes i konvensjonelle digitalavlesere dårlig egnet. Det faktumet at vertikale pinolavlesere plasseres rett foran der hvor maskinisten vanligvis står gir forøvrig god arbeidskomfort, ettersom avlesningsskjermen da er rett i nærheten av der maskinen styres fra. Det er heller ikke noen elektriske ledninger som kan bli fanget i pinolen.

Et veldig vanlig oppsett er å ha en vanlig digitalavleser med glass-skala på bordet til fresemaskinen i tillegg til en egen batteridrevet vertikal pinolavleser. Dette gir en oppløsning på 0.005 mm bordposisjon og 0.01 mm pinolposisjon. Begge overgår den gjengse oppfatningen om en forventet presisjon på 0.04 mm ved freseoperasjoner.

Horisontal pinolavleser

Horisontale pinolavlesere er svært like de vertikale, bortsett fra at de er designet for å bli installert horisontalt. Den eneste forskjellen er retningen på displayet og knappene. Horisontale pinolavlesere er ikke standardutstyr, og brukes stort sett bare i forskning og til kalibrering av annet målingsutstyr.