گوشه یاب یا تاچ پراب – همه آنچه که باید بدانید
1. گوشه یاب یا تاچ پراب چیست؟
گوشه یاب (Edge Finder) یا تاچ پراب (Touch Probe) ابزار ساده‌ای است که برای تعیین لبه‌های قطعه کار یا مرکز یک سوراخ استفاده می‌شود. مدل مکانیکی یا فنری گوشه یاب متشکل از دو قسمت استوانه‌ای است که توسط فنری که از مرکز هر دو سیلندر عبور می‌کند، به یکدیگر متصل می‌شوند. استوانه دوم با استوانه اول می‌چرخد. محور اصلی دو استوانه همیشه موازی است و استوانه‌ها در وجه جفت‌شده قادر به لغزش روی یکدیگر هستند. بنابراین استوانه دوم می‌تواند حول محوری متفاوت، اما همیشه موازی با محور اول بچرخد. هنگامی که استوانه دوم به لبه جسم نزدیک می‌شود، در راستای استوانه اول قرار دارد. زمانی که فاصله افقی قطعه کار تا محور ساقه دقیقاً برابر با شعاع استوانه دوم باشد، استوانه دوم کاملاً به صورت هم محور با ساقه می‌چرخد. یک جابجایی بسیار کوچک در جهت قطعه کار باعث می‌شود تا استوانه دوم در امتداد لبه قطعه کار جابجا شود.
2. انواع گوشه یاب
گوشه یاب‌ها درون یک فشنگی کولت یا سه نظام قرار می‌گیرند و در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف ساخته می‌شوند. آن‌ها می‌توانند از انواع مکانیکی (فنری)، الکترونیکی (نوری بوقی) و اپتیکی باشند. در اینجا نگاهی به أنواع گوش یاب می‌اندازیم تا مزایا و معایب هر کدام را بهتر درک کنید.
1.2. گوشه یاب مکانیکی یا فنری
گوشه یاب‌های مکانیکی در کاربردهای ماشینکاری برای تعیین فاصله مشخص در لبه یک قطعه کار استفاده می‌شوند. آن‌ها باید قبل از انجام هر کاری بر روی دستگاه بسته شوند. گوشه یاب‌های مکانیکی از دو استوانه هم مرکز تشکیل شده‌اند که به کمک یک فنر در کنار هم قرار گرفته‌اند. اسپیندل دستگاه باید بچرخد تا گوشه یاب فعال شود. استوانه‌های هم مرکز باید به گونه‌ای جابجا شوند که دو نیمه در حین چرخش کمی تکان بخورند.
2.2. گوشه یاب الکترونیکی (نوری بوقی)
گوشه یاب الکترونیکی یا نوری بوقی که گاهی اوقات (به اشتباه) دیجیتالی نیز نامیده می‌شود، ابزاری است که می‌تواند لبه‌های قطعات کار و همچنین جابجایی ارتفاع را تعیین کند. این ابزار بر روی یک اسپیندل غیر چرخشی کار می‌کند که یک مزیت بزرگ نسبت به همتای مکانیکی آن است. این ابزار با باتری کار می‌کند و با روشن شدن LED داخلی آن (معمولاً قرمز) هنگامی که مدار الکتریکی تشکیل شده توسط ابزار، قطعه کار و دستگاه در حالت بسته است، کار می‌کند. بنابراین هنگامی که گوشه یاب قطعه کار را لمس می‌کند، چراغ روشن می‌شود که از طریق دهانه‌های کیس قابل مشاهده است.
گوشه یاب الکترونیکی به روشی مشابه مدل مکانیکی کار می‌کند. با این تفاوت که گوشه‌های قطعه با یک چراغ LED نشان داده می‌شود نه با تغییر حالت پراب دستگاه. تفاوت دیگر این است که نیازی به چرخش اسپیندل برای عمل کردن مدل الکترونیکی نیست.
3.2. گوشه یاب اپتیکی یا لیزری
گوشه یاب لیزری از نور برای پیدا کردن گوشه قطعه کار استفاده می‌کند. سنسور نوری مجموعه‌ای از لنزها را در اختیار دارد که نور بازتاب شده از آن عبور می‌کند. نور روی دوربینی متمرکز می‌شود که شامل یک تراشه نوری با آرایه پیکسلی حساس به نور است. این تراشه اطلاعاتی همچون مقدار شدت نور را به یک سیگنال الکترونیکی با یک مقدار متناظر برای هر پیکسل تبدیل می‌کند. یک لبه با تعیین محلی که مقدار مقیاس بین دو پیکسل همسایه به شدت تغییر می‌کند، پیدا می‌شود. با ترکیب این اطلاعات با یک دستگاه مختصات، دستگاه قادر به شناسایی گوشه‌ها است.
3. نحوه استفاده از گوشه یاب
- مرحله 1: بررسی کنید که قطعه کار شما تمیز باشد و لبه‌های آن صاف باشند. اگر لبه‌های قطعه صاف نیستند، باید آن‌ها را با استفاده از دستگاه‌های دستی مانند سوهان یا ماشینی مانند دستگاه سنگ‌زنی، صاف کنید. این کار برای اطمینان از اینکه لبه یاب به درستی کار می‌کند ضروری است.
- مرحله 2: قطعه کار را در گیره دستگاه ببندید.
- مرحله 3: گوشه یاب را درون یک فشنگی کولت یا سه نظام نصب کنید و ابزار را روی اسپیندل ماشین خود محکم نمایید.
- مرحله 4: پراب را از مرکز خارج کنید تا بتوانید هنگام روشن شدن دستگاه، لرزش دو قسمت را ببینید.
- مرحله 5: دستگاه را روشن کنید، اسپیندل را روی 1000 دور در دقیقه تنظیم نمایید.
- مرحله 6: جدول دستگاه را به صورت طولی روی محور x حرکت دهید تا قسمت پایین گوشه یاب فقط با یک قسمت از قطعه کار تماس پیدا کند. با نزدیک شدن گوشه یاب به لبه قطعه کمتر شروع به تکان خوردن می‌کند. هنگامی که گوشه یاب با لبه تماس پیدا می‌کند، دو قسمت استوانه‌ای به حالت افست در می‌آیند.
- مرحله 7: به محض اینکه این اتفاق افتاد، محور x را در صفحه نمایش بازخوانی دیجیتال (DRO) صفر کنید.
- مرحله 8: گوشه یاب را از قطعه کار دور کنید.
- مرحله 9: آن را به سمت قسمت دیگر قطعه حرکت دهید. گوشه یاب را دوباره به سمت لبه قطعه حرکت دهید تا صحت محل لبه را بررسی کنید. وقتی لبه یاب افست شد به لبه قطعه رسیده‌اید.
- مرحله 10: زانوی دستگاه را رها کنید (میز را پایین بیاورید) تا گوشه یاب قسمت بالای قطعه را لمس کند.
- مرحله 11: برای قرار دادن مرکز اسپیندل به طور مستقیم روی لبه واقعی قطعه، باید میز را به اندازه نصف قطر پراب حرکت دهید. به عنوان مثال، اگر قطر پراب تماسی 0.2 اینچ باشد، باید میز را 0.1 اینچ دیگر حرکت دهید، تا زمانی که DRO مقدار 0.1 اینچ را در محور x نشان دهد.
- مرحله 12: یک بار دیگر محور x را در DRO صفر کنید.
گوشه یاب اکنون مستقیماً در مرکز لبه قطعه قرار می‌گیرد. این روش را تکرار کنید تا لبه مقابل را پیدا کنید. سپس می‌توانید از گوشه‌ای که دو لبه را به هم وصل می‌کند، به‌عنوان نقطه مرجعی برای ماشینکاری سوراخ‌ها یا شیارها استفاده کنید.
4. قسمت‌های تشکیل دهنده گوشه یاب مکانیکی
- پراب: پراب قسمت کار گوشه یاب است که توسط فنر کششی به ساقه ابزار متصل می‌شود. هنگامی که پراب با لبه قطعه تماس پیدا می‌کند، فنر باعث می‌شود که از پراب با ساقه تراز خود را از دست بدهد.
- ساقه: ساقه بدنه اصلی گوشه یاب است. هنگام استفاده از گوشه یاب‌ها، توجه به قطر ساقه مهم است. زیرا قطر ساقه باید پس از پیدا شدن لبه قطعه جبران شود.
- پیشانی (سر): پیشانی قسمتی است که درون یک کولت یا سه نظام قرار می‌گیرد که بر روی اسپیندل دستگاه نصب می‌شود.
