数控机床手持单元的类型和应用探讨

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0 `; V4 J0 O. J9 T" p8 l6 R1. 手持单元（电子手轮）的应用
: V5 w9 Z7 w4 J手持单元（Handheld terminal）用于数控机床或机器人的控制，在某些资料中又被称为电子手轮或者手持脉冲发生器。手持单元在操作人员进行CNC数控机床的工作原点设定、对刀、、步进微调、中断插入操作或手动编程加工时有普遍的应用。手持单元的应用不仅限于CNC数控机床，还包括机器人、自动化生产线、激光切割机、木工加工机械、折弯机械和印刷机械等领域。
2. 手持单元的主要类型
目前，应用于数控机床的手持单元主要有两大类：带电缆的手持单元和无线手持单元。其中，带电缆的手持单元分为带显示器和不带显示器两种基本形式。
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! V5 b. `/ ~( ]* ~7 G4 ^7 a2.1 带电缆的手持单元
8 U% F( e) m. \3 X' T2 x2.1.1 带电缆、无显示器的手持单元
当前在数控机床领域最常见的手持单元一般带电缆，无显示器，主要用于中低端CNC数控机床。在此情形下，一般需要操作人员一边观察CNC数控机床的控制系统显示器，一边进行手持单元的操作。由于大型数控机床行程大，控制系统显示器距离待操作工件较远，不具备显示器的手持单元应用十分困难。同时，操作过程中由于加工环境较为恶劣，电缆在拖拽过程中极易损坏，维修率很高。
% [9 w1 m; b, f$ i1 }4 ^3 L同时，由于传统手持单元的机械特性决定了现有手持单元存在尺寸大、重量高（通常超过1.2 kg）、控制轴数过少等缺点。
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  q. E  L# z% `2.1.2 带电缆、有显示器的手持单元
8 u& n8 S& |+ _. P针对中高档数控机床，主流的数控系统制造商如西门子公司等提供带显示器的电缆版本手持单元。一般而言，此类手持单元配备显示4行数据的LCD显示器，能够显示轴的位置信息和状态等基本信息。在重型数控机床的应用中，由于此类手持终端带电缆，移动距离有限且电缆的牵拽不便，机床制造商通常采用两个手持终端并行操作。
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) n* r5 h3 W4 G3 r2.2 无线手持单元
0 F9 x2 A* s; T5 B2.2.1 无线手持单元基本功能
随着高端、大型数控机床和其他自动化机械的要求以及无线电子技术的发展，近年来已经有企业研发出无线手持单元。意大利Sintesi SpA.公司的超紧凑彩显无线手持单元应用于数控机床和机器人以及自动化生产系统。
使用无线手持单元，能够在距离机床操作面板较远的位置进行工件的对刀和微调等操作，无需担心电缆问题，操作人员可以自由的移动。无线手持单元能够将数控系统大部分的操作信息集成到5’’彩色显示屏幕上，可以在很大程度上代替部分操作面板的功能。
Sintesi无线手持单元的其主要特点有：
# {0 ]$ a" {: p9 v: R+ f4 e7 f% ~2 J* X* 无线操作，让操作人员随意移动（无线版本手轮可支持50米的距离）
5 G/ I1 I" R, u( q2 ?* 5寸彩色显示触摸屏，可显示任意多轴
* 格外轻巧（750克），尺寸紧凑（215x115x66 mm）
1 K& L' W, m- E* 用户自定义功能的按钮面板
* 人体工学设计，操作舒适
* 适合多种数控系统，特别是SIEMENS和FANUC
# S5 V7 h! g' P+ a( }2 o$ G* 安全保证（符合SIL 2 (EN62061)/PL d (ISO13849-1)安全标准）
% G- R7 Q* u+ ~除具备通用手持单元的急停按钮、进给轴/主轴速度调整手轮、倍率调整、进给旋钮等功能外，无线手持单元特别增加了5’’彩色触摸显示器，具有良好的图形化界面，通过RS 422接口（或其他接口）与数控系统通讯，支持任意多数控机床运动轴。http://www.steelwin.com/upimage/2011/1112061323150564.jpg
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1 t' U! \1 S9 G, [" X2.2.2 无线手持单元的可操作性和安全性
! M3 k' V$ }7 M6 C, F. ^; ~作为无线操作，安全性是机床制造商最关心的问题。针对安全性考虑，无线手持单元有双密钥，一个插在数控机床的控制系统端，一个插在无线手持单元上。仅在两个密钥配对时，手持单元对数控机床的操作才被激活。同时，通过更换不同的密钥，可用一个手持单元操作多台数控机床。
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综上，随着现代数控技术的发展，数控机床对于其关键部件的功能性要求越来越高。以手持单元为例，我们有理由相信，数控机床尤其是高档数控机床将会从传统的带电缆手持单元向创新的无线手持终端升级。

洪哥

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