Thước quang hay thước quang học, thước đo quang học có tên tiếng anh là “Linear Scale & Digital Readout hay DRO” là thiết bị đo chiều dài khoảng cách bằng nguyên lý quang học, thiết bị hiển thị thông số dịch chuyển hay hành trình. Đây là sản phẩm hỗ trợ trong ngành cơ khí được sử dụng rộng rãi trong các loại máy công cụ như: Máy phay, máy tiện, máy cắt dây, …
Cấu tạo thước quang
Bộ thước quang hoàn chỉnh gồm: Màn hình hiển thị (DRO hay Digital Readout) và Thước quang (Linear scale). Ngoại lệ có thể không cần dùng màn hình hiển thị với thước quang kết nối PLC hoặc một số trường hợp khác theo yêu cầu riêng.
Màn hình hiển thị thước quang – Digital readout (DRO)
Màn hình hiển thị thước quang thông thường sử dụng hay có: Màn hình thước quang 1 trục, màn hình thước quang 2 trục, màn hình thước quang 3 trục, màn hình thước quang 4 trục. Tùy theo yêu cầu và mục đích sử dụng của máy công cụ thì chọn loại màn hình thước quang phù hợp. Cụ thể với máy phay thì hay sử dụng màn hình 3 trục, với máy tiện thì hay sử dụng màn hình 2 trục, với máy mài thì hay sử dụng màn hình 1 trục.
Ngoài ra, có trường hợp đặc biệt là màn hình hiển thị kết nối được với máy tính PC hoặc Laptop để ghi lại lịch sử hoạt động để phục vụ việc phân tích dữ liệu, quan sát hoạt động của máy để đưa ra những hướng sử dụng và cách vận hành phù hợp.
Thước quang – Linear scale
Thước quang hay có tên tiếng Anh là linear scale có cấu tạo gồm 2 phần chính là thân thước và đầu đọc. Thân thước vỏ ngoài làm bằng hỗn hợp nhôm ở giữa chứa tấm kính chia vạch. Đầu đọc hay mắt đọc phát ra tia quang khi di chuyển thì bắn quang lên tâm kính và truyền dữ liệu về màn hình hiển thị để người dùng có thể nhìn thấy được.
Thước quang có nhiều loại với độ chính xác, độ dày mỏng, cổng kết nối, tín hiệu khác nhau. Nhưng chủ yếu là quan tâm đến độ phân giải hay độ chính xác, tín hiệu và cổng kết nối.
Độ chính xác có nhiều loại từ 20µm, 10µm, 5µm, 2.5µm, 2µm, 1µm, 0.5µm, 0.2µm, 0.1µm. Nhưng thường dùng nhất là 5µm hoặc cần chính xác hơn thì dùng loại 1µm. Cái này phụ thuộc cấu tạo của đầu đọc và cần điều chỉnh trên màn hình hiển thị theo chế độ tương ứng thì màn hình sẽ hiển thị chính xác hành trình thước quang di chuyển.
Tín hiệu và cổng kết nối thì thường dùng 2 loại tín hiệu chính là TTL 5V, RS422 24V hoặc có thể tùy biến điện áp để đáp ứng với từng nhu cầu cụ thể. TTL 5V là dùng cho thước kết nối với màn hình hiển thị ở trên. RS422 24V là thước quang kết nối PLC nghĩa là sử dụng kết nối trực tiếp với bộ điều khiển PLC để điều khiển thước.
Hành trình thước quang tối đa thường làm đến khoảng 3100mm, với các hành trình lớn hơn đến 30 mét thì để đảm bảo độ chính xác và thuận tiện khi vận chuyển, người ta sẽ dùng thước từ (Magnetic Steel Tape Scale) hoặc thước Stainless Steel Tape Scale.
Công dụng của thước quang
Là dụng cụ dùng để đo khoảng cách chiều dài chính xác đến từng µm, được dùng để hỗ trợ các loại máy phay, máy tiện, máy cắt dây, máy bắn điện, máy doa, máy mài. Thước quang rất cần thiết cho ngành công nghiệp gia công cơ khí chính xác nói riêng và ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác cần đo kiểm độ chính xác đến từng µm vì nó giúp:
- Giảm thiểu tối đa sai sót khi gia công chi tiết, sản phẩm.
- Nâng cao năng suất lao động, giảm sự mệt nhọc của người vận hành.
Phân loại thước quang
Trên thị trường hiện nay có rất đa dạng các loại thước quang từ chất lượng tốt đến giá rẻ, để dễ dàng tham khảo và tìm hiểu thì có thể phân loại thước quang theo hai tiêu chí là theo quốc gia sản xuất và theo tên các loại máy công cụ.
Theo quốc gia sản xuất
Phân loại theo quốc gia sản xuất là xét theo thước quang được sản xuất hoặc kinh doanh bởi một doanh nghiệp tại quốc gia đó. Theo tiêu chí này thì trên thị trường Việt Nam có khá nhiều thước quang đến từ nhiều nước như: Thước quang Đài Loan, Thước quang Đức, Thước quang Hàn Quốc, Thước quang Nhật Bản, Thước quang Mỹ, Thước quang Tây Ban Nha, Thước quang Trung Quốc, Thước quang Việt Nam.
Thước quang Đài Loan
Các máy công cụ như máy phay, máy tiện, máy mài có nguồn gốc từ Đài Loan đang ngày càng phát triển và được thế giới đánh giá cao nên các hãng sản xuất phụ kiện như thước quang cũng phát triển theo. Các máy sản xuất mới sẽ gắn kèm thước quang luôn theo máy. các hãng thước quang nổi tiếng của Đài Loan gồm thước quang Sterling, thước quang Carmar.
Thước quang Đức
Các sản phẩm về khoa học và kỹ thuật xuất xứ từ Đức luôn đem lại sự hài lòng về chất lượng, sự bền bỉ. Với sản phẩm thước đo quang học cũng vậy thước quang Heidenhain là sản phẩm rất uy tín thường được dùng cho máy CNC có thiết kế đẹp, chất lượng tốt.
Thước quang Hàn Quốc
Các sản phẩm máy công cụ và phụ kiện trong đó có thước quang đến từ Hàn Quốc hiện cũng đang được thị trường đánh giá cao. Cái tên nổi bật nhất đó là thước quang Jenix với thiết kế đẹp mắt, cực kỳ là màn hình hiển thị rất nhỏ gọn, chắc chắn.
Thước quang Mỹ
Trong mảng này thì cái tên nổi bật nhất chính là thước quang Acu-Rite, một tên tuổi nổi tiếng được phát triển từ năm 1985 với sự kết hợp với hãng Heidenhain của Đức. Đến năm 2009 thì 2 hãng đã sáp nhập làm 1. Thước quang của Acu-Rite luôn được đánh giá cao và đáp ứng được yêu cầu cho máy công cụ, đặc biệt là thước cho máy CNC.
Thước quang Nhật Bản
Thước đến từ Nhật Bản là loại luôn được đánh giá cao từ các khách hàng trên toàn thế giới, đi kèm với sự phát triển của nền công nghiệp Nhật, các máy CNC, máy công cụ và kéo theo sự phát triển của nền công nghiệp phụ trợ như biến tần, thước đo. Tại Việt Nam thì các loại thước quang này thường đi kèm cùng các máy bãi. Các tên nổi bật nhất là: Thước quang Mitutoyo, thước quang Futaba, thước quang Sony, thước quang Makino.
Thước quang Tây Ban Nha
Cái tên nổi tiếng nhất mà các khách hàng sử dụng máy công cụ ở Việt Nam biết đến đó là thước quang Fagor. Ngoài ra, Fagor còn khá nổi tiếng với các thiết bị gia dụng. Họ là nhà sản xuất và thương mại lớn có trụ sở tại Xứ Basque, Tây Ban Nha.
Thước quang Trung Quốc
Các sản phẩm đến từ đất nước được mệnh danh là công xưởng của thế giới này là đa dạng nhất về cả chủng loại lẫn giá cả. Với rất nhiều lợi thế về mặt sản xuất khi vừa là đơn vị đi gia công thuê vừa là phát triển thêm các sản phẩm riêng, thậm chí làm nhá.i luôn. Nên khéo lựa chọn thì chúng ta sẽ lựa được các sản phẩm chất lượng cao với giá rất mềm. Để đảm bảo chuẩn thì nên lựa chọn các thương hiệu nội địa cũng là sự lựa chọn tuyệt vời rồi.
Để đảm bảo chất lượng thì nên lựa chọn các đơn vị uy tín, đặt ra nhiều câu hỏi về sản phẩm và xuất xứ của sản phẩm, chất lượng, chế độ bảo hành, thậm chí là chứng nhận xuất xứ nếu cần thiết để xác minh tính minh bạch của sản phẩm cũng như năng lực của nhà cung ứng.
Các thương hiệu nổi tiếng nhất: Thước quang Sinpo, thước quang Sino, thước quang Rational, Thước quang ADO, thước quang Defos, Thước quang Ditron, Thước quang Biga.
Thước quang Việt Nam
Trong thời gian gần đây do nhu cầu lớn từ thị trường thì các nhà sản xuất Việt Nam cũng đã bắt đầu quan tâm đến việc nghiên cứu và sản phẩm này. Đã có 1 số sản phẩm được ra mắt hoạt động cũng khá tốt tuy nhiên vẫn chưa thể triển khai đại trà được do vướng phải một thách thức rất lớn đến từ các sản phẩm của Trung Quốc.
Không những bị áp đảo, cạnh tranh gay gắt về chất lượng, về giá, về công nghiệp phụ trợ, mà còn về cả những thước quang làm gi.ả, nhá.i các sản phẩm của các thương hiệu lớn có uy tín lâu năm như: Sinpo, Rational, Sino. Hy vọng trong tương lai chúng ta sẽ có những sản phẩm mang thương hiệu thước quang Việt Nam với chất lượng tốt và cạnh tranh lại được với thị trường quốc tế.
Theo các loại máy công cụ
Phân loại thước quang theo các loại máy thì sẽ có các cách gọi tương đương theo từng máy đó để dễ phân biệt là sẽ dùng màn hình hiển thị mấy trục, tính năng tương ứng và cần bao nhiêu thước.
Thước quang máy phay
Là bộ thước cho máy phay (Milling Machine), thông thường sẽ gồm 1 màn hình hiển thị 3 trục cộng với 3 thước hành trình theo bàn máy sao cho thước hoạt động ổn định, an toàn trong cữ hành trình của mỗi trục. Tùy mỗi hãng thì sẽ có màn hình hiển thị chuyên biệt cho từng dòng máy.
Cụ thể nếu lắp cho máy phay thì sẽ dùng màn hình hiển thị chuyên cho máy phay, có thể màn hình 2 trục, hoặc 3 trục cho máy phay. Độ chính xác là 1µm hoặc 5µm. Tay bắt màn hình cũng là riêng phù hợp với cách vận hành của máy phay, sao cho thao tác với người vận hành là thuận lợi nhất.
Thước quang máy tiện
Thước quang máy tiện là bộ thước quang lắp và dùng cho máy tiện (Lathe Machine) thông thường sẽ gồm 1 màn hình hiển thị thước quang 2 trục đi kèm 2 thước trục x và thước trục z. Với 1 số hãng thì màn hình hiển thị thước quang cho máy tiện là thiết kế riêng và chỉ loại đó mới dùng cho máy tiện được. Cụ thể là chế độ đường kính bán kính có kí hiệu là 2L (L là lathe). Một số hãng khác ví dụ như thước quang Sinpo thì họ tích hợp 1 trong tất cả luôn nghĩa là màn hình hiển thị dùng cho máy nào cũng được gồm máy tiện, máy phay, máy mài,… đều được hết. Quan trọng là số trục cần lắp thước quang là bao nhiêu.
Có thêm 1 chú ý là màn hình hiển thị 2 trục cho máy tiện thường ký hiệu là X và Z, còn màn hình hiển thị thị thước quang 2 trục cho máy phay ký hiệu là X và Y.
Thước quang máy mài
Là loại thước dùng lắp cho máy mài (Grinder Machine) có thể dùng 1 trục hoặc loại 2 trục. Phổ biến hơn cả là loại 1 trục gồm 1 màn hình hiển thị thước quang 1 trục + 1 thước quang. Độ chính xác thì tùy theo nhu cầu sử dụng, phổ biến vẫn là loại 5µm, nếu máy mài còn tốt thì dùng loại 1µm. Ký hiệu của màn hình hiển thị có chữ G nghĩa là Grinder. Cụ thể màn hình hiển thị 1 trục của thước quang Sinpo có ký hiệu là DRO-1G
Thước quang máy cắt dây
Về thước quang học cho máy cắt dây (EDM Wire Cutting Machine) thì cũng tương tự như cho máy mài, thông thường 1 trục, tuy nhiên tùy theo nhu cầu thì có thể dùng thước 2 trục. Độ chính xác cũng vậy, thông thường là 5µm, nếu yêu cầu chính xác hơn thì dùng loại 1µm. Về màn hình hiển thị thì không có yêu cầu đặc biệt gì dùng cho máy phay, máy tiện đều sử dụng cho được máy cắt dây này.
Thước quang máy xung
Với thước cho máy xung cũng tùy thuộc vào hành trình thước cần sử dụng mà có thể yêu cầu bộ thước 2 trục, 3 trục với độ chính xác là 5µm hoặc 1µm.
Thước quang máy chấn
Thường thì máy chấn không cần dùng thước vì độ chính xác không yêu cầu cao, nhưng để tăng năng suất lao động và giảm sai sót thì nếu có điều kiện thì các chủ máy cũng nên đầu tư 1 bộ thước. Với máy chấn thì chỉ cần dùng độ chính xác là 5µm là quá đủ rồi.
Thước quang máy doa
Thước dùng cho máy doa thông thường cũng chỉ cần dùng đến độ chính xác 5µm là đủ, lắp cho máy doa thì cũng giống như lắp cho máy phay nên sử dụng bộ thước quang 3 trục gồm 1 màn hình hiển thị 3 trục kết hợp với 3 thước quang.
Thước quang máy cưa gỗ
Với máy cưa gỗ thì cũng không yêu cầu độ chính xác cao và phần đa là không nghĩ đến ứng dụng thước quang, tuy nhiên để đáp ứng yêu cầu của công việc, thao tác thuận tiện nhanh chóng, tăng năng suất lao động và nếu có điều kiện vẫn có thể sử dụng thước quang để tăng hiệu quả công việc.
Theo hành trình, độ chính xác, tín hiệu, độ dày mỏng của thước quang
Phân loại thước quang theo độ chính xác: Có loại 1µm, 5µm, 10µm nhưng phổ biến nhất vẫn là loại 5µm, chính xác hơn thì dùng loại 1µm.
Phân loại theo tín hiệu: Có 2 loại tín hiệu hay dùng là TTL 5V dùng kết nối với màn hình hiển thị, RS422 để kết nối với bộ điều khiển PLC không cần qua kết nối với màn hình hiển thị, chân cắm thì có thể là chân tròn hoặc dạng cổng com. Thông thường dùng cổng com.
Phân loại theo độ dày, mỏng của thước: Có nhiều loại khác nhau để tùy biến với từng không gian lắp đặt, đặt biệt là không gian hẹp thì cần thước mỏng, dẹt. Tuy nhiên để tránh nhiều model và dễ thay thế khi có sự cố thì nhà phân phối thường chỉ chọn 1 loại đến 2 loại. Cụ thể như hãng Sinpo mà thuocquang.com phân phối thì thường dùng 2 loại: 1 là JCXE cho hành trình từ 50mm-1200mm, 2 là JCXG dùng cho thước có hành trình từ 1300mm- 3100mm.
Giá thước quang
Giá thước cũng có đa dạng rất nhiều loại, các thước của Đức, Mỹ, Nhật thì luôn có giá nhỉnh hơn hẳn các của các hãng khác. Của Trung Quốc là đa dạng nhất rẻ, cao đều có nhưng cũng không cao bằng hàng của các nước ở trên. Các loại có thương hiệu như Sinpo, Rational, Sino thì giá hợp lý và chất lượng tốt, một vài thương hiệu mới nổi thì có giá rẻ hơn hoặc chủ động làm vật liệu kém để cạnh tranh về giá.
Chú ý là trong thị trường Trung Quốc với nhau đã có hiện tượng làm giả các thương hiệu tốt là Sinpo, Rational, Sino. Nên việc lựa chọn cũng nên tìm các đơn vị có uy tín để được đảm bảo.
Lựa chọn thước quang
Với việc rất đa dạng các loại thước trên thị trường thị việc lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng khá dễ dàng. Kết hợp thông tin giữa các tiêu chí lựa chọn của riêng cá nhân, doanh nghiệp với các tiêu chí đánh giá độ uy tín của nhà phân phối thì sẽ nhanh để có sản phẩm phù hợp với nhu cầu.
Cụ thể tiêu chí có thể là sản phẩm xuất xứ từ đâu? Có dễ dàng thay thế, lắp đặt không? Giá cao hay thấp? Độ bền bỉ như thế nào? Các ưu điểm của sản phẩm là gì? Đơn vị phân phối đã lắp đặt được nhiều chưa?
Hãy đặt thật nhiều câu hỏi để hỏi nhà chính nhu cầu của mình kết hợp với các câu hỏi cho nhà phân phối thì lúc đó việc lựa chọn thước quang nào phù hợp sẽ đơn giản hơn rất nhiều.
Lắp đặt thước quang
Nhìn chung việc lắp thước quang không khó khăn, chỉ lưu ý cẩn thận, tỉ mỉ một chút trong việc căn chỉnh và rà gá thước là việc lắp đặt đã được hoàn thành. Với nội dung này thì thuocquang.com đã làm 1 bài viết rất chi tiết thực tế gồm cả hình ảnh và video chi tiết để giúp các bác nào quan tâm tham khảo.
Hướng dẫn sử dụng thước quang
Việc sử dụng thước quang đúng cách theo khuyến cáo của nhà sản xuất là cách tốt nhất để bảo vệ, nâng cao tuổi thọ của thước và trên hết là sử dụng tốt, đáp ứng cho công việc sản xuất, nâng cao chất lượng thành phẩm và sự hiệu quả, thoải mái của người vận hành.
Sử dụng an toàn nâng cao tuổi thọ của thước quang
Khi lắp thước thì nên lắp đầu đọc hướng xuống phía dưới để không bị đọng chất lỏng hoặc bị vướng. Trường hợp lắp ngang thước thì phải dùng bao che chắn cẩn thận. Bao che được khuyên dùng trong mọi trường hợp dù để đầu đọc hướng xuống hay nằm ngang. Khi kết thúc công việc hãy vệ sinh sạch sẽ bằng súng hơi để thước luôn khô ráo và không bị phoi bám vào.
Tăng khả năng vận hành hiệu quả khi sử dụng thước quang
Với mỗi màn hình và thước đều có tính năng đi kèm hữu ích, áp dụng triệt để tận dụng tốt nhất các tính năng ứng với từng loại máy như máy phay, máy tiện, máy mài. thuocquang.com sẽ cố gắng sưu tầm đầy đủ các tài liệu hướng dẫn sử dụng của các nhà sản xuất phổ biến tại Việt Nam như Sinpo, Rational, Sino, Mitutoyo, Sony, Futaba, ….
Sửa chữa thước quang
Về việc sửa chữa thước quang thì thông thường các lỗi mắc phải thì hay xảy ra đối với thước quang, màn hình hiển thị rất hiếm khi bị lỗi trừ khi bị va đập, tác động mạnh hoặc làm từ những nguyên liệu rẻ tiền nên dễ xảy ra lỗi hoặc hỏng (Thường là ở các sản phẩm bộ thước quang giá rẻ do làm giá thấp để tối ưu chi phí). Nếu có sửa thì sẽ kiểm tra mạch điện, IC để tác động hoặc thay main mới.
Quay lại với việc thước quang bị hỏng thì sửa chữa như thế nào? Nếu bị va đập làm cong, hỏng, vỡ kính ở trong thì phải thay thân thước nếu đầu đọc không bị lỗi. Ngược lại, nếu đầu đọc bị hỏng vì 1 lý do nào đó như mạch bị chập, hiển thị chập chờn, rách do bị kéo quá cữ hành trình mà thân thước không hỏng thì có thể xem có hàn, nối lại dây hoặc nặng hơn nữa thì thay thế đầu đọc là xong. Các sản phẩm Sinpo do chúng tôi phân phối chấp nhận thay lẻ, thay rời từng bộ phận như này rất tiện và tiết kiệm chi phí cho khách hàng.
Như đã nói ở phần trên màn hình rất hiếm khi hỏng nên trong trường hợp mà màn hình vẫn dùng tốt nhưng thước hỏng, nhưng lại của hãng khác thì làm như thế nào? Do hiện tại rắc cắm giữa các hãng là không thống nhất, có dạng tròn, dạng cổng com, gần đây thì các hãng đã dần chuyển sang hết cổng com 9 chân. Tuy nhiên, các hãng lại đảo vị trí tín hiệu trong rắc cắm nên cần có sơ đồ chuyển đổi để hàn gắn lại. Các phần việc này, thuocquang.com chúng tôi đã thực hiện rất nhiều trường hợp thực tế kết hợp thước quang Sinpo với màn hình hiển thị của Sony, Futaba, Mitutoyo, Jenix, Rational, Easson. Qua đó tối ưu và tối ưu, tiết kiệm rất tốt cho các khách hàng của chúng tôi.
Nguồn: thuocquang.com
Link gốc bài viết: https://thuocquang.com/thuoc-quang/