信和光柵尺的在實(shí)現(xiàn)普通機(jī)床半自動(dòng)化和數(shù)控機(jī)床全自動(dòng)化的作用

信和光柵尺的在實(shí)現(xiàn)普通機(jī)床半自動(dòng)化和數(shù)控機(jī)床全自動(dòng)化的作用：

光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵*般固定在機(jī)床固定部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床活動(dòng)部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。光柵檢測(cè)裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會(huì)聚透鏡、指示光柵、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場(chǎng)合分為直接接收式讀數(shù)頭(或稱硅光電池讀數(shù)頭、鏡像式讀數(shù)頭、分光鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵反射式讀數(shù)頭）。

信和光柵尺的在實(shí)現(xiàn)普通機(jī)床半自動(dòng)化和數(shù)控機(jī)床全自動(dòng)化的作用：

 光柵尺作為數(shù)控機(jī)床檢測(cè)元件，作用就如同人的眼睛，就是觀察該直線軸在執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的移動(dòng)指令后，這條直線軸是否能夠*地運(yùn)行到數(shù)控系統(tǒng)指令*向的位置。若數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，那么數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出直線軸的移動(dòng)指令后，直線軸是否能根據(jù)要求到達(dá)位置，則要通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試的*度和機(jī)械傳動(dòng)*度兩者來(lái)完成。但是數(shù)控機(jī)床使用時(shí)間達(dá)到*定程度以后，由于電氣調(diào)試參數(shù)的改變和機(jī)械誤差值增大等因素，這條直線軸很可能會(huì)跟數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，這時(shí)候就會(huì)使得檢測(cè)效果不能夠保持*，那么要想知道這個(gè)誤差從何而來(lái)，則需要維修人員就要對(duì)機(jī)床的*度進(jìn)行檢測(cè)。如果數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，就需要保持對(duì)機(jī)床的*度的檢測(cè)，因?yàn)?旦數(shù)控機(jī)床的*度存在誤差，很可能導(dǎo)致加工的產(chǎn)品*度出現(xiàn)超差甚至報(bào)廢，對(duì)廠商而言是不小的影響。  
        光柵尺的出現(xiàn)，能有效解決上述問(wèn)題。如果直線軸由于機(jī)械等原因沒(méi)有*到達(dá)位置，光柵尺作為位置檢測(cè)元件，會(huì)向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，令直線軸到達(dá)比較*的位置，直到光柵尺的分辨率分辨不出來(lái)。這時(shí)的光柵尺充當(dāng)了獨(dú)立于機(jī)床之外的*系統(tǒng)，像前面提到的人的眼睛*樣，*直觀察著直線軸的位置，使得直線軸能夠*地到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)要求的位置。       
        在制作新舊機(jī)床改造中，光柵尺的使用目的是使直線軸的運(yùn)行更加*。光柵尺并不能決定光柵尺數(shù)量的增加，而是取決于直線軸的機(jī)械部分的幾何*度。機(jī)械*度為主，光柵尺為輔，它的作用只能“錦上添花”。*般人對(duì)此的認(rèn)識(shí)存在偏差。如果機(jī)床的直線軸的幾何*度不足，比如*些車床Z軸采用直齒條進(jìn)行傳動(dòng)，反向間隙很大，即使該軸采用了光柵尺，該軸到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行指令位置附近，由于該直線軸的傳動(dòng)*度不*，也達(dá)不到應(yīng)有的目的，同時(shí)會(huì)在*位置前后會(huì)出現(xiàn)震蕩。 
        在數(shù)控機(jī)床中，光柵尺的作用是作為數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測(cè)元件，檢測(cè)機(jī)床的直線軸的實(shí)際位移是否和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令相符。

信和光柵尺的在實(shí)現(xiàn)普通機(jī)床半自動(dòng)化和數(shù)控機(jī)床全自動(dòng)化的作用：

在數(shù)控機(jī)床中，光柵尺的作用是作為數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測(cè)元件，檢測(cè)機(jī)床的直線軸的實(shí)際位移是否和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令相符。數(shù)控機(jī)床的加工*度除了由機(jī)床的機(jī)械部分決定外，光柵尺的*度（或稱“分辨率”）也是關(guān)鍵性的元件*。光柵尺*般由“定尺”和“動(dòng)尺”（讀數(shù)頭）及連接電纜組成。在*范圍內(nèi)，德國(guó)HEIDENHAIN(海德漢)作為光柵尺界的*，為數(shù)控機(jī)床的加工*度發(fā)揮了很大作用。西班牙FAGOR（發(fā)格）光柵尺目前應(yīng)用于*很多廠家，理*當(dāng)然成為***。光柵尺作為數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)元件，“*”在由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)直線軸發(fā)出的指令下是否*到達(dá)其位置。下面就光柵尺在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，光柵尺的安裝注意事項(xiàng)、調(diào)試方法及光柵尺對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械隱患的“*”作用闡述如下，*供參考。

*、光柵尺在數(shù)控機(jī)床上的作用

光柵尺作為數(shù)控機(jī)床直線軸的位置檢測(cè)元件，相當(dāng)于人的“眼睛”，就是“監(jiān)視”該直線軸在執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)的移動(dòng)指令后，該直線軸是否真正*地運(yùn)行到數(shù)控系統(tǒng)指令*要求的位置。如果數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出直線軸的移動(dòng)指令后，直線軸能否到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)要求的位置，*依靠數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試的*度和機(jī)械傳動(dòng)*度來(lái)保障。數(shù)控機(jī)床使用*段時(shí)間后，由于電氣調(diào)試參數(shù)的修改和機(jī)械誤差的加大等原因，該直線軸很可能和數(shù)控系統(tǒng)指令*要求的位置相差很多，這時(shí)候數(shù)控系統(tǒng)根本不知道，維修和操作機(jī)床的人員也不知道，要想知道這個(gè)差距，維修人員就要對(duì)機(jī)床進(jìn)行*度檢測(cè)。*以數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，就要定期對(duì)機(jī)床的*度進(jìn)行檢查，*不小心，*旦忘記檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的*度，很可能導(dǎo)致加工的產(chǎn)品*度超差甚至報(bào)廢。

如果數(shù)控機(jī)床的直線軸安裝了光柵尺，上述問(wèn)題就不用人來(lái)操心了，由光柵尺來(lái)完成這個(gè)使命。如果該直線軸由于機(jī)械等原因沒(méi)有*到達(dá)該位置，光柵尺作為位置檢測(cè)元件，會(huì)向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，使該直線軸能夠到達(dá)比較*的位置，直到光柵尺的分辨率分辨不出來(lái)。這時(shí)的光柵尺充當(dāng)了獨(dú)立于機(jī)床之外的*功能，象人的眼睛*樣，*直“監(jiān)視”著直線軸的位置，保證了直線軸能夠達(dá)到數(shù)控系統(tǒng)要求的位置。

光柵尺的*度取決于其分辨率，分辨率*低不同，價(jià)格就不同。光柵尺有玻璃光柵尺和鋼帶光柵尺之分。目前*上能做出的玻璃光柵尺的長(zhǎng)度約為3米長(zhǎng)，超過(guò)3米的光柵尺就要選用鋼帶尺。

在制作新機(jī)床或舊機(jī)床改造中，采用光柵尺的目的是增加直線軸的運(yùn)行*性。但能否增加光柵尺不*取決于是否購(gòu)買光柵尺，主要取決于該直線軸的機(jī)械部分的幾何*度。光柵尺不能取代機(jī)械的*度，它只能“錦上添花”。很多人在這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)上存在偏差。如果機(jī)床的直線軸的幾何*度很差，比如*些車床Z軸采用直齒條進(jìn)行傳動(dòng)，反向間隙很大，該軸即使采用光柵尺后，當(dāng)該軸到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行指令位置附近，由于該直線軸的傳動(dòng)*度不*，不但達(dá)不到應(yīng)有的目的，反而在*位置前后會(huì)出現(xiàn)震蕩。

數(shù)控機(jī)床的哪根直線軸安裝光柵尺要視實(shí)際情況而定。*般數(shù)控機(jī)床的X軸必須安裝光柵尺，數(shù)控磨床磨削產(chǎn)品中帶有錐度面時(shí)，*般為了保證加工的錐面的*度和表面質(zhì)量，其Z軸也安裝光柵尺。鏜銑機(jī)床的Z軸*般安裝光柵尺，其它軸視加工產(chǎn)品的*度而定。

二、光柵尺的選用、安裝注意事項(xiàng)、調(diào)試方法

1、光柵尺的選用

在選用光柵尺的型號(hào)時(shí)很多機(jī)床制造商或機(jī)床改造商容易憑自身想象，不和用戶溝通，zui后選用的型號(hào)不滿足用戶的要求。根據(jù)本人多年的維修、使用和改造數(shù)控機(jī)床經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為選用光柵尺時(shí)應(yīng)該考慮如下幾個(gè)問(wèn)題：

1.1 選用的光柵尺的信號(hào)輸出類型是差動(dòng)TTL還是1vpp?這要看數(shù)控系統(tǒng)采用哪個(gè)廠家的。該數(shù)控系統(tǒng)的位置反饋接口的信號(hào)類型是什么樣，就選用相應(yīng)型號(hào)的光柵尺。

1.2 采用玻璃光柵尺還是鋼帶光柵尺？玻璃光柵尺*般只能制作3米之內(nèi)，價(jià)格比鋼帶光柵尺貴，但玻璃光柵尺安裝、調(diào)試方便。鋼帶光柵尺在安裝時(shí)比較麻煩，安裝好后要調(diào)整鋼帶的松緊，以便*控制直線軸的位移。

1.3選用光柵尺的零參考點(diǎn)是增量式還是距離編碼型？用戶在機(jī)床開(kāi)機(jī)不回參考點(diǎn)時(shí)對(duì)機(jī)床的坐標(biāo)值是否有要求？如果機(jī)床的尺寸比較長(zhǎng)，為了方便，機(jī)床可以隨時(shí)回參考點(diǎn)，這樣比較方便，這時(shí)需要采用距離編碼型光柵尺。如果數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)依靠撞撞塊，就采用增量式的直線光柵尺。如果用戶要求在不需要回參考點(diǎn)的情況下就知道該直線軸的位置坐標(biāo)，可選用式光柵尺，否則選用增量式光柵尺。

光柵通常兩塊光柵尺組成，其中長(zhǎng)的*塊稱為主光柵或標(biāo)尺光柵，要求與行程等長(zhǎng)，短的*塊稱為指示光柵。在光柵測(cè)量系統(tǒng)中，通常把光源、指示光柵和光電元件組合在*起，稱為讀數(shù)頭。 
 莫爾條紋主要起放大作用，從公式W=ω/θ可以看出，由于θ角度非常小，因此莫爾條紋的紋距W要比柵距ω大得多，這樣，雖然光柵柵距很小，但莫爾條紋卻清晰可見(jiàn)，便于測(cè)量。

1.4 將來(lái)的光柵尺采用經(jīng)過(guò)過(guò)濾、干燥的壓縮空氣嗎？如果用，在購(gòu)買直線光柵尺時(shí)就要購(gòu)買過(guò)濾器和相應(yīng)的接頭等，同時(shí)告知用戶準(zhǔn)備氣源和壓縮空氣的過(guò)濾、干燥裝置。

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5μm24V接PLC*光柵尺(NPN）用途：

5μm24V接PLC*光柵尺(NPN）*般接在PLC的*速計(jì)數(shù)模塊上，光柵尺的柵距0.02mm,每*個(gè)柵距發(fā)出*個(gè)脈沖，如果光柵尺的分辨率為0.005mm，么經(jīng)過(guò)PLC四倍頻后得出mm/250個(gè)脈沖。0.001mm的光柵尺mm/1000個(gè)脈沖。可供不同規(guī)格的各類機(jī)床、儀器數(shù)字化改造選用，還可根據(jù)用戶的特殊需要進(jìn)行特殊制作。配套相應(yīng)的數(shù)顯系統(tǒng)可以用于車床改造、銑床改造、鏜床改造、磨床改造、火花機(jī)改造、鉆床改造、坐標(biāo)測(cè)量等。

5μm24V接PLC*光柵尺(NPN）技術(shù)參數(shù)：

標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)光柵尺技術(shù)參數(shù)
1、型號(hào)：LZ-200系列 
2、分辨率：0.2u----25u
3、電源電壓：5V----24V
4、輸出信號(hào):TTL方波、HTL方波（12V、15V、24V）、RS422信號(hào)、正弦電壓信號(hào)1Vp-p
柵距：0.02mm（50線對(duì)/mm）、0.04mm（25線對(duì)/mm）
*度：±0.008mm、±0.01mm、±0.015mm、（20℃ 1000mm）
參考標(biāo)記：間隔25mm、間隔50mm、間隔100mm、間隔200mm、或全量程任意位置設(shè)*個(gè)位置參考點(diǎn)（ABS）
量程：1000mm以內(nèi)任意選擇             
響應(yīng)速度：25m/min、 60m/min
工作溫度：0-45℃                  
存儲(chǔ)溫度：-40℃-55℃

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大型號(hào)光柵尺也就長(zhǎng)尺光柵尺
1、型號(hào)：LZ-400系列
2、分辨率：0.2u----25u
3、供電電壓：5V----24V
4、輸出信號(hào)分有TTL方波、HTL方波（12V、15V、24V）、RS422信號(hào)、正弦電壓信號(hào)1Vp-p
柵距：0.02mm（50線對(duì)/mm）、0.04mm（25線對(duì)/mm）
*度：±0.008mm、±0.01mm、±0.015mm、（20℃ 1000mm）
參考標(biāo)記：間隔25mm、間隔50mm、間隔100mm、間隔200mm、或全量程任意位置設(shè)*個(gè)位置參考點(diǎn)（ABS）
量程：1000-3000以內(nèi)任意選擇
響應(yīng)速度：25m/min、 60m/min
工作溫度：0-45℃                   
存儲(chǔ)溫度：-40℃-55℃

5μm24V接PLC*光柵尺(NPN）特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1、采用的PU材料制造出耐油、*彈性及*老化膠封。由工程師*心設(shè)計(jì)出zui的閉合角度和zui適中的軟硬度,保證zui的密封性能和zui少的磨擦阻力。
2、讀數(shù)頭滑動(dòng)部分結(jié)構(gòu)采用已被驗(yàn)證為zui可靠耐用的五軸承設(shè)計(jì),采用耐用的*五軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì),保證光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性,優(yōu)異的重復(fù)定位性和*等級(jí)測(cè)量*度。
3、采用美國(guó)Honeywell*的能AIGaAs紅外線發(fā)光管為光源。訊號(hào)強(qiáng)而穩(wěn)定,可靠性*。
4、彈簧的幾何設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)詳細(xì)的力學(xué)模型分析,并采用德國(guó)制彈簧鋼材制造。確保光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)就是在*速的移動(dòng)情下,仍能緊貼在光柵尺上無(wú)跳動(dòng)地滑行。

sino信和光柵數(shù)顯八大優(yōu)勢(shì)：

*：全部系列光柵數(shù)顯表的允許輸入光柵頻率A/B相*達(dá)5MHZ，達(dá)到當(dāng)今德國(guó)海德漢光柵尺的水平；

二：*采用16位，及32位，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)顯表的*廠家，令處理速度更快和功能*大；

三：數(shù)顯表坐標(biāo)軸zui多每軸達(dá)600點(diǎn)非線性補(bǔ)償，測(cè)量*度大幅度提*；

四：數(shù)顯表可進(jìn)行直線，斜線，圓弧，連續(xù)編程，連續(xù)加工（*發(fā)明）；

五：數(shù)顯表*個(gè)同時(shí)可采用連線顯示手持器，離線顯示及控制，特別適合大型設(shè)備機(jī)床的移動(dòng)操作使用（*發(fā)明）；

六：光柵尺行業(yè)zui小外觀尺寸的光柵尺KA-200，尺身尺寸為16*16毫米（結(jié)構(gòu)及外觀*）；

七：接長(zhǎng)尺可長(zhǎng)達(dá)100米（有多項(xiàng)自主發(fā)明）；

八：*速光柵尺分辨率在0.1um，其移動(dòng)速度在120m/min

用途：

1、各類測(cè)量機(jī)構(gòu)、儀器的位移測(cè)量（工具顯微鏡、三坐標(biāo)機(jī)、投影儀等）

2、各類機(jī)床的數(shù)顯系統(tǒng)（車床、銑床、磨床、鏜床、電火花、鉆床、線切割、小孔機(jī)等）

3、各類數(shù)控機(jī)床的配套使用（數(shù)控銑、加工中心、數(shù)控磨床等）

4、配接PLC,用于各類自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的位移測(cè)量.

光柵尺典型應(yīng)用:數(shù)控加工中心，機(jī)床，磨床，銑床，自動(dòng)卸貨機(jī)，金屬板壓制和焊接機(jī)，機(jī)器人和自動(dòng)化科技，生產(chǎn)過(guò)程測(cè)量機(jī)器，線性產(chǎn)品,直線馬達(dá),直線導(dǎo)軌定位。

安裝方法：

光柵尺位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機(jī)床的不同部位。*般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)（滑板）上，隨機(jī)床走刀而動(dòng)，讀數(shù)頭固定在床身上，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí)，則必須增加輔助密封裝置。另外，*般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上（如滑板）。

信和SINO光柵尺安裝基面

安裝光柵尺位移傳感器時(shí)，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機(jī)床身上，更不能安裝在打底涂漆的機(jī)床身上。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上。用千分表檢查機(jī)床工作臺(tái)的主尺安裝面與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的方向平行度。千分表固定在床身上，移動(dòng)工作臺(tái)，要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達(dá)到這個(gè)要求，則需設(shè)計(jì)加工*件光柵尺基座。

基座要求做到：

(1)應(yīng)加*根與光柵尺尺身長(zhǎng)度相等的基座（基座長(zhǎng)出光柵尺50mm左右）。

(2)該基座通過(guò)銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外，還需加工*件與尺身基座等*的讀數(shù)頭基座。讀數(shù)頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時(shí)，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達(dá)到讀數(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右。

主尺安裝

將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺(tái)安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動(dòng)工作臺(tái)（主尺與工作臺(tái)同時(shí)移動(dòng)）。用千分表測(cè)量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向的平行度，調(diào)整主尺M4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時(shí)，把M2螺釘*上緊。

在安裝光柵主尺時(shí)，應(yīng)注意如下三點(diǎn)：

(1)在裝主尺時(shí)，如安裝超過(guò)1.5M以上的光柵時(shí)，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個(gè)主尺尺身中有支撐。
(2)在有基座情況下安裝好后，用*個(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)（或幾點(diǎn)）。
(3)不能安裝卡子時(shí)，用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。

讀數(shù)頭安裝

在安裝讀數(shù)頭時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)安裝條件非常的有限，可以考慮使用附件，如角鋁、直板，*先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求，然后再安裝讀數(shù)頭，其安裝方法與主尺相似。zui后調(diào)整讀數(shù)頭，使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi)，其讀數(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi)。安裝完畢后，可以用大拇指接觸讀數(shù)頭與光柵尺尺身表面是否平滑、平整。