12
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺|24V光學(xué)尺|5V電子尺又稱光柵尺、光學(xué)尺,、電子尺,、計數(shù)尺、數(shù)顯尺,、導(dǎo)軌尺,、光標(biāo)尺,、測長尺、傳感尺,、*度尺等,。怡信光柵尺|TTL光柵尺又稱EASSON光柵尺。它包括：GS10,、GS11,、GS20、GS21,、GS30,、GS31等光柵尺。主要結(jié)合怡信EASSON數(shù)顯表ES-8A,、ES-12,、ES-14、ES-16,、ES-17怡信數(shù)顯表,。主要用在銑床、磨床,、車床,、鏜床、線切割,、電火花,、投影儀、影像儀,。
*,、PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺|24V光學(xué)尺|5V電子尺技術(shù)參數(shù)、外形尺寸：
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺又稱EASSON光柵尺,。它包括：GS10,、GS11、GS20,、GS21,、GS30、GS31等光柵尺,。
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺型號如下：
GS10系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺,，分辨率為5um,測量有效行程為100-1200mm，每隔50mm*個長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS11系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺,，分辨率為1um,測量有效行程為100-1200mm,每隔50mm*個長度規(guī)格，重復(fù)*度為2-3um.
GS20系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺,，分辨率為5um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS21系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺，分辨率為1um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS30系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺,，分辨率為5um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個長度規(guī)格，重復(fù)*度為2-3um.
GS31系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺,，分辨率為1um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個長度規(guī)格，重復(fù)*度為2-3um.
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺GS 系列光學(xué)尺技術(shù)規(guī)格 |
 |
| |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
|
概述
光柵尺,，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置,。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中,，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖,，具有檢測范圍大,，檢測*度*，響應(yīng)速度快的特點,。例如,，在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差,，以起到*個補償?shù)毒叩倪\動誤差的作用,。
光柵尺按照制造方法和光學(xué)原理的不同，分為透射光柵和反射光柵,。
結(jié)構(gòu)
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)床活動部件上,，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中,。右圖*示的就是光柵尺的結(jié)構(gòu)
光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源,、會聚透鏡,、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)特點和使用場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）。
光柵檢測裝置
工作原理
莫爾條紋
以透射光柵為例,，當(dāng)指示光柵上的線紋和標(biāo)尺光柵上的線紋之間形成*個小角度θ,，并且兩個光柵尺刻面相對平行放置時，在光源的照射下，位于幾乎垂直的柵紋上,，形成明暗相間的條紋,。這種條紋稱為“莫爾條紋” (右圖*示)。嚴(yán)格地說,，莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直,。莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱為莫爾條紋的寬度，以W表示,。
莫爾條紋
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ ,。
莫爾條紋具有以下特征：
(1)莫爾條紋的變化規(guī)律
兩片光柵相對移過*個柵距，莫爾條紋移過*個條紋距離,。由于光的衍射與干涉作用,，莫爾條紋的變化規(guī)律近似正(余)弦函數(shù),，變化周期數(shù)與光柵相對位移的柵距數(shù)同步,。
(2)放大作用
在兩光柵柵線夾角較小的情況下，莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω,、柵線角θ之間有下列關(guān)系,。式中，θ的單位為rad,，W的單位為mm,。由于傾角很小，sinθ很小,，則
W=ω /θ
若ω =0．01mm,，θ=0.01rad，則上式可得W=1,，即光柵放大了100倍,。
(3)均化誤差作用
莫爾條紋是由若干光柵條紋共用形成，例如每毫米100線的光柵,，10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋,，這樣?xùn)啪嘀g的相鄰誤差就被平均化了，消除了由于柵距不均勻,、斷裂等造成的誤差,。
檢測與數(shù)據(jù)處理
電子細(xì)分與判向法
光柵測量位移的實質(zhì)是以光柵柵距為*把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進(jìn)行測量。*分辨率的光柵尺*般造價較貴,，且制造困難,。為了提*系統(tǒng)分辨率，需要對莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分,，目前（2006年）光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法,。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋，隨著光柵的移動,，莫爾條紋也隨之上下移動,。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量。
在*個莫爾條紋寬度內(nèi),，按照*定間隔放置4個光電器件就能實現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能,。例如，柵線為50線對/mm的光柵尺,，其光柵柵距為0.02mm,，若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計數(shù)脈沖，這在工業(yè)普通測控中已達(dá)到了很*,。由于位移是*個矢量,，即要檢測其大小，又要檢測其方向,，因此至少需要兩路相位不同的光電信號,。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波,，通常采用由低漂移運放構(gòu)成的差分放大器,。由4個光敏器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2,，為得到判向和計數(shù)脈沖,，需對這兩路信號進(jìn)行整形，*先把它們整形為占空比為1：1的方波,。然后,，通過對方波的相位進(jìn)行判別比較，就可以等到光柵尺的移動方向,。通過對方波脈沖進(jìn)行計數(shù),，可以等到光柵尺的位移和速度。
二,、實物圖：
安裝在機(jī)床儀器設(shè)備上案列圖：
三,、的安裝方法及保養(yǎng)注意事項：
光柵尺線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（滑板）上,，隨機(jī)床走刀而動，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,，則必須增加輔助密封裝置,。另外，*般情況下,，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對機(jī)床靜止部件上,，此時輸出導(dǎo)線不移動易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對機(jī)床運動的部件上（如滑板）,。
1,、光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝光柵尺傳感器時，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)床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機(jī)床工作臺的主尺安裝面與導(dǎo)軌運動的方向平行度,。千分表固定在床身上,，移動工作臺，要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi),。如果不能達(dá)到這個要求,，則需設(shè)計加工*件光柵尺基座。
基座要求做到：(1)應(yīng)加*根與光柵尺尺身長度相等的基座（基座長出光柵尺50mm左右）,。(2)該基座通過銑,、磨工序加工,，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，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。
2,、光柵尺線位移傳感器主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺安裝面上,，但不要上緊，把千分表固定在床身上,，移動工作臺（主尺與工作臺同時移動）,。用千分表測量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運動方向的平行度，調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置,，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時,，把M2螺釘上緊。
在安裝光柵主尺時,，應(yīng)注意如下三點：
(1) 在裝主尺時,，如安裝超過1.5M以上的光柵時，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個主尺尺身中有支撐,。(2)在有基座情況下安裝好后,，用*個卡子卡住尺身中點（或幾點）。(3)不能安裝卡子時,，用玻璃膠粘住光柵尺身,，使基尺與主尺固定好。
3,、光柵尺線位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時,，*先應(yīng)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,。后調(diào)整讀數(shù)頭，使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度在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),。
4、光柵尺線位移傳感器限位裝置
光柵線位移傳感器全部安裝完以后,，*定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝限位裝置,，以免機(jī)床加工產(chǎn)品移動時讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺,。另外,，用戶在選購光柵線位移傳感器時，應(yīng)盡量選用超出機(jī)床加工尺寸100mm左右的光柵尺,，以留有余量,。
5、光柵尺線位移傳感器檢查
光柵線位移傳感器安裝完畢后,，可接通數(shù)顯表,，移動工作臺，觀察數(shù)顯表計數(shù)是否正常,。
在機(jī)床上選取*個參考位置,，來回移動工作點至該選取的位置。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同（或回零）,。另外也可使用千分表（或百分表）,，使千分表與數(shù)顯表同時調(diào)至零（或記憶起始數(shù)據(jù)），往返多次后回到初始位置,，觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否*,。
通過以上工作，光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了,。但對于*般的機(jī)床加工環(huán)境來講,，鐵屑,、切削液及油污較多。因此,，傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩,，護(hù)罩的設(shè)計是按照傳感器的外形截面放大留*定的空間尺寸確定，護(hù)罩通常采用橡皮密封,，使其具備*定的防水防油能力,。
使用注意事項
（1）光柵尺傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時應(yīng)關(guān)閉電源后進(jìn)行。
（2）盡可能外加保護(hù)罩,，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液,，嚴(yán)格防止任何異物進(jìn)入光柵尺傳感器殼體內(nèi)部。
（3）定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動,。
（4）為延長防塵密封條的壽命,，可在密封條上均勻涂上*薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上,。
（5） 為光柵尺傳感器使用的可靠性,，可每隔*定時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔,。
（6） 光柵尺傳感器嚴(yán)禁劇烈震動及摔打,，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂,，光柵尺傳感器即失效了,。
（7） 不要自行拆開光柵尺傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距,，否則*方面可能破壞光柵尺傳感器的*度,；另*方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線,，以而造成光柵尺報廢。
（8） 應(yīng)注意防止油污及水污染光柵尺面,，以免破壞光柵尺線條紋分布,，引起測量誤差。
（9） 光柵尺傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的環(huán)境中工作,，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面,，破壞光柵尺質(zhì)量。
