青島金環(huán)機(jī)電設(shè)備有限公司

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，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。

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，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。光柵尺定義：光柵尺通過摩爾條紋原理，通過光電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字方式表示線性位移量的高精度位移傳感器。光柵線位移傳感器主要應(yīng)用于直線移動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量的精確顯示和自動(dòng)控制，廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)床加工量的數(shù)字顯示和CNC加工中心位置環(huán)的控制。該產(chǎn)品已形成系列，供不同規(guī)格的各類機(jī)床選用，

覆蓋幾乎全部金屬切削機(jī)床的行程。光柵尺分類如下：5V，12V，15V，24V的方波，細(xì)分尺，正弦尺，也有專為火花機(jī)提供的抗干擾能力強(qiáng)的正反碼信號尺，及與電腦數(shù)控機(jī)床相連的高功率光柵尺。結(jié)構(gòu)分寬尺和窄尺兩種。窄尺最長可做1米，寬尺30米內(nèi)任選。另外可分為敞開式和封閉式兩類。其中敞開式為高精度型，輸出波型為正弦波，主要用于精密儀器的數(shù)字化改造最高分辨率可達(dá)０.１um。封閉式則主要用于普通機(jī)床、儀器的數(shù)字化改造，輸出波型為方波。結(jié)構(gòu)光柵尺是有標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般固定在機(jī)床活動(dòng)部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。右圖所示的就是光柵尺的結(jié)構(gòu)。[1]光柵檢測裝置結(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(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）。GBC-Q系列光柵尺光柵尺定義：光柵尺通過摩爾條紋原理，通過光電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字方式表示線性位移量的高精度位移傳感器。光柵線位移傳感器主要應(yīng)用于直線移動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量的精確顯示和自動(dòng)控制，廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)床加工量的數(shù)字顯示和CNC加工中心位置環(huán)的控制。該產(chǎn)品已形成系列，供不同規(guī)格的各類機(jī)床選用，量程從50毫米至30米，覆蓋幾乎全部金屬切削機(jī)床的行程。光柵尺分類如下：5V，12V，15V，24V的方波，細(xì)分尺，正弦尺，也有專為火花機(jī)提供的抗干擾能力強(qiáng)的正反碼信號尺，及與電腦數(shù)控機(jī)床相連的高功率光柵尺。結(jié)構(gòu)分寬尺和窄尺兩種。窄尺最長可做1米，寬尺30米內(nèi)任選。另外可分為敞開式和封閉式兩類。其中敞開式為高精度型，輸出波型為正弦波，主要用于精密儀器的數(shù)字化改造最高分辨率可達(dá)０.１um。封閉式則主要用于普通機(jī)床、儀器的數(shù)字化改造，輸出波型為方波。

光柵尺主要應(yīng)用:

1、各類測量機(jī)構(gòu)、儀器的位移測量：彈簧試驗(yàn)機(jī)、三坐標(biāo)機(jī)、投影儀

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

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、最先進(jìn)的光學(xué)測量系統(tǒng)，采用可靠耐用的高精度五軸承系統(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)定位性和高等級測量精度。

2、傳感器采用密封式結(jié)構(gòu)，性能可靠，安裝方便。

3、采用特殊的耐油、耐蝕、高彈性及抗老化塑膠防水，防塵優(yōu)異，使用壽命長。

4、具體高水平的抗干擾能力，穩(wěn)定可靠。

5、光源采用進(jìn)口紅外發(fā)光二極管，體積小壽命長。

6、采用先進(jìn)的光柵制作技術(shù)，能制作各規(guī)格的高精度光柵玻璃尺安裝指導(dǎo)　　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。

一般將主尺安裝在機(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，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對機(jī)床靜止部件上，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對機(jī)床運(yùn)動(dòng)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(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)加工一件光柵尺基座。　　基座要求做到：(1)應(yīng)加一根與光柵尺尺身長度相等的基座（最好基座長出光柵尺50mm左右）。(2)該基座通過銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外，還需加工一件與尺身基座等高的讀數(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。

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(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螺釘徹底上緊。　　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，最好用一個(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)（或幾點(diǎn)）。(3)不能安裝卡子時(shí)，最好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(shí)，首先應(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。最后調(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)。

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，一定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝限位裝置，以免機(jī)床加工產(chǎn)品移動(dòng)時(shí)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(shí)，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(dòng)工作臺(tái)，觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常。　　在機(jī)床上選取一個(gè)參考位置，來回移動(dòng)工作點(diǎn)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(shí)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)是否一致。　　通過以上工作，光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機(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(jì)是按照傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定，護(hù)罩通常采用橡皮密封，使其具備一定的防水防油能力。[5]銑床數(shù)顯表產(chǎn)品特點(diǎn)：自動(dòng)分中功能，公/英制顯示。絕對/相對計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換功能；尺中儲(chǔ)數(shù)功能；線性誤碼差補(bǔ)償；斜線上分孔功能；圓周分孔功能；圓周弧加工功能。斜面加工功能。計(jì)算器功能，非線性誤差補(bǔ)償。一、數(shù)顯表技術(shù)參數(shù)1.電壓范圍：AC 80V～260V／50Hz～60Hz2.功耗：25VA3.坐標(biāo)數(shù)：二坐標(biāo)，三坐標(biāo)4.顯示：帶符號7位顯示（兩軸或三軸）數(shù)據(jù)信息窗采用八位米字顯示符號輸出5.倍頻數(shù)：4X6.顯示箱允許輸入信號：TTL方波7.允許輸入信號頻率：＞100KHz8.長度分辨率10μm、5μm、2μm、1μm、0.5μm9.操作鍵盤：輕觸鍵盤10.光柵尺：柵距為0.02mm、0.01mm，供電電源為＋5V，輸出兩路相差90°的TTL方波信號二、數(shù)顯表通用/加工功能：1：清零；2：預(yù)置數(shù)；3：公/英制轉(zhuǎn)換；4：絕對/相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；5：200組用戶坐標(biāo)顯示；6：停電記憶；7：1/2值功能鍵顯示；8：線性誤差修正；9：睡眠關(guān)機(jī)；10：200點(diǎn)輔助零位功能；11：自動(dòng)尋找零位功能；12：計(jì)算器功能；13：圓周分孔；14：斜線分孔；15：斜度加工；16：圓弧加工；17：車床功能（選配）；18：矩形內(nèi)腔漸進(jìn)加工；19：數(shù)字過濾；20：半徑/直徑顯示（選配）；21：RS-232-C接口（選配）；22：EDM輸出等.可滿足絕大多數(shù)機(jī)床加工使用. 1：計(jì)數(shù)頻響速度快，功能強(qiáng)大；2：壓鑄合金外殼，表面電噴塑處理，防塵耐磨，屏蔽性好；3：專業(yè)設(shè)計(jì)獨(dú)立電源，適應(yīng)范圍廣、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)；4：優(yōu)質(zhì)耐用的按鍵面板，更換簡單、方便5：直接在數(shù)顯表上進(jìn)行函數(shù)計(jì)算，方便加工等。三、安裝條件1.數(shù)顯表能在0℃～＋40℃的環(huán)境下工作。不得暴露在烈日或高溫。2.遠(yuǎn)離高電壓、大電流、強(qiáng)磁場的設(shè)備，光柵尺信號電纜線盡量遠(yuǎn)離電源線。3.避免金屬屑、油、水等進(jìn)入數(shù)顯表注意防塵防潮；不要將本裝置安裝在震動(dòng)較大或不穩(wěn)固的工作臺(tái)上。4.環(huán)境溫度在＋40℃時(shí)，空氣的相對濕度不超過50％，較低溫度時(shí)允許有較大相對濕度，由于溫度變化產(chǎn)生的凝露應(yīng)采取特殊的措施。三、安裝組合附件　　由于各種機(jī)床結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境不同，傳感器的安裝沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為了兼顧各種機(jī)床的安裝，本公司特制作各種組合附件供廣大用戶選用，有傳感器罩殼、安裝鋁條、數(shù)顯表安裝架、角鋁、安裝鋁板等。　　該數(shù)顯表廣泛使用于車床、銑床、磨床、線切割、搖臂鉆、電火花、鏜床、龍門鏜銑等各類機(jī)加工機(jī)床，有利于提高加工效率和加工精度。

一、應(yīng)用直線位移光柵傳感器數(shù)顯系統(tǒng)主要應(yīng)用于直線移動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)或精密位移的測量，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量的高精度顯示和自動(dòng)控制，已廣泛應(yīng)用于機(jī)床加工和儀器的精密測量。目前該產(chǎn)品已形成多種系列，品種齊全，制作精巧，精密技術(shù)，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、線切割改造、坐標(biāo)測量、投影測量等

二、選型1、按外型分有：50mm——3000mm 2、按分辨率分有：1um----5um 3、按供電電壓分有：5V----24V 4、按輸出信號分有TTL方波、TTL方波、HTL方波(5V、12V、15V、24V)、RS422信號、正弦電壓信號1Vp-p三、技術(shù)參數(shù)柵距：0.01mm(100線對/mm)、0.02mm(50線對/mm)、0.04mm(25線對/mm)精度：±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)一個(gè)絕對位置參考點(diǎn)(ABS)量程：1000mm以內(nèi)任意選擇我公司有光柵尺專業(yè)維護(hù)，數(shù)顯設(shè)備改造機(jī)床數(shù)顯安裝。