光柵數(shù)顯尺

光柵數(shù)顯尺的用途：
在精密機械加工行業(yè)和精密位移測量時常采用光柵尺做為測量傳感器，其后直接接入二次儀表，測量的精度主要有傳感器精度決定。隨著電子技術(shù)和單片機技術(shù)的發(fā)展，光柵傳感器在位移測量系統(tǒng)將得到更廣泛應(yīng)用，并逐步向智能化方向轉(zhuǎn)化。該測量系統(tǒng)采用光柵移動產(chǎn)生的己倍頻細分及數(shù)字化的輸出訊號與電子電路相結(jié)合來完成對位移量的自動測量，它具有判別光柵移動方向、預(yù)置初值、實現(xiàn)自動定位控制及過限報警、自檢和掉電保護以及誤差修正等功能。該產(chǎn)品已形成多種系列，品種齊全，制作精巧，技術(shù)精良，可供不同規(guī)格的各類機床、儀器數(shù)字化改造選用，量程從30毫米至3米。

1、各類測量機構(gòu)、儀器的位移測量：光學(xué)影像測量儀、光學(xué)投影儀、顯微鏡。

2、各類機床的數(shù)顯系統(tǒng)：車床、銑床、磨床、鏜床、鉆床、線切割、火花機、龍門銑床等。

3、可接PLC用于各類自動化機構(gòu)的位移測量。

組成：

光柵數(shù)顯尺是由光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成，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)整機構(gòu)等組成。以透射光柵為例，當(dāng)指示光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度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" 。嚴格地說，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。

特點：

1、先進的光學(xué)測量系統(tǒng)，滑動部采用己被驗證為可靠耐用的高精度五軸承系統(tǒng)設(shè)計， 保證光學(xué)機械系統(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)，超溥型（厚型）、性能可靠，安裝、維護、保養(yǎng)簡易。

3、信號線采用多層隔離線網(wǎng)遮四罩及金屬外殼保護防水、防生銹功能。

4、光源采用進口紅外發(fā)光二極管，體積小壽命長。

5、光柵尺尺身采用鋁型材，經(jīng)極處理，尺頭部分采用鋅合金壓鑄，防腐防蝕。

6、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。

7、具有高水平的抗干擾能力，高穩(wěn)定性、高速度、耐震動。

8、傳感器采用玻璃精密計量光柵作為測量基準器，能制作各規(guī)格的高精度光柵玻璃尺。

9、停電記憶采用E2PROM，免換電池，免維護，記憶十年。

10、振動過濾功能：對于要求高精度的機床，因此顯示分辨率1um（0.001mm），例如磨床等在加工時所產(chǎn)生的振動往往都超過1um，造成顯示數(shù)值產(chǎn)生來回跳動，令操作者看得眼花瞭亂。DELOS采用振動過濾器功能，利用精確的數(shù)學(xué)運算，在光學(xué)尺進行實時位置采樣后，將因機床加工時所產(chǎn)生的跳動過濾，而顯示平均位置值，令操作者更舒適地進行加工，同時減少在加工時人為的判斷誤差。

11、非線性誤差補正功能：由于機床或儀器通常要進行精確度加工或測量，受限于機床或儀器本身床臺的結(jié)構(gòu)及床臺的工藝制作水平以及環(huán)境溫度、濕度等影響，往往也達不到加工或測量的要求，因此必需以光學(xué)尺將磨床的精確度提升至可能的高極限。DELOS產(chǎn)品內(nèi)置了在CNC機械中被普遍使用的非線性誤差補正，將用戶的機床或儀器，提升至可能的高極限。

參數(shù)：
測量范圍： 50mm～3000mm
外形尺寸：200—3150mm
分辨率分為：5um（0.005mm）
單向重復(fù)精度：2um(0.002mm)
反向重復(fù)精度 3um(0.003mm)
柵距：0.02mm   柵線：50線對/mm
反應(yīng)速度：120m/min(0.005mm)  20m/min(0.001mm)
工作溫度：0-45℃        
存儲溫度：-20℃-70℃
輸出訊號：TTL 、EIA-422-A
供應(yīng)電壓：5V ±5%、24V
電纜線長：3m-10m(可加長)
光學(xué)測量系統(tǒng)： 透射式紅外線光測量系統(tǒng)，紅外線波長880nm

安裝

1、光柵尺安裝基面

安裝光柵尺位移傳感器時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上，更不能安裝在打底涂漆的機床身上。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機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，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達到這個要求，則需設(shè)計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（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，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達到讀數(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、機床光柵尺主尺安裝

將光柵主尺用M4螺釘上在機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床導(dǎo)軌運動方向的平行度，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，把M2螺釘*上緊。在安裝光柵主尺時，應(yīng)注意如下三點：

（1）在裝光柵尺主尺時，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，用一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、機床光柵尺讀數(shù)頭的安裝

在安裝讀數(shù)頭時，首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達到安裝要求，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)。

4、機床光柵尺限位裝置

光柵尺線位移傳感器全部安裝完以后，一定要在機床導(dǎo)軌上安裝限位裝置，以免機床加工產(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)盡量選用超出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量。

5、機床光柵尺檢查

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。

在機床上選取一個參考位置，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，光柵傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機床加工環(huán)境來講，鐵屑、切削液及油污較多。因此，光柵傳感器應(yīng)附帶加裝護罩，護罩的設(shè)計是按照光柵傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定，護罩通常采用橡皮密封，使其具備一定的防水防油能力。

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)閉電源后進行。

（2）盡可能外加保護罩，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴格防止任何異物進入光柵傳感器殼體內(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一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。

（5）為保證光柵尺傳感器使用的可靠性，可每隔一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）光柵傳感器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵傳感器即失效了。

（7）不要自行拆開光柵傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距，否則一方面可能破壞光柵傳感器的精度；另一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）光柵傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴重腐蝕作用的環(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。