光柵是結(jié)合數(shù)碼科技與傳�(tǒng)印刷的技�(shù),能在特制的膠片上顯�(xiàn)不同的特殊效�。在平面上展示栩栩如生的立體世界,電影般的流暢動畫片段,匪夷所思的幻變效果。光柵是一張由條狀透鏡組成的薄片,�(dāng)我們從鏡頭的一邊看過去,將看到在薄片另一面上的一條很�(xì)的線條上的圖�,而這條線的位置則由觀察角度來決定。如果我們將這數(shù)幅在不同線條上的圖像,對�(yīng)于每個透鏡的寬�,分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上,�(dāng)我們從不同角度通過透鏡觀�,將看到不同的圖像。光柵尺:其實起到的作用是對刀具和工件的坐�(biāo)起一個檢測的作用,在�(shù)控機(jī)床中常用來觀察其是否走刀有誤�,以起到一個補(bǔ)�?shù)毒叩倪\動的誤差的補(bǔ)償作�,其實就象人眼睛看到我切割偏沒偏的作�,然后可以給手起到一個是否要�(diào)整我是否要改變用力的�(biāo)�(zhǔn)�
光柵尺位移傳感器(簡稱光柵尺�,是利用光柵的光�(xué)原理工作的測量反饋裝�。光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于�(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�。其測量輸出的信號為�(shù)字脈�,具有檢測范圍大,檢測精度高,響�(yīng)速度快的特點。例�,在�(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐�(biāo)�(jìn)行檢�,來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個補(bǔ)�?shù)毒叩倪\動誤差的作用�
光柵尺位移傳感器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��
光柵尺位移傳感器是有�(biāo)尺光柵和光柵讀�(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般固定在�(jī)床活動部件上,光柵讀�(shù)頭裝在機(jī)床固定部件上,指示光柵裝在光柵讀�(shù)頭中。右圖所示的就是光柵尺位移傳感器的結(jié)�(gòu)�
光柵檢測裝置�(jié)�(gòu)光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀�(shù)�,它由光�、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及�(diào)整機(jī)�(gòu)等組�。光柵讀�(shù)頭結(jié)�(gòu)形式很多,根�(jù)讀�(shù)頭結(jié)�(gòu)特點和使用場合分為直接接收式讀�(shù)�(或稱硅光電池讀�(shù)�、鏡像式讀�(shù)頭、分光鏡式讀�(shù)�、金屬光柵反射式讀�(shù)頭)�
光柵測量位移的實�(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)�(zhǔn)尺子對位稱量�(jìn)行測�。高分辨率的光柵尺一般造價較貴,且制造困�。為了提高系�(tǒng)分辨率,需要對莫爾條紋�(jìn)行細(xì)�,目前(2006年)光柵尺位移傳感器系統(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�,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�(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測��
在一個莫爾條紋寬度內(nèi),按照一定間隔放�4個光電器件就能實�(xiàn)電子�(xì)分與判向功能。例�,柵線為50線對/mm的光柵尺,其光柵柵距�0.02mm,若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計�(shù)脈沖,這在工業(yè)普通測控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一個矢�,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�、直流分量和偶次諧波,通常采用由低漂移運放�(gòu)成的差分放大�。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�,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�(shù)脈沖,需對這兩路信號�(jìn)行整�,首先把它們整形為占空比為1�1的方�。然�,通過對方波的相位�(jìn)行判別比�,就可以得到光柵尺的移動方向。通過對方波脈沖�(jìn)行計�(shù),可以得到光柵尺的位移和速度�
光柵尺位移傳感器的安裝比較靈�,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(滑板)上,隨�(jī)床走刀而動,讀�(shù)頭固定在床身�,盡可能使讀�(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切�、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�(shù)頭朝上的方式安裝�,則必須增加輔助密封裝置。另�,一般情況下,讀�(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�,而尺身則�(yīng)安裝在相對機(jī)床運動的部件上(如滑板)�
1、光柵尺位移傳感器安裝基�
安裝光柵尺位移傳感器�,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�。光柵主尺及讀�(shù)頭分別安裝在�(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�。千分表固定在床身上,移動工作臺,要求達(dá)到平行度�0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達(dá)到這個要�,則需�(shè)計加工一件光柵尺基座�
基座要求做到�(1)�(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�、磨工序加工,保證其平面平行�0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外,還需加工一件與尺身基座等高的讀�(shù)頭基�。讀�(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�(shù)頭位�,達(dá)到讀�(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右,讀�(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距�1~1.5mm左右�
2、光柵尺位移傳感器主尺安�
將光柵主尺用M4螺釘上在�(jī)床安裝的工作臺安裝面上,但不要上�,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�(jī)床導(dǎo)軌運動方向的平行度,�(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置,使主尺平行度滿�0.1mm/1000mm以內(nèi)時,把M2螺釘徹底上緊�
在安裝光柵主尺時,應(yīng)注意如下三點�
(1) 在裝主尺�,如安裝超過1.5M以上的光柵時,不能象橋梁式只安裝兩端�,尚需在整個主尺尺身中有支撐�(2)在有基座情況下安裝好�,用一個卡子卡住尺身中點(或幾點)�(3)不能安裝卡子�,用玻璃膠粘住光柵尺�,使基尺與主尺固定好�
3、光柵尺位移傳感器讀�(shù)頭的安裝
在安裝讀�(shù)頭時,首先應(yīng)保證讀�(shù)頭的基面�(dá)到安裝要�,然后再安裝讀�(shù)�,其安裝方法與主尺相�。調(diào)整讀�(shù)頭,使讀�(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi),其讀�(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi)�
4、光柵尺位移傳感器限位裝�
光柵線位移傳感器全部安裝完以�,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)品移動時讀�(shù)頭沖撞到主尺兩端,從而損壞光柵尺。另�,用戶在選購光柵線位移傳感器時,�(yīng)盡量選用超出�(jī)床加工尺�100mm左右的光柵尺,以留有余量�
5、光柵尺位移傳感器檢�
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)床上選取一個參考位�,來回移動工作點至該選取的位�。數(shù)顯表讀�(shù)�(yīng)相同(或回零�。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與�(shù)顯表同時�(diào)至零(或記憶起始�(shù)�(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)�(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�(jī)床加工環(huán)境來�,鐵屑、切削液及油污較�。因此,傳感器應(yīng)附帶加裝�(hù)�,護(hù)罩的�(shè)計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�
�1)光柵尺位移傳感器與�(shù)顯表插頭座插拔時�(yīng)�(guān)閉電源后�(jìn)��
�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�(jìn)入光柵尺傳感器殼體內(nèi)��
�3)定期檢查各安裝�(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��
�5� 為保證光柵尺位移傳感器使用的可靠�,可每隔一定時間用乙醇混合液(�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� 光柵尺位移傳感器�(yán)禁劇烈震動及摔打,以免破壞光柵尺,如光柵尺斷�,光柵尺傳感器即失效��
�7� 不要自行拆開光柵尺位移傳感器,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尺傳感器的精�;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��
�8� �(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�,引起測量誤��
�9� 光柵尺位移傳感器�(yīng)盡量避免在有�(yán)重腐蝕作用的�(huán)境中工作,以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表�,破壞光柵尺�(zhì)��
維庫電子�,電子知�,一查百��
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