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因?yàn)槲宜驹诘聡ㄑ灾边_、美國都有自己的公司統籌發展,專業(yè)從事進(jìn)口貿(mào)易行業(yè)日漸深入,所以我司的技術(shù)人員為都會(huì)輪流到國外廠家學(xué)習(xí)技術(shù)各領域,以下是我司技術(shù)人員為大家介紹
德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺位于幾乎垂直的柵紋上顯示,形成明暗相間的條紋
光柵尺,也稱為HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器(HEIDENHAIN光柵尺傳感器)的有效手段,是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置共同努力。HEIDENHAIN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真正做到。其測量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖發展邏輯,具有檢測范圍大方案,檢測精度高,響應(yīng)速度快的特點(diǎn)發展機遇。例如創新延展,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統籌,以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用哪些領域。HEIDENHAIN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產品和服務。
光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成像一棵樹。圖1所示的就是HEIDENHAIN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)頭迎難而上,它由光源有效保障、會(huì)聚透鏡、指示光柵更高效、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成稍有不慎。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)頭全面協議、分光鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵反射式讀數(shù)頭)堅持先行。
莫爾條紋
以透射光柵為例講實踐,當(dāng)指示光柵上的線紋和標(biāo)尺光柵上的線紋之間形成一個(gè)小角度θ,并且兩個(gè)HEIDENHAIN光柵尺刻面相對平行放置時(shí)具體而言,在光源的照射下最為顯著,位于幾乎垂直的柵紋上,形成明暗相間的條紋奮戰不懈。這種條紋稱為“莫爾條紋" (圖2所示)生產能力。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規定。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可持續,以W表示。
ω /2* sin(θ /2)=ω /θ 示範推廣。
莫爾條紋具有以下特征:
莫爾條紋的變化規(guī)律
兩片光柵相對移過一個(gè)柵距情況,莫爾條紋移過一個(gè)條紋距離。由于光的衍射與干涉作用大大縮短,莫爾條紋的變化規(guī)律近似正(余)弦函數(shù)堅持好,變化周期數(shù)與光柵相對位移的柵距數(shù)同步。
放大作用
在兩光柵柵線夾角較小的情況下高質量,莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω不斷完善、柵線角θ之間有下列關(guān)系發揮效力。式中,θ的單位為rad勞動精神,W的單位為mm穩定發展。由于傾角很小,sinθ很小明顯,則
ω /θ
若ω =0.01mm更好,θ=0.01rad,則上式可得W=1基礎上,即光柵放大了100倍安全鏈。
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線的光柵預下達,10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋增持能力,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創新為先、斷裂等造成的誤差提高鍛煉。
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(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進(jìn)行測量。高分辨率的HEIDENHAIN光柵尺一般造價(jià)較貴行業內卷,且制造困難進行培訓。為了提高系統(tǒng)分辨率,需要對莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分凝聚力量,HEIDENHAIN光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法關鍵技術。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí),在與光柵刻線大致垂直的方向上就會(huì)產(chǎn)生莫爾條紋,隨著光柵的移動(dòng)有所提升,莫爾條紋也隨之上下移動(dòng)。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個(gè)數(shù)的測量參與能力。
在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi)法治力量,按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能。例如註入了新的力量,柵線為50線對/mm的HEIDENHAIN光柵尺,其光柵柵距為0.02mm異常狀況,若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖說服力,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(gè)矢量更多可能性,即要檢測其大小經驗,又要檢測其方向,因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)長效機製。為了消除共模干擾進一步意見、直流分量和偶次諧波重要部署,通常采用由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。由4個(gè)光敏器件獲得的4路光電信號(hào)分別送到2只差分放大器輸入端產業,從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為π/2數字技術,為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖,需對這兩路信號(hào)進(jìn)行整形工具,首先把它們整形為占空比為1:1的方波尤為突出。然后,通過對方波的相位進(jìn)行判別比較市場開拓,就可以得到HEIDENHAIN光柵尺的移動(dòng)方向標準。通過對方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),可以得到HEIDENHAIN光柵尺的位移和速度環境。
光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活主要抓手,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)上重要的角色,隨機(jī)床走刀而動(dòng)空間載體,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各項要求。其安裝方式的選擇必須注意切屑大面積、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)優勢與挑戰,則必須增加輔助密封裝置集成應用。另外,一般情況下問題分析,讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對機(jī)床靜止部件上迎來新的篇章,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)不負眾望。
共同學習、HEIDENHAIN光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝HEIDENHAIN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)床身上推動並實現,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)的方向平行度技術特點。千分表固定在床身上的有效手段,移動(dòng)工作臺(tái),要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)保持競爭優勢。如果不能達(dá)到這個(gè)要求真正做到,則需設(shè)計(jì)加工一件HEIDENHAIN光柵尺基座。
基座要求做到:(1)應(yīng)加一根與HEIDENHAIN光柵尺尺身長度相等的基座(最好基座長出HEIDENHAIN光柵尺50mm左右)。(2)該基座通過銑追求卓越、磨工序加工發展機遇,保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外性能,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)習慣,調(diào)整讀數(shù)頭位置記得牢,達(dá)到讀數(shù)頭與HEIDENHAIN光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右,讀數(shù)頭與HEIDENHAIN光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右覆蓋。
服務體系、HEIDENHAIN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,但不要上緊重要的作用,把千分表固定在床身上特點,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)方向的平行度搶抓機遇,調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置綠色化發展,使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時(shí),把M2螺釘上緊結論。