首頁 > 技術(shù)文章
我司在德國、美國都有自己的公司，專業(yè)從事進口貿(mào)易行業(yè)，所以我司的技術(shù)人員為都會輪流到國外廠家學習技術(shù)反應能力。
德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量
HEIDENHAIN光柵尺，也稱為HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器（HEIDENHAIN光柵尺傳感器），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置力量。HEIDENHAIN光柵尺經(jīng)常應用于數(shù)控機床的閉環(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)字脈沖方式之一，具有檢測范圍大，檢測精度高深刻認識，響應速度快的特點首要任務。例如，在數(shù)控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測新型儲能，來觀察和跟蹤走刀誤差深入實施，以起到一個補償?shù)毒叩倪\動誤差的作用。HEIDENHAIN光柵尺按照制造方法和光學原理的不同不同需求，分為透射光柵和反射光柵業務指導。
HEIDENHAIN光柵尺是由標尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。圖1所示的就是HEIDENHAIN光柵尺的結(jié)構(gòu)發展空間。
光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭創造性，它由光源、會聚透鏡就此掀開、指示光柵能力、光電元件及調(diào)整機構(gòu)等組成。光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)形式很多創造更多，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)頭還不大、鏡像式讀數(shù)頭、分光鏡式讀數(shù)頭連日來、金屬光柵反射式讀數(shù)頭）保障性。
莫爾條紋
以透射光柵為例，當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信息化技術，并且兩個HEIDENHAIN光柵尺刻面相對平行放置時領先水平，在光源的照射下，位于幾乎垂直的柵紋上責任製，形成明暗相間的條紋效率。這種條紋稱為“莫爾條紋" (圖2所示)。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增強。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大幅拓展，以W表示。
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 大部分。
莫爾條紋具有以下特征：
(1)莫爾條紋的變化規(guī)律
兩片光柵相對移過一個柵距重要工具，莫爾條紋移過一個條紋距離。由于光的衍射與干涉作用更加堅強，莫爾條紋的變化規(guī)律近似正(余)弦函數(shù)提供有力支撐，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配套設備，莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω發展成就、柵線角θ之間有下列關(guān)系。式中建議，θ的單位為rad優勢，W的單位為mm。由于傾角很小，sinθ很小加強宣傳，則
W=ω /θ
若ω =0．01mm，θ=0.01rad對外開放，則上式可得W=1互動式宣講，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用的舒心，例如每毫米100線的光柵結構，10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋，這樣柵距之間的相鄰誤差就被平均化了模式，消除了由于柵距不均勻效果較好、斷裂等造成的誤差。
檢測與數(shù)據(jù)處理
電子細分與判向法
光柵測量位移的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標準尺子對位稱量進行測量貢獻。高分辨率的HEIDENHAIN光柵尺一般造價較貴廣泛應用，且制造困難。為了提高系統(tǒng)分辨率持續，需要對莫爾條紋進行細分情況，HEIDENHAIN光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細分方法。當兩塊光柵以微小傾角重疊時高品質，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋等多個領域，隨著光柵的移動，莫爾條紋也隨之上下移動創新能力。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量至關重要。
在一個莫爾條紋寬度內(nèi)主動性，按照一定間隔放置4個光電器件就能實現(xiàn)電子細分與判向功能。例如改進措施，柵線為50線對/mm的HEIDENHAIN光柵尺範圍，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細分后便可得到分辨率為5μm的計數(shù)脈沖發展的關鍵，這在工業(yè)普通測控中已達到了很高精度。由于位移是一個矢量，即要檢測其大小無障礙，又要檢測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號宣講活動。為了消除共模干擾高產、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運放構(gòu)成的差分放大器快速融入。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帶動產業發展，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)脈沖發揮作用，需對這兩路信號進行整形，首先把它們整形為占空比為1：1的方波。然后十分落實，通過對方波的相位進行判別比較規模，就可以得到HEIDENHAIN光柵尺的移動方向。通過對方波脈沖進行計數(shù)作用，可以得到HEIDENHAIN光柵尺的位移和速度。
HEIDENHAIN光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位銘記囑托。
一般將主尺安裝在機床的工作臺（滑板）上事關全面，隨機床走刀而動，讀數(shù)頭固定在床身上製造業，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方發展目標奮鬥。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狀態。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規劃，則必須增加輔助密封裝置。另外不斷豐富，一般情況下方案，讀數(shù)頭應盡量安裝在相對機床靜止部件上，此時輸出導線不移動易固定同時，而尺身則應安裝在相對機床運動的部件上（如滑板）實施體系。
1臺上與臺下、HEIDENHAIN光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝HEIDENHAIN光柵尺傳感器時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上技術創新，更不能安裝在打底涂漆的機床身上效高性。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軌運動的方向平行度技術發展。千分表固定在床身上重要的作用，移動工作臺，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)自動化。如果不能達到這個要求重要的意義，則需設計加工一件HEIDENHAIN光柵尺基座。
基座要求做到：(1)應加一根與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）規模最大。(2)該基座通過銑關註度、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)重要手段。另外穩中求進，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不折不扣。安裝時再獲，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達到讀數(shù)頭與HEIDENHAIN光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右最深厚的底氣，讀數(shù)頭與HEIDENHAIN光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右敢於挑戰。
2、HEIDENHAIN光柵尺線位移傳感器主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作臺安裝面上應用擴展，但不要上緊飛躍，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）積極。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度大數據，調(diào)整主尺M4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時經驗，把M2螺釘上緊。
