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德國SICK海德漢光柵尺不能直接安裝在粗糙不平的機(jī)床身上
SICK光柵尺能力建設，也稱為SICK光柵尺位移傳感器（SICK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先進的解決方案。SICK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)中基礎，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖研究進展，具有檢測范圍大要素配置改革，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)溝通機製。例如設計標準，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助力各行，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用經過。SICK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互動互補。
SICK光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成核心技術體系。圖1所示的就是SICK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)頭力度，它由光源新產品、會(huì)聚透鏡、指示光柵持續發展、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成更加廣闊。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)頭合作、鏡像式讀數(shù)頭、分光鏡式讀數(shù)頭損耗、金屬光柵反射式讀數(shù)頭）。
莫爾條紋
以透射光柵為例長遠所需，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形式，并且兩個(gè)SICK光柵尺刻面相對平行放置時(shí)，在光源的照射下積極性，位于幾乎垂直的柵紋上深入交流，形成明暗相間的條紋。這種條紋稱為“莫爾條紋" (圖2所示)性能。嚴(yán)格地說動力，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方案，以W表示影響力範圍。
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。
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(gè)柵距約定管轄，莫爾條紋移過一個(gè)條紋距離。由于光的衍射與干涉作用集成技術，莫爾條紋的變化規(guī)律近似正(余)弦函數(shù)新創新即將到來，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創新的技術，莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω設計能力、柵線角θ之間有下列關(guān)系。式中有序推進，θ的單位為rad適應性，W的單位為mm。由于傾角很小深入開展，sinθ很小更優美，則
W=ω /θ
若ω =0．01mm，θ=0.01rad，則上式可得W=1更為一致，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堅定不移，例如每毫米100線的光柵落地生根，10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋，這樣?xùn)啪嘀g的相鄰誤差就被平均化了技術的開發，消除了由于柵距不均勻成效與經驗、斷裂等造成的誤差。
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)行測量健康發展。高分辨率的SICK光柵尺一般造價(jià)較貴提供了有力支撐，且制造困難飛躍。為了提高系統(tǒng)分辨率，需要對莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分，SICK光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法在此基礎上。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)生莫爾條紋探索創新，隨著光柵的移動(dòng)開展，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)的測量前來體驗。
在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi)簡單化，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。例如發揮重要帶動作用，柵線為50線對/mm的SICK光柵尺開拓創新，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖明確了方向，這在工業(yè)普通測控中已達(dá)到了很高精度去完善。由于位移是一個(gè)矢量，即要檢測其大小必然趨勢，又要檢測其方向設備，因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。為了消除共模干擾文化價值、直流分量和偶次諧波促進善治，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單產提升，從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為π/2求索，為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖，需對這兩路信號(hào)進(jìn)行整形多樣性，首先把它們整形為占空比為1：1的方波性能穩定。然后，通過對方波的相位進(jìn)行判別比較規模，就可以得到SICK光柵尺的移動(dòng)方向進一步提升。通過對方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以得到SICK光柵尺的位移和速度緊密協作。
SICK光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活提供有力支撐，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)數據，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就能壓製。其安裝方式的選擇必須注意切屑邁出了重要的一步、切削液及油液的濺落方向產能提升。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品牌。另外適應能力，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對機(jī)床靜止部件上節點，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定快速增長，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、SICK光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝SICK光柵尺傳感器時(shí)通過活化，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)床身上等形式。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)部件上防控。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的特點，移動(dòng)工作臺(tái)高質量，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)要求適應性，則需設(shè)計(jì)加工一件SICK光柵尺基座迎難而上。
基座要求做到：(1)應(yīng)加一根與SICK光柵尺尺身長度相等的基座（最好基座長出SICK光柵尺50mm左右）。(2)該基座通過銑動手能力、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)傳遞。另外充分，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的發生。安裝時(shí)融合，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達(dá)到讀數(shù)頭與SICK光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右相結合，讀數(shù)頭與SICK光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右提升。
2、SICK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)安裝面上相關性，但不要上緊意向，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)）更加廣闊。用千分表測量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向的平行度系統性，調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時(shí)，把M2螺釘上緊損耗。
