現今加工制造業精度要求越來越高,檢測設備也相應要求測量更精確。作為檢測設備的眼睛——光柵尺,也越來越重要。光柵尺能夠將測量數據精確顯示到微米并用于各類數控系統以降低誤差成本、提高生產效率。 作為數控機床核心技術之一的光柵測量技術對保障現代機床的各項性能指標起著決定性的作用。了解現代光柵測量技術的發展趨勢,選擇適合自身需求的光柵測量系統對機床設計和機床用戶將有著重要的意義。
光柵尺的概念與原理
概念
光柵尺是光柵尺位移傳感器的簡稱,是根據莫爾條紋原理,通過光電轉換,以數字方式將動態的唯一測量數據以編碼方式輸出的長度測量儀器。其測量輸出的信號為數字脈沖,具有檢測范圍大,檢測精度高,響應速度快的特點。
原理
當指示光柵(副光柵)與標尺光柵(主光柵)成一角度來放置兩光柵尺進行相對位移時,會造成兩光柵尺上的線紋互相交叉。在光源的照射下,距交叉點較遠的區域,兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分減少,遮光面積增大,只有較少的光線能通過這個區域透過光柵,使這個區域出現暗帶,這些暗帶就是莫爾條紋。
接著,光電器件轉換莫爾條紋成正弦波變化的電信號,經過放大器放大,整形電路整形后,得到兩路相差為90°的正弦波或方波,送入光柵數顯表計數顯示,得出測量數據。
組成
標尺光柵一般固定在機床固定部件上,光柵讀數頭裝在機床活動部件上,指示光柵裝在光柵讀數頭中。光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭,它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整機構等組成。
光柵尺的應用案例與日常養護
主要應用
光柵尺主要應用如金屬切削機床、線切割、電火花、測量光學投影儀等等
其中在測量行業,思瑞測量生產的三坐標、影像測量機等測量設備 X、Y、Z三軸均安裝分辨率高達0.078μm、抗干擾、防磨損世界著名的海德漢光柵尺并采用獨有的一端固定、一端自由伸縮的安裝方式,減少溫度變化時光柵尺的變形,保證機器測量精度。
例如Croma系列全自動三坐標測量機,三軸均采用超強抗干擾、抗磨損、高品質的HEIDENHAIN金質光柵尺,系統分辨率高達0.078微米;同時采用獲得專利彈性安裝方式,相比背膠粘貼方式的普通光柵尺,同等的溫度變化下,由于一端固定,一端開放的安裝方式,留有伸縮空間,能夠減少光柵尺的損壞并通過軟件對線性膨脹進行補償,保證良好的精度和重復性。
日常養護
(1) 當需要清潔時,可使用干燥無塵布輕柔擦拭光柵尺(注意:光柵尺不宜經常擦拭,一季度或半年擦一次就行)。
(2) 盡可能外加保護罩或密封條,為延長防塵密封條的壽命,可在密封條上涂一薄層硅油,注意勿濺落在光柵刻劃面上。
(3) 不要自行拆裝、移動主副光柵尺,以免破壞光柵尺傳感器精度,甚至損壞柵線造成光柵尺報廢。
(4) 應盡量避免光柵尺在溫度變化劇烈的環境中工作,以免熱脹冷縮降低光柵尺分辨率。
(5) 應注意防止油污及水污染光柵尺面、嚴禁劇烈震動及摔打,減少光柵尺破損。
當客戶遇見光柵尺臟污、破損等情況無法處理時,可以向思瑞尋求幫助。思瑞測量在深圳、重慶、昆山、天津、沈陽等全國范圍內設有廣泛的銷售網絡和服務網點,無論是日常保養還是拆裝防護,只要客戶有需求,思瑞測量都能為客戶提供“專業、及時、高效、優質”的貼心服務,讓您在瞬息萬變的市場占得先機。
