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PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺|24V光学尺|5V电子尺的详细资料:
PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺|24V光学尺|5V电子尺又称光栅尺、光学尺、电子尺、计数尺、数显尺、导轨尺、光标尺、测长尺、传感尺、*度尺等。怡信光栅尺|TTL光栅尺又称EASSON光栅尺。它包括:GS10、GS11、GS20、GS21、GS30、GS31等光栅尺。主要结合怡信EASSON数显表ES-8A、ES-12、ES-14、ES-16、ES-17怡信数显表。主要用在铣床、磨床、车床、镗床、线切割、电火花、投影仪、影像仪。
*、PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺|24V光学尺|5V电子尺技术参数、外形尺寸:
PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺又称EASSON光栅尺。它包括:GS10、GS11、GS20、GS21、GS30、GS31等光栅尺。
PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺型号如下:
GS10系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺,分辨率为5um,测量有效行程为100-1200mm,每隔50mm*个长度规格,重复*度为2-3um.
GS11系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺,分辨率为1um,测量有效行程为100-1200mm,每隔50mm*个长度规格,重复*度为2-3um.
GS20系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺,分辨率为5um,测量有效行程为1300-3000mm,每隔100mm*个长度规格,重复*度为2-3um.
GS21系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺,分辨率为1um,测量有效行程为1300-3000mm,每隔100mm*个长度规格,重复*度为2-3um.
GS30系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺,分辨率为5um,测量有效行程为1300-3000mm,每隔100mm*个长度规格,重复*度为2-3um.
GS31系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺,分辨率为1um,测量有效行程为1300-3000mm,每隔100mm*个长度规格,重复*度为2-3um.
PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺GS 系列光学尺技术规格 |
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概述
光栅尺,也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测*度*,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到*个补偿刀具的运动误差的作用。
光栅尺按照制造方法和光学原理的不同,分为透射光栅和反射光栅。
结构
光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅*般固定在机床固定部件上,光栅读数头装在机床活动部件上,指示光栅装在光栅读数头中。右图*示的就是光栅尺的结构
光栅检测装置的关键部分是光栅读数头,它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。光栅读数头结构形式很多,根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头)。
光栅检测装置
工作原理
莫尔条纹
以透射光栅为例,当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成*个小角度θ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图*示)。严格地说,莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度,以W表示。
莫尔条纹
W=ω /2* sin(θ /2)=ω /θ 。
莫尔条纹具有以下特征:
(1)莫尔条纹的变化规律
两片光栅相对移过*个栅距,莫尔条纹移过*个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用,莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数,变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。
(2)放大作用
在两光栅栅线夹角较小的情况下,莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中,θ的单位为rad,W的单位为mm。由于倾角很小,sinθ很小,则
W=ω /θ
若ω =0.01mm,θ=0.01rad,则上式可得W=1,即光栅放大了100倍。
(3)均化误差作用
莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成,例如每毫米100线的光栅,10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹,这样栅距之间的相邻误差就被平均化了,消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。
检测与数据处理
电子细分与判向法
光栅测量位移的实质是以光栅栅距为*把标准尺子对位称量进行测量。*分辨率的光栅尺*般造价较贵,且制造困难。为了提*系统分辨率,需要对莫尔条纹进行细分,目前(2006年)光栅尺传感器系统多采用电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时,在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹,随着光栅的移动,莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。
在*个莫尔条纹宽度内,按照*定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如,栅线为50线对/mm的光栅尺,其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲,这在工业普通测控中已达到了很*。由于位移是*个矢量,即要检测其大小,又要检测其方向,因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波,通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端,从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2,为得到判向和计数脉冲,需对这两路信号进行整形,*先把它们整形为占空比为1:1的方波。然后,通过对方波的相位进行判别比较,就可以等到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数,可以等到光栅尺的位移和速度。
二、实物图:
安装在机床仪器设备上案列图:
三、的安装方法及保养注意事项:
光栅尺线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。
*般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。另外,*般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。
1、光栅尺线位移传感器安装基面
安装光栅尺传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工*件光栅尺基座。
基座要求做到:(1)应加*根与光栅尺尺身长度相等的基座(基座长出光栅尺50mm左右)。(2)该基座通过铣、磨工序加工,其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工*件与尺身基座等*的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。
2、光栅尺线位移传感器主尺安装
将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉上紧。
在安装光栅主尺时,应注意如下三点:
(1) 在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后,用*个卡子卡住尺身中点(或几点)。(3)不能安装卡子时,用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。
3、光栅尺线位移传感器读数头的安装
在安装读数头时,*先应读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。
4、光栅尺线位移传感器限位装置
光栅线位移传感器全部安装完以后,*定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。
5、光栅尺线位移传感器检查
光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。
在机床上选取*个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否*。
通过以上工作,光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于*般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留*定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备*定的防水防油能力。
使用注意事项
(1)光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。
(2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。
(3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。
(4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上*薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。
(5) 为光栅尺传感器使用的可靠性,可每隔*定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。
(6) 光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅尺传感器即失效了。
(7) 不要自行拆开光栅尺传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则*方面可能破坏光栅尺传感器的*度;另*方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。
(8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。
(9) 光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。
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