一,、光柵尺是什么
光柵尺(又稱光柵)是一種高精度的直線位移傳感器,是數(shù)控機床閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的測量裝置,,由光源,、聚光鏡,、標尺光柵(長光柵)、指示光柵(短光柵)和硅光電池等光敏元件組成,。
光柵尺通常為一長一短兩塊光柵尺配套使用,。其中長的一塊稱為主光柵或標尺光柵,安裝在機床移動部件上,,要求與行程等長,,短的一塊稱為指示光柵,指示光柵和光源,、透鏡,、光敏元件裝在掃描頭中,安裝在機床固定部件上,。
數(shù)控機床中用于直線位移檢測的光柵尺,,有透射光柵和反射光柵兩大類。在玻璃表面上制成透明與不透明間隔相等的線紋,,稱透射光柵,。在拿屬的鏡面上制成全反射與漫反射間隔相等的線紋,稱為反射光柵,。
二,、光柵尺的作用功能用途
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,,具有檢測范圍大,檢測精度高,,響應速度快的特點,。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,,來觀察和跟蹤走刀誤差,,以起到一個補償?shù)毒叩倪\動誤差的作用。
目前,,在精密加工和精密位移測量中,,常采用光柵尺作為測量傳感器,直接與二次儀表或數(shù)控系統(tǒng)相連進行位移測量,。測量精度主要由傳感器精度決定,。隨著電子技術和單片機技術的發(fā)展,,光柵傳感器將在位移測量系統(tǒng)中得到更廣泛的應用,并逐漸向智能化方向轉變,。該測量系統(tǒng)利用光柵運動產(chǎn)生的莫爾條紋和電子電路完成位移的自動測量,。具有判別光柵運動方向、預置初始值,、實現(xiàn)自動定位控制和超限報警,、自檢和斷電保護、糾錯等功能,。
三,、光柵尺的安裝與調(diào)試
1、光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝所購買的品牌光柵尺傳感器時,,不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上,,更不能安裝在打底涂漆的機床身上。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,。千分表固定在床身上,移動工作臺,,要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi),。如果不能達到這個要求,則需設計加工一件光柵尺基座,。
2,、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,但不要上緊,,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)。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度,,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,把M2螺釘徹底上緊,。
3,、光柵尺線位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時,首先應保證讀數(shù)頭的基面達到安裝要求,,然后再安裝讀數(shù)頭,,其安裝方法與主尺相似。最后調(diào)整讀數(shù)頭,,使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi),,其讀數(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi)。
4、光柵尺線位移傳感器限位裝置
光柵線位移傳感器全部安裝完以后,,一定要在機床導軌上安裝限位裝置,,以免機床加工產(chǎn)品移動時讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端,從而損壞光柵尺,。另外,用戶在選購光柵線位移傳感器時,,應盡量選用超出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺,,以留有余量。
5,、光柵尺線位移傳感器檢查
光柵線位移傳感器安裝完畢后,,可接通數(shù)顯表,移動工作臺,,觀察數(shù)顯表計數(shù)是否正常,。
在機床上選取一個參考位置,來回移動工作點至該選取的位置,。數(shù)顯表讀數(shù)應相同(或回零),。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與數(shù)顯表同時調(diào)至零(或記憶起始數(shù)據(jù)),,往返多次后回到初始位置,,觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否一致,。
通過以上工作,光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了,。但對于一般的機床加工環(huán)境來講,,鐵屑,、切削液及油污較多。因此,,傳感器應附帶加裝護罩,,護罩的設計是按照傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定,,護罩通常采用橡皮密封,,使其具備一定的防水防油能力,。
四、光柵尺使用注意事項
1,、光柵尺傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時應關閉電源后進行。
2,、盡可能外加保護罩,,并及時清理濺落在尺上的切屑和油液,嚴格防止任何異物進入光柵尺傳感器殼體內(nèi)部,。
3,、定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動,。
4,、為延長防塵密封條的壽命,,可在密封條上均勻涂上一薄層硅油,,注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上,。
5,、為保證光柵尺傳感器使用的可靠性,,可每隔一定時間用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面,,保持玻璃光柵尺面清潔,。
6,、光柵尺傳感器嚴禁劇烈震動及摔打,以免破壞光柵尺,,如光柵尺斷裂,,光柵尺傳感器即失效了。
7,、不要自行拆開光柵尺傳感器,,更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距,否則一方面可能破壞光柵尺傳感器的精度,;另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦,,損壞鉻層也就損壞了柵線,以而造成光柵尺報廢,。
8,、應注意防止油污及水污染光柵尺面,,以免破壞光柵尺線條紋分布,,引起測量誤差。
9,、光柵尺傳感器應盡量避免在有嚴重腐蝕作用的環(huán)境中工作,以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面,,破壞光柵尺質量,。