光柵是結(jié)合數(shù)碼科技與傳�(tǒng)印刷的技�(shù),能在特制的膠片上顯�(xiàn)不同的特殊效�。在平面上展示栩栩如生的立體世界,電影般的流暢動(dòng)畫片段,匪夷所思的幻變效果。光柵是一張由條狀透鏡組成的薄�,當(dāng)我們從鏡頭的一邊看過去,將看到在薄片另一面上的一條很�(xì)的線條上的圖�,而這條線的位置則由觀察角度來決定。如果我們將這數(shù)幅在不同線條上的圖像,對(duì)�(yīng)于每�(gè)透鏡的寬度,分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上,當(dāng)我們從不同角度通過透鏡觀�,將看到不同的圖��光柵�:其�(shí)起到的作用是�(duì)刀具和工件的坐�(biāo)起一�(gè)檢測(cè)的作�,在�(shù)控機(jī)�中常用來觀察其是否走刀有誤�,以起到一�(gè)�(bǔ)�?shù)毒叩倪\(yùn)�(dòng)的誤差的�(bǔ)償作�,其�(shí)就象人眼睛看到我切割偏沒偏的作用,然后可以給手起到一�(gè)是否要調(diào)整我是否要改變用力的�(biāo)�(zhǔn)�
光柵尺位移傳感器(簡稱光柵尺�,是利用光柵的光�(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置。光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于�(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)�,可用作直線位移或者角位移的檢�(cè)。其�(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖,具有檢測(cè)范圍�,檢�(cè)精度高,響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如,在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)刀具和工件的坐�(biāo)�(jìn)行檢�(cè),來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一�(gè)�(bǔ)�?shù)毒叩倪\(yùn)�(dòng)誤差的作��
光柵尺位移傳感器按照制造方法和光學(xué)原理的不�,分為透射光柵和反射光��
光柵尺位移傳感器是有�(biāo)尺光柵和光柵讀�(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般固定在�(jī)床活�(dòng)部件�,光柵讀�(shù)頭裝在機(jī)床固定部件上,指示光柵裝在光柵讀�(shù)頭中。右圖所示的就是光柵尺位移傳感器的結(jié)�(gòu)�
光柵檢測(cè)裝置�(jié)�(gòu)光柵檢測(cè)裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀�(shù)�,它由光�、會(huì)聚透鏡、指示光�、光電元件及�(diào)整機(jī)�(gòu)等組�。光柵讀�(shù)頭結(jié)�(gòu)形式很多,根�(jù)讀�(shù)頭結(jié)�(gòu)特點(diǎn)和使用場(chǎng)合分為直接接收式讀�(shù)�(或稱硅光電池讀�(shù)�、鏡像式讀�(shù)頭、分光鏡式讀�(shù)�、金屬光柵反射式讀�(shù)頭)�
光柵�(cè)量位移的�(shí)�(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)�(zhǔn)尺子�(duì)位稱量�(jìn)行測(cè)�。高分辨率的光柵尺一般造價(jià)較貴,且制造困�。為了提高系�(tǒng)分辨�,需要對(duì)莫爾條紋�(jìn)行細(xì)分,目前�2006年)光柵尺位移傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方�。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�(huì)�(chǎn)生莫爾條紋,隨著光柵的移�(dòng),莫爾條紋也隨之上下移動(dòng)。這樣就把�(duì)光柵柵距的測(cè)量轉(zhuǎn)換為�(duì)莫爾條紋�(gè)�(shù)的測(cè)��
在一�(gè)莫爾條紋寬度�(nèi),按照一定間隔放�4�(gè)光電器件就能�(shí)�(xiàn)電子�(xì)分與判向功能。例�,柵線為50線對(duì)/mm的光柵尺,其光柵柵距�0.02mm,若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)�(shù)脈沖,這在工業(yè)普通測(cè)控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一�(gè)矢量,即要檢�(cè)其大�,又要檢�(cè)其方向,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�、直流分量和偶次諧波,通常采用由低漂移�(yùn)放構(gòu)成的差分放大�。由4�(gè)光敏器件獲得�4路光電信�(hào)分別送到2只差分放大器輸入端,從差分放大器輸出的兩路信�(hào)其相位差為π/2,為得到判向和計(jì)�(shù)脈沖,需�(duì)這兩路信�(hào)�(jìn)行整�,首先把它們整形為占空比為1�1的方�。然�,通過�(duì)方波的相位�(jìn)行判別比較,就可以得到光柵尺的移�(dòng)方向。通過�(duì)方波脈沖�(jìn)行計(jì)�(shù),可以得到光柵尺的位移和速度�
光柵尺位移傳感器的安裝比較靈�,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�(tái)(滑板)�,隨�(jī)床走刀而動(dòng),讀�(shù)頭固定在床身�,盡可能使讀�(shù)頭安裝在主尺的下�。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。如果由于安裝位置限制必須采用讀�(shù)頭朝上的方式安裝�(shí),則必須增加輔助密封裝置。另�,一般情況下,讀�(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相�(duì)�(jī)床靜止部件上,此�(shí)輸出�(dǎo)線不移動(dòng)易固�,而尺身則�(yīng)安裝在相�(duì)�(jī)床運(yùn)�(dòng)的部件上(如滑板��
1、光柵尺位移傳感器安裝基�
安裝光柵尺位移傳感器�(shí),不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機(jī)床身�,更不能安裝在打底涂漆的�(jī)床身�。光柵主尺及讀�(shù)頭分別安裝在�(jī)床相�(duì)�(yùn)�(dòng)的兩�(gè)部件�。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)�(dòng)的方向平行度。千分表固定在床身上,移�(dòng)工作�(tái),要求達(dá)到平行度�0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達(dá)到這�(gè)要求,則需�(shè)�(jì)加工一件光柵尺基座�
基座要求做到�(1)�(yīng)加一根與光柵尺尺身長度相等的基座(基座長出光柵尺50mm左右��(2)該基座通過�、磨工序加工,保證其平面平行�0.1mm/1000mm以內(nèi)。另�,還需加工一件與尺身基座等高的讀�(shù)頭基座。讀�(shù)頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時(shí),調(diào)整讀�(shù)頭位置,�(dá)到讀�(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右,讀�(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距�1~1.5mm左右�
2、光柵尺位移傳感器主尺安�
將光柵主尺用M4螺釘上在�(jī)床安裝的工作�(tái)安裝面上,但不要上緊,把千分表固定在床身�,移�(dòng)工作�(tái)(主尺與工作�(tái)同時(shí)移動(dòng)�。用千分表測(cè)量主尺平面與�(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)�(dòng)方向的平行度,調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置,使主尺平行度滿�0.1mm/1000mm以內(nèi)�(shí),把M2螺釘徹底上緊�
在安裝光柵主尺時(shí),應(yīng)注意如下三點(diǎn)�
(1) 在裝主尺�(shí),如安裝超過1.5M以上的光柵時(shí),不能象橋梁式只安裝兩端頭,尚需在整�(gè)主尺尺身中有支撐�(2)在有基座情況下安裝好�,用一�(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)(或幾點(diǎn)��(3)不能安裝卡子�(shí),用玻璃膠粘住光柵尺�,使基尺與主尺固定好�
3、光柵尺位移傳感器讀�(shù)頭的安裝
在安裝讀�(shù)頭時(shí),首先應(yīng)保證讀�(shù)頭的基面�(dá)到安裝要求,然后再安裝讀�(shù)�,其安裝方法與主尺相�。調(diào)整讀�(shù)頭,使讀�(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi),其讀�(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi)�
4、光柵尺位移傳感器限位裝�
光柵線位移傳感器全部安裝完以�,一定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝限位裝置,以免機(jī)床加工產(chǎn)品移�(dòng)�(shí)讀�(shù)頭沖撞到主尺兩端,從而損壞光柵尺。另�,用戶在選購光柵線位移傳感器�(shí),應(yīng)盡量選用超出�(jī)床加工尺�100mm左右的光柵尺,以留有余量�
5、光柵尺位移傳感器檢�
光柵線位移傳感器安裝完畢�,可接通數(shù)顯表,移�(dòng)工作�(tái),觀察數(shù)顯表�(jì)�(shù)是否正常�
在機(jī)床上選取一�(gè)參考位�,來回移�(dòng)工作�(diǎn)至該選取的位�。數(shù)顯表讀�(shù)�(yīng)相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與�(shù)顯表同時(shí)�(diào)至零(或記憶起始�(shù)�(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)�(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�。但�(duì)于一般的�(jī)床加工環(huán)境來講,鐵屑、切削液及油污較�。因此,傳感器應(yīng)附帶加裝�(hù)�,護(hù)罩的�(shè)�(jì)是按照傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定,護(hù)罩通常采用橡皮密封,使其具備一定的防水防油能力�
�1)光柵尺位移傳感器與�(shù)顯表插頭座插拔時(shí)�(yīng)�(guān)閉電源后�(jìn)��
�2)盡可能外加保護(hù)罩,并及�(shí)清理濺落在尺上的切屑和油�,嚴(yán)格防止任何異物�(jìn)入光柵尺傳感器殼體內(nèi)��
�3)定期檢查各安裝�(lián)接螺釘是否松�(dòng)�
�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��
�5� 為保證光柵尺位移傳感器使用的可靠�,可每隔一定時(shí)間用乙醇混合液(�50%)清洗擦拭光柵尺面及指示光柵�,保持玻璃光柵尺面清��
�6� 光柵尺位移傳感器�(yán)禁劇烈震�(dòng)及摔打,以免破壞光柵�,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位移傳感器,更不能任意改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對(duì)間距,否則一方面可能破壞光柵尺傳感器的精�;另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對(duì)摩擦,損壞鉻層也就損壞了柵線,以而造成光柵尺報(bào)��
�8� �(yīng)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�,引起測(cè)量誤差�
�9� 光柵尺位移傳感器�(yīng)盡量避免在有�(yán)重腐蝕作用的�(huán)境中工作,以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表�,破壞光柵尺�(zhì)��
維庫電子通,電子知識(shí),一查百��
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