第七章 光栅尺图文介绍.pdf

光栅尺原理及安装方式 一、位移传感器基本原理 光栅位移传感器的工作原理，是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示 光栅)进行相对位移时，在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹 图形，称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的 电信号，再经过放大器放大，整形电路整形后，得到两路相差为90o 的正弦波或方波，送 入光栅数显表计数显示。 二、位移传感器安装方式 光栅线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。 一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，一般情况下，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、位移传感器安装基面 安装光栅线位移传感器时，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，则需设计加工一件 光栅尺基座。基座要求做到：①应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(最好基座长出光栅 尺 50mm 左右)。②该基座通过铣、磨工序加工，保证其平面平行度0.1mm/1000mm 以内。 另外，还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。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、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 钉彻底上紧。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，最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。 (3) 不能安装卡子时，最好用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。 3、位移传感器读数头的安装 在安装读数头时，首先应保证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。最后调整读数头，使读数头与光栅主尺平行度保证在 0.1mm 之内，其读 数头与主尺的间隙控制在 1~1.5mm 以内。 4 、位移传感器限位装置 光栅线位移传感器全部安装完以后，一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、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。 在机床上选取一个参考位置，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一致。 通过以上工作，光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲，铁屑、 切削液及油污较多。因此，光栅传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照光栅传感器的外 形截面放大留一定的空间尺寸确定，护罩通常采用橡皮密封，使其具备一定的防水防油能力。 三、位移传感器使用注意事项 (1)光栅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