开发适合坐标镗床使用的精密型光栅线位移传感器.pdfVIP

坐林键床，先薅．专成 6l开发适合坐标镗床使用的精密型 光栅线位移传感器 李 昌明 陈跃忠 一 、 普通型光栅线位移传箍簟结构分析 概 述 光栅线位移传感器是由标尺光栅和指示 光栅组成的(图 1)。例如标尺光栅是每毫米 随着数显数拧技术不断推广运用，坐标 刻有五十条线故的长玻璃，指示光好是一块 镗床靠光学元件实现坐标定位已经不能满足 短玻璃，每毫米也刻有五十条线纹。当两块 用 的需要。近几年，我厂不断地生产出各种 光好重迭在一起，并使其刻线条纹相互倾斜 』号的数拧、数显坐标镗床，由于坐标镗床精 一 个很小的 角度时，由于光学原理，就会 发商，所 以作为数拧 数显机床 的重要检测 出现亮暗相 问的条纹，这个条纹比光栅的刻 元件光好线位移传感器，它的结构型式、准 线条纹宽一百倍IJ,上，称奠尔条纹。在图2 确度等一系列技术指标都有较高要求， 目前 a—a线上，由于两光好的刻线条纹彼此重台 嗣内市场的产品是远远满足不了坐标僮床的 而透光缝隙擐大，形成条纹的亮条，在b—b 使J1』要求的。我厂1990年 以前小批量生产的 线上，两光栅条纹彼此错开，将缝隙遮住， 数控、数显坐标镗床所使用的光好线位移传 形成条纹的黑条，当两光栅相对移动时，亮， 感器，由予本厂的产品和国内的产品结构原 暗条故会上下移动，当两光栅移动一个栅距 理类 同，其导轨的配台长度及运动精度与坐 0．02IT1I11时，亮、暗条纹也移动一个奠尔条 标镗床对应比较，差距甚远，约差 1个数量 纹问距。 级，满足不了坐标镗床的使用要求，因此采 奠尔条纹具有 以下特性 用胸妊进 [J产 品，大部份进 口产 品也同样存 (1)指示光栅和标尺光栅沿垂直于刻 在类似 问题。我厂生产的坐标镗床的坐标定 线方向相对移动时，奠尔条纹在刻线方 向上 位精度， 出厂标准为0．0036mI11，重复性误 移动，见图一所示，两光好每相对移动一个 差为0．001mm，相邻误差为0．002mIT1，更 栅距W，奠尔条纹移动一个间距B，光的强 重要的是精度保持性。向国外定货，国外厂 度变化一个周期。 家也是在产品中进行挑选，难于立即供货， (2)两光栅作反 向移动时，莫尔条纹 有的供贷期长达一年半之久。而且对提供给 的移动方向也相反，即两光栅相对移动的方 我们的产品进行了必威体育官网网址处理，我们难 以拆卸 向，反映着莫尔条纹的移动方 向。 维修，给我制造广和用户带来了不使。 (3)莫尔条纹的间距B随指示光好和 为此，我们研制了适合坐标镗床使用的 标尺光栅刻线条纹交角 的变化而变化，见 光栅线位移传感器。 图二所示。并且交角 越小，莫尔条纹的间 5 6 6 距 B越大，当交角 趋近于零时，B趋近于