光栅尺的工作原理和注意事项,光栅尺位移传感器如何安装

光栅尺位移传感器如何安装?

机床和现代仪器现在都是怎么进行测量的呢?用一般的尺肯定是不能达到最佳效果的,现在用的都是光栅尺。光栅尺位移传感器,是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床与现在加工中心以及测量仪器等方面,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,检测精度高,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,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。

光栅尺位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。

工作原理:

一般将主尺安装在机床的工作台上,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。

常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时,必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下,交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠,因而遮光面积最小,挡光效应最弱,光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反,距交叉点较远的区域,因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少,不透明区域面积逐渐变大,即遮光面积逐渐变大,使得挡光效应变强,只有较少的光线能通过这个区域透过光栅,使这个区域出现暗带,从而便形成了我们所见到的莫尔条纹。

1、光栅尺位移传感器安装基面

注意事项:

安装光栅尺位移传感器时,不能直接将位移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。

光栅尺位移传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。

基座要求做到:应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(##基座长出光栅尺50mm左右)。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。

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。

2、光栅尺位移传感器主尺安装

定期检查各安装联接螺钉是否松动。

将光栅位移传感器主尺用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。

为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。

在安装光栅主尺时,应注意如下三点:

为保证光栅尺位移传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。

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。在有基座情况下安装好后,##用一个卡子卡住尺身中点不能安装卡子时,##用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。

光栅尺位移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。

3、光栅尺位移传感器读数头的安装

不要自行拆开光栅尺位移传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅尺传感器的精度;另一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。

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。##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银河国际点击登录,~1.5mm以内。

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。

4、光栅尺位移传感器限位装置

光栅尺位移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。

光栅尺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,用户在选购光栅尺位移传感器时,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。

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5、光栅尺线位移传感器检查

标签: 测量仪器 传感器

光栅尺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。另外也可使用千分表,使千分表与数显表同时调至零,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,光栅尺线位移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,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。

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