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光栅尺
光栅尺定义：
光栅尺通过摩尔条纹原理，通过光电转换，以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器。光栅线位移传感器主要应用于直线移动导轨机构，可实现移动量的精确显示和自动控制，广泛应用于金属切削机床加工量的数字显示和CNC加工中心位置环的控制。该产品已形成系列，供不同规格的各类机床选用，量程从50毫米至30米，覆盖几乎全部金属切削机床的行程。
光栅尺分类如下：
5V，12V，15V，24V的方波，细分尺，正弦尺，也有专为火花机提供的抗干扰能力强的正反码信号尺，及与电脑数控机床相连的高功率光栅尺。
结构分宽尺和窄尺两种。窄尺最长可做1米，宽尺30米内任选。
另外可分为敞开式和封闭式两类。其中敞开式为高精度型，输出波型为正弦波，主要用于精密仪器的数字化改造最高分辨率可达０.１um。封闭式则主要用于普通机床、仪器的数字化改造，输出波型为方波。
光栅尺主要应用:
1、各类测量机构、仪器的位移测量：弹簧试验机、三坐标机、投影仪
2、各类机床的数显系统：车床、铣床、磨床、镗床、电火花、钻床等
3、各类数控机床的配套使用：数控铣、加工中心、数控磨等
4、配接PLC,用于各类自动化机构的位移测量.
我公司产品特点：
1、最先进的光学测量系统，采用可靠耐用的高精度五轴承系统设计， 保证光学机械系统的稳定性，优异的重复定位性和高等级测量精度。
2、传感器采用密封式结构，性能可靠，安装方便。
3、采用特殊的耐油、耐蚀、高弹性及抗老化塑胶防水，防尘优异，使用寿命长。
4、具体高水平的抗干扰能力，稳定可靠。
5、光源采用进口红外发光二极管，体积小寿命长。
6、采用先进的光栅制作技术，能制作各规格的高精度光栅玻璃尺
光栅尺相关参数：
●测量范围：50mm～30000mm
●测量准确度：±6um/m～±10um/m
●测量基准：光栅周期20µm的光学玻璃尺
●光学测量系统：透射式红外线光测量系统，红外线波长880nm
●反应速度：60m/min(0.005mm) 25m/min(0.001mm)
●读数头滑动系统：垂直式五轴承
●输出讯号：TTL/EIA-422-A
●讯号传达周期：20um
●供应电压：DC 5V±5%
安装指导
光栅尺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、光栅尺线位移传感器安装基面
安装光栅尺传感器时，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、光栅尺线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、光栅尺线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、光栅尺线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、光栅尺线位移传感器检查
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。[5]
使用注意事项
(1)光栅尺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。
(3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。
(4)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。
(5) 为保证光栅尺传感器使用的可靠性，可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。
(6) 光栅尺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。
(7) 不要自行拆开光栅尺传感器，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。
(8) 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。
(9) 光栅尺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。
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光栅尺的改造优势:
1、机床改造总投资极少,与旧机床的残值相适应;
2、具有附机功能,能随时装卸,与其它机床通用
3、无其它装置的装调手续,便于维修;
4、操作工人易掌握,不经培训亦可使用.它主要用于改造各类车床、磨床、镗床，尤其是改造外圆磨和圆心磨，其成效更为显著。
5、进行大型机床数显改造后，可以降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，提高工作效率，减少废品率，机械性能稳定可靠。
6、用途广泛：它不仅能用于铣床、钻床、镗床和车削加工的常规任务，还能为许多机床、测量设备和测试设备以及专用机床提供理想的解决方案，事实上它适用于所有手动机床。
我公司光栅尺的优势
1、采用优质的PU材料制造出耐油、高弹性及抗老化胶封。由工程师精心设计出最佳的闭合角度和最适中的软硬度，保证最佳的密封性能和最少的磨擦阻力。
2、读数头滑动部分结构采用已被验证为最可靠耐用的五轴承设计，采用耐用的高精度五轴承系统设计，保证光学机械系统的稳定性，优异的重复定位性和高等级测量精度。
3、采用美国Honeywell公司的高效能AIGaAs红外线发光管为光源。讯号强而稳定，可靠性高。
4、弹簧的几何设计经过精确详细的力学模型分析，并采用高级德国制弹簧钢材制造。确保光学感应系统就是在高速的移动情下，仍能紧贴在光栅尺上无跳动地滑行。
光栅数显改造较多的型号：
铣床:X6132万能铣床 X6036卧式铣床 ZX6350C钻铣床 52K小铣床 X6332铣床 X6330A X6325T XJ6325A木工铣床 龙门刨铣床
车床：C6140车床 C6150车床 CW6110C卧式车床 沈一CW6163B车床 扎辊车床数显 C5225立车 C5116立车 齐二立车
镗床：T611A镗床 T6117镗床 T68镗床 T4145镗床 T611H中捷汉川镗铣床 落地镗铣床 龙门镗铣床
目前，我公司研制的光栅传感器分辨率可以到1U和0.5U，进行长度、角度自动测量的智能仪表已形成系列产品，分辩率可从20μm到1μm，角度从1度-0.01度，具有性能稳定、抗干扰能力强、体积小、结构紧凑、成本低等优点，已成功地应用于机床改造和相关的位置检测系统中。可与国内众多品牌相互替代使用，包括1．长春七海光栅尺2．贵阳新天光栅尺3．成都鼎创光栅尺4．广州信合诺信光栅尺5．深圳万豪光栅尺6．上海海智光栅尺7．深圳博望光栅尺8．深圳道尔光栅尺9．深圳恒兴星电子尺10．深圳星奥特嘉光栅尺
