技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES光柵尺,也稱為光柵尺位移傳感器(光柵尺傳感器),是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中,可用作直線位移或者角位移的檢測(cè)。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖,具有檢測(cè)范圍大,檢測(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)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。
光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活,可安裝在機(jī)床的不同部位。
一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)(滑板)上,隨機(jī)床走刀而動(dòng),讀數(shù)頭固定在床身上,盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。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。如果由于安裝位置采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí),則必須增加輔助密封裝置。另外,一般情況下,讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上,此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定,而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上(如滑板)。
1、光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝光柵尺傳感器時(shí),不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機(jī)床身上,更不能安裝在打底涂漆的機(jī)床身上。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上。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)動(dòng)的方向平行度。千分表固定在床身上,移動(dòng)工作臺(tái),要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達(dá)到這個(gè)要求,則需設(shè)計(jì)加工一件光柵尺基座。
基座要求做到:(1)應(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)該基座通過銑、磨工序加工,保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外,還需加工一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座。讀數(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)整讀數(shù)頭位置,達(dá)到讀數(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右,讀數(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距為1-1.5mm左右。
2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺(tái)安裝面上,但不要上緊,把千分表固定在床身上,移動(dòng)工作臺(tái)(主尺與工作臺(tái)同時(shí)移動(dòng))。用千分表測(cè)量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向的平行度,調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置,使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時(shí),把M2螺釘*上緊。
在安裝光柵主尺時(shí),應(yīng)注意如下三點(diǎn):
(1)在裝主尺時(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,尚需在整個(gè)主尺尺身中有支撐。(2)在有基座情況下安裝好后,用一個(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)(或幾點(diǎn))。(3)不能安裝卡子時(shí),用玻璃膠粘住光柵尺身,使基尺與主尺固定好。
3、光柵尺線位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時(shí),首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求,然后再安裝讀數(shù)頭,其安裝方法與主尺相似。調(diào)整讀數(shù)頭,使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi),其讀數(shù)頭與主尺的間隙控制在1-1.5mm以內(nèi)。
4、光柵尺線位移傳感器限位裝置
光柵線位移傳感器全部安裝完以后,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)品移動(dòng)時(shí)讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端,從而損壞光柵尺。另外,用戶在選購光柵線位移傳感器時(shí),應(yīng)盡量選用超出機(jī)床加工尺寸100mm左右的光柵尺,以留有余量。
5、光柵尺線位移傳感器檢查
光柵線位移傳感器安裝完畢后,可接通數(shù)顯表,移動(dòng)工作臺(tái),觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常。
在機(jī)床上選取一個(gè)參考位置,來回移動(dòng)工作點(diǎn)至該選取的位置。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與數(shù)顯表同時(shí)調(diào)至零(或記憶起始數(shù)據(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)據(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了。但對(duì)于一般的機(jī)床加工環(huán)境來講,鐵屑、切削液及油污較多。因此,傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩,護(hù)罩的設(shè)計(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。
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