光栅数显尺

光栅数显尺的用途：
在精密机械加工行业和精密位移测量时常采用光栅尺做为测量传感器，其后直接接入二次仪表，测量的精度主要有传感器精度决定。随着电子技术和单片机技术的发展，光栅传感器在位移测量系统将得到更广泛应用，并逐步向智能化方向转化。该测量系统采用光栅移动产生的己倍频细分及数字化的输出讯号与电子电路相结合来完成对位移量的自动测量，它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及误差修正等功能。该产品已形成多种系列，品种齐全，制作精巧，技术精良，可供不同规格的各类机床、仪器数字化改造选用，量程从30毫米至3米。

1、各类测量机构、仪器的位移测量：光学影像测量仪、光学投影仪、显微镜。

2、各类机床的数显系统：车床、铣床、磨床、镗床、钻床、线切割、火花机、龙门铣床等。

3、可接PLC用于各类自动化机构的位移测量。

组成：

光栅数显尺是由光栅和光栅读数头两部分组成，光栅检测装置的关键部分是光栅读数头，它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹" 。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。

特点：

1、先进的光学测量系统，滑动部采用己被验证为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，超溥型（厚型）、性能可靠，安装、维护、保养简易。

3、信号线采用多层隔离线网遮四罩及金属外壳保护防水、防生锈功能。

4、光源采用进口红外发光二极管，体积小寿命长。

5、光栅尺尺身采用铝型材，经极处理，尺头部分采用锌合金压铸，防腐防蚀。

6、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。

7、具有高水平的抗干扰能力，高稳定性、高速度、耐震动。

8、传感器采用玻璃精密计量光栅作为测量基准器，能制作各规格的高精度光栅玻璃尺。

9、停电记忆采用E2PROM，免换电池，免维护，记忆十年。

10、振动过滤功能：对于要求高精度的机床，因此显示分辨率1um（0.001mm），例如磨床等在加工时所产生的振动往往都超过1um，造成显示数值产生来回跳动，令操作者看得眼花瞭乱。DELOS采用振动过滤器功能，利用精确的数学运算，在光学尺进行实时位置采样后，将因机床加工时所产生的跳动过滤，而显示平均位置值，令操作者更舒适地进行加工，同时减少在加工时人为的判断误差。

11、非线性误差补正功能：由于机床或仪器通常要进行精确度加工或测量，受限于机床或仪器本身床台的结构及床台的工艺制作水平以及环境温度、湿度等影响，往往也达不到加工或测量的要求，因此必需以光学尺将磨床的精确度提升至可能的高极限。DELOS产品内置了在CNC机械中被普遍使用的非线性误差补正，将用户的机床或仪器，提升至可能的高极限。

参数：
测量范围： 50mm～3000mm
外形尺寸：200—3150mm
分辨率分为：5um（0.005mm）
单向重复精度：2um(0.002mm)
反向重复精度 3um(0.003mm)
栅距：0.02mm   栅线：50线对/mm
反应速度：120m/min(0.005mm)  20m/min(0.001mm)
工作温度：0-45℃        
存储温度：-20℃-70℃
输出讯号：TTL 、EIA-422-A
供应电压：5V ±5%、24V
电缆线长：3m-10m(可加长)
光学测量系统： 透射式红外线光测量系统，红外线波长880nm

安装

1、光栅尺安装基面

安装光栅尺位移传感器时，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（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、机床光栅尺主尺安装

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*上紧。在安装光栅主尺时，应注意如下三点：

（1）在装光栅尺主尺时，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，用一个卡子卡住尺身中点（或几点）。

（3）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。

3、机床光栅尺读数头的安装

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。zui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、机床光栅尺限位装置

光栅尺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、机床光栅尺检查

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*。

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。

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，光栅传感器即失效了。

（7）不要自行拆开光栅传感器，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。