什么是HEIDENHAIN光柵尺？

　　什么是HEIDENHAIN光柵尺？

　　HEIDENHAIN光(guang)柵尺是(shi)一(yi)種高精(jing)度測(ce)(ce)量(liang)(liang)設備，它(ta)利用(yong)(yong)(yong)光(guang)學原(yuan)理進行(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)，適用(yong)(yong)(yong)于需要高精(jing)度測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)領(ling)域，如機床、印(yin)刷、航(hang)空、航(hang)天等領(ling)域。它(ta)的(de)(de)(de)基本原(yuan)理是(shi)利用(yong)(yong)(yong)光(guang)的(de)(de)(de)干涉原(yuan)理進行(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)。它(ta)由(you)一(yi)個(ge)光(guang)源、一(yi)個(ge)光(guang)柵和一(yi)個(ge)光(guang)電(dian)探測(ce)(ce)器(qi)組成(cheng)(cheng)(cheng)。光(guang)柵是(shi)由(you)一(yi)系(xi)列(lie)互相平行(xing)的(de)(de)(de)條(tiao)紋組成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)，條(tiao)紋的(de)(de)(de)間距(ju)非常(chang)小，一(yi)般(ban)為幾微米。當(dang)光(guang)線穿過光(guang)柵時，會形成(cheng)(cheng)(cheng)干涉條(tiao)紋，光(guang)電(dian)探測(ce)(ce)器(qi)可以(yi)檢測(ce)(ce)到這些(xie)條(tiao)紋，并將其轉換成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)信號(hao)(hao)。通過分(fen)析這些(xie)電(dian)信號(hao)(hao)，可以(yi)得(de)出物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)位置和運動(dong)狀態。

　　HEIDENHAIN光(guang)柵尺(chi)在我們的(de)(de)(de)生活中的(de)(de)(de)作(zuo)用越(yue)來越(yue)重要。因此今天小編將會(hui)與大家分(fen)(fen)享光(guang)柵尺(chi)的(de)(de)(de)相關知(zhi)識(shi)，下(xia)面(mian)說明光(guang)柵尺(chi)的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)結構、光(guang)柵尺(chi)的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)分(fen)(fen)類、光(guang)柵尺(chi)的(de)(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)指導(dao)及光(guang)柵尺(chi)的(de)(de)(de)注(zhu)意事項的(de)(de)(de)內(nei)容(rong)，希望大家好(hao)(hao)好(hao)(hao)閱覽一下(xia)相關的(de)(de)(de)內(nei)容(rong)，充實自己的(de)(de)(de)知(zhi)識(shi)寶(bao)庫(ku)。

　　HEIDENHAIN光(guang)(guang)柵(zha)尺(chi)（全稱光(guang)(guang)柵(zha)尺(chi)位(wei)(wei)移(yi)傳感器），是利(li)用(yong)光(guang)(guang)柵(zha)的(de)光(guang)(guang)學原理工作(zuo)的(de)測量反(fan)饋(kui)裝(zhuang)置。光(guang)(guang)柵(zha)尺(chi)位(wei)(wei)移(yi)傳感器經常應(ying)用(yong)于機(ji)床(chuang)與現(xian)在(zai)加工中心以及測量儀器等方(fang)面，可用(yong)作(zuo)直線位(wei)(wei)移(yi)或者角位(wei)(wei)移(yi)的(de)檢(jian)測。其測量輸出的(de)信號為數字脈沖，具(ju)有檢(jian)測范(fan)圍大，檢(jian)測精度高，響(xiang)應(ying)速度快(kuai)的(de)特點。例如，在(zai)數控(kong)機(ji)床(chuang)中常用(yong)于對刀具(ju)和工件的(de)坐標進行(xing)檢(jian)測，來觀(guan)察和跟蹤(zong)走刀誤差，以起到一個(ge)補償刀具(ju)的(de)運(yun)動誤差的(de)作(zuo)用(yong)。

　　HEIDENHAIN光(guang)柵尺的裝置結構(gou)

　　HEIDENHAIN光(guang)柵尺(chi)(chi)位移傳感器是由標(biao)尺(chi)(chi)光(guang)柵和光(guang)柵讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)兩部(bu)分(fen)組成(cheng)。標(biao)尺(chi)(chi)光(guang)柵一般固定在(zai)機(ji)床活動部(bu)件上(shang)，光(guang)柵讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)裝(zhuang)在(zai)機(ji)床固定部(bu)件上(shang)，指(zhi)示光(guang)柵裝(zhuang)在(zai)光(guang)柵讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)中。右圖所示的(de)(de)就(jiu)是光(guang)柵尺(chi)(chi)位移傳感器的(de)(de)結構。

　　HEIDENHAIN光柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)檢測(ce)裝置結構(gou)：光柵(zha)(zha)(zha)檢測(ce)裝置的關鍵部分(fen)是光柵(zha)(zha)(zha)讀數(shu)(shu)(shu)頭，它由(you)光源、會聚透鏡、指示(shi)光柵(zha)(zha)(zha)、光電元件及調整(zheng)機構(gou)等組成(cheng)。光柵(zha)(zha)(zha)讀數(shu)(shu)(shu)頭結構(gou)形(xing)式(shi)(shi)很多(duo)，根(gen)據讀數(shu)(shu)(shu)頭結構(gou)特點和使用場(chang)合分(fen)為直接(jie)(jie)接(jie)(jie)收式(shi)(shi)讀數(shu)(shu)(shu)頭(或稱硅(gui)光電池(chi)讀數(shu)(shu)(shu)頭、鏡像式(shi)(shi)讀數(shu)(shu)(shu)頭、分(fen)光鏡式(shi)(shi)讀數(shu)(shu)(shu)頭、金屬(shu)光柵(zha)(zha)(zha)反射式(shi)(shi)讀數(shu)(shu)(shu)頭）。

　　光柵尺的裝置分(fen)類

　　光(guang)柵尺位(wei)移傳感器按照制(zhi)造方法和(he)光(guang)學原理(li)的不同(tong)，分為透射光(guang)柵和(he)反(fan)射光(guang)柵。

　　透(tou)射(she)光(guang)柵指的(de)(de)光(guang)源(yuan)與接(jie)收(shou)裝置分別放(fang)置在光(guang)柵尺的(de)(de)兩(liang)側，通(tong)過(guo)接(jie)收(shou)光(guang)柵尺透(tou)過(guo)來的(de)(de)衍射(she)光(guang)變化(hua)來反應位置變化(hua)。比較通(tong)用的(de)(de)是(shi)玻璃光(guang)柵。

　　反(fan)射光(guang)柵(zha)指的(de)(de)是光(guang)源與接收裝置(zhi)安(an)裝在(zai)光(guang)柵(zha)尺的(de)(de)同(tong)一(yi)側，通過接收光(guang)柵(zha)尺反(fan)射回來的(de)(de)衍(yan)射光(guang)變(bian)化來反(fan)應位置(zhi)變(bian)化。比較通用的(de)(de)有鋼帶(dai)光(guang)柵(zha)和玻璃光(guang)柵(zha)。

　　HEIDENHAIN光柵尺(chi)的(de)安(an)(an)裝比較靈(ling)活，可安(an)(an)裝在機床(chuang)的(de)不同部位。

　　一般將主尺(chi)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)(de)工作臺(tai)（滑(hua)板(ban)）上(shang)，隨機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)走刀(dao)而動，讀數(shu)頭(tou)固定(ding)(ding)在(zai)床(chuang)(chuang)(chuang)身上(shang)，盡(jin)可能使讀數(shu)頭(tou)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)主尺(chi)的(de)(de)下方。其(qi)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)方式(shi)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)必須(xu)(xu)注意切屑、切削液(ye)及油液(ye)的(de)(de)濺落方向。如果由于安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)位置限制必須(xu)(xu)采用讀數(shu)頭(tou)朝上(shang)的(de)(de)方式(shi)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)時，則必須(xu)(xu)增加輔助密封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置。另外，一般情況下，讀數(shu)頭(tou)應盡(jin)量安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)相對機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)靜止部(bu)件上(shang)，此時輸出(chu)導線不移動易固定(ding)(ding)，而尺(chi)身則應安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)相對機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)運動的(de)(de)部(bu)件上(shang)（如滑(hua)板(ban)）。

　　1、HEIDENHAIN光(guang)柵(zha)尺(chi)時(shi)，不能直接(jie)將傳感(gan)器安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)粗糙不平(ping)(ping)的(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)身(shen)上，更不能安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)打底涂漆的(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)身(shen)上。光(guang)柵(zha)主尺(chi)及讀(du)數頭分(fen)別安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)機(ji)床(chuang)相對運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)兩個(ge)部件上。用千分(fen)表檢(jian)查(cha)機(ji)床(chuang)工(gong)作(zuo)臺(tai)的(de)(de)(de)主尺(chi)安(an)(an)裝(zhuang)面與導(dao)軌運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)方向平(ping)(ping)行度(du)。千分(fen)表固定在(zai)床(chuang)身(shen)上，移動(dong)工(gong)作(zuo)臺(tai)，要求達到平(ping)(ping)行度(du)為0.1mm/1000mm以(yi)內。如果不能達到這個(ge)要求，則需設計(ji)加(jia)工(gong)一件光(guang)柵(zha)尺(chi)基座。

　　基(ji)(ji)座(zuo)要求做到(dao)：(1)應(ying)加一根與光(guang)(guang)柵尺(chi)尺(chi)身(shen)(shen)長度(du)(du)相等的基(ji)(ji)座(zuo)（最好(hao)基(ji)(ji)座(zuo)長出光(guang)(guang)柵尺(chi)50mm左右）。(2)該(gai)基(ji)(ji)座(zuo)通過銑、磨(mo)工序加工，保證其平面平行(xing)度(du)(du)0.1mm/1000mm以內。另外，還(huan)需(xu)加工一件與尺(chi)身(shen)(shen)基(ji)(ji)座(zuo)等高的讀(du)數(shu)頭(tou)(tou)基(ji)(ji)座(zuo)。讀(du)數(shu)頭(tou)(tou)的基(ji)(ji)座(zuo)與尺(chi)身(shen)(shen)的基(ji)(ji)座(zuo)總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時(shi)，調(diao)整讀(du)數(shu)頭(tou)(tou)位(wei)置，達(da)到(dao)讀(du)數(shu)頭(tou)(tou)與光(guang)(guang)柵尺(chi)尺(chi)身(shen)(shen)的平行(xing)度(du)(du)為(wei)0.1mm左右，讀(du)數(shu)頭(tou)(tou)與光(guang)(guang)柵尺(chi)尺(chi)身(shen)(shen)之(zhi)間的間距為(wei)1~1.5mm左右。

　　2、主尺安裝

　　將(jiang)HEIDENHAIN光(guang)柵尺主(zhu)(zhu)尺用M4螺(luo)釘(ding)上(shang)(shang)在機床(chuang)(chuang)安裝(zhuang)的(de)工作臺(tai)(tai)安裝(zhuang)面上(shang)(shang)，但不要(yao)上(shang)(shang)緊，把(ba)千(qian)(qian)分(fen)表固定在床(chuang)(chuang)身上(shang)(shang)，移(yi)動(dong)(dong)工作臺(tai)(tai)（主(zhu)(zhu)尺與(yu)工作臺(tai)(tai)同時移(yi)動(dong)(dong)）。用千(qian)(qian)分(fen)表測(ce)量主(zhu)(zhu)尺平(ping)面與(yu)機床(chuang)(chuang)導軌運動(dong)(dong)方(fang)向的(de)平(ping)行度，調整主(zhu)(zhu)尺M4螺(luo)釘(ding)位(wei)置，使(shi)主(zhu)(zhu)尺平(ping)行度滿(man)足0.1mm/1000mm以內(nei)時，把(ba)M2螺(luo)釘(ding)上(shang)(shang)緊。

　　在(zai)安裝光柵(zha)主尺時，應注意(yi)如下三點：

　　(1) 在裝(zhuang)主尺(chi)(chi)時，如(ru)安(an)裝(zhuang)超(chao)過1.5M以上的光柵(zha)時，不(bu)能象橋(qiao)梁式只安(an)裝(zhuang)兩(liang)端頭，尚需在整個(ge)主尺(chi)(chi)尺(chi)(chi)身(shen)中有支(zhi)撐。(2)在有基(ji)座情況(kuang)下安(an)裝(zhuang)好后，最好用(yong)一(yi)個(ge)卡子卡住尺(chi)(chi)身(shen)中點(dian)(dian)（或幾點(dian)(dian)）。(3)不(bu)能安(an)裝(zhuang)卡子時，最好用(yong)玻璃膠粘住光柵(zha)尺(chi)(chi)身(shen)，使基(ji)尺(chi)(chi)與主尺(chi)(chi)固定(ding)好。

　　3、讀數頭安裝

　　在安(an)裝(zhuang)讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)時，如(ru)果(guo)發現安(an)裝(zhuang)條件非常的有限，可以考慮(lv)使用附件，如(ru)角鋁(lv)、直(zhi)板，首先(xian)應保(bao)證讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)的基(ji)面達到(dao)安(an)裝(zhuang)要求，然后(hou)再安(an)裝(zhuang)讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)，其安(an)裝(zhuang)方法與(yu)主尺相似。最后(hou)調整(zheng)讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)，使讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)與(yu)光柵主尺平(ping)行度保(bao)證在0.1mm之內(nei)，其讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)與(yu)主尺的間隙(xi)控(kong)制在1~1.5mm以內(nei)。安(an)裝(zhuang)完畢后(hou)，可以用大拇(mu)指(zhi)接觸讀(du)(du)數(shu)頭(tou)(tou)與(yu)光柵尺尺身(shen)表面是否(fou)平(ping)滑、平(ping)整(zheng)。

　　4、HEIDENHAIN光柵(zha)尺(chi)傳(chuan)感器全部(bu)安裝(zhuang)(zhuang)完以(yi)后，一定(ding)要在(zai)(zai)機床導軌上安裝(zhuang)(zhuang)限位(wei)(wei)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，以(yi)免機床加(jia)工(gong)(gong)產品移動時讀數頭沖(chong)撞到主(zhu)尺(chi)兩端，從而損壞(huai)光柵(zha)尺(chi)。另外，用戶在(zai)(zai)選(xuan)購光柵(zha)線位(wei)(wei)移傳(chuan)感器時，應盡量選(xuan)用超出(chu)機床加(jia)工(gong)(gong)尺(chi)寸100mm左右的(de)光柵(zha)尺(chi)，以(yi)留有余量。

　　5、HEIDENHAIN光柵尺安裝完畢(bi)后(hou)，可接通數(shu)(shu)顯表，移動工作(zuo)臺，觀察(cha)數(shu)(shu)顯表計數(shu)(shu)是否正(zheng)常。

　　在(zai)機(ji)床上(shang)選取一個(ge)參考位(wei)置，來回移動工作點至該選取的位(wei)置。數顯表讀數應(ying)相同（或回零）。另外也可(ke)使(shi)用千分表（或百分表），使(shi)千分表與數顯表同時(shi)調(diao)至零（或記憶起始(shi)數據(ju)(ju)），往(wang)返(fan)多次后回到初始(shi)位(wei)置，觀(guan)察數顯表與千分表的數據(ju)(ju)是否一致。

　　通過以上工作，光柵尺(chi)線位(wei)移傳感器(qi)的(de)(de)(de)安裝就(jiu)完成了。但對于(yu)一般的(de)(de)(de)機床加工環(huan)境來講，鐵屑(xie)、切削液及(ji)油污(wu)較多。因此(ci)，傳感器(qi)應附帶加裝護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)，護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)的(de)(de)(de)設(she)計是按照傳感器(qi)的(de)(de)(de)外(wai)形(xing)截面(mian)放大留一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)空間尺(chi)寸確定(ding)(ding)，護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)通常采用橡皮密(mi)封，使其具備一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)防(fang)水防(fang)油能力。

　　光柵尺的注意事(shi)項(xiang)

　　（1）光柵(zha)尺(chi)位移傳(chuan)感器與數顯表插頭座插拔時(shi)應關閉電源后進行。

　　（2）盡可能外加保護(hu)罩，并及時清理濺落在尺上的切屑(xie)和(he)油(you)液，嚴(yan)格防止任(ren)何異物進入光柵尺傳感器殼體(ti)內部。

　　（3）定期檢查各(ge)安裝聯接(jie)螺(luo)釘是否松動。

　　（4）為延長防塵密(mi)封條的壽命，可在密(mi)封條上(shang)均勻涂上(shang)一(yi)薄(bo)層硅(gui)油，注意(yi)勿(wu)濺落在玻璃(li)光(guang)柵刻劃面上(shang)。

　　（5） 為保證光(guang)柵(zha)尺位移傳感器使用的可靠性，可每隔一定(ding)時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光(guang)柵(zha)尺面(mian)及指(zhi)示光(guang)柵(zha)面(mian)，保持玻(bo)璃光(guang)柵(zha)尺面(mian)清潔。

　　（6） 光(guang)(guang)柵尺(chi)位移傳感(gan)器(qi)(qi)嚴禁劇(ju)烈震動及摔打，以免破壞光(guang)(guang)柵尺(chi)，如光(guang)(guang)柵尺(chi)斷裂，光(guang)(guang)柵尺(chi)傳感(gan)器(qi)(qi)即失效(xiao)了(le)。

　　（7） 不(bu)要自(zi)行拆開光(guang)柵(zha)尺(chi)位移傳感器，更不(bu)能任意改(gai)動(dong)主(zhu)柵(zha)尺(chi)與副柵(zha)尺(chi)的相對間距，否則一(yi)方(fang)(fang)面可能破壞光(guang)柵(zha)尺(chi)傳感器的精度；另一(yi)方(fang)(fang)面還(huan)可能造成(cheng)主(zhu)柵(zha)尺(chi)與副柵(zha)尺(chi)的相對摩擦，損壞鉻層也就損壞了(le)柵(zha)線，以而(er)造成(cheng)光(guang)柵(zha)尺(chi)報廢。

　　（8） 應(ying)注意(yi)防止油污及(ji)水污染光柵尺(chi)(chi)面，以免破壞(huai)光柵尺(chi)(chi)線條紋分布(bu)，引(yin)起測量(liang)誤差。

　　（9） 光(guang)(guang)柵尺(chi)位移傳(chuan)感(gan)器應盡量(liang)避免(mian)在有嚴重(zhong)腐蝕作(zuo)用的環境中(zhong)工作(zuo)，以免(mian)腐蝕光(guang)(guang)柵鉻層及(ji)光(guang)(guang)柵尺(chi)表(biao)面(mian)，破(po)壞光(guang)(guang)柵尺(chi)質量(liang)。

　　總結，光(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺的全稱是光(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺位移傳感(gan)器，并且(qie)它是利用(yong)光(guang)柵(zha)(zha)(zha)的光(guang)學原理工作的測(ce)量反饋裝置(zhi)，在各工業上的領域可謂是越(yue)來(lai)(lai)越(yue)廣泛(fan)。通(tong)過本文的講(jiang)解(jie)，相信大(da)家(jia)對光(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺的認識(shi)會越(yue)來(lai)(lai)越(yue)深入(ru)，希望(wang)本文能(neng)對大(da)家(jia)的工作有一定的指導作用(yong)。

　　HEIDENHAIN光柵尺的(de)(de)優點(dian)是精(jing)度高、穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)、測(ce)量(liang)速(su)度快。相比于傳統的(de)(de)機械式測(ce)量(liang)設備，光柵尺可以(yi)實(shi)現更高的(de)(de)測(ce)量(liang)精(jing)度和更快的(de)(de)測(ce)量(liang)速(su)度。同時，光柵尺的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)也很好(hao)，可以(yi)在較長時間內保持(chi)高精(jing)度測(ce)量(liang)的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。

　　在使用HEIDENHAIN光(guang)柵(zha)尺(chi)(chi)時(shi)，需(xu)(xu)(xu)要注意(yi)一些(xie)事項。首先(xian)，需(xu)(xu)(xu)要保持光(guang)柵(zha)和(he)光(guang)電探測器的清潔(jie)，以避(bi)免(mian)灰塵或污垢對(dui)測量結果的影響(xiang)。其次，需(xu)(xu)(xu)要對(dui)光(guang)柵(zha)尺(chi)(chi)進行定期校準(zhun)，以確保測量精度的穩定性。最后，需(xu)(xu)(xu)要注意(yi)光(guang)柵(zha)尺(chi)(chi)的使用環境，避(bi)免(mian)受到振動(dong)或溫(wen)度等(deng)外(wai)部因(yin)素的干擾。

　　總之，HEIDENHAIN光柵(zha)(zha)尺是一(yi)種高精(jing)度測量設備，具有精(jing)度高、穩定性好、測量速度快等優點。在使用時需要注意一(yi)些事項，以確保測量結果的準(zhun)確性和穩定性。HEIDENHAIN光柵(zha)(zha)尺已(yi)經(jing)廣(guang)泛應(ying)用于機(ji)床、印刷(shua)、航空(kong)、航天等領域，為(wei)這些領域的發展提供了重要支持(chi)。