光柵尺安裝說明

一、根據(jù)阿貝誤差原理，傳感器應(yīng)盡量安裝在靠近機(jī)床工作臺的車身基面上。

二、根據(jù)機(jī)床的行程選擇光柵尺的長度，有效測量長度大于機(jī)床行程，即行程兩端至少應(yīng)留 20mm 余量。

     主尺孔距為： L=L 0 +147 （ L 0 標(biāo)稱尺寸，單位 mm ）。

三、將光柵尺用 M6 內(nèi)六角螺釘固定在基面上，確保主尺上端面同正面與移動(dòng)方向平行，誤差≤ 0.1mm/m 。

四、讀數(shù)頭孔距為 60 ± 0.1mm 用 M4 內(nèi)六角螺釘固定于相對主尺運(yùn)行的另一基面上，或用 M6 內(nèi)六角螺釘固定于安裝附件上，固定讀數(shù)頭的安裝附件要設(shè)計(jì)成上下有 1mm 的調(diào)整量。讀數(shù)頭拔叉與外殼全長移動(dòng)中不能有磨擦聲。讀數(shù)頭后基面同主尺基面平行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有安裝誤差時(shí)，可以將讀數(shù)頭前后平稱 0.1~0.2mm ，讀數(shù)頭與主尺之間保持 0.8 ± 0.15mm 的間隙。盡量使讀數(shù)頭安裝在非運(yùn)動(dòng)部件上，以利于信號線的固定，信號線禁止同電源線平行布置。

五、在安裝光柵尺的機(jī)床導(dǎo)軌上應(yīng)裝限位裝置。

六、光柵尺安裝完畢后應(yīng)認(rèn)真檢查，確保安裝無誤后方可移動(dòng)工作臺，運(yùn)動(dòng)中不應(yīng)有異常聲，接通電源檢查技術(shù)是否正確，檢查時(shí)可用標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)對比。若有誤差可通過數(shù)顯表進(jìn)行修正。

七、一切正常后應(yīng)將光柵尺防護(hù)罩固緊，光柵尺防護(hù)罩應(yīng)將主尺全部防護(hù)好，嚴(yán)禁油污、金屬屑等進(jìn)入主尺內(nèi)。

安裝方式說明

安裝方式的選擇必須注意切屑、冷卻液及油液的濺落方向，A、B、C三種方式為正確，讀數(shù)頭固定在機(jī)床非移動(dòng)部件上，以簡化電纜敷設(shè)。

安裝基面：

光柵尺體及讀數(shù)頭分別安裝在機(jī)床相對的兩個(gè)部件上，對安裝基面的要求如圖所示：

安裝精度

光柵尺相互垂直的兩個(gè)側(cè)面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方面的平行度誤差在全長范圍內(nèi)部大于0.2毫米，讀數(shù)頭與光柵尺相鄰兩平行平面的間隙1.2-1.5毫米，如圖所示：

檢查

接通電源，移動(dòng)工作臺，觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常，如圖所示，使用百分比表或其他量具，使其與數(shù)顯表同時(shí)調(diào)零或記憶起始數(shù)據(jù)往返多次后回到初始位置，歸*或與記憶起始數(shù)據(jù)應(yīng)不大于+0.01毫米

光柵數(shù)顯測量系統(tǒng)是一種能自動(dòng)檢測和自動(dòng)顯示的光機(jī)電一體化產(chǎn)品，是改造舊機(jī)床，裝備新機(jī)床以及各種長度計(jì)量儀器的重要配套件，是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的方向之一。由于光柵數(shù)顯測量系統(tǒng)具有精度高，安裝及操作容易，價(jià)格低，回收投資快等優(yōu)點(diǎn)而得到大量使用。為使廣大用戶能夠更好地掌握運(yùn)用好這一產(chǎn)品，本文以我公司生產(chǎn)的BG1/KG1型系列光柵線位移傳感器為例，就其結(jié)構(gòu)、原理、安裝與維護(hù)作一介紹。

一、結(jié)構(gòu)
     DLS系列光柵線位移傳感器是我公司生產(chǎn)的主導(dǎo)產(chǎn)品之一,閉式傳感器的特點(diǎn)是發(fā)光器件、光電轉(zhuǎn)換器件和光柵尺封裝在緊固的鋁合金型材里。發(fā)光器件采用紅外發(fā)光二極管，光電轉(zhuǎn)換器件采用光電三極管。在鋁合金型材下部有柔性的密封膠條，可以防止鐵屑、切屑和冷卻劑等污染物進(jìn)入尺體中。電氣連接線經(jīng)過緩沖電路進(jìn)入傳感頭，然后再通過能防止干擾的電纜線送進(jìn)光柵數(shù)顯表，顯示位移的變化。
     閉式傳感器的傳感頭分為下滑體和讀數(shù)頭兩部分。下滑體上固定有五個(gè)定位的微型滾動(dòng)軸承沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，保證運(yùn)動(dòng)中指示光柵與主柵尺之間保持準(zhǔn)確夾角和正確的間隙。讀數(shù)頭內(nèi)裝有前置放大和整形電路。讀數(shù)頭與下滑體之間采用剛?cè)峤Y(jié)合的聯(lián)接方式，既保證了很高的可靠性，又有很好的靈活性。讀數(shù)頭帶有兩個(gè)聯(lián)接孔，主光柵尺體兩端帶有安裝孔，將其分別安裝在兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上，實(shí)現(xiàn)主光柵尺與指示光柵之間的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行線性測量。

二、基本原理
     光柵位移傳感器的工作原理，是由一對光柵副中的主光柵（即標(biāo)尺光柵）和副光柵（即指示光柵）進(jìn)行相對位移時(shí)，在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間（或明暗相間）的規(guī)則條紋圖形，稱之為莫爾條紋。經(jīng)過光電器件轉(zhuǎn)換使黑白（或明暗）相同的條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號，再經(jīng)過放大器放大，整形電路整形后，得到兩路相差為90o的正弦波或方波，送入光柵數(shù)顯表計(jì)數(shù)顯示。

三、安裝方式
     光柵線位移傳感的安裝比較靈活，可安裝在機(jī)床的不同部位，見圖4。
一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺（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。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(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)安裝在相對機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上（如滑板）

1、安裝基面
     安裝光柵線位移傳感器時(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)床相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上。用千分表檢查機(jī)床工作臺的主尺安裝面與導(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，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?；笞龅剑孩賾?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、主尺安裝
     將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動(dòng)工作臺（主尺與工作臺同時(shí)移動(dòng)）。用千分表測量主尺平面與機(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、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。zui后調(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、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、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，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，光柵傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機(jī)床加工環(huán)境來講，鐵屑、切削液及油污較多。因此，光柵傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩，護(hù)罩的設(shè)計(jì)是按照光柵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。

四、使用注意事項(xiàng)
     （1）光柵傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源后進(jìn)行。
     （2）盡可能外加保護(hù)罩，并及時(shí)清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴(yán)格防止任何異物進(jìn)入光柵傳感器殼體內(nèi)部。
     （3）定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動(dòng)。
     （4）為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。
     （5） 為保證光柵傳感器使用的可靠性，可每隔一定時(shí)間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。
     （6） 光柵傳感器嚴(yán)禁劇烈震動(dòng)及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵傳感器即失效了。
     （7） 不要自行拆開光柵傳感器，更不能任意改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對間距，否則一方面可能破壞光柵傳感器的精度；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，以而造成光柵尺報(bào)廢。
     （8） 應(yīng)注意防止油污及水污染光柵尺面，以免破壞光柵尺線條紋分布，引起測量誤差。
     （9） 光柵傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的環(huán)境中工作，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質(zhì)量。

五、常見故障現(xiàn)象及判斷方法
     1、接電源后數(shù)顯表無顯示
     （1）檢查電源線是否斷線，插頭接觸是否良好。
     （2）數(shù)顯表電源保險(xiǎn)絲是否熔斷。
     （3）供電電壓是否 符合要求。
     2、數(shù)顯表不計(jì)數(shù)
     （1）將傳感器插頭換至另一臺數(shù)顯表，若傳感器能正常工作說明原數(shù)顯表有問題。
     （2）檢查傳感器電纜有無斷線、破損。
     3、數(shù)顯表間斷計(jì)數(shù)
     （1）檢查光柵尺安裝是否正確，光柵尺所有固定螺釘是否松動(dòng)，光柵尺是否被污染。
     （2）插頭與插座是否接觸良好。
     （3）光柵尺移動(dòng)時(shí)是否與其他部件刮碰、摩擦。
     （4）檢查機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)副精度是否過低，造成光柵工作間隙變化。
     4、數(shù)顯表顯示報(bào)警
     （1）沒有接光柵傳感器。
     （2）光柵傳感器移動(dòng)速度過快。
     （3）光柵尺被污染。
     5、光柵傳感器移動(dòng)后只有末位顯示器閃爍
     （1）A或B相無信號或不正常只有一相信號。
     （2）有一路信號線不通。
     （3）光敏三極管損壞
     6、移動(dòng)光柵傳感器只有一個(gè)方向計(jì)數(shù)，而另一個(gè)方向不計(jì)數(shù)（即單方向計(jì)數(shù)）
     （1）光柵傳感器A、B信號輸出短路.
     （2）光柵傳感器A、B信號移相不正確。
     （3）數(shù)顯表有故障。
     7、讀數(shù)頭移動(dòng)發(fā)出吱吱聲或移動(dòng)困難
     （1）密封膠條有裂口。
     （2）指示光柵脫落，標(biāo)尺光柵嚴(yán)重接觸摩擦。
     （3）下滑體滾珠脫落。
     （4）上滑體嚴(yán)重變形。
     8、新光柵傳感器安裝后，其顯示值不準(zhǔn)
     （1）安裝基面不符合要求。
     （2）光柵尺尺體和讀數(shù)頭安裝不合要求。
     （3）嚴(yán)重碰撞使光柵副位置變化。