光栅尺
- 国产FPGA增量式光栅尺信号采集系统的设计
-6]。因此,光栅尺作为高分辨率非接触式测量的专用传感器,成为光学调焦平台位置控制和测量的重要工具。传统的增量式光栅尺信号的采集一般采用产品化的数据采集卡或进口的FPGA或DSP芯片开发数据采集和解码,数据采集卡尺寸较大,输出方式单一,不满足定制需要。进口器件的对外依存度较高且质量等级较低。因此,本文提出了一种基于国产化FPGA芯片AG10K的增量式光栅尺信号采集系统。该系统主要由时钟模块、信号处理模块、编码通信模块等组成,与传统的增量式采集板相比,具有一
仪表技术与传感器 2023年8期2023-09-23
- 基于码道三角波骨架提取的量子点光栅尺高精度测量方法
，激光干涉仪和光栅尺常被用于高精度位移测量［7-10］。前者可通过计数和细分干涉条纹实现亚微米级测量，但对测量环境要求苛刻［11-12］，且光学零件繁多难以直接集成于装备内部，极大地限制了其在工业测控领域的应用。相对于激光干涉仪，光栅尺［13］具有低成本、小体积、高精度的优点，被作为核心位移测量器件而广泛集成于精密制造装备。当今，大批量稳定制造光栅的方法主要有机械刻栅、光刻刻栅等［14-20］。可是，这些成熟工艺具有成品率低，生产周期长、生产条件严苛等缺点
光子学报 2023年6期2023-07-12
- 基于光栅尺反馈的直线运动系统设计与实现
MC5130、光栅尺MercuryⅡTM6510和处理器STM32F407组成的控制器，实现4通道直线运动的高精度闭环控制，从而实现显微镜载物台的高精度自动测量和精确定位。图1为系统实物图，图中仅接入一个通道的光栅尺检测和电机控制。图1 系统实物图针对直线运动控制应用系统［3－5］，步进电机丢步、开环特性或丝杆自身误差往往会造成载物台位移不准确，本文直线运动控制系统中，通过光栅尺读头反馈的实际移动距离和目标位置比较的差值，再控制电机运动补偿这个差值，从而形
机电工程技术 2023年1期2023-02-24
- 光栅尺被动隔振系统建模与仿真分析
06）1 引言光栅尺作为高精度位移传感器广泛应用于数控系统，宏微平台等精密位移控制系统和工业测量领域[1−2]。目前以螺栓直接固定尺体于运动平台的凸台基面的安装方式[3]，使得运动平台的振动与冲击直接作用于光栅尺[4]。随着微纳加工的发展，运动平台振动对光栅尺精度的影响日益凸显。目前针对光栅尺振动的研究较多集中于数据后处理，如通过对测量数据信号进行误差补偿处理等方法[5]降低振动对测量精度的影响等，但无法从根本上消除振动对光栅尺测量精度的影响。光栅尺一般为
机械设计与制造 2022年12期2022-12-30
- 国产光栅尺在校直机设备上的应用
备之前应用进口光栅尺，成本较高，不利于校直机(车桥校平类)设备的应用。经过多年的研发，国产光栅尺现已可以满足校直产品的应用需求。本文根据实际情况和对光栅尺应用情况的综合评估，选择国产光栅尺和对应的采集盒，并将其应用于校直设备。国产光栅尺系统在校直机产品上的成功应用，标志着国产光栅尺可以代替进口光栅尺产品，这会极大地降低此类产品的成本、缩短此类原材料的采购周期，具有重要的应用价值。2 硬件开发环境2.1 硬件构成针对适配器多路国产光栅尺数据采集进行针对性的开
工程与试验 2022年2期2022-08-08
- 绩伟光栅尺在数控机床领域的应用
电机结构的线性光栅尺。位置传感器的作用如同人的感官，将捕获的信息传输给控制中心，即将进给轴当前的位置信息传输给控制单元——驱动器/控制器，控制单元根据位置信息计算运行速度，实现控制进给轴的位置和速度。因此位置传感器对进给轴准确的位置运行起到重要的作用，直接影响机床的加工效果。常用的轴运行控制方式绩伟光栅尺就扮演着感官的角色，测量进给轴的位置信息，提供给控制单元。机床中常用的轴运行的控制方式有三种。丝杆结构半闭环控制丝杆结构的半闭环控制系统如图1所示，控制单
钣金与制作 2022年12期2022-02-07
- 基于FPGA的EnDat协议绝对式光栅尺通讯实现
nDat协议的光栅尺正常通信。1 EnDat协议时序分析EnDat接口是面向编码器应用的双向数字接口，带有错误检测位和CRC校验功能，并且EnDat 2.2协议可以发送附加数据的位置值，以便系统实时监控编码器反馈状态，使得编码器的数据传输可靠性高[9]。EnDat 2.2协议有14种指令，如表1所示，FPGA可以通过这些模式指令读取编码器的位置、存储器信息、OEM等参数[10-11]。EnDat 2.2协议在EnDat 2.1协议上扩展了7个指令，使得附加
仪表技术与传感器 2022年12期2022-02-06
- 基于SIMOTION 的带距离编码光栅尺回零算法研究
装备应运而生。光栅尺是闭环伺服控制系统中常见的一种位移传感器，可作为直线位移和角度位移反馈，根据测量原理不同，可分为绝对式光栅尺和增量式光栅尺[1]。应用绝对式光栅尺，设备上电后就可得知位置信息，控制系统设计简单，但工艺制作复杂，使用成本较高[2-3]。传统的增量式光栅尺是周期性的光栅刻线，只有间隔不变的“零点标记”刻度与增量计数刻度，结构简单，在成本控制上具有极大优势。其位置信息是通过计算自某计数起点开始的增量数而获得。这个计数起点无法获取当前坐标相对机
锻压装备与制造技术 2021年5期2021-11-13
- 基于气浮导轨的光栅尺动态检测系统设计与误差分析*
05）0 引言光栅尺作为高速、高精度的实时位置检测与反馈部件，广泛应用于各类精密运动控制系统与装备[1-2]。高性能光栅尺，尤其是大行程、高精度栅尺是我国高端全闭环数控机床技术瓶颈之一，目前很多依然依赖进口[3-4]。《中国制造2025》发展战略中提出要加速高档数控机床等前沿技术和装备的研发，以提高可靠性、精度保持性为重点，开发高档数控系统、光栅等主要功能部件，加快实现产业化[5]。光栅尺的动态精度直接影响到运动控制系统的总体性能。在光栅尺静动态特性研究及
机电工程技术 2021年8期2021-09-26
- 三菱数控发格距离码光栅在M720上的应用
来越高，机床对光栅尺的安装将会越来越多。光栅尺就充当了独立于机床外的监督功能，一直“监视”着直线轴的位置，保证了直线轴能到达数控系统要求的位置。增加光栅尺能增加直线轴运行的准确性，但不能取代机械的精度;如果直线轴的几何精度很差，反向间隙很大，使用光栅尺不但达不到应有的目的，反而在运行时会出现震荡，甚至误差过大报警，无法正常运转。数控机床的机械精度是必要条件，在此基础上光栅尺才能锦上添花。关键词：数控系统;伺服驱动器;全闭环;光栅尺 中图分类号：TN773
内燃机与配件 2021年10期2021-09-10
- 基于位移光栅尺的拉伸法弹性模量测量
2]. 而位移光栅尺以其高精度、高稳定性在测量中得广泛应用.本文结合位移光栅尺的测量优势[3]， 将其应用在拉伸法弹性模量测量中，也是对实验技术和实验手段的尝试与改进.1 位移光栅尺测量系统的设计1.1 测量系统构成本系统主要由弹性模量测定仪和位移光栅尺组成，辅助测量仪器为螺旋测微计和直尺，如图1所示.图1 位移光栅尺测量系统实验选择国产的JCS900-2AE位移光栅尺，如图2所示. JCS900-2AE位移光栅尺结构简单、小巧、性能稳定、性价比高，主要用
物理实验 2021年3期2021-04-15
- 光栅尺在高精度数控机床中的重要性
数控机床上安装光栅尺。光栅尺安装在滑板上，由于其机械部件齐全，因而在传动过程中能有效检测误差并给予修正，光栅尺能有效消除相应的误差源，比如滚珠丝杠温度变化导致的位置差异，滚珠丝杠螺距造成的运动误差，反向间隙误差等。目前，光栅尺在高精度与高速度数控机床加工中发挥着重要作用，是数控机床进行高精高速零件加工的不二选择。1 光栅尺的结构与检测装置光栅尺是由安装在机床活动构件上的光栅读数头和安装在数控机床加工零件上的标尺光栅和构成，并且指示光栅固定在光栅读数头上。其
商品与质量 2020年53期2020-11-27
- 拉绳位移传感器校准方法的改进
的改进2.1 光栅尺选型光栅尺是光栅线位移传感器的简称，是利用光栅原理实现直线位移测量的传感器，分为封闭式和敞开式，主要应用于直线移动导轨机构。光栅尺由标尺光栅和光栅读数头组成，标尺光栅一般固定在机床固定部件上，光栅读数头装在机床活动部件上。数显表是一种用来读取有线性编码器产生的信号的显示单元，广泛应用于各类机床、火花机，为其提供显示、定位的数显装置，数显表的手动补偿功能可以通过输入修正值对光栅尺线性误差进行补偿，其修正值计算方法如下：修正值=（测量值-标
商品与质量 2020年14期2020-11-26
- 一种新型收敛计检定装置研制
定装置;标定;光栅尺;手动平移台中国分类号：TM344.1 文献标志码：A0 引言收敛计广泛用于量测隧道、巷道、峒室及其他工程围岩周边任意方向两点间的距离微小变化的测量。达到评定工程稳定性，研究工程围岩及支护的变形发展规律，确定合理支护参数目的，收敛量测已公认是地下工程量测项目中必须项目之一。因此，寻找一种能全面反映收敛计测量精度和稳定性等方面性能的检定方法具有重要意义。目前，收敛计普遍使用的检定方法是对其主要的部件的性能分别标定后再进行
中国新技术新产品 2020年14期2020-10-20
- 基于BISS协议绝对式光栅尺数据采集系统设计
采用绝对式直线光栅尺，其通讯协议为BISS协议。在低端应用场合中通常采用官方解码芯片或者单片机，但由于受到专用芯片的扩展能力和单片机的数据处理能力的限制，使得在高端场合和多场景应用显得力有不逮[6]。而FPGA具有灵活性高、可移植性强的特点和快速处理数据的能力，综合分析后最终采用FPGA实现BISS协议通讯。本文介绍了BISS协议的数据结构，设计了该系统的硬件电路原理图和所需的各个软件模块，实现了通讯接口和上位机的设计并将位置数据上传至上位机显示。1 BI
仪表技术与传感器 2020年7期2020-08-12
- 光栅尺振动数据测量仪设计
00）0 引言光栅尺振动数据测量仪能实时采集来自生产线的产量数据，接收来自数据库的信息，连接检测仪器，实现检测仪器数字化，数据采集仪自动从测量仪器中获取测量数据，进行记录，分析计算，形成相应的各类图形，对测量结果进行自动判断，同时能够实时进行数据采集，使系统真正地实现实时监控[1]。该设备可与光栅数显表结合成光栅测量系统，实现精准位移测量。通过C#语言进行软件开发，通过串口通信实时监测数据变化情况，生成曲线便于观察数据走向，也可将数据实时保存起来，以便日后
中国新技术新产品 2020年5期2020-05-06
- 基于Slave FIFO模式的光栅尺精度检测系统接口程序设计
06）0 引言光栅尺在制造行业中具有极其广泛的应用[1-3]，因此光栅尺精度检测系统对检测增量式光栅尺产品是否满足精度要求、保证出厂产品合格率具有重要意义。精度检测系统的接口用于连接系统上位机和下位机两个部分，构建两者通信的桥梁，实现两者之间数据传输。一些光栅尺生产制造公司针对其产品开发了光栅尺精度检测的工具套件，但是这些套件往往难以兼容其他公司产品。也有研究探讨设计通用光栅尺精度检测系统[4-5]，这些系统多数采用专用数据采集系统（如光栅尺数显系统）进行
装备制造技术 2019年2期2019-06-03
- 掩模台水平向的二维衍射平面光栅测量模型验证
文提出利用平面光栅尺为核心部件，建立位置测量模型，对掩模台的位置进行精确定位。图1 二维衍射平面光栅尺的掩模台布局图Fig.1 Plane layouts of planar grating of reticle stage一般运动台的位置测量系统是以双频激光干涉仪为核心部件，建立运动台的运动移动引起光程变化的关系模型，测量运动台的位置。文献[1]研究分析的激光干涉仪测量运动台的不确定度可达25nm，行程为120mm。文献[2]程吉水等建立运动台的位置测量
仪器仪表用户 2019年6期2019-05-29
- 高精密二维平台关键零部件选型
线导轨与滑块；光栅尺1随着科学技术的发展，人类在制造领域中采用的尺度将由微米迈向纳米，在这个进程中，高精密的运动平台是实现纳米级定位和加工的关键技术。当前，在一些工程领域，已经对纳米级微进给平台提出了要求，如半导体器件；光学器件；微型机械的制造及特种材料加工等。尤其是在微型机械和超精密加工领域，往往需要十分精确的定位和非常精细的运动，因此需要高性能的超精密定位平面工作台作为其技术支持。例如，随着集成电路集成度的提高，线宽已达到亚微米级，因此在制造过程中对定
科学与财富 2018年17期2018-08-11
- 绝对式光栅尺测量精度补偿方法研究*
0 引言绝对式光栅尺是一种线位移传感器，广泛的使用在现代各种加工设备和测量仪器中，其具有抗干扰性强、断电后再工作不需回零点、无累计误差、位置计算在读数头内完成、通信可靠等优点。因此，国内外中高档数控机床与精密测量仪器中越来越多的使用绝对式光栅尺作为线位移传感器[1]。精度是绝对式光栅尺的一项重要指标，其直接影响着装置的定位以及重复定位精度[2-3]。或说绝对式光栅尺精度的高低决定着装置的精度水平。目前，绝对式光栅尺精度包括两大类：叠栅条纹信号周期内细分精度
组合机床与自动化加工技术 2018年7期2018-07-26
- 龙门加工中心X轴光栅尺硬件报错维修
屑液等使得X轴光栅尺的报警频率比其他进口类设备高出许多。针对此故障的维修形成以下方法步骤。图1设备出现X轴25000#报警，首先将该轴测量系统改成半闭环，X轴MD30200＝1，MD14510＝14，改后将X轴开离报警点一段距离（1m以上），再改回全闭环MD30200＝2，MD14510＝15，看有无继续报警。若开机即有报警，说明故障很突出，可以尝试互换下测量板（见图1），不行就要做后面全面的检查。若没有报警了，就全行程移动X轴，看此报警是否仍然出现，一般
金属加工(冷加工) 2018年4期2018-04-28
- 全闭环进给机构中光栅尺全行程热误差定量分析*
环进给机构采用光栅尺作为位置反馈部件，实现对数控机床工作台位移进行直接测量，消除整个驱动和传动环节的间隙和误差，最大限度弥补机械上造成的误差，可以实现更高的位置控制精度[1]。光栅尺作为全闭环进给机构中的精密检测元件，在运动控制系统中，为了满足抗污染能力强、分辨率高、运动速度快、安装公差大和不易碰碎等要求，系统中常应用开放式直线光栅尺，为了安装方便和成本考虑，直线光栅尺往往与进给机构滑台配合实现位置反馈，使得测量过程位置反馈精度与滑台机构精度存在直接关系。
制造技术与机床 2018年2期2018-03-20
- 距离编码直线光栅尺在数控机床上的应用
用于检测位置的光栅尺。被放置在滑板上的光栅尺包含了进给机构全部的机械环节，不存在额外的机械部件产生的误差，因此光栅尺可以检测出机械传动过程中的误差，并能在控制系统电路中给予修正，它可以消除以下潜在的误差源：①由于滚珠丝杠温度特性导致的位置误差。②反向间隙。③滚珠丝杠螺距误差的运动特性误差。因此，光栅尺已成为满足高精度定位和高速加工机床不可或缺的必备条件。本文以海德汉距离编码直线光栅尺为例，介绍了在FANUC数控系统上的应用方法。1 距离编码光栅尺简介（1）
世界有色金属 2018年22期2018-02-27
- 光栅传感器实验控制系统设计
键词】DSP 光栅尺 光电编码器 步进电机1 引言随着高校教育改革的不断推进，实验器材也在不断推陈出新，本文针对光电子信息类专业本、专科大学生，对光栅传感器原理及应用的掌握需要，设计了一型基于DSP的光栅传感器实验系统，这套系统性能稳定、数据显示非常人性化。通过这套实验系统，学生们可更加深入的了解光栅传感器测量位移的原理及方法，加深对莫尔条纹形成的光学原理、位移放大作用和误差平均效应的理解，同时，实验箱增加一些扩展功能，方便学生做衍生实验。2 原理及硬件结
电子技术与软件工程 2018年12期2018-02-25
- HTC-250M车铣加工中心X轴下坠故障分析
机编码器位置与光栅尺位置反馈不一致，使位置偏差超过1828参数，产生报警。②机床的伺服或电动机性能不好，在运动时电动机无法驱动坐标轴而导致报警。③机床的丝杠或其他传动环节出现问题。④电动机的报闸出现问题。⑤电动机的编码器或编码器的电缆出现问题。⑥机床坐标轴的光栅尺或读数头出现问题，导致位置环和速度环的位置偏差超出允许偏差。对于第1种情况，经过现场查看和了解，机床没有发生撞击意外事故，操作正常，因此撞击原因可以排除。对于第2种原因，可以把机床改成半闭环进行检
金属加工(冷加工) 2018年11期2018-02-16
- 光栅尺测量精度误差补偿系统研究*
510006)光栅尺测量精度误差补偿系统研究*黄明辉，王 晗，陈 新，陈新度，李 彬(广东工业大学 广东省微纳加工技术与整备重点实验室，广州 510006)文章主要研究影响光栅尺测量精度的因素，探索提高测量精度的途径。通过研究影响光栅尺测量精度的因素分析了其静态误差模型；然后，通过设计可调的光栅尺误差检测平台并结合优化的测量方案对各个测量点进行了大量的误差检测，并分析了各个测量点测量误差的统计特性，再对检测结果进行正态分布检验，获得了较为准确真实的光栅尺测
组合机床与自动化加工技术 2017年12期2017-12-22
- 一种矩阵码与伪随机码组合的光栅尺编码机制
伪随机码组合的光栅尺编码机制李昭然1，王 利2（武汉理工大学 能源与动力工程学院，武汉 430063）创新性的提出一种矩阵码与伪随机码组合的光栅编码机制。该编码机制结合了矩阵码与伪随机码，将矩阵码用于粗码的刻划；将伪随机码用于定位码道的刻划。在此基础上，为了满足测量精度、量程与光栅尺尺寸的相容性，设计出一套优选机制以便得到符合条件的输出信号更稳当、编码更简单的编码序列。接着对该编码机制进行仿真分析生成光栅尺图案。以此刻划出实际光栅尺产品，实验结果表明基于该
制造业自动化 2017年6期2017-08-16
- 线性光栅尺在数控机床中的应用与维修
摘 要： 线性光栅尺作为自动化设备，在实践应用中，能够直接测量出机械、机床所处的位置。但长期使用后，其内部零部件相互摩擦，势必会出现不同程度的故障，如何排除故障，确保光栅尺能够正常运转，确保产品生产质量受到了广泛关注。文章从线性光栅尺工作原理入手，对其在数控机床中的应用及维修进行分析。关键词： 线性；光栅尺；数控机床；应用；维修前言：近年来，传统工业实现了现代化、自动化转变，在数控机床位置检测系统当中，检测装置作为其中核心，能够确保机床加工精度，且能够协调
科学与财富 2017年15期2017-06-03
- 菲迪亚C20数控系统常见故障与处理
IrDA通信；光栅尺；绝缘击穿1 机床基本情况本机床的CNC采用基于工控机的意大利FIDIA C20数控系统，其与FIDIA数字驱动和PLC CC10通信模块之间的通信通过FFB高速总线控制板和 FFB总线进行，并且数控加工时也通过该环节对数字驱动进行控制。PLC CC10通信模块与其他模块之间的通信，是由IrDA远红外线接口完成。驱动器采用的是FIDIA公司的X_POWER系列数字驱动。伺服电机采用的是德国西门子公司的IFT7系列同步电动机，光栅尺采用的
科技创新与应用 2017年5期2017-03-16
- 基于FPGA的精密光栅尺图像采集与预处理设计
FPGA的精密光栅尺图像采集与预处理设计蔡铁根, 黄明辉, 李成祥, 杨志军(广东工业大学 机电工程学院，广东 广州 510006)摘要:针对目前利用图像的方法来分析精密光栅尺位移采集速度不高的问题，设计了一种以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)为主控器件对光栅尺进行图像编解码和预处理的系统.系统主要包括SDRAM控制模块、CMOS传感器驱动模块、VGA显示模块以及图像算法模块.整个模块以Altera
广东工业大学学报 2016年3期2016-06-16
- 高精度PCB数控钻孔机定位精度的设计与研究
原理，实验分析光栅尺分辨率对PCB数控钻孔机的定位精度的影响，通过一定程度上提高光栅尺分辨率，在PCB数控钻孔机上实际应用，可以满足目前BGA钻孔对精度的要求。关键词：PCB数控钻孔机；定位精度；光栅尺；分辨率球栅阵列(BGA（Ball Grid Array）)封装是目前FPGA和微处理器等各种高度先进和复杂的半导体器件采用的标准封装类型，用于嵌入式设计的BGA封装技术在跟随芯片制造商的技术发展而不断进步，随着芯片级BGA封装的技术应用，封装体已缩小到接近
电子工业专用设备 2016年4期2016-05-18
- 磁悬浮惯性稳定平台方位轴控制与实现
采用无接触式的光栅尺作为方位轴的测角装置，模拟无刷电机的换向器。通过稳定精度测试，验证方案具有较高的稳定精度。【关键词】磁悬浮稳定平台；驱动设计；控制回路；光栅尺Realization And Control for Azimuth Axis of magnetic levitation inertial stabilization platformYE Tao1，2 DING Nan2 YU Xiao-nan2 DIGN Zhu-shun2（1.Scho
科技视界 2016年9期2016-04-26
- 桥梁挠度仪自动校准系统研制
台、步进电机、光栅尺、运动控制器、无线传输模块、运动控制和数据处理软件组成。校准装置可实现无线运动控制与测量，实现桥梁挠度仪的自动校准与数据处理。电控位移台的位移测量最大允许误差可达±0.02mm，可满足桥梁挠度仪的校准要求。关键词：桥梁挠度仪；挠度；光栅尺；步进电机；无线控制；校准1 引言桥梁挠度仪主要用于桥梁静态、动态挠曲度的测量以及其他建筑物和构筑物的变形及震动位移监测。[1]桥梁挠度仪通过光学解析系统将待测光信号解析至线阵CCD上，通过测量检测靶标
质量技术监督研究 2016年1期2016-04-23
- 绝对式直线光栅尺可靠性预计*
3）绝对式直线光栅尺可靠性预计*张立华，吴宏圣（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033）为了能够准确有效地评估现有绝对式光栅尺的可靠性，对当前绝对式光栅尺的可靠度能够有一个定量的分析，因此对目前某型号绝对式光栅尺进行了研究。首先，建立了可靠性模型，然后，引入了相似比较法和国家军用标准GJB/Z299C《电子设备可靠性预计手册》中常用的元器件应力法对该光栅尺进行了详细的预计，定量地预测其可靠性水平，最后，给出了预计结果，对预计的结果进行了
组合机床与自动化加工技术 2015年10期2015-11-02
- 基于时空转换法的正弦波光栅尺位移测量系统设计*
转换法的正弦波光栅尺位移测量系统设计*范国鹏1，周莉1*，殷明2，李振华1，蒋涛1，周文庆1（1.安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001；2.中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116）光栅尺作为高精度位置测量仪器，其分辨率受制于超精密的空间刻划技术，测量精度急需通过电子学细分法来提高。为此，提出了“时空转换”的思想:借助于载波调制理论，引入了恒定的时空当量，将对空间位移的测量转换为对信号瞬时周期的测量。首先，进行了时空转换法的数学
传感技术学报 2015年9期2015-08-17
- 海德汉全新LIC 2100敞开式直线光栅尺
00敞开式直线光栅尺对于许多应用，极高的可靠性和较大的安装公差甚至比精度还要重要。海德汉现在为这类应用提供一种全新的绝对位置测量的敞开式直线光栅尺。LIC 2100的特点是安装非常简单，其简洁的安装面机械结构使其易于安装在机器中。而且，精度高达±15μm。事实上，海德汉允许相当大的安装公差。读数头与光栅尺间的间隙最大可达1 mm（如用背胶固定时安装间隙为0.75 mm±0.5 mm，如果用铝架固定时为0.75而且横向偏移允许±1 mm。相对光栅尺，读数头围
电子工业专用设备 2015年3期2015-07-18
- 高精度光栅尺在高速三维接触深度钻铣机中的应用
绝对式敞开直线光栅尺保证高精度的位置测量及运动速度控制（见图2）。图1 全新DRB 610 1+1 PCB 钻铣机技术先驱图2 LC 4100 绝对式直线光栅尺LENZ 拥有超过40年生产这类系统的经验，是欧洲首批专业开发生产PCB 钻孔机的公司之一。该公司持续的高质量、极高的客户导向，特别是创新和开创性的机床结构在市场上获得了广泛认可。LENZ 是第一家发现当时较新的直接驱动技术在PCB 钻孔机上应用潜力的企业，自1994年以来，该公司开发生产了直线电机
电子工业专用设备 2015年6期2015-07-04
- 不同结构绝对光栅尺的误码机制研究
0006）引言光栅尺广泛运用于精密仪器设备［1－2］，它的精度对全自动设备发挥着非常重要的作用［3－4］。就功能而言，光栅尺分为增量式和绝对式，随着科学技术的发展，绝对式光栅尺具有越来越大优势，因为绝对尺具有增量式光栅尺所没有的优点：上电后直接得到当前位置信息，无需“归零”操作，简化了控制系统设计；绝对位置在读数头中完成，无需后续细分电路；采用双向串行通信技术，通信可靠［5］。但是绝对尺昂贵的价格和粗大的结构尺寸，还不能够广泛运用于自动化［6］。因此绝对光
应用光学 2015年1期2015-06-01
- 森精机光栅尺的修理
法运行了，查明光栅尺发生计数错误。该光栅尺位于床身内部，上层还有导轨和工作台，下手空间极为有限。咨询森精机公司，他们答复从来没拆过，也说不出如何拆下来。经过仔细观察和认真分析，决定探索着进行拆除和最终的修理。首先，需要屏蔽该轴的光栅尺，具体来说就是将参数1815、2002、2018 的Z向位，由“1”置为“0”。将参数2024 的Z向位，由“10000”置为“12500”、将参数2085 的Z向位，由“2”置为“5”、将参数2185 的Z向位，由“40”置
制造技术与机床 2015年2期2015-04-25
- 数控机床深度维修分析
用。2. 机床光栅尺故障维修笔者单位有一台西班牙卧式加工中心，使用中旋转工作台出现“从动编码器故障报警”。该轴不能正常旋转，该加工中心配西门子840D数控系统，这个转台是交流伺服轴带圆光栅尺结构；经过诊断连接线路和机械结构都没有问题，问题在光栅尺内部。解体光栅尺发现光栅尺内的玻璃码盘脱落。该故障可直接更换光栅尺解决。问题是这个故障两年前就发生过，为什么会产生这个故障？经过查阅光栅尺的资料，找到光栅尺工作的环境的技术要求。解体两个光栅尺分析发现光栅尺内部有少
金属加工(冷加工) 2015年17期2015-04-17
- K211 五轴加工中心坐标轴抖动及颤刀故障原因分析和处理
位置反馈是采用光栅尺全闭环位置反馈系统，由于在机床维修测试过程中，没有给定坐标移动指令，A 轴位置读数的变化是由于光栅尺读数头和光栅尺之间有微小相对运动造成的。造成A 轴读数头与光栅尺之间有微小相对运动的原因有以下几种:(1)机械部件出现问题，消隙机构的碟形弹簧失效，弹力不够，齿轮间隙大，在主轴转动时，主轴头不可避免的有一定的振动，导致A 轴读数头与光栅尺之间有微小的相对运动;(2)读数头安装不牢固，在主轴转动时有抖动;(3)读数头或光栅尺有问题，导致读数
制造技术与机床 2015年7期2015-04-08
- 距离码光栅尺在数控机床中的应用
梁 兵距离码光栅尺在数控机床中的应用■河南平原光电有限公司 （焦作 454001） 王玉功 梁 兵摘要：分析使用带距离编码参考点标志的线性测量系统的好处、工作原理、安装调整及在几种常用的数控系统的应用方法与故障排除。近几年，使用距离码光栅尺的数控机床正逐渐增多。这种光栅尺带有距离编码参考点标志（distance-coded reference），使用带距离编码参考点标志的线性测量系统，可以不必为返回参考点而在机床上安装减速开关，并返回一个确定的机床参考点
金属加工(冷加工) 2015年9期2015-02-19
- 绝对式光栅尺振动干扰的测试
0 引言绝对式光栅尺是一种绝对式线位移光电编码器，能通过串行通讯协议以数字形式向外提供位置信息。绝对式光栅尺在工业控制和测量领域受到广泛应用。在机床加工过程中，电磁干扰，电机振动，加工振动等会在一定程度上影响绝对式光栅尺的测量精度，是输出的位置信息与实际位置有一定偏差。为了研究自主研发的绝对式光栅尺抗干扰程度，与国外海德汉LC183 型号的绝对式光栅尺进行了比较测试，通过分析两者在相同环境下，静止状态时位置的波动偏差，即可以得到自主研发的绝对式光栅尺的抗干
机电产品开发与创新 2015年4期2015-01-27
- 绝对式光栅尺产品的精度检测设备与精度修正方法
略布局。绝对式光栅尺作为机床重要的功能部件之一，是高档数控机床所必备的[2]，因而绝对式光栅尺研发与产业化工作势在必行，然而其研发与产业化过程需要技术、工艺和装备的支撑。精度检测设备完成绝对式光栅尺产品的总成精度检测，它对产品的质量严格控制和精度等级分类具有重要意义，同时检测数据对用户使用光栅尺也非常重要。目前市场上测长设备并不能满足测量精度和测量长度的要求，因此精度检测设备需针对绝对式光栅尺产品专门开发。根据绝对式光栅尺精度检测的具体要求，本文对精度检测
机电产品开发与创新 2015年4期2015-01-27
- 绝对式光栅尺的机械结构设计
其稳定性。直线光栅尺对数控机床各线性坐标轴进行全闭环控制，消除上述误差，提高机床的定位精度、重复定位精度以及精度可靠性，作为提高数控机床位置精度的关键部件正日益受到用户的青睐[1]。直线光栅尺分为增量式光栅尺与绝对式光栅尺，安装绝对式光栅尺的数控机床在机床重新开机后无需执行参考点回零操作，就立刻重新获得各个轴的当前绝对位置值，可以马上从中断处开始继续原来的加工程序，大大地提高数控机床的有效加工时间。在全闭环的高档数控系统中已经普遍使用绝对式光栅尺和绝对式光
机电产品开发与创新 2015年5期2015-01-21
- 数控检测系统常见故障维修方法
检测元件主要有光栅尺，编码器，旋转变压器，测速发电机等。对于高精度的数控系统来说，光栅尺是必不可少的检测元件，由它来测定数控系统的位置和速度，发送反馈信号给CNC装置，它直接影响着数控机床的加工精度。海德汉光栅尺在机加工设备中的应用最为广泛，且很具有代表性。一、光栅尺构成与工作原理1.光栅尺构成德国HEIDENHAIN公司是世界著名的光栅生产厂家，其技术、品种、产量和市场占有率都居世界领先水平，目前绝大多数全闭环结构的数控机床上均配套该公司的产品。HEID
设备管理与维修 2014年2期2014-12-25
- FANUC 双位置检测功能在数控加工中心上的应用
术难题。例如，光栅尺丢脉冲导致加工尺寸偏移，FANUC 伺服放大器模块失效导致加工尺寸偏移等。本文通过介绍数控加工中心光栅尺测量链路丢脉冲导致批量工废问题的解决方法，给大家呈现一种类似问题的有效的解决途径。1.背景介绍统计动力总成车间2010年至今历次工废问题，其中光栅尺测量链路丢脉冲这一问题，占了67%。按照工废数量划分，这一比例占到了75%。因这一问题的爆发，隐蔽性较强，排查难度大，且一旦发生，影响面广，在目前汽车业大批量生产的背景下，这一问题，所带来
金属加工(冷加工) 2014年15期2014-12-02
- 正弦波光栅尺信号的方波相移式细分法及应用*
18)正弦波光栅尺信号的方波相移式细分法及应用*郑忠杰,陈德传*(杭州电子科技大学自动化学院,杭州 310018)针对正弦波式光栅尺幅值相位细分法中对模数转换处理要求高、软件计算复杂、实时性不强等问题,提出了一种基于方波相移的光栅尺信号检测方法。该方法先将正弦波转换成方波,再从两路方波信号的相对相位位移中提取出光栅尺位移信号,电路简单,软件处理容易,细分精度取决于微处理器主频,对光栅尺信号的正弦近似程度要求不严格。此外,当光栅尺栅距在满足一定条件下与永磁
传感技术学报 2014年10期2014-09-07
- 精准有道——海德汉携新型绝对式测量产品重返SEMICON
信号输出的直线光栅尺和角度编码器的选择，确保定位精度准确。得益于它们面向实际应用的机械结构，实用性的高精度和可定义的温度特性，使海德汉光栅尺或和角度编码器能确保满足不同测量任务和安装条件要求。海德汉光栅尺和编码器抗污染能力强和可靠性高，因此能确保长时间无故障工作，是构筑高效生产的牢固基础。同时，新机器和新系统对于更高的系统安全性、生产量和相互交错的制作工艺有着越来越强烈的需求。海德汉公司带有绝对位置信号输出的光栅尺和编码器在提高生产和加工过程的效率和可靠性
电子工业专用设备 2014年3期2014-07-04
- HSM600U型5轴高速铣削加工中心故障处理1例
最初判断故障由光栅尺和编码器引起。按机床操作面板上的程序编辑键 ，再按“MOD”键，输入制造商密码95148，然后按“ENT”键确认，进入机床参数界面。然后按 键，输入参数MP110.0（该参数设置为0，关闭光栅尺；设置为X1，X轴光栅尺电缆插在主计算机mc422的X1接口；设置为X2，X轴光栅尺电缆插在主计算机mc422的X2接口），按“ENT”键确认，搜索参数。将参数MP110.0的值由201改为0，屏蔽光栅尺状态。按键结束，退出系统，关闭机床重新启动
设备管理与维修 2013年12期2013-12-04
- MAKINO加工中心X方向偏移批量工废故障维修
测量系统：直线光栅尺：FUTABA；X轴：FMC80ZFJKJ；Y轴：FMC60iAAEJ；Z轴：FMC55iAACB。图1 2.故障描述操作工送检零件号为0640388的工件时，测量至曲轴腔供油孔时测针卡死，再次分开测量，单程序测喷油嘴安装面孔可以，单测曲轴腔供油孔H630时测针卡死，因80C共有六把刀依次进行加工，T1～T4号刀先加工喷油嘴安装面孔，T5～T6号刀加工曲轴腔供油孔，由此可推断0640388的工件在前四把刀加工完喷油嘴安装面及孔后位置发生
金属加工(冷加工) 2013年4期2013-10-11
- 论带距离编码参考点标志的增量式光栅尺
说一下普通增量光栅尺和带距离码参考标记的增量式光栅尺的区别:普通增量光栅尺是周期性的光栅刻线，只有间隔不变的“零点标记”刻度与增量计数刻度，位置信息是通过计算自某点开始的增量数获得的，而这个计数的起始点必须要通过机床回参考点来确定。带距离参考标记的增量光栅尺增加了位于“零点标记”之间的“距离码参考标记”刻度，距离码参考标记的间隔一般比零点标记的间隔大一个栅距(如0.02 mm)，使得它与相邻零点标记的相对位置产生变化，数控系统可根据这一变化来区分当前组增量
制造技术与机床 2013年5期2013-09-27
- 基于STM32的光栅尺速度位移检测
场合，一般使用光栅尺作为速度、位移检测元件，它的测量精度高，可达几微米［1］。为提高光栅尺的分辨率，传统做法是利用数字逻辑芯片对光栅尺的输出信号进行4倍频和辨向［2］，然后再传送给后续处理单元。近年来也有人用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)来实现 4倍频和辨向功能［3、4］，这样虽然精简了元器件，但 FPGA本身成本也较高。STM32F103VE是意法半导体公司推出的面向工控领域的高性价比的32位微处
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2013年5期2013-09-04
- 光栅尺常见故障及处理实例
常见故障（1）光栅尺污染和光栅尺的光源故障。具体表现为：①直接报警，测量装置污染（西门子3系统）或轴硬件故障（ACRAMATIC 950系统）。②若光栅尺整体污染或在某一段受污染，光栅尺将检测不到位移信号，此时移动机器，机器将以极高速度（明显超过设定速度）移动，但无相应移动量坐标值显示，并会发生指令值过高、夹紧检查等报警（西门子3、850等系统）。③早期制造、使用传统灯丝灯泡作光源的光栅尺，光源有一定使用寿命，长期工作灯丝会烧断，发生类似于②的故障及相应报
设备管理与维修 2013年4期2013-04-12
- 论绝对光栅尺
213164)光栅尺(Linear Encoders)是全闭环位置控制数控机床最为常用的检测器件之一，通过光栅尺的直接位置检测，不仅可以减小反向间隙、滚珠丝杠制造误差对机床精度的影响，而且能在一定程度上补偿丝杠的热变形，提高机床精度;使用绝对光栅尺，还可省略增量光栅尺所必需的开机回参考点操作，使操作更便捷。数控机床目前所使用的光栅尺有增量光栅尺、绝对光栅尺及带“距离码参考标记”增量光栅尺3类，其结构、特点、用途及使用方法各不相同，本文将对此进行分析与说明。
制造技术与机床 2011年8期2011-09-26
- 基于ATmega16的数字光栅位移测量系统
。在此背景下，光栅尺测量系统应运而生。光栅尺，属光电传感器，多运用在精密机加工和数控机床上，用来精密测量物体的位移，是现代测量领域中广泛应用的一种传感器。光栅尺测量系统以高精度、高稳定性、大量程、可实现动态检测等优点在当今测量系统中占有明显的优势，并成为我国工业现代化重点推广的技术。文中基于AVR单片机设计了一套数字光栅数据处理系统。整个系统使用ATMEL公司的ATmega16L单片机作为核心的微控制器来控制各个功能模块。主要功能模块有定时器模块、串口数据
电子设计工程 2011年22期2011-07-13
- 绝对式光栅尺和编码器是当代位移传感器发展主流—CIMT2011精密位移传感器评述
卢国纲绝对式光栅尺和编码器是当代位移传感器发展主流—CIMT2011精密位移传感器评述中国机床工具工业协会数显分会 顾问 卢国纲一、前言今年在北京举办的第十二届中国国际机床展览会 （CIMT2011）汇集了高档数控机床和世界先进制造技术的最新成果，展示了当代机床精密测量和控制技术的发展方向，作为高档数控机床不可分离的光栅位移传感器也是最先进、水平最高的。这届展会上光栅位移传感器制造厂商德国的HEIDENHAIN（海德汉）、西班牙的FAGOR （发格）、日
世界制造技术与装备市场 2011年4期2011-04-14
- 加工中心加工尺寸偏移设备侧检查清单
目 措 施检查光栅尺密封气压是否正常，重新清洗光栅尺，如有必要，更换新的光栅尺注意：光栅尺密封这一路气，建议增加过滤和干燥器测量系统主轴及刀具 驱动系统 设备状态检查在设备断电上电两个过程中，伺服轴是否有跳动检查A、B轴重复定位精度（如果检测单元带有光栅尺，可以的话，建议将光栅尺脱开）抱闸是否正常；架表在设备上，重复回HOME,确认HOME位置是否正常检查 X、Y、Z 轴重复定位精度（如果检测单元带有光栅尺，可以的话，建议将光栅尺脱开）脱开光栅尺后，如果发
设备管理与维修 2010年4期2010-07-16