一、光柵尺是什么

光(guang)(guang)柵尺（又稱光(guang)(guang)柵）是(shi)一(yi)種(zhong)高精度的(de)(de)直線位移傳感器，是(shi)數(shu)控(kong)機床閉環控(kong)制(zhi)系統中(zhong)用得較多(duo)的(de)(de)測量裝置，由光(guang)(guang)源、聚光(guang)(guang)鏡、標尺光(guang)(guang)柵（長光(guang)(guang)柵）、指示光(guang)(guang)柵（短(duan)光(guang)(guang)柵）和硅光(guang)(guang)電池等(deng)光(guang)(guang)敏元(yuan)件組成(cheng)。

光(guang)柵(zha)尺通常(chang)為一長一短兩塊(kuai)光(guang)柵(zha)尺配套使用。其中(zhong)長的一塊(kuai)稱為主光(guang)柵(zha)或標尺光(guang)柵(zha)，安(an)裝(zhuang)在(zai)機床(chuang)移動部件上，要求與行程等長，短的一塊(kuai)稱為指示光(guang)柵(zha)，指示光(guang)柵(zha)和光(guang)源、透鏡、光(guang)敏元件裝(zhuang)在(zai)掃描頭中(zhong)，安(an)裝(zhuang)在(zai)機床(chuang)固(gu)定部件上。

數控(kong)機床中用于直線位(wei)移檢測的(de)光柵(zha)尺，有透射(she)光柵(zha)和反射(she)光柵(zha)兩大類。在(zai)玻璃表面上制成(cheng)透明與不透明間隔相(xiang)等(deng)的(de)線紋，稱透射(she)光柵(zha)。在(zai)拿(na)屬的(de)鏡(jing)面上制成(cheng)全(quan)反射(she)與漫反射(she)間隔相(xiang)等(deng)的(de)線紋，稱為反射(she)光柵(zha)。

二、光柵尺的作用功能用途

光柵(zha)尺經常(chang)應用于數(shu)控機(ji)床(chuang)的(de)閉環伺(si)服系統中(zhong)，可用作(zuo)直線位(wei)移(yi)或者角位(wei)移(yi)的(de)檢(jian)測。其(qi)測量輸(shu)出的(de)信號為(wei)數(shu)字脈沖，具(ju)有(you)檢(jian)測范(fan)圍(wei)大，檢(jian)測精(jing)度高，響應速度快的(de)特(te)點。例如，在數(shu)控機(ji)床(chuang)中(zhong)常(chang)用于對刀具(ju)和工(gong)件的(de)坐標進行檢(jian)測，來觀察和跟蹤(zong)走刀誤(wu)差，以起(qi)到一個(ge)補償(chang)刀具(ju)的(de)運動(dong)誤(wu)差的(de)作(zuo)用。

目(mu)前，在精(jing)密加(jia)工和精(jing)密位(wei)移(yi)測(ce)量(liang)(liang)中，常采用(yong)光柵(zha)尺作(zuo)為測(ce)量(liang)(liang)傳(chuan)(chuan)感器(qi)，直接與二(er)次儀表或數控系(xi)統(tong)相(xiang)連進行(xing)位(wei)移(yi)測(ce)量(liang)(liang)。測(ce)量(liang)(liang)精(jing)度(du)主(zhu)要由(you)傳(chuan)(chuan)感器(qi)精(jing)度(du)決定。隨著電(dian)子(zi)(zi)技(ji)術和單片機技(ji)術的(de)發展，光柵(zha)傳(chuan)(chuan)感器(qi)將(jiang)在位(wei)移(yi)測(ce)量(liang)(liang)系(xi)統(tong)中得到更廣泛的(de)應用(yong)，并逐漸(jian)向智(zhi)能化方(fang)向轉變。該測(ce)量(liang)(liang)系(xi)統(tong)利用(yong)光柵(zha)運(yun)動(dong)產生的(de)莫爾條紋和電(dian)子(zi)(zi)電(dian)路(lu)完成位(wei)移(yi)的(de)自動(dong)測(ce)量(liang)(liang)。具有判別光柵(zha)運(yun)動(dong)方(fang)向、預(yu)置初始值、實(shi)現自動(dong)定位(wei)控制和超限(xian)報警、自檢(jian)和斷電(dian)保護、糾錯(cuo)等(deng)功能。

三、光柵尺的安裝與調試

1、光柵尺線位移傳感器安裝基面

安裝所購買的品牌光柵尺傳感器時(shi)，不(bu)能直接將傳感器安(an)裝在粗糙不(bu)平(ping)(ping)的機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)身(shen)上(shang)，更不(bu)能安(an)裝在打底(di)涂漆的機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)身(shen)上(shang)。光柵主(zhu)尺(chi)及讀數頭分別安(an)裝在機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)相對運(yun)動(dong)的兩個(ge)部件(jian)上(shang)。用千(qian)分表(biao)檢(jian)查機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)工(gong)作臺(tai)的主(zhu)尺(chi)安(an)裝面與導軌運(yun)動(dong)的方向平(ping)(ping)行(xing)度。千(qian)分表(biao)固(gu)定在床(chuang)(chuang)(chuang)身(shen)上(shang)，移動(dong)工(gong)作臺(tai)，要(yao)求達到(dao)平(ping)(ping)行(xing)度為0.1mm/1000mm以內。如果(guo)不(bu)能達到(dao)這(zhe)個(ge)要(yao)求，則需設計(ji)加(jia)工(gong)一件(jian)光柵尺(chi)基(ji)座。

2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝

將光柵(zha)主(zhu)尺(chi)用M4螺(luo)(luo)釘上(shang)在機床安裝的工(gong)作臺(tai)(tai)安裝面上(shang)，但不(bu)要上(shang)緊，把(ba)千分表固(gu)定(ding)在床身上(shang)，移(yi)動(dong)工(gong)作臺(tai)(tai)（主(zhu)尺(chi)與工(gong)作臺(tai)(tai)同時移(yi)動(dong)）。用千分表測量(liang)主(zhu)尺(chi)平面與機床導軌運動(dong)方(fang)向的平行度，調整主(zhu)尺(chi)M4螺(luo)(luo)釘位置，使主(zhu)尺(chi)平行度滿足0.1mm/1000mm以內時，把(ba)M2螺(luo)(luo)釘徹底上(shang)緊。

3、光柵尺線位移傳感器讀數頭的安裝

在安(an)(an)裝讀(du)數頭時(shi)，首先應(ying)保(bao)證(zheng)讀(du)數頭的(de)(de)基(ji)面達(da)到安(an)(an)裝要求，然后(hou)再安(an)(an)裝讀(du)數頭，其(qi)安(an)(an)裝方法與主(zhu)尺相似。最后(hou)調(diao)整讀(du)數頭，使(shi)讀(du)數頭與光柵主(zhu)尺平行度保(bao)證(zheng)在0.1mm之(zhi)內，其(qi)讀(du)數頭與主(zhu)尺的(de)(de)間(jian)隙(xi)控(kong)制在1~1.5mm以內。

4、光柵尺線位移傳感器限位裝置

光柵線(xian)(xian)位(wei)移(yi)(yi)傳感器全(quan)部安(an)裝(zhuang)完以(yi)后，一定要在機床導軌(gui)上安(an)裝(zhuang)限(xian)位(wei)裝(zhuang)置，以(yi)免機床加工產品移(yi)(yi)動(dong)時讀數頭沖撞到(dao)主尺兩端，從而(er)損壞光柵尺。另外，用戶在選購(gou)光柵線(xian)(xian)位(wei)移(yi)(yi)傳感器時，應盡(jin)量選用超(chao)出(chu)機床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以(yi)留有余量。

5、光柵尺線位移傳感器檢查

光柵線位移(yi)傳感器安裝完(wan)畢后，可接通數顯表(biao)，移(yi)動(dong)工作臺，觀察數顯表(biao)計數是(shi)否(fou)正(zheng)常。

在機床(chuang)上選取(qu)一(yi)個參考位置，來回(hui)(hui)移動(dong)工作點至該(gai)選取(qu)的(de)位置。數(shu)(shu)(shu)顯表(biao)(biao)讀數(shu)(shu)(shu)應相同(tong)（或(huo)(huo)回(hui)(hui)零）。另外也(ye)可(ke)使(shi)用千(qian)分(fen)表(biao)(biao)（或(huo)(huo)百分(fen)表(biao)(biao)），使(shi)千(qian)分(fen)表(biao)(biao)與數(shu)(shu)(shu)顯表(biao)(biao)同(tong)時(shi)調(diao)至零（或(huo)(huo)記憶(yi)起(qi)始(shi)數(shu)(shu)(shu)據），往返多(duo)次后回(hui)(hui)到初始(shi)位置，觀(guan)察數(shu)(shu)(shu)顯表(biao)(biao)與千(qian)分(fen)表(biao)(biao)的(de)數(shu)(shu)(shu)據是(shi)否(fou)一(yi)致。

通過以(yi)上工作(zuo)，光柵尺線位移傳感(gan)器的(de)(de)安(an)裝就(jiu)完(wan)成了。但(dan)對于一(yi)般的(de)(de)機床加(jia)(jia)工環境來講(jiang)，鐵(tie)屑、切削液及油污較多。因此，傳感(gan)器應附帶加(jia)(jia)裝護罩，護罩的(de)(de)設計是按照傳感(gan)器的(de)(de)外形截面(mian)放大留一(yi)定(ding)的(de)(de)空間(jian)尺寸確定(ding)，護罩通常采用橡皮(pi)密封，使(shi)其(qi)具備一(yi)定(ding)的(de)(de)防(fang)水防(fang)油能力(li)。

四、光柵尺使用注意事項

1、光柵尺(chi)傳感器與數(shu)顯表插頭座插拔時應關(guan)閉電源(yuan)后進行。

2、盡可能(neng)外(wai)加保護罩，并及時清理濺落在尺(chi)上(shang)的(de)切屑和油液(ye)，嚴格防止任何異(yi)物進(jin)入(ru)光柵(zha)尺(chi)傳感器(qi)殼體內(nei)部(bu)。

3、定期檢查各安裝聯接螺釘(ding)是(shi)否(fou)松動。

4、為延長防塵密封(feng)條(tiao)的壽命，可在密封(feng)條(tiao)上均勻涂上一薄層硅(gui)油，注意勿濺(jian)落在玻璃光(guang)柵刻劃面上。

5、為保證光(guang)柵(zha)尺(chi)傳感器使用的可靠性(xing)，可每(mei)隔一定時(shi)間用乙醇混合液(ye)（各(ge)50%）清洗擦拭(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)面及指(zhi)示(shi)光(guang)柵(zha)面，保持玻(bo)璃(li)光(guang)柵(zha)尺(chi)面清潔(jie)。

6、光柵尺(chi)傳感器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺(chi)，如光柵尺(chi)斷裂，光柵尺(chi)傳感器即(ji)失效(xiao)了。

7、不要自行拆開光柵(zha)尺(chi)(chi)傳(chuan)感器，更不能(neng)任意改動主柵(zha)尺(chi)(chi)與(yu)副柵(zha)尺(chi)(chi)的相對間距(ju)，否則一(yi)方面可能(neng)破(po)壞(huai)光柵(zha)尺(chi)(chi)傳(chuan)感器的精度；另(ling)一(yi)方面還可能(neng)造成主柵(zha)尺(chi)(chi)與(yu)副柵(zha)尺(chi)(chi)的相對摩(mo)擦，損壞(huai)鉻層也(ye)就損壞(huai)了(le)柵(zha)線，以而造成光柵(zha)尺(chi)(chi)報廢。

8、應(ying)注(zhu)意防止油污及水污染光柵尺(chi)面(mian)，以免破壞光柵尺(chi)線條(tiao)紋(wen)分布，引(yin)起測量誤(wu)差。

9、光柵(zha)尺傳感器應盡(jin)量避免在有(you)嚴重(zhong)腐(fu)蝕作(zuo)用的(de)環(huan)境中工作(zuo)，以(yi)免腐(fu)蝕光柵(zha)鉻(ge)層及光柵(zha)尺表面，破壞(huai)光柵(zha)尺質(zhi)量。