山东威海三丰电子科技公司

光栅尺，也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。
光栅尺定义：
  光栅尺通过摩尔条纹原理，通过光电转换，以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器。光栅线位移传感器主要应用于直线移动导轨机构，可实现移动量的精确显示和自动控制，广泛应用于金属切削机床加工量的数字显示和CNC加工中心位置环的控制。该产品已形成系列，供不同规格的各类机床选用，量程从50毫米至30米，覆盖几乎全部金属切削机床的行程。
光栅尺分类如下：
  5V，12V，15V，24V的方波，细分尺，正弦尺，也有专为火花机提供的抗干扰能力强的正反码信号尺，及与电脑数控机床相连的高功率光栅尺。
结构分宽尺和窄尺两种。窄尺最长可做1米，宽尺30米内任选。
另外可分为敞开式和封闭式两类。其中敞开式为高精度型，输出波型为正弦波，主要用于精密仪器的数字化改造最高分辨率可达０.１um。封闭式则主要用于普通机床、仪器的数字化改造，输出波型为方波。
结构
光栅尺是有标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上，指示光栅装在光栅读数头中。右图所示的就是光栅尺的结构。[1]　
光栅检测装置结构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。光栅读数头结构形式很多，根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头）。    
GBC-Q系列光栅尺
光栅尺定义：
  光栅尺通过摩尔条纹原理，通过光电转换，以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器。光栅线位移传感器主要应用于直线移动导轨机构，可实现移动量的精确显示和自动控制，广泛应用于金属切削机床加工量的数字显示和CNC加工中心位置环的控制。该产品已形成系列，供不同规格的各类机床选用，量程从50毫米至30米，覆盖几乎全部金属切削机床的行程。
光栅尺分类如下：
  5V，12V，15V，24V的方波，细分尺，正弦尺，也有专为火花机提供的抗干扰能力强的正反码信号尺，及与电脑数控机床相连的高功率光栅尺。
结构分宽尺和窄尺两种。窄尺最长可做1米，宽尺30米内任选。
另外可分为敞开式和封闭式两类。其中敞开式为高精度型，输出波型为正弦波，主要用于精密仪器的数字化改造最高分辨率可达０.１um。封闭式则主要用于普通机床、仪器的数字化改造，输出波型为方波。
光栅尺主要应用:
1、各类测量机构、仪器的位移测量：弹簧试验机、三坐标机、投影仪
2、各类机床的数显系统：车床、铣床、磨床、镗床、电火花、钻床等
3、各类数控机床的配套使用：数控铣、加工中心、数控磨等
4、配接PLC，用于各类自动化机构的位移测量.
产品特点：
1、最先进的光学测量系统，采用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，性能可靠，安装方便。
3、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。
4、具体高水平的抗干扰能力，稳定可靠。
5、光源采用进口红外发光二极管，体积小寿命长。
6、采用先进的光栅制作技术，能制作各规格的高精度光栅玻璃尺
安装指导
　　光栅尺线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。
　　一般将主尺安装在机床的工作台（滑板）上，随机床走刀而动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时，则必须增加辅助密封装置。另外，一般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不移动易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的部件上（如滑板）。
　　1、光栅尺线位移传感器安装基面
　　安装光栅尺传感器时，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（最好基座长出光栅尺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、光栅尺线位移传感器主尺安装
　　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螺钉彻底上紧。
　　在安装光栅主尺时，应注意如下三点：
　　(1) 在装主尺时，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，最好用一个卡子卡住尺身中点（或几点）。(3)不能安装卡子时，最好用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。
　　3、光栅尺线位移传感器读数头的安装
　　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。最后调整读数头，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、光栅尺线位移传感器限位装置
　　光栅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、光栅尺线位移传感器检查
　　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一致。
　　通过以上工作，光栅尺线位移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，传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照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。