光柵尺信號與接口PPT課件2

光柵尺信號與接口17-4月-23北京發(fā)那科機(jī)電有限公司培訓(xùn)講義版權(quán)所有請勿復(fù)制傳播-1--2-光柵尺使用簡介直線光柵尺用于測量直線軸的移動位置。由于直接測量機(jī)械位置，因此能夠最準(zhǔn)確的反應(yīng)機(jī)床的實際位置。

對于機(jī)床控制而言光柵尺能夠：消除滾珠絲杠的反向間隙；消除絲桿、導(dǎo)軌由于溫度變化所帶來的位置誤差；（大型）消除滾珠絲杠的螺距誤差所帶來的位置誤差；速度測量位置測量17-4月-23-3-光柵尺使用簡介對于機(jī)床控制而言，光柵尺常常應(yīng)用于以下場合：

1、高精密機(jī)床：提高加工精度，提升產(chǎn)品的品質(zhì)；

2、大型機(jī)床，如：大型龍門、臥加、鏜銑床等；使用光柵尺能夠減小由于過長的傳動鏈帶來的傳動誤差，同時減小溫度變化帶來的形變誤差；

3、采用直驅(qū)技術(shù)的新型電機(jī)：直線電機(jī)等。對于機(jī)床上使用的光柵尺，我們通常關(guān)注以下技術(shù)規(guī)格：

1、光柵尺的結(jié)構(gòu)：鋼帶、玻璃；

2、光柵尺的信號類型：串行信號、方波信號、正弦波信號(1-Vpp)；

3、光柵尺的分辨率；

4、光柵尺的信號周期、倍頻；17-4月-23-4-光柵尺技術(shù)指標(biāo)(1)----光柵尺分類機(jī)床用光柵尺按照結(jié)構(gòu)分類：1、鋼帶結(jié)構(gòu)。

鋼帶結(jié)構(gòu)適用于長距離移動距離，2、玻璃結(jié)構(gòu)。

玻璃結(jié)構(gòu)由于熱穩(wěn)定性好，因此適用于高精度光柵尺；但是測量距離不會太長。另外，超高精度的測量還可能會使用陶瓷基體的光柵尺。機(jī)床用光柵尺按照測量方法分類：

①增量式光柵尺、②絕對式光柵尺、③距離碼式光柵尺。其中：

·增量式光柵尺測量位置信息是通過以當(dāng)前位置進(jìn)行增量計算得到的。

·絕對式光柵尺的位置信息是記錄在光柵尺上一條絕對位置編碼線上。

·距離碼式光柵尺不需要外部電源，通過檢測到固定算法確定的參考點(diǎn)來確定機(jī)床零點(diǎn)坐標(biāo)。17-4月-23-5-光柵尺技術(shù)指標(biāo)(2)----光柵尺的信號光柵尺信號主要包括3種：串行信號、正弦波信號與方波信號。1、串行信號：串行信號是指符合FANUC傳輸協(xié)議的信號。采用該信號的光柵尺傳輸信號為串行數(shù)據(jù)。故可靠性與穩(wěn)定性比較高。2、正弦波信號：也稱為1-Vpp信號。A06B-6061-C201可擴(kuò)展信號通常為2相相位差為90°電子角的信號。17-4月-23-6-光柵尺技術(shù)指標(biāo)(2)----光柵尺的信號下面對正弦波光柵尺中常用的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行介紹：2.1、柵距。如下圖，光柵尺輸出的是電信號，柵距是指光柵尺上實際的物理刻線，每經(jīng)過一個柵距，光柵尺輸出的電信號便變化一個周期。例如：柵距為20um時，當(dāng)移動距離為20um時，光柵尺便輸出兩路相位差為90°的360°變化的正弦波波形。2.2、信號周期。隨著測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可以在光柵尺讀數(shù)頭上，采用倍頻電路對每一個柵格信號產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行倍頻處理。依此，可以細(xì)化光柵尺的信號輸出周期。經(jīng)過讀數(shù)頭倍頻之后的信號會比原來的柵格信號密化很多倍，密化后的信號長度稱為信號周期。讀數(shù)頭倍頻*若讀數(shù)頭不具備倍頻能力，則柵距=信號周期。17-4月-23-7-光柵尺技術(shù)指標(biāo)(2)----光柵尺的信號2.3、倍頻。

倍頻可以理解為將原有信號進(jìn)行密化。通過倍頻可以將正弦波的周期縮短，將每個周期對應(yīng)的測量距離縮短，提高測量精度。常見的倍頻方法有：讀數(shù)頭倍頻、后續(xù)倍頻儀器(光柵尺廠家提供、類似于前置放大器，用來對信號進(jìn)行放大和倍頻處理)、數(shù)控系統(tǒng)的倍頻等。2.4、測量步距。經(jīng)過倍頻處理的正弦波信號用來對位置進(jìn)行測量。受制于光柵尺制作工藝、誤差等級以及位置記錄電路的處理能力的限制。不可能對原始的柵距信號無限制進(jìn)行倍頻。因此，光柵尺廠家對每一種光柵尺均有一個推薦的測量步距。該值的含義是指光柵尺可能承受的最小測量距離。在該測量步距范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)光柵尺標(biāo)稱的測量精度。相對于數(shù)控系統(tǒng)而言，該測量步距通常是指系統(tǒng)的最小指令單位。同樣，該技術(shù)指標(biāo)也標(biāo)定了光柵尺的測量精度（分辨率）。17-4月-23-8-光柵尺技術(shù)指標(biāo)(2)----光柵尺的信號2.5例：常見的光柵尺規(guī)格表：光柵尺型號光柵尺信號類型光柵尺原始信號周期(柵距)讀數(shù)頭的倍頻數(shù)經(jīng)過倍頻后的信號周期光柵尺的最小測量距離20um20um/4um0.5um/1um4倍頻/512倍頻17-4月-23-9-光柵尺技術(shù)指標(biāo)(2)----光柵尺的信號3、方波信號：又稱為TTL接口輸出信號。A02B-0303-C205可擴(kuò)展系統(tǒng)接收的方波信號為2路方波信號A和B，和其反相信號A和B。其中，兩路信號的相位差為90°。信號周期360°4倍頻處理后的測量步距

區(qū)別：

1、通常，通過對光柵傳感器輸出的正弦信號（一個周期是一個柵距）進(jìn)行插補(bǔ)和數(shù)字化處理后，得到相位相差90°的方波。

2、方波信號的處理，根據(jù)其信號特征，最多可對其進(jìn)行4倍頻處理。正弦波則可以在信號不衰減，且無干擾的情況下，理論上進(jìn)行無窮倍數(shù)的倍頻處理。

3、正弦波信號較方波信號更容易受到干擾。17-4月-23-10-光柵尺的選擇光柵尺的選擇：在用戶選擇光柵尺的時候，需要考慮如下原則：

1、最小指令單位（系統(tǒng)）與光柵尺的測量步距應(yīng)一致；

2、在1點(diǎn)中，若需要保證實際機(jī)床的定位精度達(dá)到系統(tǒng)的最小指令單位，則推薦使用光柵尺的測量步距為最小指令單位的1/10的型號；

3、在進(jìn)行超慢速移動中，（尤其是在磨床使用中）例如F0.1mm/min，為了維持速度的穩(wěn)定，光柵尺的選擇更為關(guān)鍵。其測量步距通常選擇應(yīng)在0.01um左右。另外，在系統(tǒng)訂貨的時候，正弦波信號的光柵尺與方波信號的光柵尺，需要選擇不同的分離式檢測單元。完17-4月-23后面內(nèi)容直接刪除就行資料可以編輯修改使用資料可以編輯修改使用17-4月-23北京發(fā)那科機(jī)電有限公司培訓(xùn)講義版權(quán)所有請勿復(fù)制傳播-11-主要經(jīng)營：網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計、圖文設(shè)計制作、發(fā)布廣告等公司秉著以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)對待每一位客戶，做到讓客戶滿意！17-4月-23北京發(fā)那科機(jī)電有限公司培訓(xùn)講義版權(quán)所有請勿復(fù)制傳播-12-致力于數(shù)據(jù)挖掘，合同簡歷、論文寫作、PPT設(shè)計、計劃書、策劃案、學(xué)習(xí)課件、各類模板等方方面面，打造全網(wǎng)一站式需求17-4月-23北京發(fā)那科機(jī)電有限公司培訓(xùn)講義版權(quán)所有請勿復(fù)制傳播-13-感謝您的觀看和下載Theuser