一、光柵尺是什么

光(guang)(guang)柵尺（又稱光(guang)(guang)柵）是(shi)一種高精度(du)的直線位(wei)移(yi)傳(chuan)感器，是(shi)數控機床閉(bi)環控制系統中(zhong)用(yong)得較多的測量裝置，由(you)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（短光(guang)(guang)柵）和硅光(guang)(guang)電(dian)池等光(guang)(guang)敏元件組成。

光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺通常為一長(chang)一短(duan)兩塊光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺配套使用。其中長(chang)的一塊稱為主光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)或(huo)標尺光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)，安(an)裝(zhuang)在(zai)機床移動部件(jian)上，要(yao)求(qiu)與行程等(deng)長(chang)，短(duan)的一塊稱為指示(shi)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)，指示(shi)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)和光(guang)(guang)(guang)源(yuan)、透(tou)鏡、光(guang)(guang)(guang)敏元件(jian)裝(zhuang)在(zai)掃描(miao)頭中，安(an)裝(zhuang)在(zai)機床固定部件(jian)上。

數控機床中用(yong)于直線(xian)位移檢測的(de)光(guang)(guang)柵(zha)尺(chi)，有透(tou)(tou)(tou)射光(guang)(guang)柵(zha)和反(fan)射光(guang)(guang)柵(zha)兩大類。在玻璃(li)表面上制成(cheng)透(tou)(tou)(tou)明(ming)與不透(tou)(tou)(tou)明(ming)間隔相(xiang)等的(de)線(xian)紋，稱(cheng)透(tou)(tou)(tou)射光(guang)(guang)柵(zha)。在拿屬的(de)鏡面上制成(cheng)全(quan)反(fan)射與漫反(fan)射間隔相(xiang)等的(de)線(xian)紋，稱(cheng)為反(fan)射光(guang)(guang)柵(zha)。

二、光柵尺的作用功能用途

光(guang)柵尺經常(chang)(chang)應(ying)用于數控(kong)機(ji)床的(de)(de)閉環伺服(fu)系(xi)統中(zhong)，可用作(zuo)直線位(wei)移或(huo)者角位(wei)移的(de)(de)檢測(ce)(ce)(ce)。其測(ce)(ce)(ce)量(liang)輸出(chu)的(de)(de)信號為(wei)數字脈沖，具(ju)有檢測(ce)(ce)(ce)范圍大，檢測(ce)(ce)(ce)精度高，響應(ying)速度快的(de)(de)特點。例(li)如，在數控(kong)機(ji)床中(zhong)常(chang)(chang)用于對刀具(ju)和工件(jian)的(de)(de)坐標進行檢測(ce)(ce)(ce)，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個(ge)補償刀具(ju)的(de)(de)運動誤差的(de)(de)作(zuo)用。

目(mu)前(qian)，在精(jing)密加(jia)工和精(jing)密位(wei)移測量(liang)(liang)中，常采用(yong)(yong)光(guang)柵尺作為測量(liang)(liang)傳感器(qi)，直接與二次儀(yi)表或數控(kong)系(xi)統(tong)相(xiang)連進行位(wei)移測量(liang)(liang)。測量(liang)(liang)精(jing)度主(zhu)要由傳感器(qi)精(jing)度決定(ding)。隨著電子技術和單片機技術的(de)(de)發展，光(guang)柵傳感器(qi)將在位(wei)移測量(liang)(liang)系(xi)統(tong)中得到更廣泛的(de)(de)應用(yong)(yong)，并逐漸向(xiang)智(zhi)能化方向(xiang)轉變(bian)。該測量(liang)(liang)系(xi)統(tong)利用(yong)(yong)光(guang)柵運動(dong)產生的(de)(de)莫爾條紋和電子電路(lu)完成位(wei)移的(de)(de)自(zi)動(dong)測量(liang)(liang)。具有(you)判別光(guang)柵運動(dong)方向(xiang)、預置(zhi)初始值、實現自(zi)動(dong)定(ding)位(wei)控(kong)制和超限報警(jing)、自(zi)檢和斷電保護、糾錯等(deng)功(gong)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)，不能(neng)直接將(jiang)傳感器安(an)裝在(zai)(zai)粗(cu)糙不平的(de)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)身(shen)上(shang)，更(geng)不能(neng)安(an)裝在(zai)(zai)打底涂漆(qi)的(de)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)身(shen)上(shang)。光(guang)柵主(zhu)尺及(ji)讀數頭分別安(an)裝在(zai)(zai)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)相對運動(dong)的(de)兩個部(bu)件上(shang)。用千(qian)分表檢查機(ji)(ji)(ji)床(chuang)工作(zuo)臺(tai)的(de)主(zhu)尺安(an)裝面與(yu)導軌運動(dong)的(de)方向平行度。千(qian)分表固定(ding)在(zai)(zai)床(chuang)身(shen)上(shang)，移(yi)動(dong)工作(zuo)臺(tai)，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以(yi)內。如果不能(neng)達到這個要求，則需(xu)設計加工一(yi)件光(guang)柵尺基(ji)座。

2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝

將光柵主(zhu)尺用(yong)M4螺釘(ding)上在機(ji)床(chuang)(chuang)安裝(zhuang)的(de)工作(zuo)(zuo)臺安裝(zhuang)面上，但不要上緊，把千分表固(gu)定在床(chuang)(chuang)身上，移動(dong)工作(zuo)(zuo)臺（主(zhu)尺與工作(zuo)(zuo)臺同時(shi)移動(dong)）。用(yong)千分表測量(liang)主(zhu)尺平(ping)(ping)面與機(ji)床(chuang)(chuang)導軌運(yun)動(dong)方向的(de)平(ping)(ping)行(xing)度，調(diao)整主(zhu)尺M4螺釘(ding)位置，使主(zhu)尺平(ping)(ping)行(xing)度滿足0.1mm/1000mm以內時(shi)，把M2螺釘(ding)徹底(di)上緊。

3、光柵尺線位移傳感器讀數頭的安裝

在(zai)安(an)裝讀(du)(du)數(shu)(shu)(shu)頭(tou)時，首(shou)先應保證讀(du)(du)數(shu)(shu)(shu)頭(tou)的(de)基面達到安(an)裝要求，然后再(zai)安(an)裝讀(du)(du)數(shu)(shu)(shu)頭(tou)，其安(an)裝方法與(yu)(yu)主(zhu)(zhu)尺相似。最后調整讀(du)(du)數(shu)(shu)(shu)頭(tou)，使讀(du)(du)數(shu)(shu)(shu)頭(tou)與(yu)(yu)光(guang)柵主(zhu)(zhu)尺平行度保證在(zai)0.1mm之內，其讀(du)(du)數(shu)(shu)(shu)頭(tou)與(yu)(yu)主(zhu)(zhu)尺的(de)間(jian)隙控制在(zai)1~1.5mm以內。

4、光柵尺線位移傳感器限位裝置

光(guang)柵線(xian)位移傳(chuan)感器(qi)全部安裝完以后，一(yi)定要(yao)在機(ji)(ji)床導(dao)軌上安裝限位裝置(zhi)，以免機(ji)(ji)床加工產品移動時(shi)讀數(shu)頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光(guang)柵尺。另(ling)外，用(yong)戶在選購光(guang)柵線(xian)位移傳(chuan)感器(qi)時(shi)，應盡(jin)量(liang)選用(yong)超出(chu)機(ji)(ji)床加工尺寸100mm左右的光(guang)柵尺，以留有余量(liang)。

5、光柵尺線位移傳感器檢查

光柵線位移(yi)傳感器(qi)安裝完畢后，可接通數(shu)(shu)顯表，移(yi)動(dong)工作臺，觀察數(shu)(shu)顯表計數(shu)(shu)是否正常。

在機床上(shang)選取一個參考位(wei)置，來回(hui)(hui)(hui)移動工作(zuo)點至該選取的位(wei)置。數(shu)顯表讀(du)數(shu)應相同（或回(hui)(hui)(hui)零）。另外也可使用千(qian)分表（或百分表），使千(qian)分表與(yu)(yu)數(shu)顯表同時(shi)調(diao)至零（或記(ji)憶(yi)起始(shi)數(shu)據），往(wang)返多次后回(hui)(hui)(hui)到(dao)初始(shi)位(wei)置，觀察數(shu)顯表與(yu)(yu)千(qian)分表的數(shu)據是否一致。

通過以上工作，光柵尺(chi)線位移傳感器(qi)的(de)(de)安裝就(jiu)完成(cheng)了。但對于一(yi)般的(de)(de)機(ji)床加工環境來講，鐵屑、切削液及(ji)油(you)污較多。因此，傳感器(qi)應附帶加裝護罩，護罩的(de)(de)設計是(shi)按照傳感器(qi)的(de)(de)外形截面放(fang)大留一(yi)定的(de)(de)空間尺(chi)寸確(que)定，護罩通常采用(yong)橡皮密封，使其具備(bei)一(yi)定的(de)(de)防水(shui)防油(you)能力。

四、光柵尺使用注意事項

1、光柵尺傳感器與數(shu)顯表(biao)插(cha)頭座插(cha)拔時應關閉(bi)電源后進行。

2、盡可能(neng)外加保(bao)護(hu)罩，并及(ji)時清(qing)理濺落在尺(chi)上的(de)切屑和油(you)液(ye)，嚴格防止(zhi)任(ren)何(he)異物進入光柵尺(chi)傳感器殼體內(nei)部。

3、定期(qi)檢查各(ge)安裝聯(lian)接螺(luo)釘是否松(song)動。

4、為延長防(fang)塵密封條的壽命(ming)，可在密封條上均勻涂上一薄層(ceng)硅油，注意(yi)勿濺落在玻(bo)璃(li)光(guang)柵刻劃面上。

5、為保(bao)證(zheng)光(guang)柵(zha)尺傳感(gan)器使用的(de)可靠(kao)性(xing)，可每隔一定時間用乙(yi)醇混合(he)液（各50%）清(qing)(qing)洗擦拭(shi)光(guang)柵(zha)尺面及指(zhi)示光(guang)柵(zha)面，保(bao)持玻璃光(guang)柵(zha)尺面清(qing)(qing)潔。

6、光(guang)柵(zha)尺傳(chuan)感(gan)器(qi)嚴禁劇烈(lie)震動及(ji)摔(shuai)打(da)，以免破壞光(guang)柵(zha)尺，如光(guang)柵(zha)尺斷裂，光(guang)柵(zha)尺傳(chuan)感(gan)器(qi)即(ji)失效了。

7、不要自行拆開光(guang)柵(zha)尺(chi)(chi)傳(chuan)感器(qi)(qi)，更不能任(ren)意改動(dong)主柵(zha)尺(chi)(chi)與副柵(zha)尺(chi)(chi)的(de)相(xiang)對(dui)間距，否則一方面(mian)可(ke)能破壞光(guang)柵(zha)尺(chi)(chi)傳(chuan)感器(qi)(qi)的(de)精度；另一方面(mian)還(huan)可(ke)能造成主柵(zha)尺(chi)(chi)與副柵(zha)尺(chi)(chi)的(de)相(xiang)對(dui)摩(mo)擦(ca)，損壞鉻層也(ye)就損壞了柵(zha)線，以而造成光(guang)柵(zha)尺(chi)(chi)報廢(fei)。

8、應注意防止(zhi)油污(wu)及水污(wu)染光(guang)柵尺(chi)面，以免破壞(huai)光(guang)柵尺(chi)線(xian)條紋(wen)分布(bu)，引起測量誤差。

9、光(guang)(guang)柵尺傳(chuan)感器應盡量避免在(zai)有嚴(yan)重腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用的(de)環境(jing)中(zhong)工(gong)作(zuo)，以免腐(fu)蝕(shi)光(guang)(guang)柵鉻層及(ji)光(guang)(guang)柵尺表面，破壞光(guang)(guang)柵尺質量。