一、光柵尺是什么

光柵(zha)尺(chi)（又稱光柵(zha)）是一種高精度的直線位移(yi)傳感(gan)器，是數控(kong)機(ji)床閉環控(kong)制系統中用(yong)得(de)較多的測(ce)量(liang)裝置，由光源、聚(ju)光鏡、標尺(chi)光柵(zha)（長光柵(zha)）、指示光柵(zha)（短光柵(zha)）和硅光電(dian)池等光敏元件組成。

光(guang)(guang)(guang)柵(zha)尺通常為(wei)(wei)一長一短(duan)兩塊光(guang)(guang)(guang)柵(zha)尺配套使用。其中(zhong)長的一塊稱(cheng)為(wei)(wei)主光(guang)(guang)(guang)柵(zha)或標尺光(guang)(guang)(guang)柵(zha)，安(an)裝(zhuang)在(zai)機床移動部(bu)件上(shang)，要(yao)求與(yu)行程等長，短(duan)的一塊稱(cheng)為(wei)(wei)指(zhi)示(shi)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)，指(zhi)示(shi)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)和光(guang)(guang)(guang)源、透鏡、光(guang)(guang)(guang)敏元件裝(zhuang)在(zai)掃描頭中(zhong)，安(an)裝(zhuang)在(zai)機床固(gu)定部(bu)件上(shang)。

數控機(ji)床(chuang)中用于直線(xian)位(wei)移檢測(ce)的(de)(de)光(guang)柵(zha)尺(chi)，有透射(she)光(guang)柵(zha)和反射(she)光(guang)柵(zha)兩大類。在(zai)玻璃表面上(shang)制成(cheng)透明與(yu)(yu)不透明間隔相(xiang)等(deng)的(de)(de)線(xian)紋(wen)，稱透射(she)光(guang)柵(zha)。在(zai)拿屬(shu)的(de)(de)鏡面上(shang)制成(cheng)全反射(she)與(yu)(yu)漫反射(she)間隔相(xiang)等(deng)的(de)(de)線(xian)紋(wen)，稱為(wei)反射(she)光(guang)柵(zha)。

二、光柵尺的作用功能用途

光柵尺(chi)經常(chang)應(ying)用(yong)于數(shu)控機床的閉(bi)環伺服系(xi)統中(zhong)，可用(yong)作直線位移或者角(jiao)位移的檢(jian)測(ce)。其測(ce)量(liang)輸(shu)出(chu)的信號為數(shu)字脈沖(chong)，具(ju)有檢(jian)測(ce)范圍大，檢(jian)測(ce)精度(du)高(gao)，響應(ying)速度(du)快的特點。例如，在(zai)數(shu)控機床中(zhong)常(chang)用(yong)于對刀(dao)具(ju)和工件的坐標進行檢(jian)測(ce)，來觀(guan)察和跟蹤(zong)走刀(dao)誤差(cha)，以起到一個補償刀(dao)具(ju)的運動(dong)誤差(cha)的作用(yong)。

目前，在精密加工和(he)(he)精密位(wei)移(yi)測(ce)(ce)量(liang)中，常采(cai)用光(guang)(guang)柵(zha)尺作為測(ce)(ce)量(liang)傳(chuan)感器(qi)，直接與二次儀(yi)表或數控系統相連進(jin)行位(wei)移(yi)測(ce)(ce)量(liang)。測(ce)(ce)量(liang)精度(du)主要由傳(chuan)感器(qi)精度(du)決(jue)定。隨著電(dian)子技(ji)術和(he)(he)單片機技(ji)術的(de)發(fa)展，光(guang)(guang)柵(zha)傳(chuan)感器(qi)將在位(wei)移(yi)測(ce)(ce)量(liang)系統中得到更廣泛的(de)應用，并逐漸(jian)向(xiang)智(zhi)能(neng)化方向(xiang)轉(zhuan)變。該測(ce)(ce)量(liang)系統利用光(guang)(guang)柵(zha)運動產生(sheng)的(de)莫爾(er)條紋(wen)和(he)(he)電(dian)子電(dian)路完成位(wei)移(yi)的(de)自動測(ce)(ce)量(liang)。具有判(pan)別光(guang)(guang)柵(zha)運動方向(xiang)、預置初始值、實(shi)現自動定位(wei)控制和(he)(he)超限(xian)報警、自檢和(he)(he)斷(duan)電(dian)保護、糾錯等(deng)功能(neng)。

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，不(bu)能直接將傳感器安(an)裝(zhuang)(zhuang)在粗糙不(bu)平(ping)(ping)的(de)機(ji)床(chuang)身上，更不(bu)能安(an)裝(zhuang)(zhuang)在打(da)底涂(tu)漆(qi)的(de)機(ji)床(chuang)身上。光(guang)柵(zha)主(zhu)(zhu)尺及讀(du)數(shu)頭分別(bie)安(an)裝(zhuang)(zhuang)在機(ji)床(chuang)相(xiang)對運(yun)動(dong)的(de)兩個部(bu)件上。用千(qian)分表檢查機(ji)床(chuang)工(gong)作臺的(de)主(zhu)(zhu)尺安(an)裝(zhuang)(zhuang)面與導(dao)軌運(yun)動(dong)的(de)方向(xiang)平(ping)(ping)行度。千(qian)分表固定在床(chuang)身上，移動(dong)工(gong)作臺，要求達(da)到平(ping)(ping)行度為0.1mm/1000mm以內。如(ru)果(guo)不(bu)能達(da)到這個要求，則需(xu)設(she)計加(jia)工(gong)一件光(guang)柵(zha)尺基座(zuo)。

2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝

將(jiang)光柵主尺用M4螺釘(ding)上在機床(chuang)安裝(zhuang)(zhuang)的(de)工(gong)作(zuo)臺安裝(zhuang)(zhuang)面上，但不要上緊(jin)，把千(qian)分表固(gu)定在床(chuang)身上，移(yi)動(dong)工(gong)作(zuo)臺（主尺與工(gong)作(zuo)臺同(tong)時(shi)移(yi)動(dong)）。用千(qian)分表測量主尺平面與機床(chuang)導軌運動(dong)方向的(de)平行度，調整主尺M4螺釘(ding)位(wei)置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以(yi)內(nei)時(shi)，把M2螺釘(ding)徹底上緊(jin)。

3、光柵尺線位移傳感器讀數頭的安裝

在(zai)(zai)安(an)裝(zhuang)讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)(tou)時，首(shou)先應保(bao)證讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)(tou)的基面達到安(an)裝(zhuang)要求，然后再安(an)裝(zhuang)讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)(tou)，其安(an)裝(zhuang)方法(fa)與(yu)主(zhu)尺相似(si)。最(zui)后調整讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)(tou)，使讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)(tou)與(yu)光柵主(zhu)尺平行度保(bao)證在(zai)(zai)0.1mm之(zhi)內，其讀數(shu)(shu)頭(tou)(tou)(tou)與(yu)主(zhu)尺的間隙(xi)控(kong)制在(zai)(zai)1~1.5mm以內。

4、光柵尺線位移傳感器限位裝置

光(guang)柵(zha)(zha)線(xian)位(wei)(wei)移(yi)傳(chuan)感器全部安裝完以后，一定(ding)要在機(ji)(ji)床(chuang)導軌上(shang)安裝限位(wei)(wei)裝置，以免機(ji)(ji)床(chuang)加工產(chan)品移(yi)動時讀數頭(tou)沖撞到主尺(chi)兩(liang)端(duan)，從(cong)而損壞光(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)。另外，用戶在選(xuan)購光(guang)柵(zha)(zha)線(xian)位(wei)(wei)移(yi)傳(chuan)感器時，應盡(jin)量選(xuan)用超出機(ji)(ji)床(chuang)加工尺(chi)寸100mm左右的光(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)，以留有余量。

5、光柵尺線位移傳感器檢查

光柵線位移傳感器安裝完畢后，可(ke)接通數顯表，移動工作臺，觀察數顯表計數是否正常(chang)。

在(zai)機床上選取一(yi)(yi)個參考位置，來(lai)回移(yi)動(dong)工(gong)作點至該選取的位置。數(shu)(shu)顯表(biao)(biao)讀(du)數(shu)(shu)應(ying)相同（或回零(ling)）。另(ling)外也可使(shi)用千分表(biao)(biao)（或百分表(biao)(biao)），使(shi)千分表(biao)(biao)與數(shu)(shu)顯表(biao)(biao)同時調至零(ling)（或記(ji)憶起始數(shu)(shu)據(ju)），往返(fan)多(duo)次(ci)后(hou)回到(dao)初始位置，觀察數(shu)(shu)顯表(biao)(biao)與千分表(biao)(biao)的數(shu)(shu)據(ju)是(shi)否一(yi)(yi)致。

通過以上工(gong)作(zuo)，光柵尺線位移傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)安(an)裝(zhuang)就完成了。但(dan)對于一般(ban)的(de)(de)機床加工(gong)環境(jing)來講(jiang)，鐵屑(xie)、切(qie)削(xue)液及油污較多。因(yin)此，傳(chuan)感器(qi)應附(fu)帶加裝(zhuang)護罩，護罩的(de)(de)設計(ji)是按照傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)外(wai)形截(jie)面放大留一定(ding)的(de)(de)空間尺寸確定(ding)，護罩通常采用橡皮密封，使其具備一定(ding)的(de)(de)防(fang)水防(fang)油能力。

四、光柵尺使用注意事項

1、光柵尺傳感器與數顯表插頭座插拔(ba)時(shi)應關閉電源后進行。

2、盡可能(neng)外加保(bao)護罩(zhao)，并(bing)及時清(qing)理(li)濺落在尺上(shang)的切屑和油液，嚴格防(fang)止任何異物進入光柵尺傳感器(qi)殼體(ti)內部(bu)。

3、定期檢查(cha)各安裝聯接螺釘是否松動。

4、為(wei)延長防塵密封條的壽(shou)命，可在密封條上(shang)均勻涂上(shang)一薄(bo)層(ceng)硅油，注意勿濺(jian)落在玻璃光柵(zha)刻劃面上(shang)。

5、為保證光(guang)柵尺(chi)傳感(gan)器使用的(de)可靠性，可每隔一(yi)定時間(jian)用乙(yi)醇混合液(ye)（各50%）清洗擦拭光(guang)柵尺(chi)面及(ji)指示光(guang)柵面，保持玻璃光(guang)柵尺(chi)面清潔。

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

7、不(bu)要自行(xing)拆開光柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)傳感器(qi)，更不(bu)能任(ren)意改動主柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)與副(fu)柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)相(xiang)對間距，否(fou)則一(yi)方面(mian)可(ke)能破(po)壞(huai)光柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)傳感器(qi)的(de)精度；另一(yi)方面(mian)還可(ke)能造成主柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)與副(fu)柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)相(xiang)對摩擦，損壞(huai)鉻(ge)層也就損壞(huai)了柵(zha)(zha)(zha)線，以而造成光柵(zha)(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)(chi)報廢。

8、應(ying)注意防止油污及水污染(ran)光柵尺面，以免破(po)壞(huai)光柵尺線條紋分布，引起(qi)測量誤差。

9、光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺傳感器應盡量避免(mian)在(zai)有嚴(yan)重(zhong)腐蝕(shi)(shi)作(zuo)用的(de)環境中工(gong)作(zuo)，以(yi)免(mian)腐蝕(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)鉻(ge)層(ceng)及光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺表(biao)面，破壞光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺質量。