什么是HEIDENHAIN光柵尺？

　　什么是HEIDENHAIN光柵尺？

　　HEIDENHAIN光柵尺是一種高精度測量設備，它利用光學原理進行測量，適用于需要高精度測量的領域，如機床、印刷、航空、航天等領域。它的基本原理是利用光的干涉原理進行測量。它由一個光源、一個光柵和一個光電探測器組成。光柵是由一系列互相平行的條紋組成的，條紋的間距非常小，一般為幾微米。當光線穿過光柵時，會形成干涉條紋，光電探測器可以檢測到這些條紋，并將其轉換成電信號。通過分析這些電信號，可以得出物體的位置和運動狀態。

　　HEIDENHAIN光柵尺在我們的生活中的作用越來越重要。因此今天小編將會與大家分享光柵尺的相關知識，下面說明光柵尺的裝置結構、光柵尺的裝置分類、光柵尺的安裝指導及光柵尺的注意事項的內容，希望大家好好閱覽一下相關的內容，充實自己的知識寶庫。

　　HEIDENHAIN光柵尺（全稱光柵尺位移傳感器），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移傳感器經常應用于機床與現在加工中心以及測量儀器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。例如，在數控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償刀具的運動誤差的作用。

　　HEIDENHAIN光柵尺的裝置結構

　　HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器是由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床活動部件上，光柵讀數頭裝在機床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀數頭中。右圖所示的就是光柵尺位移傳感器的結構。

　　HEIDENHAIN光柵尺檢測裝置結構：光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整機構等組成。光柵讀數頭結構形式很多，根據讀數頭結構特點和使用場合分為直接接收式讀數頭(或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭）。

　　光柵尺的裝置分類

　　光柵尺位移傳感器按照制造方法和光學原理的不同，分為透射光柵和反射光柵。

　　透射光柵指的光源與接收裝置分別放置在光柵尺的兩側，通過接收光柵尺透過來的衍射光變化來反應位置變化。比較通用的是玻璃光柵。

　　反射光柵指的是光源與接收裝置安裝在光柵尺的同一側，通過接收光柵尺反射回來的衍射光變化來反應位置變化。比較通用的有鋼帶光柵和玻璃光柵。

　　HEIDENHAIN光柵尺的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位。

　　一般將主尺安裝在機床的工作臺（滑板）上，隨機床走刀而動，讀數頭固定在床身上，盡可能使讀數頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限制必須采用讀數頭朝上的方式安裝時，則必須增加輔助密封裝置。另外，一般情況下，讀數頭應盡量安裝在相對機床靜止部件上，此時輸出導線不移動易固定，而尺身則應安裝在相對機床運動的部件上（如滑板）。

　　1、HEIDENHAIN光柵尺時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上，更不能安裝在打底涂漆的機床身上。光柵主尺及讀數頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機床工作臺的主尺安裝面與導軌運動的方向平行度。千分表固定在床身上，移動工作臺，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內。如果不能達到這個要求，則需設計加工一件光柵尺基座。

　　基座要求做到：(1)應加一根與光柵尺尺身長度相等的基座（最好基座長出光柵尺50mm左右）。(2)該基座通過銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內。另外，還需加工一件與尺身基座等高的讀數頭基座。讀數頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時，調整讀數頭位置，達到讀數頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右。

　　2、主尺安裝

　　將HEIDENHAIN光柵尺主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動工作臺（主尺與工作臺同時移動）。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度，調整主尺M4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內時，把M2螺釘上緊。

　　在安裝光柵主尺時，應注意如下三點：

　　(1) 在裝主尺時，如安裝超過1.5M以上的光柵時，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個主尺尺身中有支撐。(2)在有基座情況下安裝好后，最好用一個卡子卡住尺身中點（或幾點）。(3)不能安裝卡子時，最好用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。

　　3、讀數頭安裝

　　在安裝讀數頭時，如果發現安裝條件非常的有限，可以考慮使用附件，如角鋁、直板，首先應保證讀數頭的基面達到安裝要求，然后再安裝讀數頭，其安裝方法與主尺相似。最后調整讀數頭，使讀數頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內，其讀數頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內。安裝完畢后，可以用大拇指接觸讀數頭與光柵尺尺身表面是否平滑、平整。

　　4、HEIDENHAIN光柵尺傳感器全部安裝完以后，一定要在機床導軌上安裝限位裝置，以免機床加工產品移動時讀數頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺。另外，用戶在選購光柵線位移傳感器時，應盡量選用超出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量。

　　5、HEIDENHAIN光柵尺安裝完畢后，可接通數顯表，移動工作臺，觀察數顯表計數是否正常。

　　在機床上選取一個參考位置，來回移動工作點至該選取的位置。數顯表讀數應相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表與數顯表同時調至零（或記憶起始數據），往返多次后回到初始位置，觀察數顯表與千分表的數據是否一致。

　　通過以上工作，光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機床加工環境來講，鐵屑、切削液及油污較多。因此，傳感器應附帶加裝護罩，護罩的設計是按照傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定，護罩通常采用橡皮密封，使其具備一定的防水防油能力。

　　光柵尺的注意事項

　　（1）光柵尺位移傳感器與數顯表插頭座插拔時應關閉電源后進行。

　　（2）盡可能外加保護罩，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴格防止任何異物進入光柵尺傳感器殼體內部。

　　（3）定期檢查各安裝聯接螺釘是否松動。

　?。?）為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。

　?。?） 為保證光柵尺位移傳感器使用的可靠性，可每隔一定時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。

　?。?） 光柵尺位移傳感器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵尺傳感器即失效了。

　?。?） 不要自行拆開光柵尺位移傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距，否則一方面可能破壞光柵尺傳感器的精度；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，以而造成光柵尺報廢。

　?。?） 應注意防止油污及水污染光柵尺面，以免破壞光柵尺線條紋分布，引起測量誤差。

　　（9） 光柵尺位移傳感器應盡量避免在有嚴重腐蝕作用的環境中工作，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質量。

　　總結，光柵尺的全稱是光柵尺位移傳感器，并且它是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置，在各工業上的領域可謂是越來越廣泛。通過本文的講解，相信大家對光柵尺的認識會越來越深入，希望本文能對大家的工作有一定的指導作用。

　　HEIDENHAIN光柵尺的優點是精度高、穩定性好、測量速度快。相比于傳統的機械式測量設備，光柵尺可以實現更高的測量精度和更快的測量速度。同時，光柵尺的穩定性也很好，可以在較長時間內保持高精度測量的穩定性。

　　在使用HEIDENHAIN光柵尺時，需要注意一些事項。首先，需要保持光柵和光電探測器的清潔，以避免灰塵或污垢對測量結果的影響。其次，需要對光柵尺進行定期校準，以確保測量精度的穩定性。最后，需要注意光柵尺的使用環境，避免受到振動或溫度等外部因素的干擾。

　　總之，HEIDENHAIN光柵尺是一種高精度測量設備，具有精度高、穩定性好、測量速度快等優點。在使用時需要注意一些事項，以確保測量結果的準確性和穩定性。HEIDENHAIN光柵尺已經廣泛應用于機床、印刷、航空、航天等領域，為這些領域的發展提供了重要支持。