加工中心

數控加工中心位置檢測裝置

光柵的結構和示數

(1）光柵的結構―光標測量裝置包括光標尺和光電讀數裝置兩部分。光標尺是一條上面刻有一系列平行等間距密集刻線的透明玻璃片,或是帶有全反射等間距密集刻線的長條形金屬鏡面。前者稱為透射式光柵，后者稱為反射式光趣。在數控系統中用得比較多的是透射式光酬。常用透射式光柵的光標尺的刻線密度有25條/mm.50條/mm.100條/mm和250條/mm等4種。光標尺實際上是一根有著很密刻線的尺子,每根刻線的間隔代表一個準確的敞小尺寸。光電讀數裝置由光源、聚光鏡、指示光冊和光電池組成。

(2）光柵的示數

理論上，用光柵測量位移時,只要數出測量對象上某一個確定點相對于光柵移過的刻線即可。實際上，由于刻線過密，直接對刻線計數很困難，因而目前利用光冊的莫爾干涉條紋或相位干涉條紋進行計數。

莫爾干涉條紋光冊，此時指示光柵的刻線與光標尺的刻線完全一樣，是等距的。安裝時光標尺的刻線與指示光柵的刻線有一夾角,這樣在光標尺的橫向方向就產生了黑白相間的莫爾干涉條紋。當指示光柵相對于光標尺移動時,莫爾條紋沿其垂直方向上下移動。移過的莫爾干涉條紋數等于移過的光榻的刻線數。沿著莫爾干涉條紋的移動方向放置四枚光電池，其間距為莫爾干涉條紋的1/4,這樣就可產生相位差為90°的四個信號。通過細分和辨向電路對這些信號進行處理,即可檢測位移量及運動方向。

反射式相位干涉條紋。主光柵與指示光柵的刻線寬度相同,但刻線的距離不相等。若以主光柵的刻線為基準，指示光柵的四條刻線依次錯開0°、90°、180°、270°,光電池為水平方向排列，當指示光柵相對于主光榻移動時，光電池各瞬間接收的光通量就不同，產生的電勢相位彼此錯開90°。這些信號經過細分和辨向電路的處理，即可測知移動量和移動方向。因為指示光柵的刻線是按相位排列的，故稱這種光冊為相位光柵。