光栅尺介绍

光栅尺是精密的光栅测量系统,适用于大量程的精密测量. 尤其适用于测量, 医疗设备,精密现代化加工设备. 数控加工中心，机床，磨床，铣床，自动卸货机，金属板压制和焊接机，机器人和自动化科技，生产过程测量机器，线性产品, 直线马达, 直线导轨定位等。

 光栅尺的工作原理，是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时，在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形，称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号，再经过放大器放大，整形电路整形后，得到两路相差为90o的正弦波或方波，送入光栅数显表计数显示。 

光栅尺将直线的位移变化转换为脉冲信号. 脉冲信号的数量对应移动的距离，脉冲频率则反应了运动速度。LE 本体部分由5只精密轴承，玻璃光栅，LED光照系统，铝合金外壳组成。

    光栅尺输出信号为矩形方波。A，B相 相差90°的两路波形，能够指示出移动距离以及方向。零位信号间距50mm 。可选购RS422长线输出。

    光栅座的侧面装有三只滚珠轴承，指示光栅和光栅的间隙由其定位保证。指示光栅座的上部装有二只滚珠轴承。当读数头和光栅作相对运动时，指示光栅座始终贴在光栅的刻划面和顶部，装在指示光栅两侧的光源和接收板，分别作为光源和光闸莫尔条纹的接收。该光电信号经数显箱处理成为位移数字。这样就完成了光栅对线位移的测量。为便于数显表（箱）的处理，在传感器中，还把莫尔条纹的光电信号经整形（匹配）处理后再由信号电缆输入。

    简而言之，滚动式光栅线位移传感器是由装有光栅尺的壳体和带有信号电缆的读数头

二部分组成。

   

3．2光电转换

    滚动式光栅线位移传感器采用四裂相指示光栅，因此有四组发光、接收系统，零位窗另有独立的发光、接收系统，均取红外二极管和光电三极管作为发光、接收器件。

    光源由此5VDC经限流电阻供给发光二极管。其工作电流恒定，保证接收信号的稳定。

 

3．3零窗信号

    滚动光栅线位移传感器带有一个零位(参考)窗。当读数头通过标尺上此标记处时，读数

头输出1个正脉冲，止脉冲(信号)输入数显表(箱)，由它来处理，以获得光栅测T的坐标定

位，具体功能视数显表(箱)而定。

   

4．交货成套性

4．l JCXF型

① JCXF型传感器1根

② 安装螺钉日套

③ 产品合格证]份（质量保证书）

④ 产品使用说明书1份

4．2JCXE型

① JCXE型传感器日根

② 安装螺钉口套

③ 产品合格证]份（质量保证书）

④ 产品使用说明书目份

4．3JCXG型

① JCXG型传感器1根

② 安装螺钉口套

③ 产品合格证寸份（质量保证书）

④ 产品使用说明书口份

 

5．安装与检测

5．1安装位置

①本传感器的工作长度应大于机床的行程，以免将光学尺撞坏。

②传感器安装平面，只要是非机械加工面，必须于传感器尺身面加垫片或用户自制安装块垫平，以保证传感器与安装面连接的稳定可靠性。

③安装传感器时，传感器的尺身与机床导轨的平行度小于0.lmm，不超过0.l5mm,当传感器尺身工作长度大于1000mm时，应加装安装块以保证传感器尺身与导轨的平行度。

④读数头两侧面与传感器尺身面应保证平行且对称，读数头和传感器尺身高低方向间隙在0.8mm-1mm之间，安装时用垫块调整间隙，安装后抽去垫块。

⑤信号线的固定必须考虑到全部相关移动距离，固定位置尽量在行程中央，并将多余的线扎好固定。

⑥接地线联接要右靠，用万用表测量其接地电阻必须小于l0Ω

  尽可能符合阿贝原则；保证读数头和壳体的良好相对运动；避免直接污染，不妨碍操作使用。

5．2安装注意事项

1  传感器开口方向必须避开铁屑、油水、粉尘等的接触污染。

2  传感器安装后再安装一个防尘罩并与尺身之间必须留有0.5mm的空隙，移动读数头

时，避免防尘罩与尺接触。

(安装图附后)

5．3检测方法

    首先应校正传感器和导轨的乎行，使之保证在0.l0mm之内。然后打开数显箱，开动机床，观察是否正常计数。若未计数，应仔细检查数显箱和传感器间的联接。若计数，可将读数头移至壳体一端，数显箱置零，移动读数头，观察数显箱的显示值与标准读数值对照，应在误差范围之内。若超差，再仔细检查安装尺寸和位置是否符合要求。

6．维护和保养

6．l 传感器和数显表（箱）应放在干燥而温度适宜的机床位置上。

6．2对引出的电缆线应固定在机床上。

6．3传感器在使用过程中不宜任意拆卸。

6．4联接螺钉应固紧，切勿松动，以免走失。

6．5仪器应保持清洁，开口处的防尘橡皮，如粘有砂粒废屑等，应用软纸揩去，注意不要揩入仪器内。经过一年的使用，对壳体内表面宜用千燥清洁的细纱布或棉花蘸上一点酒精和乙醚混合剂揩拭，不要重揩，以防表面损坏。

安装尺寸：

JCXE1 和 JCXE5 系列

L0: 有效工作长度≤1000mm

安装尺寸：

JCXF1 和 JCXF5系列

L0: 有效工作长度≤600mm

 

 

 

安装尺寸：

JCXG1 和 JCXG5系列

   L0: 有效工作长度≤3000mm

产品特点 

具有单层及双层防护密封条：采用特殊的耐油、耐蚀、高弹性及抗老化塑胶，防水、防尘性能优异，使用寿命长。防护等级达到IP53。
     具有先进可靠的光学测量系统：滑动部件采用已被验证为可靠耐用的高五轴承系统设计，保证光学机械系统的稳定性，具有优异的重复定位性和高等级的测量。
    光栅玻璃尺：采用先进的光栅制作技术，可制作各种规格的高光栅玻璃尺，长可做到3000mm（不接长）。

栅距：0.01mm(100线对/mm)、0.02mm(50线对/mm)、0.04mm(25线对/mm) 
：±0.008mm、±0.01mm、±0.015mm、(20℃ 1000mm) 
参考标记：间隔25mm、间隔50mm、间隔100mm、间隔200mm、或全量程任意位置设一个位置参考点(ABS) 
量程：1000mm以内任意选择 
分辨率：0.2u---25u                  响应速度：25m/min、 60m/min 
工作温度：0-45℃                    存储温度：-40℃-55℃ 

位移传感器安装方式 

　　光栅线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。 

　　一般将主尺安装在机床的工作台（滑板）上，随机床走刀而动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时，则必须增加辅助密封装置。另外，一般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不移动易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的部件上（如滑板）。 

　　1、位移传感器安装基面 

　　安装光栅线位移传感器时，不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上，更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上，移动工作台，要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求，则需设计加工一件光栅尺基座。基座要求做到：①应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座（基座长出光栅尺50mm左右）。②该基座通过铣、磨工序加工，保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外，还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时，调整读数头位置，达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右，读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。 

　　2、位移传感器主尺安装 

　　将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上，但不要上紧，把千分表固定在床身上，移动工作台（主尺与工作台同时移动）。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度，调整主尺M4螺钉位置，使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时，把M2螺钉彻底上紧。在安装光栅主尺时，应注意如下三点： 

　　（1） 在装主尺时，如安装超过1.5M以上的光栅时，不能象桥梁式只安装两端头，尚需在整个主尺尺身中有支撑。 

　　（2） 在有基座情况下安装好后，用一个卡子卡住尺身中点（或几点）。 

　　（3） 不能安装卡子时，用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。 

　　3、位移传感器读数头的安装 

　　在安装读数头时，首先应保证读数头的基面达到安装要求，然后再安装读数头，其安装方法与主尺相似。后调整读数头，使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内，其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。 

　　4、位移传感器限位装置 

　　光栅线位移传感器全部安装完以后，一定要在机床导轨上安装限位装置，以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端，从而损坏光栅尺。另外，用户在选购光栅线位移传感器时，应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺，以留有余量。 

　　5、位移传感器检查 

　　光栅线位移传感器安装完毕后，可接通数显表，移动工作台，观察数显表计数是否正常。 

　　在机床上选取一个参考位置，来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表与数显表同时调至零（或记忆起始数据），往返多次后回到初始位置，观察数显表与千分表的数据是否一致。 

　　通过以上工作，光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲，铁屑、切削液及油污较多。因此，光栅传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照光栅传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定，护罩通常采用橡皮密封，使其具备一定的防水防油能力。