海德汉光栅尺课件.ppt

1、海德汉的产品种类概要2封闭式直线光栅尺封闭式直线光栅尺封闭式直线光栅尺封闭式直线光栅尺 封闭式光栅尺适用于较为恶略的环境 铣床 钻床和镗床 车床 磨床 电火花机床 4封闭式光栅尺的特点 光栅尺和扫描头有防污染外壳 扫描头在光栅尺内移动（摩擦力低）信号周期最小到4 m 精度可达+/-2 m 测量步距可达0.1 m 安装简单 抗震动封闭式光栅尺封闭式光栅尺LS1x6的内部结构的内部结构光源光源光栅光栅光电池光电池密封条密封条 安装块安装块适配电缆适配电缆扫描单元扫描单元精密连接器精密连接器 球轴承球轴承6LS 1x6,LS 4x6,LF 4x1的内部结构的内部结构热膨胀系数热膨胀系数Steel 钢

2、钢 a aST 10 ppm/KAluminum铝铝 a aAL 22 ppm/KGlass玻璃玻璃 a aGL 8.10 ppm/Ka aST a aGL柔性粘接剂铝外壳机床钢结构（铸铁）玻璃光栅光电池参考点扫描掩模LED 光源聚光镜玻璃标尺刻度周期利用成像原理的光电扫描光栅尺:四场扫描相位移信号周期光栅尺:信号的产生距离编码参考点光栅尺显示工件基准光栅尺:基准和参考点选择线性光栅尺的原则 Signal Period 信信 号号 周周 期期 M echanical Design 机机 械械 结结 构构 Therm al Behaviour 热热 膨膨 胀胀 特特 性性 O utput Sig

3、nals 输输 出出 信信 号号 Environm ent/Am bient conditions 环环 境境 温温 度度 情情 况况 Accuracy 精精 度度 M easuring Length 测测 量量 长长 度度 M easuring Step 测测 量量 步步 距距 Application 应应 用用 光栅尺输出信号类型 增量式 1 VPP 11 APP TTL HTL 绝对式 EnDat 接口带有 1 VPP SSI FANUC MITSUBISHI Profibus DP 上述接口主要用于机床行业。SSI 和 Profibus DP 除外。196519801986199019

4、952000MITSUBISHIFANUCEnDatSSI1 VPP11 A,TTL,HTL continually increased resolution可连续增加分辨率high resolution,velocity and cable length高分辨率，高速度和电缆长度长高分辨率，高速度和电缆长度长unidirectional serial interface for absolute encoder 用于绝对编码器的单向单向串口bidirectional serial interface 双向双向，串口combined with 1 VPP 带 1 VPP信号 specific,

5、pure serial 特定，纯串口 specific,pure seria 特定，纯串口Year 年电气接口-演绎过程 Parameter 11 APP TTL HTL 1 VPP signal levels 信号电平 7 to 16 APP differential line driver according to EIA RS 422A 差分电路驱动 EIA RS 422A 10 V to 30 V power supply 电源 0,6 to 1,2 VPP 扫描频率 50 kHz 300 kHz 160 kHz 250 kHz(1 MHz)cable length 电缆长度 30 m

6、 100 m 300 m 150 m 电气接口-增量式信号的比较 Parameter 参数 11 APP TTL HTL 1 VPP Advantages 优点-very small,cheap and simple electronics in the encoder 电气元件比较简单，小且便宜。-very low power dissipation within the encoder 功耗较低-safe and simple data transmission via standardized line driver and receiver uncomplicated subseque

7、nt electronics 通过标准的接收器和长线驱动器传送信号，简单，可靠。-suitable for standard 24 V power supply 可以接标准的 24V电源-high noise immunity due to the high signal levels 由于信号电平高，抗干扰能力强-possibility to transmit high analogue signal frequency over long cables 在长距离传输的情况下，允许传输高频率的模拟信号-no expensive cables necessary 不需要昂贵的电缆-good s

8、ignal to noise ratio 信噪比高-high noise immunity 抗干扰能力强 电气接口-增量信号的对比 Parameter 参数参数 SSI EnDat FANUC MITSUBISHI transmission rate 传输比率 1 MHz 2 MHz 1 MHz 2,5 MHz cycle time 循环时间 62,5 s 125 s 50 s number of data bits 数据位数 25 32 64 64 cable length 电缆长度 10 m to 150 m dependent of the transmission rate 10 到

9、150 米，取决于传输速度 10 m to 150 m dependent of the transmission rate 10 到 150 米，取决于传输速度 15 m 15 m diagnostics 诊断 1 alarm bit alarm register warning register 一个报警位,报警寄存器 警示寄存器 8 alarm bits 八个报警位 8 alarm bits 八个报警位 communication method 通讯方式 unidirectional synchronous 单向同步 bidirectional synchronous 双向同步 unid

10、irectional asynchronous 单向异步 unidirectional asynchronous 单向异步 电气接口-信号比较 Parameter 参数 11 APP TTL HTL 1 VPP Disadvantages 缺点-low bandwidth 带宽窄-requires expensive cable 要求较贵的电缆-requires special knowledge to design the input of the subsequent electronic 对后续电子设备要求较严格，需懂得专门的知识才能设计该电路-limited bandwidth and

11、 cable length 有限的带宽和电缆长度-requires exact power supply of 5 V 5%要求精确的电源 5V 5%-limited bandwidth and cable length 有限的带宽和电缆长度-high power dissipation within the encoder 编码器内功耗较高-limited temperature range 温度范围有限-with increasing subdivision factors and bandwidth,customers have more and more difficulties wi

12、th the evaluation of the analogue signals 允许较高的细分倍数和带宽，用户较为困难再处理这种信号 -电气接口-增量信号的对比细分插补可以采用各种方法进行细分：-使用EXE盒（11 Ass 转成 TTL）或IBV（1Vss to TTL）-使用IK（计算机接口卡）-编码器内部（TTL编码器）-数显表内部（HEIDENHAIN ND数显表）-控制器内部-.Dont confuse:A small measuring step can be achieved by high interpolation and gives no indication of th

13、e accuracy不要混淆：通过细分得到小的测量步距并不等于高的精度输出信号变换1 VPPHEIDENHAINEnDatTTL输出信号变换TTL11 APPEXE1 VPPIBV1 VPP11 APPTTLTTLFANUCSIEMENSEnDatEnDatFanuc-封闭式光栅尺的命名封闭式光栅尺的命名L S186C参考点/接口 None =选择参考点 C =按距离编码的参考点 F =FANUC系统接口 M =MITSUBISH 系统接口光栅尺机械结构电子输出信号 0 =11 uAss 2 =TTL 不带细分7 =TTL 带5倍/10倍细分8 =1Vpp9 =带串口的绝对式光栅尺类型 1 3

14、 4 6 7 5 8 9扫描原理和测量标准 SFBC封闭式光栅尺用于用于NC数控机床的增量式线性光栅尺数控机床的增量式线性光栅尺LS 1x6(C)/LS 4x6(C)/LS 4x7(C)LF 1x3(C)/LF 4x1(C)LB 3x2(C)用于手动机床的增量式线性光栅尺用于手动机床的增量式线性光栅尺LS 6x3(C)/LS 3x3(C)用于用于NC数控机床的绝对式线性光栅尺数控机床的绝对式线性光栅尺LC 181/LC 191F/LC 191MLC 481/LC 491F/LC 491M用于特殊场合的线性光栅尺用于特殊场合的线性光栅尺LS 629(C)根据测量基准划分封闭式光栅尺玻璃光栅玻璃光

15、栅LS 1x6(C),LS 4x6(C),LS 4x7(C)LS 6x3(C),LS 3x3(C)LC 1x1,LC 4x1LS 629(C)钢带光栅钢带光栅LB 3x2(C)钢带相位光栅钢带相位光栅LF 1x3(C),LF 4x1(C)封闭式光栅尺Scanningreticle封闭式光栅尺封闭式光栅尺（薄型）封闭式光栅尺（薄型）27光栅尺安装-外壳和导轨的平行度光栅尺/in mm/in mmLC 1810.10.1LC 4x10.10.1LF 1x30.10.1LF 4x10.10.1LS 1x60.20.1LS 4x60.10.1LB 3x20.30.3LS 6x30.20.25LS 3x

16、30.10.1光栅尺安装-外壳与安装块之间的距离d光栅尺 距离mm LC 181 1.5 0.2 LC 4x1 1 0.3 LF 1x3 1.5 0.2 LF 4x1 1 0.3 LS 1x6 1.5 0.2 LS 4x6 1 0.3 LB 3x2 1 0.3 LS 6x3 1.5 0.5 LS 3x3 1 0.3 光栅尺安装-外壳和安装块之间的校平光栅尺/mm mm LC 181 0.1 0.1 LC 4x1 0.05-LF 1x3 0.1 0.1 LF 4x1 0.05-LS 1x6 0.1 0.1 LS 4x6 0.05-LB 3x2 0.1 0.1 LS 6x3 0.1 0.1 LS

17、3x3 0.05-光栅尺安装-安装块和导轨之间的较直光栅尺/mm LC 181 0.2 LC 4x1 0.1 LF 1x3 0.2 LF 4x1 0.1 LS 1x6 0.2 LS 4x6 0.1 LB 3x2 0.1 LS 6x3 0.2 LS 3x3 0.1 LB382光栅尺安装截面图光栅尺安装截面图光栅尺安装-要求配合的尺寸光栅尺安装-使用安装台阶安装安装块线性光栅尺架导轨0.1固定堵头安装表面带安装台阶和凹槽光栅尺安装-带定位销的安装安装块线性光栅尺架导轨0.1固定端光栅尺安装-使用安装台阶的安装线性光栅尺安装块架安装表面带安装台阶导轨光栅尺扫描头支架的动态刚性 bhl厚度 m自由长度

18、 I m标准固有频率%扫描头支架的最优设计扫描头支架的最优设计光栅光栅尺尺扫描头的标准固有弯曲频率与长度扫描头的标准固有弯曲频率与长度l 和和 元件厚度元件厚度 h之间的关系曲线之间的关系曲线光栅尺安装-注意事项光栅尺应安装在刚性表面上不要将光栅尺安装在震动物上或震动被放大的区域为布线简单，安装块应紧固在非移动元件上 避免电缆受力支架不要太长但要尽可能宽和厚以保持固有频率尽量高支架最好为一体的，最好不用焊接件和螺栓紧固件支架要安装在大，光滑和平坦的表面上光栅尺安装-在具有小的 ABBE 距离的立柱上安装光栅尺 光栅尺防护-防污染的方法防污染:直线光栅尺应安装在导轨防护罩的下面 另外为光栅尺加一

19、个防护盖 使用吹气装置 定期去除防护罩下的灰尘和切屑凝结:玻璃是亲水物质,即潮湿的空气容易凝结在玻璃光栅尺上 环境温度要保持在潮湿的空气的凝结温度以上。最好的防凝结方法是使用干燥的吹气装置光栅尺防护-DA300吹气装置不带吹气装置的光栅尺:防护等级IP53 防尘和喷溅水 带吹气装置的光栅尺:防护等级 IP64 封闭式防尘,防喷溅水 吹气装置的质量：根据DIN ISO 8573-1:吹出干净和干燥的空气 最大颗粒尺寸 0.1 m,最大颗粒浓度0.1 mg/m 在压力p=1bar 吹气装置不可含油,最大的油浓度为 0.01 mg/m，在p=1 bar的绝对压力时 最大凝结温度+3C，在 p=2 bar的绝对压力时 通入吹气装置的压缩空气不可含油雾 吹气装置经过塑料管，可凝结水(凝结,防腐蚀)光栅尺防护-吹气装置 联结示意 对压缩空气的要求对压缩空气的要求 7-10 l/min 工作压力：计算值工作压力：计算值 1 bar 压缩空气通过连接管与内置接头连接压缩空气通过连接管与内置接头连接 每两年换一次滤芯每两年换一次滤芯光栅尺的标定表.产品编布全球产品编布全球在世界上在世界上43个国家建立有分公司个国家建立有分公司全球共有全球共有6000多名多名