26数控机床用直线光栅尺(中文)

HCN20081数控机床用直线光栅尺HEIDENHAINHCN20082封闭式直线光栅尺的选型标准型，C型，绝对式参考点的形式标准型100系列，紧凑型400系列机械结构和安装LF≤60m/min,LB≤120m/minLB:40mLS:20mLF:8mLC:20m快捷的安装检验，简单的信号诊断诊断测量速度测量精度栅距信号接口测量长度LC≤180m/min,LS≤120m/min栅距越小，信号细分误差越小驱动系统平稳性越好优先选用LC系列绝对式光栅大于4240mm时必须采用LB系列产品HCN20083•机械结构和安装HCN20084封闭式直线光栅尺结构读数头运输小车光栅尺光源密封条读数头光电池用于平衡热膨胀HCN20085封闭式光栅尺的外形LB382(C)多段式LC/LS100系列LB382(C)单段式LC/LS400系列HCN20086封闭式直线光栅尺尺寸HCN20087封闭式直线光栅尺读数头安装尺寸0.0±0.21.0±0.3LC4x3,LS4x72.0±0.31.5±0.3LC1x3,LS1x7Distancea,mmDistanced,mmLinearencoderaHCN20088光栅尺的安装建议将光栅尺安装在高刚性，不间断的安装面上。不要将光栅尺安装在振动剧烈的部位或振幅较大的区域。为便于布线，读数头尽可能安装在不移动部件上电缆不会因运动产生惯性力。读数头安装块不要设计得太长，厚度要尽可能大以保证其自振频率足够高。读数头安装块应设计成单一部件，避免由多个部件焊接或螺栓固定而成。读数头安装块的安装面要尽量大而平坦。注意电缆的屏蔽！HCN20089不合理的安装HCN200810读数头安装块bhlHCN200811Abbé误差的补偿Abbé误差的补偿高速铣床©Heller2tan//tan21121PPPbPbPbPΔP2P丝杠导轨bb光栅尺重心SΔPHCN200812减小Abbé误差的安装方法HCN200813•光栅尺的防护HCN200814空气压缩装置DA300■使用时必须保证气源干燥、洁净■定期更换滤芯■最多可用于10根总长为35m的封闭式直线光栅尺■LC/LS100系列光栅尺外壳和读数头两端都能通入压缩空气HCN200815HCN200816•封闭式直线光栅尺概览HCN200817海德汉封闭式直线光栅尺的命名LS187C参考点选择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0：11uAss2:TTL不带细分7:TTL带5/10细分8：1Vpp9：带串口的绝对式光栅尺光栅尺类型：1~9扫描原理与测量标准S:标准型F:精密型B:钢带式C:绝对式HCN200818机床用直线光栅尺入门级数控机床EDM手动机床高性能机床，磨床，车床，铣床HEIDENHAINProductLFLCLS1xx,LS4xxLBLS1679LS378C/LS678CLS388C/LS688CLS328C/LS628C大型机床折弯机等要求高精度热特性稳定性热特性测量步距，价格经济性坚固耐用数显用光栅尺简单易用应用HCN200819封闭式直线光栅尺概览±5µm,±3µm,±2µm±5µm±5µm,±3µm,±10µm±5µm,±3µm系统精度1VppTTL11µApp1VppTTL11µApp1VppTTL11µAppEnDat2.1,2.2Fanuc01,02Mitsubishi01,02信号接口2040mm-2040mm2040mm长度范围（小截面）3040mm∞3040mm3040mm(4240mm)长度范围（大截面）Steel,1mmSteel,0,3mmGlass,G8Glass,G8刻线类型4µm40µm20µm20µm信号周期LFLBLSLCHCN200820封闭式直线光栅尺概览~1VppTTLEnDat2.2Fanuc02Mitsubishi~1Vpp接口高性能铣床和车床磨床典型应用±5µm±3µm绝对式单场扫描玻璃刻线20µmLC183LC483±5µm±3µm增量式单场扫描玻璃刻线20µmLS187LS177LS487LS477±3µm±2µm增量式单场扫描钢带刻线8µmLF183LF481精度等级类型刻线周期HCN200821封闭式直线光栅尺概览TTL~1VppTTL~1Vpp接口折弯机通用型机床如手动机床、EDM和刀具调整等大型机床典型应用±10µm增量式玻璃刻线内置导轨100µmLS1679±10µm±10µm±5µm增量式玻璃刻线20µmLS388CLS328CLS378CLS688CLS628CLS678C±5µm增量式单场扫描钢带刻线40µmLB382(C)精度等级类型刻线周期HCN200822•光栅尺的信号类型HCN2008231Vpp模拟信号增量信号:2个近似正弦的信号A和B信号幅值M:0.6至1.2Vpp，典型1Vpp对称性误差:|P-N|/2M:0.065信号幅值比:MA/MB:0.8至1.25相位角:|φ1+φ2|/2:90°±10°参考信号:一个或多个信号I0有效值G:0.2至0.85V静态值H:1.7V干扰距离E,F:40mV过零点K,L:180°±90°Up=5V±5%RBA360°标准值1360°el.信号周期UUUHCN200824TTL方波信号信号周期360°电子角故障信号4倍频之后的测量步距等反相信号未示出参考脉冲TTL接口输出信号的光栅尺和编码器自带正弦扫描信号的数字化电子电路，分为带和不带细分电路两类。增量信号以相位差为90°的系列方波脉冲信号Ua1和Ua2进行传输。参考点信号包括一个或多个参考脉冲Ua0，由增量信号触发。此外，内置电子电路还生成其反相信号，实现无噪声信号传输。故障监测信号ŪaS表示故障状态，如电源断电、光源失效等，用于自动生产过程中停机等。HCN200825EnDatEnDat信号接口是用于编码器的双向数字接口，能够传输绝对编码器的位置值，如采用EnDat2.2还可以传输增量编码器的位置信息。由于采用串行数据传输方式，因此只需要四条信号线。HCN200826接口信号和电缆接头20针Mitsubishi高速串口20针17针8针12针M2312针M23接头15针D-Sub9针插头类型FANUC并行串口EnDat带增量信号EnDat不带增量信号TTL1Vpp11µApp信号类型绝对式信号增量式信号LS187和LS487的标准化连接LC1x3和LC4x3的标准化连接HCN200827•信号处理装置HCN20082811µApp→TTL■细分和数字化电子电路EXE可细分HEIDENHAIN编码器的正弦输出信号11µApp，细分倍数达400倍，细分后的信号为TTL方波脉冲信号。25倍50倍100倍200倍400倍1倍5倍20倍25倍50倍100倍5倍10倍细分倍数5V±5%电源TTL锁定TTL未锁定TTL锁定输出信号12针M23接头/12针法兰座编码器输出9针M23法兰座编码器输入11µApp输入信号EXE660BEXE602EEXE102EXE101EXE101/EXE102EXE602E/EXE660BHCN2008291Vpp→TTL■细分和数字化电子电路IBV和APE可细分HEIDENHAIN编码器的正弦输出信号1Vpp，细分倍数达400倍，细分后的信号为TTL方波脉冲信号。25倍50倍100倍200倍400倍IBV6602倍IBV60615芯D-Sub接头/9针M2接头12针M23法兰座编码器输入15芯D-Sub接头12针M23法兰座/12针M23接头编码器输出5V±5%电源■2路TTL方波脉冲信号Ua1和Ua2及其反相信号■参考脉冲Ua0及其反相信号■故障监测信号ŪaS■极限和报警信号H，L（APE371）输出信号5倍10倍20倍25倍50倍100倍1倍25倍50倍100倍5倍10倍细分倍数1Vpp输入信号APE371IBV600IBV102IBV101APE371IBV101HCN2008301Vpp→EnDat2.20V0VUpUpR–R+Clock–B–Clock+B+Data–A–Data+A+EnDat2.2信号细分盒(EIB)1VPP正弦增量信号EIB192EIB392HCN200831•光栅尺的精度HCN200832测量长度和单个信号周期内的精度测量长度内的位置误差取决于：■光栅的质量■扫描质量■内导轨的质量单信号周期内的位置误差（细分误差）取决于：■光栅的质量■扫描质量■信号处理电路质量在任何测量位置处，单信号周期的位置误差不超过信号周期的±2%。LC和LS系列一般为±1%。信号周期越小，单信号周期内的位置误差也越小。0.2µm20µmLC0.8µm40µmLB0.2µm20µmLS0.08µm4µmLF细分误差（约值）信号周期HCN200833细分误差对驱动系统的影响细分误差增加电机内部电流，产生额外噪声和震动，甚至热量。使得电机及传动部件的寿命缩短。带有直线光栅尺的直接驱动的电机电流A:小的细分误差（光学编码器）B:大的细分误差（磁电编码器）HCN200834细分误差对工件质量的影响细分误差直接影响工件表面质量A:细分误差为±0.4µm的位置编码器B,C:细分误差为±1µm的位置编码器HCN200835•光栅尺的测量速度HCN200836直线光栅尺的测量速度■测量速度的计算Vmax=fmaxSP6010-3-Vmax电气允许最大测量速度m/min-fmax最大扫描/输出频率kHz-SP信号周期µm扫描频率最小边沿a细分倍数≤30m/min25kHz≥0.5µs≤30m/min25kHz≥1µs≤60m/min50kHz≥0.5µs≤60m/min50kHz≥1µs≤60m/min50kHz≥0.25µs≤120m/min100kHz≥0.25µsTTLx20TTLx10≤120m/min100kHz≥0.5µsTTLx5LS477LS177≤120m/minLS487LS187LS≤120m/minLB382(C)LB≤30m/min≤60m/minLF481LF183LF≤180m/minLC400LC100LC测量速度产品系列HCN200837•光栅尺的参考点HCN200838直线光栅尺参考点的类型■单个参考点■等距离参考点■距离编码参考点/C型■无参考点绝对式光栅尺10.0210.042020505080mm200040µmLB20mm100020µmLS20mm50004µmLF最大移动距离信号周期名义增量数信号周期HCN200839等距离参考点的选择■通过参考点选择磁片选择参考点LS4x7LB302/LB382HCN200840谢谢!