数控机床用直线光栅尺(中文)

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1、HCN 20081数控机床用直线光栅尺数控机床用直线光栅尺HEIDENHAINHCN 20082封闭式直线光栅尺的选型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机械结构和安装LF60 m/min, LB120 m/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诊断测量速度测量速度测量精度测量精度 栅距栅距信号接口信号接口测量长度测量长度LC180 m/min, LS120 m/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4240m

2、m时必须采用LB系列产品HCN 20083机械结构和安装HCN 20084封闭式直线光栅尺结构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HCN 20085封闭式光栅尺的外形封闭式光栅尺的外形LB 382(C)多段式LC/LS 100系列LB 382(C)单段式LC/LS 400系列HCN 20086封闭式直线光栅尺尺寸封闭式直线光栅尺尺寸HCN 20087封闭式直线光栅尺读数头安装尺寸封闭式直线光栅尺读数头安装尺寸0.0 0.21.0 0.3LC 4x3, LS 4x72.0 0.31.5 0.3LC 1x3, LS 1x7Distance a, mmDist

3、ance d, mmLinear encoderaHCN 20088光栅尺的安装建议光栅尺的安装建议 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！HCN 20089不合理的安装不合理的安装HCN 200810读数头安装块读数头安装块bhlHCN 200811Abb误差的补偿误差的补偿Abb

4、误差的补偿误差的补偿高速铣床高速铣床 Heller2tan/tan21121PPPbPbPbPP2P丝杠导轨bb光栅尺重心SPHCN 200812减小减小Abb 误差的安装方法误差的安装方法HCN 200813光栅尺的防护HCN 200814空气压缩装置空气压缩装置DA 300使用时必须保证气源干燥使用时必须保证气源干燥、洁净洁净定期更换滤芯定期更换滤芯最多可用于最多可用于10根总长为根总长为35 m的封闭式直线光栅尺的封闭式直线光栅尺LC/LS 100系列光栅尺外壳和读数头两端都能通入压缩空气系列光栅尺外壳和读数头两端都能通入压缩空气HCN 200815HCN 200816封闭式直线光栅尺概

5、览HCN 200817海德汉封闭式直线光栅尺的命名海德汉封闭式直线光栅尺的命名LS1 8 7C参考点选择参考点选择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：19扫描原理与测量标准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HCN 200818机床用直线光栅尺机床用直线光栅尺入门级数控机床入门级数控机床 EDM手动机床手动机床高性能机床高性能机床， 磨床磨床，车床车床，铣床铣床

6、HEIDENHAIN ProductLFLC LS 1xx, LS 4xxLB LS 1679LS 378C / LS 678CLS 388C / LS 688C LS 328C / LS 628C大型机床大型机床 折弯机等折弯机等要求要求高精度高精度 热特性热特性 稳定性稳定性热特性热特性 测量步距测量步距，价格价格经济性经济性 坚固耐用坚固耐用数显用光栅尺数显用光栅尺 简单易用简单易用应用应用HCN 200819封闭式直线光栅尺概览封闭式直线光栅尺概览5 m, 3 m, 2 m5 m5 m, 3 m, 10 m5 m, 3 m系统精度系统精度1 Vpp TTL 11 App1 Vpp TT

7、L 11 App1 Vpp TTL 11 AppEnDat 2.1, 2.2 Fanuc 01, 02 Mitsubishi 01, 02信号接口信号接口2040 mm-2040 mm2040 mm长度范围长度范围（小截面小截面）3040 mm3040 mm3040 mm (4240 mm)长度范围长度范围（大截面大截面）Steel, 1 mmSteel, 0,3 mmGlass, G8Glass, G8刻线类型刻线类型4 m40 m20 m20 m信号周期信号周期LFLBLSLCHCN 200820封闭式直线光栅尺概览封闭式直线光栅尺概览 1 Vpp TTLEnDat 2.2 Fanuc 0

8、2 Mitsubishi 1 Vpp接口接口高性能铣 床和车床磨床典型应用典型应用 5 m 3 m绝对式 单场扫描 玻璃刻线20 mLC 183 LC 483 5 m 3 m增量式 单场扫描 玻璃刻线20 mLS 187 LS 177LS 487 LS 477 3 m 2 m增量式 单场扫描 钢带刻线8 mLF 183 LF 481精度等级精度等级类型类型刻线周期刻线周期HCN 200821封闭式直线光栅尺概览封闭式直线光栅尺概览TTL 1 Vpp TTL 1 Vpp接口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典型应用 10 m增量式 玻璃刻线 内置导轨100mL

9、S 1679 10 m 10 m 5 m增量式 玻璃刻线20 mLS 388C LS 328C LS 378CLS 688C LS 628C LS 678C 5 m增量式 单场扫描 钢带刻线40 mLB 382(C)精度等级精度等级类型类型刻线周期刻线周期HCN 200822光栅尺的信号类型HCN 2008231 Vpp模拟信号模拟信号增量信号增量信号:2个近似正弦的信号A和B 信号幅值 M:0.6至1.2 Vpp，典型1 Vpp对称性误差对称性误差:|P- N| / 2M:0.065 信号幅值比: MA / MB:0.8至1.25 相位角: |1+ 2| / 2:9010参考信号参考信号:一

10、个或多个信号I0 有效值G:0.2至0.85 V 静态值H: 40 mV过零点K, L:18090Up=5VUp=5V5%5%RBA360标准值 1 360el.信号周期UUUHCN 200824TTL方波信号方波信号信号周期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。故障监测故障监测信号aS表示故障

11、状态，如电源断电、光源失效等，用于自动生产过程中停机等。HCN 200825EnDatEnDat信号接口是用于编码器的双向数字接口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能够传输绝对编码器的位置值，如采用如采用EnDat 2.2还可还可以传输增量编码器的位置信息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由于采用串行数据传输方式，因此只需要四条信号线因此只需要四条信号线。HCN 200826接口信号和电缆接头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针插头类型插头类型FANUC 并行串口

12、EnDat 带增量信号EnDat 不带增量信号TTL1 Vpp11 App信号类型信号类型绝对式信号绝对式信号增量式信号增量式信号LS 187和和LS 487的标准化连接的标准化连接LC 1x3和和LC 4x3的标准化连接的标准化连接HCN 200827信号处理装置HCN 20082811 AppTTL细分和数字化电子电路细分和数字化电子电路EXE可细分可细分HEIDENHAIN编码器的正弦输出信号编码器的正弦输出信号11 App，细分倍数达细分倍数达400倍倍，细分后的信号为细分后的信号为TTL方波脉冲信号方波脉冲信号。25倍 50倍 100倍 200倍 400倍1倍 5倍20倍 25倍 5

13、0倍 100倍5倍 10倍细分倍数细分倍数5 V 5%电源电源TTL锁定TTL未锁定TTL锁定输出信号输出信号12针M23接头/12针法兰座编码器输出编码器输出9针M23法兰座编码器输入编码器输入11 App输入信号输入信号EXE 660BEXE 602EEXE 102EXE 101EXE 101/EXE 102EXE 602E/EXE 660BHCN 2008291 VppTTL细分和数字化电子电路细分和数字化电子电路IBV和和APE可细分可细分HEIDENHAIN编码器的正弦输出信号编码器的正弦输出信号1 Vpp，细分倍数达细分倍数达400倍倍，细分后的信号为细分后的信号为TTL方波脉冲信

14、号方波脉冲信号。25倍50倍100倍200倍400倍IBV 6602倍IBV 60615芯D- Sub接头 / 9针M2接头12针M23法兰座编码器输入编码器输入15芯D- Sub接头12针M23法兰座/12针M23接头编码器输出编码器输出5V 5%电源电源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aS极限和报警信号H，L（APE 371）输出信号输出信号5倍10倍20倍25倍50倍100倍1倍25倍50倍100倍5倍10倍细分倍数细分倍数1 Vpp输入信号输入信号APE 371IBV 600IBV 102IBV 101APE 371IBV 101H

15、CN 2008301 VppEnDat 2.20V0VUpUpRR+Clock BClock +B+Data AData +A+EnDat 2.2信号细分盒信号细分盒(EIB)1 VPP正弦增量信号正弦增量信号EIB 192EIB 392HCN 200831光栅尺的精度HCN 200832测量长度和单个信号周期内的精度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单信号周期内的位置误差（细分误差细分误差）取决于取决于：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。0.2 m20 mLC0.8 m40 mLB0.2 m20 mLS0.08 m4 mLF细分误差（约值）信号周期HCN 200833细分误差对驱动系统的影响细分误差对驱动系统的影响细分误差增加电机内部电流细分误差增加电机内部电流，产生额外噪产生额外噪声和震动声和震动，甚至热量甚至热量。使得电机及传动部使得电机及传动部件的寿命缩短件的寿命缩短。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）HCN 200834细分误差对工件