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海德漢編碼器工作原理

2025年02月03日 08:28:50      來源:上海穎哲工業(yè)自動化設(shè)備有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺      閱讀量:2

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精確的刻度-高精度的基礎(chǔ)

海德漢編碼器的核心部分是測量基準(zhǔn),通常是柵距為0.25µm10µm的刻線。這些精確的刻線是由海德漢的工藝制作出來的(比如DIADURAURODUR工藝),它們是影響海德漢編碼器精度的決定性因素。這些刻線存在于規(guī)定的細(xì)小間隔里,它們的邊緣清晰度很高。而且刻線抵抗機(jī)械和化學(xué)影響的能力強(qiáng),抗震動和沖擊的能力也很強(qiáng)。有固定的熱膨脹性能。

相位光柵

特殊的制造工藝可以生產(chǎn)出有特定光學(xué)特性的三維柵格。這些柵格的寬度在幾個微米到四分之一微米之間。

SUPRADUR

SUPRADUR工藝制造出來的柵格很像三維光柵,但它們只有平面結(jié)構(gòu),所以抗污染能力很強(qiáng)。

MAGNODUR

只有幾個微米的非常薄的磁性層上有很精細(xì)的磁柵。

DIADUR

DIADUR精確刻線由基體上非常薄的鉻層構(gòu)成,通?;w為玻璃或玻璃陶瓷??叹€的精度在微米和亞微米的氛圍內(nèi)。

AURODUR

AURODUR刻線是由高反射率的被腐蝕的金線構(gòu)成。AURODUR刻線的基體通常是鋼。

METALLUR

由于反射黃金層的特殊光學(xué)合成物, METALLUR刻線顯示為實際成面構(gòu)造。因此它們特別抗污染。

海德漢編碼器接口

連接編碼器與后續(xù)電子電路間的接口需要保證數(shù)據(jù)的可靠交換。

德漢提供可連接許多通用后續(xù)電子電路接口的編碼器。每一種應(yīng)用所用的接口主要由編碼器的測量方法決定。

增量信號

正弦信號

1 VPP

1VPP輸出信號的海德漢編碼器的電壓信號支持高倍頻細(xì)分。


11μAPP

11 µAPP接口的海德漢公司的編碼器輸出電流信號。用于連接ND系列數(shù)顯裝置或海德漢公司的EXE脈沖型電子電路。

方波信號

TTL

TTL輸出信號的海德漢編碼器自帶正弦掃描信號的數(shù)字化電子電路,分為帶和不帶細(xì)分電路兩大類。


HTL
HTLs

HTL接口輸出信號的海德漢公司的編碼器自帶正弦掃描信號的數(shù)字化電子電路,分為帶和不帶細(xì)分電路兩大類。

位置值

EnDat

EnDat信號接口是一種用于編碼器的雙向數(shù)字接口。它傳輸位置值,也傳輸或更新保存在編碼器中的信息或保存新信息。由于采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式,它只需要四條信號線。

西門子
發(fā)那科
三菱
安川
松下

公司專用串口

PROFIBUS-DP總線

PROFIBUS是一種非專有、開放的并符合EN 50 170國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)連接傳感器可以限度降低電纜連接成本和減少編碼器與后續(xù)電子電路間的連線數(shù)量。

PROFINET IO

PROFINET IO是一個工業(yè)通信的開放工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。它以現(xiàn)場工作可靠的PROFIBUS-DP為基礎(chǔ),應(yīng)用快速以太網(wǎng)技術(shù)為物理傳輸方式,因此適用于高速傳輸I/O數(shù)據(jù)。它允許同時傳輸所需數(shù)據(jù),參數(shù)和IT功能。

SSI

位置值從“有效位"(MSB最前)開始用控制系統(tǒng)發(fā)出的時鐘信號(CLOCK)同步地通過數(shù)據(jù)線(DATA)傳輸。單圈式編碼器的SSI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)字長為13位,多圈式編碼器為25位。除位置值外,還能傳輸增量信號。

位置測量對5軸加工精度的影響

海德漢直線光柵尺和角度編碼器的機(jī)床加工Telstar足球時,其優(yōu)異的位置測量性能十分搶眼。
Telstar足球表面光滑如鏡,五邊形和六邊形接縫的銑削只有超高精度才能實現(xiàn),盡管加工時間長達(dá)2個小時。
Telstar足球加工的NC數(shù)控程序要求刀具傾斜,這需要旋轉(zhuǎn)軸和直線軸進(jìn)行大量進(jìn)給運動,對空間精度要求*。

半閉環(huán)

傳動系統(tǒng)影響加工精度。接縫寬度不同。接縫交點明顯不準(zhǔn)確。

閉環(huán)

海德漢高精度直線光柵尺及角度編碼器使傳動系統(tǒng)的誤差對加工結(jié)果沒有任何影響。接縫寬度銑削準(zhǔn)確,所有交線準(zhǔn)確相交。

持續(xù)保持中小批量生產(chǎn)的高精度

機(jī)床能否滿足快速變化的工作條件要求很大程度上取決于加工精度。粗加工與精加工間的機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷*不同,其加工精度也十分不同。通常,小批量生產(chǎn)加工的負(fù)荷變化較大。伴隨著頻繁的裝夾操作及不同的加工任務(wù),輸入熱不同,因而影響精度。

半閉環(huán)

進(jìn)給軸熱位移

閉環(huán)
進(jìn)給軸無熱位移

提高加工中心全自動大批量生產(chǎn)的精度

汽車工業(yè)的大批量生產(chǎn)正在發(fā)生變化。例如,柔性不足的傳送帶正在越來越多地被互連的加工中心取代,以提高汽車動力總成部件的機(jī)械加工靈活性。

工件的生產(chǎn)精度取決于每臺機(jī)床或完整生產(chǎn)系統(tǒng)的各子系統(tǒng)。

閉環(huán)控制的直線光柵尺能提高加工精度,例如更高的公差冗余優(yōu)點之一是它能延長刀具壽命。

閉環(huán)<
降低批量生產(chǎn)中的偏差

 


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