什么是光柵尺？
光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可用作直線位移或者角位移的檢測(cè)。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大，檢測(cè)精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。光柵尺按照制造方法和光學(xué)原理的不同，分為透射光柵和反射光柵。
一般高端或是對(duì)精度有著嚴(yán)格要求的機(jī)床都會(huì)用到光柵尺，用來(lái)做閉環(huán)控制，我想問(wèn)一下，光柵尺的原理的是什么？
光柵尺啊，簡(jiǎn)單理解就是一把尺子。
打個(gè)比方，游標(biāo)卡尺都用過(guò)吧，再或者卷尺用過(guò)吧，尺子上面有刻度，這些刻度作為基準(zhǔn)，你只需要把要測(cè)的物件，和卡尺上的刻度做比較，就可以用來(lái)衡量長(zhǎng)度、大小、深度等信息。
同樣地，光柵尺上也有“刻度”，這種刻度叫光柵，是通過(guò)光刻刻在尺子上的，只不過(guò)，它不是通過(guò)人眼來(lái)讀取信息，而是通過(guò)配套的讀數(shù)頭，來(lái)讀取位置信息。
光柵是在玻璃或鋼帶尺上，制作的一系列條紋和狹縫，一個(gè)條紋和一個(gè)狹縫的寬度稱為柵距，常見(jiàn)柵距20um。
讀數(shù)頭每掃描一個(gè)柵距，就產(chǎn)生一個(gè)正弦波信號(hào)周期，此信號(hào)再通過(guò)一個(gè)電子電路進(jìn)行細(xì)分（讀數(shù)頭內(nèi)置的或者外部細(xì)分盒），比如5，10，50，100倍的細(xì)分，所以可以達(dá)到很高的分辨率。
比如，一個(gè)20um柵距，經(jīng)過(guò)50倍細(xì)分，那一個(gè)周期就是0.4um，這就是廠商說(shuō)的分辨率。
光柵尺作為數(shù)控機(jī)床直線軸的位置檢測(cè)元件，相當(dāng)于人的“眼睛”，就是“監(jiān)視”該直線軸在執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)的移動(dòng)指令后，該直線軸是否真正準(zhǔn)確地運(yùn)行到數(shù)控系統(tǒng)指令所要求的位置。如果數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出直線軸的移動(dòng)指令后，直線軸能否到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)要求的位置，完全依靠數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試的精度和機(jī)械傳動(dòng)精度來(lái)保障。數(shù)控機(jī)床使用一段時(shí)間后，由于電氣調(diào)試參數(shù)的修改和機(jī)械誤差的加大等原因，該直線軸很可能和數(shù)控系統(tǒng)指令所要求的位置相差很多，這時(shí)候數(shù)控系統(tǒng)根本不知道，維修和操作機(jī)床的人員也不知道，要想知道這個(gè)差距，維修人員就要對(duì)機(jī)床進(jìn)行精度檢測(cè)。
光柵的精度取決于其分辨率，分辨率高低不同，價(jià)格就不同。光柵尺有玻璃光柵尺和鋼帶光柵尺之分。目前世界上能做出的玻璃光柵尺的長(zhǎng)度約為3米長(zhǎng)，超過(guò)3米的光柵尺就要選用鋼帶尺。在制作新機(jī)床或舊機(jī)床改造中，采用光柵尺的目的是增加直線軸的運(yùn)行準(zhǔn)確性。但能否增加光柵尺不完全取決于是否購(gòu)買光柵尺，主要取決于該直線軸的機(jī)械部分的
幾何精度。這里有個(gè)很重要的概念！“光柵尺不能取代機(jī)械的精度”，它只能“錦上添花”。很多人在這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)上存在偏差。如果機(jī)床的直線軸的幾何精度很差，比如一些車床Z軸采用直
齒條進(jìn)行傳動(dòng)，反向間隙很大，該軸即使采用光柵尺后，當(dāng)該軸到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行指令位置附近，由于該直線軸的傳動(dòng)精度不高，不但達(dá)不到應(yīng)有的目的，反而在
準(zhǔn)確位置前后會(huì)出現(xiàn)震蕩。
數(shù)控龍門銑床的哪根直線軸安裝光柵尺要視實(shí)際情況而定。一般數(shù)控龍門銑床的X軸必須安裝光柵尺，數(shù)控磨床磨削產(chǎn)品中帶有錐度面時(shí)，一般為了保證加工的錐面的精度和表面質(zhì)量，其Z軸也安裝光柵尺。鏜銑機(jī)床的Z軸一般安裝光柵尺，其它軸視加工產(chǎn)品的精度而定。通過(guò)以上幾個(gè)例子相信您大概理解了光柵尺對(duì)于數(shù)控機(jī)床的意義，精科大恒可根據(jù)您的需要配置光柵尺，歡迎您線上咨詢有關(guān)疑問(wèn)！
