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海德漢編碼器工作原理
點擊次數(shù)：2869 發(fā)布時間：2022-1-10
精確的刻度－高精度的基礎
海德漢編碼器的核心部分是測量基準，通常是柵距為0.25µm到10µm的刻線。這些精確的刻線是由海德漢先進的工藝制作出來的（比如DIADUR或AURODUR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)定的細小間隔里，它們的邊緣清晰度很高。而且刻線抵抗機械和化學影響的能力強，抗震動和沖擊的能力也很強。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。 |
MAGNODUR | 只有幾個微米的非常薄的磁性層上有很精細的磁柵。 |
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。
海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，分為帶和不帶細分電路兩大類。 |
HTL | 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 | 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國際標準的現(xiàn)場總線。通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)連接傳感器可以最大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)標準。它以現(xiàn)場工作可靠的PROFIBUS-DP為基礎，應用快速以太網(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 | 絕對位置值從“最高有效位"（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。單圈絕對式編碼器的SSI標準數(shù)據(jù)字長為13位，多圈絕對式編碼器為25位。除絕對位置值外，還能傳輸增量信號。 |
位置測量對5軸加工精度的影響
配海德漢直線光柵尺和角度編碼器的機床加工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)軸和直線軸進行大量進給運動，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。接縫寬度銑削準確，所有交線準確相交。
持續(xù)保持中小批量生產(chǎn)的高精度
機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械負荷與熱負荷*不同，其加工精度也十分不同。通常，小批量生產(chǎn)加工的負荷變化較大。伴隨著頻繁的裝夾操作及不同的加工任務，輸入熱不同，因而影響精度。
半閉環(huán)
進給軸熱位移
閉環(huán)
進給軸無熱位移
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械加工靈活性。
工件的生產(chǎn)精度取決于每臺機床或完整生產(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