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海德漢編碼器工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：2900 發(fā)布時(shí)間：2022-1-10
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0.25µm到10µm的刻線。這些精確的刻線是由海德漢先進(jìn)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(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(dòng)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(gè)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(gè)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(shí)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(yīng)用所用的接口主要由編碼器的測量方法決定。
增量信號(hào)
正弦信號(hào) | 1 VPP | 1VPP輸出信號(hào)的海德漢編碼器的電壓信號(hào)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(hào)。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(hào) | TTL | TTL輸出信號(hào)的海德漢編碼器自帶正弦掃描信號(hào)的數(shù)字化電子電路，分為帶和不帶細(xì)分電路兩大類。 |
HTL | HTL接口輸出信號(hào)的海德漢公司的編碼器自帶正弦掃描信號(hào)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(hào)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(hào)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(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(gè)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(shí)傳輸所需數(shù)據(jù)，參數(shù)和IT功能。 |
SSI | 絕對(duì)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(shí)鐘信號(hào)（CLOCK）同步地通過數(shù)據(jù)線（DATA）傳輸。單圈絕對(duì)式編碼器的SSI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)字長為13位，多圈絕對(duì)式編碼器為25位。除絕對(duì)位置值外，還能傳輸增量信號(hào)。 |
位置測量對(duì)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(jī)床加工Telstar足球時(shí)，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(shí)現(xiàn)，盡管加工時(shí)間長達(dá)2個(gè)小時(shí)。
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(yùn)動(dòng)，對(duì)空間精度要求*。
半閉環(huán)
傳動(dòng)系統(tǒng)影響加工精度。接縫寬度不同。接縫交點(diǎn)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(dòng)系統(tǒng)的誤差對(duì)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(dòng)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(dòng)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(tái)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(diǎn)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