PRODUCT LINE

光栅尺 (6)

光栅尺靠读数头扫描尺身上的栅纹来定位,精度和分辨率比电位计式高一个量级。机床进给轴、测量仪器、精密平台要闭环反馈时,它是绕不开的一类。

典型场景机床进给轴转台分度精密测量平台半导体/真空设备
SELECTION

选型要点

这一栏的传感器最容易装错的地方,按重要性排。

01

先定绝对式还是增量式

绝对式上电就有位置,不用回零,适合大型机床、断电后不能重新找参考点的设备;增量式结构简单、成本低,但每次上电要回零。设备行程长、回零一次要跑几分钟的,绝对式的效率优势非常明显。

02

分辨率要和机械精度匹配

分辨率 1nm 不代表整机精度 1nm——尺子的精度等级是 ±5μm/m,机械热变形、导轨直线度才是大头。盲目追高分辨率只会让系统对振动更敏感。按机床定位精度选:定位要求 ±5μm,选 ±5μm/m 的尺和 50nm 分辨率就够。

03

接口协议必须先确认

BiSS C、FANUC、Siemens、Panasonic 各家的协议不通用,数控系统要哪一种就选哪一种,不能靠转换器硬凑。订货前把系统型号和接口型式写清楚,这是光栅尺最容易出错的环节。

04

安装间隙与污染是寿命关键

读数头与尺身的间隙有严格要求,装偏了直接报警;切削液、油雾、铁屑进到栅面上,读数会跳或者直接报错。安装时按说明书做间隙规校准,气源密封型要保证气压稳定,日常维护主要是清洁栅面和检查密封条。

COMPARE

型号对比

同一栏目内的关键参数横向对照,数据取自各型号参数表;空白或「—」表示该型号参数表未列此项。

型号栅距分辨率精度等级支持协议防护等级
绝对式直线光栅尺30μmBiSS C:分辨率为50 nm、5 nm和1 nm FANUC和Mitsubishi:分辨率为50 nm和1 nm Panasonic:分辨率为100 nm、5 nm和1 nm Yaskawa:分辨率为50 nm和1 nm±5 μm/mBiss C;Mitsubishi;Panasonic;FANUC;Yaskawa;SiemensIP64
绝对式圆光栅30μm最高可达32位最高可达±0.52"Biss C;Mitsubishi;Panasonic;FANUC;YaskawaIP64
绝对式真空直线光栅尺30μmBiSS C:分辨率为50 nm、5 nm和1 nm FANUC和Mitsubishi:分辨率为50 nm和1 nm Panasonic:分辨率为100 nm、5 nm和1 nm Yaskawa:分辨率为50 nm和1 nm±5 μm/m,高精度:±1 μmBiss C;Mitsubishi;Panasonic;FANUC;Yaskawa;Siemens—
绝对式真空圆光栅30μm最高可达32位最高可达±0.52"Biss C;Mitsubishi;Panasonic;FANUC;Yaskawa;Siemens—
光栅位移传感器光栅尺20μm / 40μm0.1 / 0.2 / 0.5 / 1 / 5 μm 可选±(3+3L/1000)μm——
RU系列光栅读数头20μm1 / 0.5 / 0.2 / 0.1 μm,50nm——IP54

参数为常规规格,具体以对应型号页面与出厂样本为准;表格可左右滑动查看。

OVERVIEW

这个栏目怎么用

本栏 6 个系列分两条线:直线光栅尺(绝对式、真空型、通用光栅位移传感器)和圆光栅(绝对式圆光栅、真空圆光栅),另有 RU 系列读数头单独供货。绝对式直线尺栅距 30μm、精度等级 ±5μm/m、尺身最长可到 25m、分辨率按协议可到 50nm/5nm/1nm,读数头只有 36×16.5×17.2mm。

绝对式的价值在于上电即知位置,不用回零、不怕断电丢步;圆光栅直径 52~550mm 可选、精度最高 ±0.52″,用于转台和分度机构。接口方面支持 BiSS C、FANUC、Mitsubishi、Panasonic、Yaskawa、Siemens 等主流协议——选型时接口对不上,尺子再准也接不进系统。

选型专文

光栅尺怎么选型?分辨率、栅距、接口,对着这 6 款对号入座

分辨率、栅距、接口三件事对号入座,附安装间隙校准与栅面污染的处理办法。

阅读全文 →
FAQ

常见问题

选型与现场安装里问得最多的几个问题。

绝对式光栅尺比增量式好在哪?

最大差别是上电不用回零——绝对式每一位置都有唯一编码,断电、急停、重启后位置直接读出来,省掉回零行程,也避免回零过程中撞件。大型龙门、落地镗这类回零要跑几分钟的设备,收益最直接。增量式便宜,但必须回零,且断电期间的位移会丢失。

读数头脏了会怎样?

轻则信号幅值下降、读数出现毛刺,重则直接报警停机。光栅是光学测量,栅面上一颗铁屑就足以挡住一小段栅纹。处理方式是断电后用无水乙醇和无尘布单向擦拭栅面,不要来回蹭;读数头窗口只能用气吹,不能拆。

光栅尺能不能自己剪短?

不能。尺身的栅纹是在基体上光刻出来的,剪断会破坏端部栅纹和密封结构,整根报废。选型时按行程加余量订货,尺身长度是出厂定的,现场只能截安装支架,不能截尺。

真空型和普通型差在哪?

真空环境不能有挥发物,普通尺身的胶粘剂、润滑脂在真空下会放气,污染腔体、也可能让读数失效。真空型在材料、粘接和润滑上做了专门处理,价格高不少——只有真的在真空腔里用才需要,普通环境不要选。

圆光栅怎么选直径?

按转台或主轴的安装空间和要求的角分辨率选。直径越大,同样的栅距下圆周上的栅纹越多,角分辨率越高;空间受限就只能选小直径,靠细分电路补。精度等级最高可到 ±0.52″,具体要看直径与安装偏心控制。