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技術分享 | 直線柵尺的應用和選型指南

閱讀:185      發布時間:2024-10-17
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  力豐集團作為三豐的重要代理和合作伙伴,長期深耕全球制造業,積累了豐富的行業實踐經驗。
 
  針對上、中、下游客戶對快速測量技術的迫切需求,我們提供了量身定制的理想解決方案,助力企業提升生產效率,優化質量控制流程,從而在激烈的市場競爭中保持地位。
 
  直 線 柵 尺
 
  可以簡單理解為一把“尺子”,多被應用于數控機床或高精度測量設備上,用來檢測直線位移或是角度位移。
 
  
       直線柵尺作為機床直線軸的位置檢測傳感器,也被稱為機床的“眼睛”,“監視”直線軸在執行數控系統的移動指令后,該直線軸是否真正準確地運行到數控系統指令所要求的位置,并予以反饋,是機床加工和控制不可少的部件之一。
 

直線柵尺的應用示例
 
  直線柵尺在車床、銑床等通用機床,以及包括專有設備在內的所有機床、專業機械、半導體制造裝置,精密測量儀器等方面,直線柵尺已經逐步替代了傳統的刻度盤定位操作,大幅提高了機器的工作效率和精度。
 
  半導體裝置
 
  用于切割鋸的定位
 

       曝光裝置
 
  用于掃描臺的定位
 

       電子顯微鏡
 
  用于掩膜的觀測/電路圖案的測長等
 

       各種NC機床
 
  用于高精度全閉環控制
 

       電子元件安裝機
 
  用于電子元件的高速、高精度安裝
 

       FPD檢查裝置
 
  用于缺陷檢查、修復定位
 

直線柵尺的選型
 
  直線柵尺根據控制方式、外觀結構、原點確立方式及檢出原理等可分為的多種類型。
 
  
       分類如此“復雜”,怎樣才能選擇出適合的那款柵尺呢?事實上,在了解柵尺的分類原則之后,這個問題也就迎刃而解了。
 
  外觀結構
 

       敞開式(ST型)
 
  因其是開放式,所以對環境要求較高。多被應用于半導體、FPD相關設備、貼片機或是高精度機床等儀器。
 
三豐測量設備上的敞開式柵尺
 
  封閉式(AT型)
 
  通過框架保護標尺,因此擁有更優異的耐環境性。
 
  在使用過程中可有效地防塵、防切削液,被廣泛應用于機床之中。
 
AT系列采用新型封閉式結構,更有效防塵/防水
 
  原點確立方式
 
  無論是敞開式還是封閉式,根據原點設置的不同又可分為絕對系統(ABS)型和增量系統(INC)型。
 
  
       增量式(INC)直線柵尺因其價格較低而被廣泛用在機床上,但隨著用戶對精度和效率的要求越來越高,絕對式(ABS(直線柵尺的需求(NC數控、線性編碼器)越來越多。
 
▲ABS和INC系統的比較▲
 
  檢測原理
 
  根據檢測原理的不同,直線柵尺又被分為光電式、靜電電容式、磁氣式、電磁感應式等。其中,光電式直線柵尺精度高,而電磁感應式耐環境性更優秀,各有所長。您可以根據實際需求情況,選擇最為適合的那款柵尺。
 
  三豐直線柵尺按照檢測原理可細分為光電式(透射型、反射型)、電磁感應式、雙遠心光學式等類型。
 
  01 透射型光電式
 
  將玻璃柵尺的透射光量變化轉換為電信號的方式稱為透射型光電式。將封閉式直線柵尺是以玻璃柵尺為長度基準,使用發光元件、受光裝置,通過其刻度格檢測光量變化并輸出偏移量。
 

       02 反射型光電式
 
  光電式敞開式線性柵尺是使用發光元件、受光裝置,通過玻璃柵尺的刻度格檢測光量變化的偏移量。將玻璃柵尺的反射光量變化轉換為電信號的方式叫作反射型光電式。
 

       03 電磁感應式
 
  電磁感應式柵尺是利用電磁感應將偏移量轉換為電信號。電磁感應如[圖1]所示,是2個線圈相對放置時,向線圈A中通入隨時間變化的電流Ι1后,在線圈A的周圍產生磁通量,線圈B中沿抵消磁通量的方向產生感應電流Ι2的現象。
 
  
       線圈間的導磁率在空氣、水、油中基本無差別,因此電磁感應式傳感器具備出色的耐水性、耐油性。
 

       04 雙遠心光學系統
 
  兩側配備攝像光學系統的光電式線性編碼器,兩側的遠心攝像光學系統以圖像形式捕捉柵尺刻度,使用受光裝置檢測移動量的方式叫做雙遠心光學系統。
 
  
       兩側采用遠心攝像光學系統,提高了編碼器穩定性的同時,焦點深度更大,擴大了GAP變化容許范圍(柵尺波紋度、載物臺的姿態變化、檢出器的安裝容許范圍等),同時攝像范圍大,擴大了對于柵尺臟污和微小傷痕等的容許程度。
 

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