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线性光栅尺的结构设计

2018-12-12 868次浏览 来源:网络

  线性光栅尺的结构设计

光栅尺_海德汉光栅尺

  光栅尺的结构设计与安装比光栅尺选型更重要,无论哪个环节处理不当,都严重影响光栅尺的控制精度,有可能出现全闭环精度反而不如半闭环的现象。

  行走姿势对光栅尺检测精度的影响

  (1) 驱动轴线与载重中点位置的重合度 众所周知,推着物体移动时,如果没有推到其中点位置,很容易造成物体转动,出现摆动等不稳定现象。要求动轴线尽量与载重中点位置重合,而实践中由于受结构、加工误差的限制,驱动轴线与载重中点位置有一定的距离,导致了丝杠拖动载重物时出现了摆动的现象。

  (2)导轨阻尼特性的一致性 两条导轨阻尼特性的一致性也是一项很重要的影响因素。两条导轨阻尼特性的不一致也很容易造成物体出现摆动的现象。

  (3) 光栅尺的安装位置尽可能靠近驱动轴线 大多数机床的线性坐标轴驱动系统一般都是运用精密滚珠丝杠副,理论上要求光栅尺尽量安装在靠近丝杠副轴线的位置上,这样的话,光栅尺的安装符合了阿贝误差*小化的原则,即要求光栅尺安装位置靠近控制轴的工作基准面,越近所形成的阿贝误差越小,光栅尺控制的位置精度越高,机床定位精度越好。但实践中由于受结构和空间的限制,光栅尺的安装方式只有两种,一种是安装在近丝杠副侧,另一种是安装在导轨外侧。为了取得*小的阿贝误差,推荐尽可能选取*种安装方式。反之,选择了高精度的光栅尺,而实际没有达到数控机床所要求的精度。

  虽然光栅尺的安装位置比较靠近驱动轴线,但是安装位置毕竟与驱动轴线有一定距离,这一点距离和驱动时物体的摆动相结合后,对光栅尺的检测控制带来了很大的麻烦。当驱动物体向光栅尺安装侧摆动时,光栅尺在检测时误认为移动速度不足,系统则给出加速信号,而驱动物体马上向另一侧摆动,光栅尺在检测时又误认为移动速度太快,系统则给出减速信号,这样反反复复运行,居然没有改善数控机床各线性坐标轴的控制,反而加剧了驱动物体的振动,导致了全闭环不如半闭环的奇特现象。由此看来,驱动物体驱动轴线的位置设计、光栅尺的安装位置和两条导轨的阻尼特性至关重要,必须引起机床设计师的高度重视,在设计机床时必须认真考虑备方面因素,势必取得良好的、满足设汁要求的效果。


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