海德漢（HEIDENHAIN）

發(fā)布時間：2020/3/27 14:55:13
所屬類別：傳感器 » 光敏傳感器
公司：深圳雙信達(dá)智能科技有限公司
聯(lián) 系人：銷售部

海德漢（HEIDENHAIN）屬性

本站價格：1
用途：1
規(guī)格：1
市場價格： 1
生產(chǎn)廠家：1

海德漢（HEIDENHAIN）描述

專業(yè)經(jīng)營海德漢（HEIDENHAIN）自動化控制產(chǎn)品、測量設(shè)備及提供相關(guān)項目服務(wù)的技術(shù)有限公司。公司秉承海德漢公司理念，致力于自動化領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用，努力為用戶提供制造更新穎的、技術(shù)上更為先進(jìn)、更具有競爭力的產(chǎn)品，逐步把企業(yè)建成經(jīng)營多元化，產(chǎn)品系列化的一流現(xiàn)代企業(yè)。公司代理德國約翰內(nèi)斯-海德漢博士所有系列產(chǎn)品，產(chǎn)品內(nèi)容涉及角度和長度的測量、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、刀具和工件的設(shè)置和測量、測量值的獲取和顯示，覆蓋了自動化產(chǎn)業(yè)各個方面！從市場推廣和銷售以及售前后服務(wù)，均有專業(yè)人員負(fù)責(zé)有關(guān)方面的工作。多年來，在進(jìn)一步增強(qiáng)與國內(nèi)自動化行業(yè)伙伴合作的同時，并能為用戶及時提供信息咨詢、配件、易耗品及各種售后服務(wù)。角度測量旋轉(zhuǎn)編碼器角度編碼器磁柵編碼器
長度測量封閉式直線光柵尺敞開式直線光柵尺長度計
數(shù)控系統(tǒng) 銑床車床驅(qū)動技術(shù) 附件
設(shè)置與測量測頭機(jī)床測量
數(shù)顯裝置計數(shù)卡數(shù)顯裝置

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產(chǎn)品基礎(chǔ)

刻線高精度的基礎(chǔ) 測量原理 EnDat2.2 機(jī)床加工精度數(shù)控機(jī)床用直線光柵尺精度與分辨率

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。

測量原理

海德漢公司編碼器的功能和精度主要取決于所用的測量基準(zhǔn)和掃描方式。

EnDat 2.2 - 雙向數(shù)字接口

海德漢公司的EnDat數(shù)據(jù)接口是用于編碼器的雙向數(shù)字接口�？梢詡鬏斀^對式編碼器的位置值也可以傳輸增量式編碼器的位置值，還能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。數(shù)據(jù)傳輸保持與后續(xù)電子設(shè)備的時鐘信號同步。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型（位置值、參數(shù)或診斷信息等）可用后續(xù)電子設(shè)備發(fā)至編碼器的模式指令選擇。
　

機(jī)床加工精度

機(jī)床的熱穩(wěn)定精度對機(jī)加工行業(yè)快速變化的經(jīng)營環(huán)境越來越重要。特別是小批量生產(chǎn)必須面對不斷變化的加工任務(wù)，無法達(dá)到熱穩(wěn)定條件。同時，首件精度正成為生產(chǎn)訂單創(chuàng)利能力的關(guān)鍵。不斷變換鉆孔、粗加和精加操作使機(jī)床溫度條件不斷變化。粗加時，銑削率增加到80 %以上，精加時低于10 %。提高加速度和進(jìn)給速率造成直線驅(qū)動的滾珠絲杠發(fā)熱。因此，進(jìn)給驅(qū)動的位置測量技術(shù)對機(jī)床熱特性的穩(wěn)定具有關(guān)鍵作用。

HEIDENHAIN公司生產(chǎn)的用于數(shù)控機(jī)床的直線光柵尺幾乎可以適用任何應(yīng)用。它是所有采用閉環(huán)控制機(jī)床和設(shè)備上進(jìn)給軸的最佳選擇，例如銑床、加工中心、鏜床、車床和磨床。直線光柵尺動態(tài)性能好，運(yùn)動速度可靠性高，沿測量方向的運(yùn)動加速度大，這些特性使它不僅能滿足常規(guī)軸動態(tài)性能要求，也能滿足直接驅(qū)動設(shè)備的高動態(tài)性能要求。
HEIDENHAIN也是提供其它應(yīng)用所需要的直線光柵尺，例如：
a 手動操作的機(jī)床
b 沖壓機(jī)和彎板機(jī)
c 自動化生產(chǎn)設(shè)備

直線光柵尺優(yōu)點(diǎn)
直線光柵尺測量直線軸位置時不存在任何附加的機(jī)械傳動元件。用直線光柵尺控制位置的控制環(huán)包括了全部進(jìn)給機(jī)構(gòu)。安裝在滑板上的直線光柵尺可以檢測出機(jī)械傳遞誤差并能在控制系統(tǒng)電路中給予修正。因此，它能消除以下潛在誤差源：
a 由于滾珠絲杠溫度特性導(dǎo)致的位置誤差
b 反向間隙
c 滾珠絲杠螺距誤差導(dǎo)致的運(yùn)動特性誤差
因此，直線光柵尺已經(jīng)成為高精度定位和高速加工不可或缺的必備條件了。

機(jī)械結(jié)構(gòu)
用于數(shù)控機(jī)床的直線光柵尺采用封閉式結(jié)構(gòu)：鋁制外殼保護(hù)光柵尺、掃描單元和軌道免受灰塵、切屑和切削液的影響。自動向下壓下的彈性密封條件保持外殼的密封。
掃描單元的運(yùn)動軌道摩擦力很小，軌道內(nèi)置在光柵尺上。連接器將掃描單元和安裝板連接在一起并補(bǔ)償光柵尺和機(jī)床導(dǎo)軌的不對正誤差。
光柵尺和安裝板間的橫向和軸向誤差允許為±0.2至±0.3mm，具體數(shù)值與光柵尺型號有關(guān)。

溫度特性
切削速度的提高和全封閉機(jī)床的廣泛應(yīng)用使機(jī)床防護(hù)罩內(nèi)的溫度不斷提高。由于直線光柵尺的溫度特性直線決定著機(jī)床加工精度，因此，直線光柵尺的溫度特性指標(biāo)越快越重要。
一般來說，直線光柵尺的溫度特性應(yīng)與工件或被測對象一致。溫度變化時，直線光柵尺的膨脹或收縮性必須是確定的和可重視的。HEIDENHAIN公司的直線光柵尺就是為這種應(yīng)用而特別設(shè)計生產(chǎn)的。
HEIDENHAIN公司的直線光柵尺所用的光柵基體具有確定的熱膨脹系數(shù)。因此，用戶可以選擇最適合其應(yīng)用所需溫度特性的直線光柵尺。

動態(tài)性能
機(jī)床效率和機(jī)床性能的不斷提高必然要求更大的進(jìn)給速度和更高的加速度，同時還必須保持高水平的加工精度。要快速和準(zhǔn)確地傳遞進(jìn)給運(yùn)動，就要求機(jī)床和直線光柵尺具有更高的剛性。
HEIDENHAIN公司的直線光柵尺在測量方向上有很高的剛性。這是機(jī)床達(dá)到高質(zhì)量和高精度運(yùn)動軌跡的重要因素，此外，光柵尺優(yōu)良的動態(tài)性能還來源于它的重量輕的運(yùn)動部件。

耐用性
機(jī)床進(jìn)給軸的運(yùn)動行程非常長，三年的運(yùn)動行程通常要達(dá)到10000km。因此，光柵尺的長期穩(wěn)定和堅固可靠格外重要：它是保證機(jī)床穩(wěn)定可用的基礎(chǔ)。
由于HEIDENHAIN公司的直線光柵尺在設(shè)計中充分考慮了各個細(xì)節(jié)，即使光柵尺工作多年后依然能正常使用。使用壽命長是因為采用非接觸的光電掃描法掃描測量基準(zhǔn)，而且光柵尺外殼中的掃描光柵采用滾珠導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。這種密封結(jié)構(gòu)，加上特殊的掃描原理和通過壓縮空氣建立正壓環(huán)境的支持使HEIDENHAIN公司的直線光柵尺具有極強(qiáng)的抗污染能力。完善的防護(hù)措施確保了高水平的抗電氣噪聲的能力。
“精度”是用來描述物理量的準(zhǔn)確程度，其反應(yīng)的是測量值與真實(shí)值之間的誤差，而“分辨率”是用來描述刻度劃分的，其反應(yīng)的是數(shù)值讀取過程中所能讀取的最小變化值。簡比喻：一把常見的量程為10厘米的刻度尺，上面有100個刻度，最小能讀出1毫米的有效值。那么我們就說這把尺子的分辨率是1毫米，他只能1、2、3、4……100這樣讀值；而它的實(shí)際精度就不得而知了，因為用這把尺讀出來的2毫米，我們并不知道他與真實(shí)絕對的2毫米之間的誤差值。而當(dāng)我們用火來烤一下它，并且把它拉長一段，然后再考察一下它。我們不難發(fā)現(xiàn)，它還有100個刻度，因而它的“分辨率”還是1毫米，跟原來一樣！然而，它的精度顯然已經(jīng)改變了。
對于編碼器來說，“分辨率”除了與刻線數(shù)有關(guān)外，還會因電氣信號方面的影響而改變，它是可調(diào)的，可控的，它可以隨著對信號的細(xì)分而改變，細(xì)分倍數(shù)越高，分辨率越小，但是細(xì)分倍數(shù)越高，引入加大的誤差就越大。而精度，更多的偏向于機(jī)械方面，一個產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，他的精度基本已經(jīng)固定（有些高精度的產(chǎn)品可以對信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)葋硖岣呔龋�，這個數(shù)值是通過檢測出來的，它與產(chǎn)品的做工，材料等綜合性能息息相關(guān)，我們難以通過計算來得出一個具體的數(shù)值作為精度的依據(jù)，大多只能在使用的過程當(dāng)中判斷出精度的好壞來。
例如，對于13bit的ECN413，其碼盤上的絕對位置數(shù)為：8192，則：計算出的分辨率為158角秒，也就是說，在讀取數(shù)值的時候，要求數(shù)值間的跳動是158角秒，如果要讀取的第一個數(shù)值是0，則第二個讀取的數(shù)值要大于158，若要小于158，則我們需要選取更小的分辨率。當(dāng)要讀取158這個數(shù)值的時候，由于誤差的存在，并不可能得到絕對的158秒，編碼器所讀取出來的158秒與絕對真實(shí)158秒之間的誤差，就取決于精度了。所以說，精度，是在分辨率的基礎(chǔ)上來談的。
而并非越細(xì)分得到小的分辨率就越好，因為細(xì)分會引入誤差和擴(kuò)大誤差，過度的細(xì)分將無法保證精度！需要多少倍的細(xì)分，能做到多少倍的細(xì)分，前提必須是在保證精度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因為精度在使用前的不可見性而高倍細(xì)分是不負(fù)責(zé)任的。碼盤質(zhì)量越高，刻線越好，信號質(zhì)量信號越好，細(xì)分后產(chǎn)生的誤差就越小，這受到一臺編碼器綜合性能的影響，這也就是為什么會在相同的參數(shù)下，會有不同品牌，不同價位編碼器的一個原因。
例如，我們要讀取的數(shù)值為1、2、4、7、8，我至少要選擇1個單位的分辨率，選擇2個單位的分辨率是顯然不行的，因為我們讀出了1這個數(shù)值，則2是讀不出來的，在選擇1個單位分辨率的基礎(chǔ)上，我們讀出來的1與真實(shí)絕對的1的誤差就是精度。機(jī)床上的數(shù)控系統(tǒng)對于直光柵是有分辨率的設(shè)定的，需要讀取的數(shù)值間隔小于分辨率，機(jī)床就有可能會抖動或出錯等。
對于絕對式帶增量信號編碼器，能夠精確的保持串行傳輸?shù)慕^對位置值與增量值同步，絕對值確切的對應(yīng)一個增量信號，位置值一定在一個增量信號的正弦周期之內(nèi)。如ECN413為13位絕對式，帶512線的增量信號，絕對位置間隔158秒，若要讀取兩個碼盤位置中間的一個位置是不合適的，但是，我們可以通過對其所帶的1Vpp增量信號進(jìn)行細(xì)分，如細(xì)分100倍，則相當(dāng)于在兩個絕對位置之間又引入了幾個細(xì)分后的位置，我們可以在絕對位置值的基礎(chǔ)上，通過計算細(xì)分后的增量脈沖數(shù)而讀取兩個絕對位置之間的一個位置值，如：512線細(xì)分100倍，絕對位置1數(shù)值是0，絕對位置2數(shù)值是158，則讀取這兩個位置間的位置可以在位置1：數(shù)值0的基礎(chǔ)上多出一個脈沖則是25，兩個則是25x2=50……但是，帶增量信號的絕對式編碼器本身是不帶細(xì)分的，這就要求用戶能自行的對增量信號進(jìn)行細(xì)分處理。
　