CN103968757A - 光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

光栅尺在高速度条件下的可靠性检测方法及检测所用装置，属于光栅尺检测技术领域，该方法包括一、将绝对式光栅尺安装在单轴直线运动平台上，将单轴直线运动平台固定在隔振平台上，用千分表测量光栅尺的侧面与上端面，移动单轴直线运动平台，调整光栅尺使其符合阿贝原则及其安装要求；待系统稳定后，开始测量；二、光栅尺通过数据采集器连到微机控制系统上；微机控制系统与控制器相连，控制器与单轴直线运动平台上的滑块相连接，令单轴直线运动平台高速往复运动三次，光栅尺停止后记录当前位置值W1，系统断电后，等待30秒，再开电，再次读取当前位置值W2，共做三次实验，每次实验满足|W1-W2|≤20μm条件，则判定光栅尺指标合格。

Description

光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法和装置
技术领域
本发明涉及一种光栅尺的可靠性检测方法和所用装置，属于光栅尺检测技术领域。
背景技术
高速加工技术能够实现加工质量和加工效率两方面的统一，是现代先进制造技术之一，高速数控机床是实现高速加工的必要条件之一，因此机床安全防护很重要，否则可能引起重大事故，以及人员、机床、刀具、工件及有关设备的损伤。
而中高档数控机床普遍使用绝对式光栅尺作为全闭环位置信息反馈部件，因此光栅尺的可靠性也非常重要，光栅尺可靠性直接关系到数控机床的性能，将影响机床加工精度，也将直接影响到被加工工件的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种光栅尺在高速度条件下的可靠性检测方法及检测所用装置。
本发明的技术方案为：
光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法，包括以下步骤：
步骤一，将绝对式光栅尺安装在单轴直线运动平台上，将单轴直线运动平台固定在隔振平台上，用千分表测量光栅尺的侧面与上端面，移动单轴直线运动平台，调整光栅尺使其符合阿贝原则及其安装要求；待系统稳定后，开始测量；
步骤二，光栅尺通过数据采集器连到微机控制系统上；微机控制系统与控制器相连，控制器与单轴直线运动平台上的滑块相连接，令单轴直线运动平台开始高速度往复运动三次，然后光栅尺停止在任意一位置，记录当前位置值W1，系统断电后，等待30秒，再开电，重复操作再次读取当前位置值W2，共做三次实验，如果每次实验数据满足|W1-W2|≤20μm条件，则判定光栅尺性能指标合格，如果不满足上述条件，则认为此光栅尺在高速下的可靠性存在问题。
光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法所用的装置，单轴直线运动平台固定在隔震平台上；光栅尺固定在单轴直线运动平台上，光栅尺通过数据采集器连到微机控制系统上；微机控制系统与控制器相连，控制器与单轴直线运动平台上的滑块相连接，可读取单轴直线运动平台的测量结果，并对直线平台的滑块运动进行控制，且可显示光栅尺的读数。
本发明采用单轴直线运动平台来控制读数头的运动及测速，误差小，性价比高，而且在读数头上的力较均匀，读数头晃动不明显，能减小光栅尺位置信息的读数误差，避免硬件结构的损坏，另外电机速度加速度可精确调节，方便测试。
附图说明
图1为本发明光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法所用装置结构示意图。
其中：1、微机控制系统，2、数据采集器，3、光栅尺，4、单轴直线运动平台，5、隔震平台，6、控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法所用的装置，包括微机控制系统1、数据采集器2、光栅尺3、单轴直线运动平台4、隔震平台5和控制器6；单轴直线运动平台4固定在隔震平台5上；光栅尺3的读数头固定在单轴直线运动平台4的滑块上，光栅尺3的尺壳固定在单轴直线运动平台4上，光栅尺3通过数据采集器2连到微机控制系统1上；微机控制系统1与控制器6相连，控制器6与单轴直线运动平台4上的滑块相连接，可读取单轴直线运动平台4的测量结果，并对直线平台的滑块运动进行控制，且可显示光栅尺3的读数。
根据数控系统与绝对式光栅尺高速通讯的要求，通常，绝对式光栅尺的工作方式是：开电后，首先光栅尺读取绝对位置值，之后以增量方式计数工作，这样就可以保证数据高速传输。而增量计数如果出错，出错方式通常都是丢数或多计数。
光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法，包括以下步骤：
步骤一，将绝对式光栅尺3安装在单轴直线运动平台4上，将单轴直线运动平台4固定在隔振平台5上，用千分表测量光栅尺的侧面与上端面，移动单轴直线运动平台，调整光栅尺使其符合阿贝原则及其安装要求。待系统稳定后，开始测量。
步骤二，光栅尺3通过数据采集器2连到微机控制系统1上；微机控制系统1与控制器6相连，控制器6与单轴直线运动平台4上的滑块相连接，单轴直线运动平台开始高速度往复运动三次，然后光栅尺停止在任意一位置，记录当前位置值W1，系统断电后，等待30秒，再开电，重复操作再次读取当前位置值W2，共做三次实验，如果每次实验数据满足|W1-W2|≤20μm条件，则判定光栅尺性能指标合格，如果不满足上述条件，则认为此光栅尺在高速下的可靠性存在问题。
实施例：
光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法，包括以下步骤：
步骤一，将绝对式光栅尺3安装在单轴直线运动平台4上，将单轴直线运动平台4固定在隔振平台5上，用千分表测量光栅尺的侧面与上端面，移动单轴直线运动平台，调整光栅尺使其符合阿贝原则及其安装要求。待系统稳定后，开始测量。
步骤二，光栅尺3通过数据采集器2连到微机控制系统1上；微机控制系统1与控制器6相连，控制器6与单轴直线运动平台4上的滑块相连接，令单轴直线运动平台开始以3g的加速度、180m/min的速度往复运动三次，然后光栅尺停止在任意一位置，记录当前位置值W1为1501919.63μm，系统断电后，等待30秒，再开电，重复上述运动，再次读取当前位置值W2为1501919.25，共做三次实验，测得数据如表1所示，三次测量数值W1-W2的值分别为0.38、-0.37和-0.62，均满足|W1-W2|≤20μm条件，可以判定光栅尺性能指标合格。
对比单轴直线运动平台和绝对式光栅尺在高速下的速度曲线图，发现二者运动规律相同，说明绝对式光栅尺数据没有突变现象。
表1

Claims (2)

1.光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一，将绝对式光栅尺(3)安装在单轴直线运动平台(4)上，将单轴直线运动平台(4)固定在隔振平台(5)上，用千分表测量光栅尺的侧面与上端面，移动单轴直线运动平台，调整光栅尺使其符合阿贝原则及其安装要求。待系统稳定后，开始测量；
步骤二，光栅尺(3)通过数据采集器(2)连到微机控制系统(1)上；微机控制系统(1)与控制器(6)相连，控制器(6)与单轴直线运动平台(4)上的滑块相连接，单轴直线运动平台开始高速度往复运动三次，然后光栅尺停止在任意一位置，记录当前位置值W1，系统断电后，等待30秒，再开电，重复操作再次读取当前位置值W2，共做三次实验，如果每次实验数据满足|W1-W2|≤20μm条件，则判定光栅尺性能指标合格，如果不满足上述条件，则认为此光栅尺在高速下的可靠性存在问题。
2.光栅尺在高速度条件下的可靠性的检测方法所用的装置，其特征是，单轴直线运动平台(4)固定在隔震平台(5)上；光栅尺(3)固定在单轴直线运动平台(4)上，光栅尺(3)通过数据采集器(2)连到微机控制系统(1)上；微机控制系统(1)与控制器(6)相连，控制器(6)与单轴直线运动平台(4)上的滑块相连接，可读取单轴直线运动平台(4)的测量结果，并对直线平台的滑块运动进行控制，且可显示光栅尺(3)的读数。
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