概 述
工作原理
直线和旋转编码器均依据相对运动的原理来产生光信号,这些信号经过光电器件的转换处理后,用来检测和控制机械装置的位移。
FAGOR公司反馈产品采用两种不同的材料来产生反馈信号:
——刻线玻璃尺(直线编码器)
刻线玻璃盘片(旋转编码器)
——刻线钢带尺(直线编码器)
测量过程
FAGOR公司反馈产品提供的输出信号是由刻在直线或盘片的栅格线,通过光电转换装置的处理产生的。
读数装置由光源、刻线玻璃与栅格窗、以及光电二极管接受装置组成。
FAGOR公司反馈产品采用红外发光二极管(IRED)作为光源,这种光源具有安全和寿命长的特点。
● 刻线玻璃反馈系统
红外线光束被光电二极管接受前,先通过有刻线轨迹的板与栅格窗,有刻线轨迹的板与栅格窗间的相对运动会产生正絃波形式的光波,这种光波经光电二极管接受后,会转换成最初始的电流正絃波信号(11uApp)。当栅距为20um时,这些信号的周期是一样的。
● 刻线钢带反馈系统
工作原理是让光以反射方式通过网状栅格,读数系统由一个LED组成作为刻线钢带的光源(衍射光)。网状成像装置和信号光检测元件采用FAGOR公司最新专利技术设计,该装置能使成像在相同平面,从而大大提高了信号的精度和可靠性。
● 旋转和角度编码器
FAGOR公司旋转和角度编码器,采用衍射光通过刻线玻璃光栅盘片,在经过光电转换产生电信号。栅距由每转多少线决定。
零参考点标记(零点脉冲)
零参考点标记是当运行通过特定的刻线产生的一个脉冲,该脉冲用于恢复机床零点坐标的位置。主要用于防止数控(CNC)或数显表(闭门思过是什么意思DRO)掉电后轴意外移动而产生误差。
FAGOR直线编码器提供三种类型的零参考点标记I。
● 增量式零参考点I。
每隔50mm有一个零参考点I。
该标记产生的信号是和反馈信号同步的,目的是保证可靠的侧量重复精度。
● 增量式可选任意位置的零参考点I。
通过改变小磁块的位置,可从许多的零参考点中仅选择一个或几个零参考点,而忽略其他零参考点。
当选择该方式,FAGOR公司将在该直线编码器上提供一条上面留有许多窄孔槽的硬塑料带,用户可根据需要将小磁块放入不同位置的窄孔槽内,该槽的位置与直线编码器上零参考点标记是一致的。这种方式的优点是可以取消沿该轴安装的外部回零点的开关 。该方式仅用于S和G系列直线编码器。
● 距离编码式零参考点I。
距离编码式零参考点,也称半绝对方式。根据一种特殊的计算方法,一个零参考点相对下一个零参考点的位置是不同的,当沿轴方向移动通过两个连续的零参考点标记,就可以恢复机床零点坐标。
该方式使恢复机床零点坐标的移动距离和时间非常短,特别是当该轴因有障碍,不能回机床零点坐标时显得尤其重要。
应 用
为了满足各种应用要求,特别为适应高性能数控机床迅猛发展所带来的对超高速、高精度和高稳定性的迫切要求,FAGOR篮球运球技巧公司最新研制和生产了两类产品来满足这些新的需要。
● 普通用途反馈产品
该类直线编码器型号:M、C、F。它们的应用范围覆盖了绝大多数传统类型的机床如:铣床、镗铣床、车床、磨床、EDM、测量及专用机床等。
● 高性能反馈产品
该类直线编码器型号:S、G、L。该类产品是FAGOR公司最新研发的性能超群的专利技术,专为超高速、高精度和高稳定性数控机床、加工中心和专用机床研制的,这些最新产品能完全满足超高性能机床的要求,代表了FAGOR公司在该领域的世界领先水平。
间距型号 | A | B | C | D |
S,M,C,G | 10.02 | 10.40 | 10.06 | 20 |
F | 50.1 | 50.2 | 50.4 | 100 |
L | 40.04 | 40.08 | 40.12 | 80 |
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SMD技术
表面安装技术的应用是FAGOR公司生产过程的技术革命。一方面,采用SMD技术使反馈系统的体积大大的缩小了;另一方面,FAGOR公司先进的专用元器件,最大限度地保证了产品的可靠性。
FAGOR旋转编码器零参考点I。
旋转编码器每转提供一个零参考点。
此外,有些型号的旋转编码器也提供距离编码式零参考点,当移动超过10°时,能自动给出零参考点的绝对位置。
信号输出特性
直线和旋转编码器
检测采用光电技术:
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直线编码器:玻璃材质的刻线栅距为20um。不锈钢带刻线栅距:F系列为100um,L系列为40um。
旋转编码器:盘片刻线栅距由每转多少线决定(打孔金属盘片线数小于625线/转)反馈系统产生的原始信号,经过电路处理转换成方波信号(TTL)。或正絃波信号(1Vpp,11um,App)。
技术特性
光源:
红外发光器IRED。
接受器:
硅光电二极管。
FAGOR反馈产品均有零参考点I。
FAGOR直线编码器:
提供三种零参考点:
——每50mm一个I。
——距离编码I。
——可选零参考点I。
旋转编码器:
每一转提供一个零参考点I。此外,有些型号也提供距离编码式零参考点, 当移动超过10°时,能自动给出零参考点的绝对位置。
基本特性 | TTL信号 | TTL差动信号 | 11umApp电流正絃波 | 1Vpp电压正絃波 |
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输出信号(1) | AB两路脉冲相位差90° VOH≥3.5 Isource≤4mA VoL≤0.4v Isink≤4mA IOUT最大= ±25mA | AB两路脉冲相位差90°外加反相/A、/B信号。 VOH≥2.5v Isource≤ 20mA VoL≤0.5v Isink≤20mA | 两路电流调制正絃波信号A、B两路脉冲相位差90°外加反相/A、/B信号。 IA=7÷16A峰值-峰值 IB=7÷16A峰值-峰值 IA=2÷8A有用范围 | 两路电压调制正絃波信号A、B两路脉冲相位差90°外加反相/A、/B信号。 VA=1pp+20%,-40%,峰值-峰值 VB=1pp+20%,-40%,峰值-峰值 VI0=0.2÷0.85V 有用范围 V0=2.5V |
工作电压 | 5v±5%,100mA | 5v±5%, 150mA | 5v±5%, 100mA | 5v±5%,100mA |
最大电缆长度 | 20屏蔽电缆 7×0.14m㎡ | 50m屏蔽电缆 4X2X0.14+4X0.5m㎡ 差动接收方式。 | 20m屏蔽电缆 3X2X0.14+2X0.5m㎡ | 寡欲150m屏蔽电缆4X2X0.14+4X0.5m㎡ |
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邓凯元直线编码器参数 | TTL信号 | TTL差动信号 | 11umApp电流正絃波 | 1Vpp电压正絃波 |
零参考点I。 | 每50㎜一个I。 距离编码I电缆敷设施工方案。 | 每50㎜一个I。及反相/I。,I。=T/4。 距离编码I。 可选零参考点I。 | 每50㎜一个I。及反相/I。3T/4÷3T/2。 距离编码I。 Ti。:=3T/4÷3T/2 | 每50㎜一个I。。3T/4÷3T/2 距离编码I。 Ti。:=3T/4÷3T/2 |
反馈信号周期(T) | T=20um | T=20um | T=4um | T=20um | T=20um | T=20um | T=100um T=40um |
直线编码器型号 | MT,MOT,MKT,CT,COT,FT,FOT | MY,MOY,CY,COY | MX,MOX,MX-L,CX,COX,SX,SOX,GX,GOX,FX,FOX,LX,LOX GSX,SSX | MTD | MC,MOC CC COC | MP,MOP,SP,SOP,CP,COP,GP,GOP,FP,FOP,LP,LOP,SSP,GSP |
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旋转编码器参数 | TTL信号 | TTL差动信号 | 11umApp电流正絃波 | 1Vpp电压正絃波 丑女多作怪 |
零参考点I。 | — | 每转提供一个90°宽的I。及/I。; 距离编码I。 | — | 每转提供一个90°宽的I。及/I。;距离编码I。 |
旋转编码器型号 | — | S,H,HA,S-D90,SO-D90, S-D170,SO-D170, H-D90,HO-D90,H-D170,HO-D170, S-90000-1024-D90 | — | SP-HP,SP-D90 ,SOP-D90,SP-D170,SOP-D170,HP-D90,HOP-D90,HP-D170,金字旁的名字男孩HOP-D170 |
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精 度 控 制
分辨率与精度
分辨率是指测量系统能检测显示的最小单位。精度是指测量的精确度。
FAGOR公司直线编码器的精度是指在测量长度范围内,任选一米长度中出现的最 大误差(um).
精度保证
FAGOR公司直线编码器在20℃恒温条件下,通过计算机和激光测距仪组成的检测系统的严格检验来保证其产品质量。通常每一根直线编码器均提供一张精度检测表。(MKT和超过4米的F、L系列产品除外)。
机 械 结 构
FAGOR公司直线编码器(玻璃或钢带)由坚固的铝合金壳体及橡胶密封唇构成,可以很好的防止碎屑、液体、尘土等物质的进入,密封防护满足IP53标准。直线编码器壳体上留有进气孔,可以连接压缩空气装置,这样可将密封防护标准提高到IP64。由于读数头移动采用滚动轴承结构,最大限度的减少了磨损,极大的提高了产品的使用寿命。
普通型反馈产品
该系列直线编码器主要用于各种普通用途的机床,最大速度可达60米/每分钟,最大抗振性为3g,精确度可选范围为±10um或±5um。
高性能反馈产品
FAGOR公司最新一代高性能直线编码器,是在上一代的基础上采用了许多最新技术的结晶;是专为在高振动条件下要求超高速、高精度和高稳定性的用户设计的;它们能在极差的条件下,提供极好的可靠性;能满足各种高、精、尖机床的要求。
● 速度:120m/每分钟
● 抗振:20g
这些特性使非常重要的,特别对于高速度和强烈振动的环境条件下,因为它们很容易引起读数误差,从而严重阻碍了高速加工机床的发展。FAGOR公司最新一代高性能直线编码器可确保在高速度和强烈振动的环境条件下的高可靠性。
● 精确度:±5um或±3um(根据不同型号)
一些用户有错误的认识,认为选择低精度的直线编码器,再通过数控系统或数显表的误差补偿功能,同样能提高它们的精确度。他们不明白这种补偿是不能解决点与点之间的连续误差。因此,一个低精度的直线编码器,实际上可能会在加工时,在补偿点之间引起更大的误差变化。相反,FAGOR公司的高性能直线编码器在高速度和强烈振动的环境条件下,能确保他们恒定的精确度。
重复性
对于S和G系列直线编码器,重复精度总是好于1um;而对于L系列直线编码器,重复精度总是好于2um。重复精度是非常重要的指标,因为,它将保证在任何时候读取的数值稳定在一定的范围内。
抑制温度的变化
FAGOR公司研制最新一代高性能直线编码器时已充分考虑了环境温度的影响。历来温度都是难以控制的(在多数车间),它的变化常常引起测量误差。由于FAGOR公司采用了最新的安装专利技术生产新一代产品,从而大大提高了机床的精度和可靠性。