發(fā)格反饋產(chǎn)品介紹

FAGOR

反饋產(chǎn)品介紹北京發(fā)格自動化設(shè)備有限公司位置測量對進(jìn)給驅(qū)動精度的影響半閉環(huán)控制模式（通過滾珠絲杠和旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行位置測量）螺距誤差彈性變形滾珠絲杠的熱變形降低了機(jī)床精度滑座位置由絲桿螺距和旋轉(zhuǎn)編碼器確認(rèn)，那么滾珠絲杠必須承擔(dān)兩項任務(wù)：作為驅(qū)動系統(tǒng)，它必須傳遞大驅(qū)動力，但作為測量設(shè)備，希望它能提供高精度位置值和體現(xiàn)螺距值。但是，位置控制環(huán)上只有旋轉(zhuǎn)編碼器。由于驅(qū)動機(jī)構(gòu)的磨損或溫度變化不能做補(bǔ)償，因此這種結(jié)構(gòu)被稱為半閉環(huán)控制。驅(qū)動系統(tǒng)存在無法避免的定位誤差，并嚴(yán)重影響到工件質(zhì)量。位置測量對進(jìn)給驅(qū)動精度的影響全閉環(huán)控制模式（通過直線光柵尺進(jìn)行位置測量）用直線光柵尺測量滑座位置，位置控制環(huán)就包括全部進(jìn)給機(jī)構(gòu)。也被稱為閉環(huán)控制。那么機(jī)床運(yùn)動傳遞元件的軸向間隙和誤差就不影響位置測量結(jié)果。測量精度幾乎只取決于直線光柵尺精度和安裝位置。旋轉(zhuǎn)軸和直線軸基本情況一樣，位置檢測通過安裝在減速箱上的電機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器或直聯(lián)旋轉(zhuǎn)軸上的更高精度的角度編碼器。如果用角度編碼器，可實現(xiàn)更高的精度和重復(fù)性。半閉環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動精度全閉環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動精度用直線光柵尺提高加工精度

機(jī)床的加工精度

生產(chǎn)效率和加工精度是機(jī)床行業(yè)的重要競爭因素。但機(jī)床加工條件的快速變化加大了進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和加工精度的難度。

在零件加工過程中，必須經(jīng)濟(jì)和高精度地實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。在航空航天領(lǐng)域，粗加工時需要強(qiáng)大材料切除能力，而精加工時必須達(dá)到高精

度。在高質(zhì)量模具加工過程中，粗加工需要切除大量材料，精加工是需要高的表面

質(zhì)量。同時如果要求一定的加工時間內(nèi)實現(xiàn)加工路徑間距最小，機(jī)床就需要足夠大的輪廓加工進(jìn)給速率。能否適應(yīng)快速變化的工作條件是影響機(jī)床加工精度的決定性因素。從粗加工到精加工，機(jī)床承受的機(jī)械作用力和熱負(fù)荷完全不同，因此造成的精度變化也比較大。工件的設(shè)置及按單加工期間的完全不同環(huán)境一定會造成發(fā)熱情況不同，相應(yīng)的必然影響到精度。這就是為什么機(jī)床溫度精度越來越重要的原因。

用直線光柵尺提高加工精度機(jī)床的熱穩(wěn)定性

避免造成工件尺寸因機(jī)床發(fā)熱而產(chǎn)生偏差是機(jī)床行業(yè)面對的重大課題。主動冷卻、對稱的機(jī)床結(jié)構(gòu)和溫度測量技術(shù)已廣泛應(yīng)用。

機(jī)床溫度變化主要是進(jìn)給軸滾珠絲杠造成的。沿滾珠絲杠的溫度分布與進(jìn)給速率和驅(qū)動力大小緊密相關(guān)。在沒有采用直線光柵尺的機(jī)床上，因溫度導(dǎo)致絲杠長度的變化，會使工件產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷。圖例：10m/min的進(jìn)給速度，多次往復(fù)運(yùn)動的滾珠絲杠發(fā)熱情況。驅(qū)動精度對零件加工的影響案例用同一毛胚件加工多個零件的案例

在機(jī)床上，對一個500mm的長鋁進(jìn)行鉆孔，再鉸孔。兩個加工工序間的中速進(jìn)給速率較低，因此這部分滾珠絲杠的發(fā)熱量可以忽略不計。接下來的銑削輪廓，中速進(jìn)給速率大幅提高，滾珠絲杠發(fā)熱量明顯增加。如果該銑床為半閉環(huán)控制模式，滾珠絲杠熱膨脹會導(dǎo)致鉆孔和銑削加工產(chǎn)生誤差。滾珠絲杠自前端軸承最大偏差可達(dá)約130um。在全閉環(huán)控制模式下，可完全的避免這些誤差?？偨Y(jié)直線進(jìn)給軸驅(qū)動的滾珠絲杠熱膨脹嚴(yán)重影響且受速度和載荷大小變化的影響。如果滑架位置僅用絲杠螺距和旋轉(zhuǎn)編碼器反饋，20分鐘的定位誤差可以高達(dá)100um。由于該方法在控制環(huán)內(nèi)無法補(bǔ)償這些基本驅(qū)動誤差，因此它為半閉環(huán)控制系統(tǒng)。但是直線光柵尺可以完全補(bǔ)償這些誤差。采用直線光柵尺的進(jìn)給驅(qū)動工作模式為全閉環(huán)控制系統(tǒng)，滾珠絲杠的誤差在被測量并在全閉環(huán)控制中被補(bǔ)償。用角度編碼器取代旋轉(zhuǎn)編碼器也有類似的優(yōu)點(diǎn)，因為機(jī)械傳動部件也有熱膨脹。

直線光柵尺和角度編碼器是確保加工工件精度的基礎(chǔ)。溫度：溫度是影響進(jìn)給軸精度的主要原因。半閉環(huán)：一般新機(jī)床經(jīng)補(bǔ)償后精度較好，使用一段時間后精度下降很快。全閉環(huán)：能長期穩(wěn)定的提供進(jìn)給軸很好的精度。全閉環(huán)也需要補(bǔ)償，這種補(bǔ)償主要是解決阿貝誤差問題。FAGOR反饋產(chǎn)品系列高精度光柵尺及高分辨率角度編碼器應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及其他高精度場合FAGOR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應(yīng)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。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)的軸動態(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。FAGOR反饋產(chǎn)品系列普通光柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)顯表應(yīng)用于手動操作機(jī)床、直線及旋轉(zhuǎn)測量等各種應(yīng)用場合FAGOR反饋產(chǎn)品系列開放尺直線光柵尺開放式光柵尺的典型應(yīng)用包括：半導(dǎo)體工業(yè)的測量及生產(chǎn)設(shè)備、PCB電路板組裝機(jī)、測量機(jī)和其他精密測量設(shè)備等。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

型號說明及基本特性G系列標(biāo)準(zhǔn)型光柵尺S系列狹小型光柵尺SV系列狹小加強(qiáng)型光柵尺L系列超長型光柵尺測量行程：從40mm至50M

分辨率：1μm、0.5μm、0.1μm、0.05μm、0.01um最大速度：180米/min最大振動：30gFAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

型號說明及基本特性

可接入目前市場上主流數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、PLC、數(shù)據(jù)采集卡等。例：西門子、發(fā)那科、發(fā)格、三菱、力士樂、新代、廣數(shù)、華中等主流數(shù)控系統(tǒng)。

松下、安川、歐姆龍等伺服驅(qū)動。參考點(diǎn)信號類型：增量編碼、距離編碼、絕對編碼。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

型號說明及基本特性增量信號類型：差動TTL方波信號1Vpp正弦波信號

絕對通訊協(xié)議：

SSI通訊協(xié)議-發(fā)格系統(tǒng)和其他支持SSI協(xié)議的數(shù)控系統(tǒng)SIEMENS?(SolutionLine)系列數(shù)控系統(tǒng)FANUC?(01,02,αi)通信協(xié)議MITSUBISHI?通信協(xié)議PANASONIC?(Matsushita)通信協(xié)議FeeDat通訊協(xié)議-發(fā)格系統(tǒng)和其他支持FeeDat?協(xié)議的數(shù)控系統(tǒng)DRIVE-CLiQ?通信協(xié)議,適用于SIEMENS?(SolutionLine)系列數(shù)控系統(tǒng)FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明線性光柵尺的結(jié)構(gòu)設(shè)計光柵尺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝比光柵尺選型更重要，無論哪個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，都嚴(yán)重影響光柵尺的控制精度，有可能出現(xiàn)全閉環(huán)精度反而不如半閉環(huán)的現(xiàn)象。1.行走姿勢對光柵尺檢測精度的影響(1)驅(qū)動軸線與載重中點(diǎn)位置的重合度

眾所周知，推著物體移動時，如果沒有推到其中點(diǎn)位置，很容易造成物體轉(zhuǎn)動，出現(xiàn)擺動等不穩(wěn)定現(xiàn)象。要求動軸線盡量與載重中點(diǎn)位置重合，而實踐中由于受結(jié)構(gòu)、加工誤差的限制，驅(qū)動軸線與載重中點(diǎn)位置有一定的距離，導(dǎo)致了絲杠拖動載重物時出現(xiàn)了擺動的現(xiàn)象。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明(2)導(dǎo)軌阻尼特性的一致性

兩條導(dǎo)軌阻尼特性的一致性也是一項很重要的影響因素。兩條導(dǎo)軌阻尼特性的不一致也很容易造成物體出現(xiàn)擺動的現(xiàn)象，如圖所示。

FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明(3)光柵尺的安裝位置盡可能靠近驅(qū)動軸線

大多數(shù)機(jī)床的線性坐標(biāo)軸驅(qū)動系統(tǒng)一般都是運(yùn)用精密滾珠絲杠副，理論上要求光柵尺盡量安裝在靠近絲杠副軸線的位置上，這樣的話，光柵尺的安裝符合了阿貝誤差最小化的原則，即要求光柵尺安裝位置靠近控制軸的工作基準(zhǔn)面，越近所形成的阿貝誤差越小，光柵尺控制的位置精度越高，機(jī)床定位精度越好。但實踐中由于受結(jié)構(gòu)和空間的限制，光柵尺的安裝方式只有兩種，一種是安裝在近絲杠副側(cè)，另一種是安裝在導(dǎo)軌外側(cè)。為了取得最小的阿貝誤差，推薦盡可能選取第一種安裝方式。反之，選擇了高精度的光柵尺，而實際沒有達(dá)到數(shù)控機(jī)床所要求的精度。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明G系列光柵尺為例：

安裝基準(zhǔn)面必須是加工面，且不可上漆。安裝基準(zhǔn)面的尺寸必須符合要求光柵尺的安裝基準(zhǔn)面不能選擇在

震動物上或震動被放大的區(qū)域FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明圖1FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明光柵尺的安裝位置應(yīng)選擇油、水、灰塵等不易進(jìn)入的空間光柵尺的掃描頭應(yīng)避免朝上安裝，以防油污進(jìn)入光柵尺必須安裝在剛性表面上，不應(yīng)有干擾物嚴(yán)禁滑尺（讀數(shù)頭）朝上安裝FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明使用定位銷安裝及臺階安裝是為了以后可以更方便的維護(hù)、維修光柵尺FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明檢測尺身與導(dǎo)軌的平行度。平行度必須控制在0.1mm之內(nèi)。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明掃描頭的連接支架不要太長但要盡可能的寬和厚，以保持較低的彈性變形及較高的固有頻率掃描頭的連接支架最好選擇一體成型的鑄鐵或鋼件，最好不要用焊接件或螺栓緊固件FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明

光柵尺定尺（尺身）、滑尺（讀數(shù)頭）的安裝面及滑尺支架具有足夠剛性和強(qiáng)度。

光柵尺安裝位置要有足夠剛性和強(qiáng)度也是保證光柵尺正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。光柵尺是通過光電掃描原理來工作的，因此光柵尺不能處于強(qiáng)振動狀態(tài)，振動引起光源不穩(wěn)定影響光柵尺的控制精度。所以安裝位置最好與機(jī)床的堅固鑄件為一體，即使由于結(jié)構(gòu)原因需用連接件，那么要求連接件與機(jī)體之間的整個結(jié)合而接觸良好，連接剛性足，以防止結(jié)合與連接處產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)引起強(qiáng)振動影響光柵尺的正常工作，最終導(dǎo)致加工中心定位精度的降低。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明

FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明用塞尺量測間隙是否在1.5±0.2mm內(nèi)FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明讀數(shù)頭側(cè)面與光柵尺尺身側(cè)面的平面誤差必須小于0.05mm。FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明安裝不當(dāng)造成光柵尺及角度編碼器損壞FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明安裝不當(dāng)造成光柵尺及角度編碼器損壞FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明安裝不當(dāng)造成光柵尺及角度編碼器損壞FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明S系列、SV系列、G系列的溫度膨脹系數(shù)：玻璃αGL≈8ppm/KL系列的溫度膨脹系數(shù)：鋼αST≈11ppm/KFAGOR反饋產(chǎn)品

污染防護(hù)光柵尺必須安裝在導(dǎo)軌防護(hù)罩的里面務(wù)必給光柵尺單獨(dú)安裝防護(hù)罩使用吹氣裝置定期清理光柵尺防護(hù)罩下面的切屑FAGOR反饋產(chǎn)品

污染防護(hù)FAGOR反饋產(chǎn)品

污染防護(hù)光柵尺尺身兩端及掃描頭都可以接入壓縮空氣如果是長行程的光柵尺，建議壓縮空氣接入掃描頭請選擇帶干燥功能的空氣過濾器，高濕度會使玻璃表面產(chǎn)生凝結(jié)，從而影響到掃描頭讀數(shù)當(dāng)使用吹氣裝置，反饋產(chǎn)品的防護(hù)等級由IP53提高到IP64FAGOR反饋產(chǎn)品

污染防護(hù)FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

安裝、調(diào)試簡要說明光柵尺線纜距干擾源的最短距離光柵尺線纜的屏蔽線必須與機(jī)床設(shè)備接地FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

維護(hù)簡介移除光柵尺兩端的端蓋及密封條，取出掃描頭，可以看見內(nèi)部的刻線玻璃準(zhǔn)備自制工具、絲綢或無塵紙及無水酒精FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

維護(hù)簡介沿著刻線玻璃往一個方向擦拭，直至清除污染請勿在刻線玻璃上往復(fù)的擦拭，容易劃傷刻線玻璃刻線玻璃的上下兩面必須都要擦拭并晾干FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

維護(hù)簡介清洗刻線玻璃的同時，請一并清潔掃描頭FAGOR高精度光柵尺產(chǎn)品

維護(hù)簡介各部件清潔后，依次按密封條、掃描頭、端蓋組裝恢復(fù)按光柵尺的安裝要求檢驗安裝然后上電測試反饋系統(tǒng)常見故障FANUC系統(tǒng)：數(shù)據(jù)錯誤報警系統(tǒng)配置：FANUC31iLX型增量光柵尺故障現(xiàn)象出現(xiàn)多個報警384相位異常385串行數(shù)據(jù)錯誤386數(shù)據(jù)傳輸錯誤排除步驟1.檢測讀數(shù)頭信號，未見異常2.檢查電纜，插件定義錯誤3.重新焊制插件，故障排除原因分析電纜接頭針角標(biāo)識錯誤反饋系統(tǒng)常見故障FANUC系統(tǒng)：445軟斷線報警系統(tǒng)配置：FANUCGX-1140-5增量光柵尺故障現(xiàn)象有時出現(xiàn)445報警，在一固定點(diǎn)有振動現(xiàn)象排除步驟1.懷疑光柵尺內(nèi)部被污染2.拆下光柵尺檢查刻線玻璃，發(fā)現(xiàn)多個污點(diǎn)3.清潔光柵尺故障排除原因分析光柵尺被污染反饋系統(tǒng)常見故障FANUC系統(tǒng)：445軟斷線報警系統(tǒng)配置：

FANUCGX-640-5光柵尺故障現(xiàn)象數(shù)控系統(tǒng)報警445報警排除步驟1.檢測讀數(shù)頭信號波形異常2.用手推動讀數(shù)頭模擬機(jī)床運(yùn)動，輸出信號正常3.按要求重新安裝讀數(shù)頭，故障排除原因分析讀數(shù)頭安裝超差反饋系統(tǒng)常見故障FANUC系統(tǒng)：90返回參考點(diǎn)錯誤報警系統(tǒng)配置：FANUCGOX-1140-5距離編碼光柵尺故障現(xiàn)象機(jī)床回零失敗，數(shù)控系統(tǒng)報警90排除步驟1.檢測讀數(shù)頭信號，回零信號不穩(wěn)定，時有時無2.拆下光柵尺檢查，光柵尺內(nèi)、外均被冷卻液污染3.更換讀數(shù)頭，加強(qiáng)光柵尺防護(hù)。原因分析光柵尺被冷卻液污染，讀數(shù)頭工作不穩(wěn)定。反饋系統(tǒng)常見故障機(jī)床定位不準(zhǔn)系統(tǒng)配置：

FANUCLX-86增量光柵尺故障現(xiàn)象機(jī)床定位不準(zhǔn)，同一點(diǎn)的坐標(biāo)會變化排除步驟1.檢測讀數(shù)頭信號，未見異常2.檢查光柵尺的安裝，未見異常3.更換讀數(shù)頭，故障仍在4.抽出鋼帶檢查，發(fā)現(xiàn)鋼帶上有多處污點(diǎn)5.清潔鋼帶重新安裝，故障排除原因分析光柵尺鋼帶上有污點(diǎn)造成信號丟失反饋系統(tǒng)常見故障數(shù)控系統(tǒng)報警：回零錯誤SIEMENS840DLP-48增量式光柵尺故障現(xiàn)象機(jī)床回零的數(shù)值每次都不一樣排除步驟1.檢測讀數(shù)頭信號波形，發(fā)現(xiàn)回零信號超