万濠WTB5-光栅尺铣床光栅尺电子尺光学尺传感器WTB5

万濠WTB5-光栅尺铣床光栅尺电子尺光学尺传感器WTB5型号：

WTB5-0050  WTB5-100   WTB5-0150  WTB5-0200  WTB5-0250  WTB5-0300
WTB5-0350  WTB5-0400  WTB5-0450  WTB5-0500  WTB5-0550  WTB5-0600
WTB5-0650  WTB5-0700  WTB5-0750  WTB5-0800  WTB5-0850  WTB5-0900
WTB5-0950  WTB5-1000  WTB5-1100  WTB5-1200  WTB5-1300  WTB5-1400

WTB5-1500  WTB5-1600  WTB5-1700  WTB5-1800  WTB5-1900  WTB5-2000

WTB5-2100  WTB5-2200  WTB5-2300  WTB5-2400  WTB5-2500  WTB5-2600
WTB5-2700  WTB5-2800  WTB5-2900  WTB5-3000  WTB5-3100  WTB5-3200

WTB5-0050mm  WTB5-0100mm  WTB5-0150mm  WTB5-0200mm  WTB5-0250mm
WTB5-0300mm  WTB5-0350mm  WTB5-0400mm  WTB5-0450mm  WTB5-0500mm
WTB5-0550mm  WTB5-0600mm  WTB5-0650mm  WTB5-0700mm  WTB5-0750mm
WTB5-0800mm  WTB5-0850mm  WTB5-0900mm  WTB5-0950mm  WTB5-1000mm
WTB5-1100mm  WTB5-1200mm  WTB5-1300mm  WTB5-1400mm  WTB5-1500mm
WTB5-1600mm  WTB5-1700mm  WTB5-1800mm  WTB5-1900mm  WTB5-2000mm
WTB5-2100mm  WTB5-2200mm  WTB5-2300mm  WTB5-2400mm  WTB5-2500mm
WTB5-2600mm  WTB5-2700mm  WTB5-2800mm  WTB5-2900mm  WTB5-3000mm
WTB5-3100mm  WTB5-3200mm

WTB光栅尺系列
1、万濠WTB5-光栅尺铣床光栅尺电子尺光学尺传感器WTB5产品用途
本公司生产的用于数控机的直线光栅尺几乎可以适用任何应用。光栅尺是所有采用闭环控制机床和设备上进给轴的Z佳选择，例如铣床、加工ZX、镗床、车床、和磨床。直线光栅尺动态性能好，运动速度可靠性高，沿测量方向的运动加速度大，这些特性使它不仅能足常规动态性能要求，也能满足直接驱动设备的高动态性能要求。
2、万濠WTB5-光栅尺铣床光栅尺电子尺光学尺传感器WTB5产品特点
●  运行速度：每分钟60米以上 ●  长距离传输：100米以上，中间不需增加任何界面 ●  滑动部采用五只轴承，优异的重复定位性 ●  信号线采用多层隔离线网及金属软外壳保护，防水及抗干扰性优良 ●  尺身采用铝合金型材，经阳极处理，尺头部分用合金压铸，镀硬铬，耐腐蚀 ●  防尘片采用特种塑胶，耐刮伤，耐腐蚀，磨擦阻力小 ●  部件个体化，安装、保养、维护简易，防水、防尘性良好，使用寿命长 ●  传感器采用玻璃精密计量光栅作为测量基准器 的封闭式直线光栅尺能有效防 尘、防切屑和防飞溅的切削液，是用于机 床的理想选择。 精度等级 ± 2 μm 测量步距至 0,001 μm 测量长度至30 m 安装简单、快捷 安装公差大 能承受大加速度载荷 抗污染能力强 封闭式直线光栅尺有 标准光栅尺外壳 – 用于振动强烈的应用 – Z大测量长度30 m 紧凑光栅尺外壳 – 用于有限安装空间应用 – Z大测量长度1240 mm， 如果用安装板或紧固件，Z大测量长 度2040 mm
3、万濠WTB5-光栅尺铣床光栅尺电子尺光学尺传感器WTB5技术规格参数
品名 产品精度 输出信号 生产长度 分辩率 光栅栅距 R1 工作速度 WTB05(厚尺) ±(3+3LO/1000)μm 或更高精度 2路TTL方波0°和90°； 另可提供4路TTL方波0°、90°、180°、270° 50～1000 0.0005 0.02mm 50mm  30米/分 WTB1(厚尺) 50～3000 0.001 0.02mm 50mm  60米/分 WTB5(厚尺) 50～3000 0.005 0.02mm 50mm  90米/分     其他资料 相偏移差90°± 15°   工作温度：0℃～40℃    存储温度：-20℃～50℃         WTB 公称长度  L0=1000～3000mm时，每100mm为一档 500mm～900mmZ大行程:  公称尺寸+30mm，  信号线长度：3.5m 900mm以上Z大行程:  公称尺寸+50mm， 信号线长度：5m
4、万濠WTB5-光栅尺铣床光栅尺电子尺光学尺传感器WTB5安装尺寸图
L0—有效量程	50～3000  50毫米一档
L1—Z大量程	L1=L0+50（行程＞900） L1=L0+30（行程≤900）
L2----主尺安装尺寸	L2=L0+156（行程>900） L2=L0+136（行程≤900）
L3----尺身Z大尺寸	L3=L0+174（行程>900） L3=L0+154（行程≤900）
D----读数头侧面安装孔距	60±0.1
E----读数头Z大尺寸	90
F----读数头顶部安装孔距	60±0.1
G----尺身厚度尺寸	29
H----尺身Z大高度	66.8
I----读数头厚度	29±0.1
J----主尺到读数头距离尺寸	27.3
K----主尺安装孔距	15
M----主尺安装孔距	23.5
N----读数头与主尺间隙	1.3±0.3
P----读数头安装螺孔尺寸	2-M5-6H
Q----底部安装螺孔尺寸	2-M4-6H 深8
R----主尺安装孔尺寸	4-5X10 腰形孔

苏州泽升精密机械仪器有限公司是一家专门从事光、机、电一体化的精密光学精密检测仪器研制、生产和销售的高科技企业，是江苏省高新技术企业，江苏省民营科技企业，江苏市民营科技创新先进企业，获得广江苏商标认证，数字式投影仪等获得江苏名Pai产品称号。

公司通过ISO9001:2008版本质量体系认证,主要产品均已通过CE认证，轮廓投影仪、影像仪、光栅尺等采用了国际标准。公司拥有自主知识产权,已获得多项和软件登记著作权.产品除供应ZG大陆以外,还出口欧洲、美洲、台湾等亚洲地区。产品优异的性价格比与周到的售后服务，为公司树立了良好的品Pai形象，赢得了中外客户的广泛认可。

光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上，指示光栅装在光栅读数头中。右图所示的就是光栅尺的结构。

光栅检测装置结构光栅检测装置的关键部分是光栅读数头，它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。光栅读数头结构形式很多，根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头）。

光栅检测装置

以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。

莫尔条纹

W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。

莫尔条纹具有以下特征：

(1)莫尔条纹的变化规律

两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。

(2)放大作用

在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中，θ的单位为rad，W的单位为mm。由于倾角很小，sinθ很小，则

W=ω /θ

若ω =0．01mm，θ=0.01rad，则上式可得W=1，即光栅放大了100倍。

(3)均化误差作用

莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成，例如每毫米100线的光栅，10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹，这样栅距之间的相邻误差就被平均化了，消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。

电子细分与判向法

光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。高分辨率的光栅尺一般造价较贵，且制造困难。为了提高系统分辨率，需要对莫尔条纹进行细分，目前（2006年）光栅尺传感器系统多采用电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。

在一个莫尔条纹宽度内，按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如，栅线为50线对/mm的光栅尺，其光栅栅距为0.02mm，若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲，这在工业普通测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2，为得到判向和计数脉冲，需对这两路信号进行整形，首先把它们整形为占空比为1：1的方波。然后，通过对方波的相位进行判别比较，就可以等到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数，可以等到光栅尺的位移和速度。

光栅尺线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。

一般将主尺安装在机床的工作台（滑板）上，随机床走刀而动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时，则必须增加辅助密封装置。另外，一般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不移动易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的部件上（如滑板）。

光栅尺线位移传感器安装基面

安装光栅尺传感器时，不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上，更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上，移动工作台，要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求，则需设计加工一件光栅尺基座。

基座要求做到：(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座（Z好基座长出光栅尺50mm左右）。(2)该基座通过铣、磨工序加工，保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外，还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时，调整读数头位置，达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右，读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。

光栅尺线位移传感器主尺安装

将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上，但不要上紧，把千分表固定在床身上，移动工作台（主尺与工作台同时移动）。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度，调整主尺M4螺钉位置，使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时，把M2螺钉彻底上紧。

在安装光栅主尺时，应注意如下三点：

(1) 在装主尺时，如安装超过1.5M以上的光栅时，不能象桥梁式只安装两端头，尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后，Z好用一个卡子卡住尺身中点（或几点）。(3)不能安装卡子时，Z好用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。

光栅尺线位移传感器读数头的安装

在安装读数头时，首先应保证读数头的基面达到安装要求，然后再安装读数头，其安装方法与主尺相似。Z后调整读数头，使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内，其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。

光栅尺线位移传感器限位装置

光栅线位移传感器全部安装完以后，一定要在机床导轨上安装限位装置，以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端，从而损坏光栅尺。另外，用户在选购光栅线位移传感器时，应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺，以留有余量。

光栅尺线位移传感器检查

光栅线位移传感器安装完毕后，可接通数显表，移动工作台，观察数显表计数是否正常。

在机床上选取一个参考位置，来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表与数显表同时调至零（或记忆起始数据），往返多次后回到初始位置，观察数显表与千分表的数据是否一致。

通过以上工作，光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲，铁屑、切削液及油污较多。因此，传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定，护罩通常采用橡皮密封，使其具备一定的防水防油能力。[2] 

（1）光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。

（2）尽可能外加保护罩，并及时清理溅落在尺上的切屑和油液，严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。

（3）定期检查各安装联接螺钉是否松动。

（4）为延长防尘密封条的寿命，可在密封条上均匀涂上一薄层硅油，注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。

（5） 为保证光栅尺传感器使用的可靠性，可每隔一定时间用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。

（6） 光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打，以免破坏光栅尺，如光栅尺断裂，光栅尺传感器即失效了。

（7） 不要自行拆开光栅尺传感器，更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距，否则一方面可能破坏光栅尺传感器的精度；另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦，损坏铬层也就损坏了栅线，以而造成光栅尺报废。

（8） 应注意防止油污及水污染光栅尺面，以免破坏光栅尺线条纹分布，引起测量误差。

（9） 光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作，以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面，破坏光栅尺质量。