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德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器原理輪廓加工數(shù)控系統(tǒng) 3D測(cè)頭 數(shù)顯裝置 2008年10月 約翰內(nèi)斯海德漢博士公司研制生產(chǎn)直線光 柵尺和角度編碼器,旋轉(zhuǎn)編碼器,數(shù)顯裝置 和數(shù)控系統(tǒng).海德漢公司的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用 于機(jī)床,自動(dòng)化機(jī)器系統(tǒng),尤其是應(yīng)用于半 導(dǎo)體和電子制造業(yè)等領(lǐng)域. 海德漢公司在49個(gè)國(guó)家設(shè)有分公司,其中大 多為全資子公司.我們的銷售工程師和技術(shù) 支持人員提供現(xiàn)場(chǎng)和服務(wù). 在這份綜合樣本中,您將了解到海德漢公司各 產(chǎn)品線的概要信息.有關(guān)特定產(chǎn)品的更詳細(xì)信 息,請(qǐng)見(jiàn)第52頁(yè)或訪問(wèn)www.heidenhain.de. 我們的銷售人員愿為您提供全面服務(wù).有關(guān)地 址和信息,
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器原理基本原理和制造工藝 精密光柵-高精度的基礎(chǔ) 長(zhǎng)度測(cè)量封閉式直線光柵尺 敞開(kāi)式直線光柵尺 長(zhǎng)度計(jì) 4 5 6 角度測(cè)量角度編碼器 旋轉(zhuǎn)編碼器 20 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)銑床和加工中心用輪廓加工數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控編程站 36 刀具和工件設(shè)置和測(cè)量刀具測(cè)頭 工件測(cè)頭 44 測(cè)量值獲取和顯示數(shù)顯裝置 接口電子設(shè)備 46 更多信息 信息 52 54 基本原理和制造工藝 海德漢公司高質(zhì)量產(chǎn)品源自的生產(chǎn)和測(cè)量 設(shè)備.生產(chǎn)光柵尺的母模版是在專門(mén)設(shè)計(jì)的超 凈工作間生產(chǎn)的,它具有特殊的穩(wěn)定溫度和減 振措施.光刻機(jī)以及生產(chǎn)和測(cè)量直線和圓光柵 所需的機(jī)器大多由海德漢公司自己開(kāi)發(fā)和制 造. 直線光柵尺測(cè)量機(jī) 直線光柵尺檢查站 我們?yōu)橛脩籼峁┐罅扛叨葌€(gè)性化的直線和角度 計(jì)量解決方案,充分體現(xiàn)我們的*競(jìng)爭(zhēng)能 力.在眾多應(yīng)用中,我們的產(chǎn)品還被大量應(yīng)用 在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)研制的測(cè)量和檢驗(yàn)設(shè)備,我 們的角度編碼器被應(yīng)用在天文望遠(yuǎn)鏡和衛(wèi)星接 收天線上.毫無(wú)疑問(wèn),海德漢的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品也受 益于其中所積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn). 角度比較儀,測(cè)量步距約為0.001" 超大天文望遠(yuǎn)鏡（VLT）,智利帕拉尼爾（照片由ESO提供）
 4 德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器原理精密光柵-高精度的基礎(chǔ) 海德漢公司光柵尺或編碼器的核心是我們 的測(cè)量基準(zhǔn),通常為0.25 m至10 m線寬 的光柵尺.這些精密光柵尺采用海德漢公 司發(fā)明的光刻工藝生產(chǎn)（例如DIADUR或 AURODUR）,它是光柵尺或編碼器功能 和精度的決定性因素.光柵是由一系列等 間距排列的刻線和狹縫組成,其間距誤差 極小,刻線邊緣整齊清晰.這些光柵尺能 抵抗機(jī)械和化學(xué)以及振動(dòng)和沖擊的影響. 具有可定義的溫度特性. 相位光柵的刻線高度約為0.25 m DIADUR DIADUR精密光柵尺在基體上沉淀一層極薄 的鉻,基體通常為玻璃或玻璃陶瓷.這種 光柵尺精度可達(dá)到微米級(jí)或亞微米級(jí). AURODUR AURODUR光柵尺由高反射率的金線和亞 光蝕刻的狹縫組成.AURODUR光柵尺的 基體通常為鋼帶. METALLUR METALLUR光柵尺具有*金反光層的光 學(xué)材料,接近為全平面結(jié)構(gòu).因此它抗污 染能力強(qiáng). 相位光柵 采用特殊制造工藝生產(chǎn)的三維結(jié)構(gòu)光柵, 具有特殊的光學(xué)特性.這種結(jié)構(gòu)的光柵寬 度只有幾微米至四分之一微米. SUPRADUR SUPRADUR工藝生產(chǎn)的光柵的光學(xué)特性類 似于相位光柵,但它具有平面結(jié)構(gòu),因此 抗污染能力強(qiáng). MAGNODUR 微米級(jí)磁膜構(gòu)成的精細(xì)磁柵. 采用不同的基體材料的DIADUR和AURODUR光柵尺 5 26.09.2008 08:32:11 Lieferuebersicht_en.indd 5 長(zhǎng)度測(cè)量 封閉式直線光柵尺 海德漢公司的封閉式直線光柵尺能有效防 塵,防切屑和防飛濺的切削液,是用于機(jī) 床的理想選擇. 精度可達(dá)± 2 m 測(cè)量步距可達(dá)0.005 m 測(cè)量長(zhǎng)度可達(dá)30 m 安裝簡(jiǎn)單,快捷 安裝公差大 能承受大加速度載荷 抗污染能力強(qiáng) 敞開(kāi)式直線光柵尺 海德漢公司的敞開(kāi)式直線光柵尺的讀數(shù)頭 與光柵尺或鋼帶光柵尺間沒(méi)有機(jī)械接觸. 這種光柵尺的典型應(yīng)用包括測(cè)量機(jī),比較 儀和長(zhǎng)度計(jì)量領(lǐng)域的精密儀器以及生產(chǎn)和 測(cè)量設(shè)備,例如半導(dǎo)體工業(yè)的.
 德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器精度可達(dá)± 0.5 m或更高 測(cè)量步距可達(dá)0.001 m（1 nm） 測(cè)量長(zhǎng)度可達(dá)30 m 讀數(shù)頭與光柵尺間無(wú)磨擦 尺寸緊湊和重量輕 運(yùn)動(dòng)速度快 封閉式直線光柵尺有 標(biāo)準(zhǔn)光柵尺外殼 ― 用于高振動(dòng)頻率 ― zui大測(cè)量長(zhǎng)度30 m 纖細(xì)光柵尺外殼 ― 適用于有限安裝空間 ― zui大測(cè)量長(zhǎng)度達(dá)1240 mm,配安裝板或緊固元件可使zui大測(cè)量長(zhǎng)度達(dá)2040 mm 海德漢封閉式直線光柵尺的鋁外殼可以有 效保護(hù)光柵尺,讀數(shù)頭和導(dǎo)軌免受灰塵, 切屑和切削液的影響.自動(dòng)向下壓的彈性 密封條保持外殼密封.讀數(shù)頭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的 摩擦力很小,導(dǎo)軌在光柵尺內(nèi).讀數(shù)頭通 過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器與外部安裝架連接,聯(lián)軸器 可以補(bǔ)償光柵尺和機(jī)床導(dǎo)軌之間不可避免 的對(duì)正誤差. 讀數(shù)頭 DIADUR 光柵尺 光源 光電池 密封條 安裝板 6 長(zhǎng)度計(jì) 海德漢公司的長(zhǎng)度計(jì)自帶測(cè)桿導(dǎo)軌.可用 于監(jiān)測(cè)工業(yè)計(jì)量的測(cè)量設(shè)備和用作位置編 碼器. 精度可達(dá)± 0.1 m 測(cè)量步距可達(dá)0.005 m（5 nm） 測(cè)量長(zhǎng)度可達(dá)100 mm 測(cè)量精度高 可帶測(cè)桿的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備 安裝簡(jiǎn)易 增量式直線光柵尺通過(guò)從原點(diǎn)開(kāi)始對(duì)測(cè)量 步距進(jìn)行計(jì)數(shù),或在進(jìn)行細(xì)分處理后計(jì)算 信號(hào)周期數(shù)的數(shù)量從而確定當(dāng)前位置.海 德漢公司的增量式光柵尺或編碼器提供參 考點(diǎn),開(kāi)機(jī)后必須執(zhí)行參考點(diǎn)回零操作建 立原點(diǎn).如果為距離編碼的參考點(diǎn),回零 操作非常簡(jiǎn)單,快捷.只需移動(dòng)不超過(guò)20 mm（LS,LF系列）或80 mm （LB系 列）,就能顯示相對(duì)上次定義原點(diǎn)的位置 值.
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海德漢公司的式直線光柵尺無(wú)需執(zhí)行 參考點(diǎn)回零操作就能直接提供當(dāng)前位置 值. 光柵尺將位置值通過(guò)EnDat接口或其它 串行接口傳輸數(shù)據(jù). 測(cè)量步距 表中推薦的測(cè)量步距主要用于位置測(cè)量. 通過(guò)對(duì)正弦輸出信號(hào)進(jìn)行高倍頻細(xì)分得到 更小測(cè)量步距對(duì)轉(zhuǎn)速控制特別有用,例如 用于直接驅(qū)動(dòng). 封閉式直線光柵尺標(biāo)準(zhǔn)光柵尺外殼 式位置測(cè)量 增量式位置測(cè)量 超高重復(fù)精度 主要用于手動(dòng)操作機(jī)床 大長(zhǎng)度測(cè)量 式位置測(cè)量 增量式位置測(cè)量 超高重復(fù)精度 主要用于手動(dòng)操作機(jī)床 精度優(yōu)于± 3 m 二維編碼器 精度可達(dá)± 5 m 精度± 0.1 m 精度± 0.2 m 精度可達(dá)± 0.5 m 精度± 1 m 產(chǎn)品系列 LC 100 LS 100 LF 100 LS 600 LB 300 LC 400 LS 400 LF 400 LS 300 LIP, LIF PP LIDA 海德漢CERTO 海德漢METRO 德國(guó)HEIDENHAIN海德漢光柵尺編碼器原理METRO 海德漢SPECTO 頁(yè) 8 緊湊光柵尺外殼 10 敞開(kāi)式直線光柵尺 12 13 14 16 17 18 19 長(zhǎng)度計(jì) 7 LC,LF,LS,LB系列封閉式直線光柵尺 標(biāo)準(zhǔn)外殼光柵尺標(biāo)準(zhǔn)外殼直線光柵尺的突出特點(diǎn)是抗振能 力強(qiáng). LC 100系列式直線光柵尺直接提供絕 對(duì)位置值,測(cè)量前無(wú)需回零.同時(shí)還提供 增量信號(hào).它們與LS 100系列增量式直線 光柵尺的安裝尺寸相同,機(jī)械結(jié)構(gòu)也相 同.由于LC 100和LS 100系列直線光柵尺 的高精度和可定義的溫度特性,特別適用 于NC數(shù)控機(jī)床應(yīng)用. LF系列增量式光柵尺的柵距極小.因此, 特別適用于較高重復(fù)精度的應(yīng)用. LS 600系列增量式直線光柵尺用于簡(jiǎn)單定 位應(yīng)用,例如手動(dòng)操作機(jī)床. LB系列增量式光柵尺的測(cè)量長(zhǎng)度可達(dá)30 米.其測(cè)量基準(zhǔn)為AURODUR光刻工藝制 造的鋼帶光柵尺.在光柵尺外殼安裝好之 后,將鋼帶光柵尺穿入尺座中并進(jìn)行預(yù)緊 并將兩端固定在機(jī)床鑄件上. LC 100系列 式位置測(cè)量 具有可定義的溫度特性 能承受高頻率振動(dòng) 兩種安裝方式 單場(chǎng)掃描 LS 187 增量式位置測(cè)量 具有可定義的溫度特性 能承受高頻率振動(dòng) 兩種安裝方式 單場(chǎng)掃描 LF 183
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 超高重復(fù)精度 溫度特性接近鋼材和鑄鐵 能承受高頻率振動(dòng) 兩種安裝方式 單場(chǎng)掃描 LS 600系列 主要用于手動(dòng)操作機(jī)床 安裝簡(jiǎn)單 LB 382 大長(zhǎng)度測(cè)量,zui長(zhǎng)可達(dá)30 m 具有可定義的溫度特性 能承受高頻率振動(dòng) 兩種安裝方式 單場(chǎng)掃描 8 式 LC 183 LC 193F/M 測(cè)量基準(zhǔn) 增量信號(hào) 信號(hào)周期 位置值 DIADUR玻璃光柵尺 LC 183可選 20 μm EnDat 2.2 Fanuc或Mitsubishi 精度等級(jí) 推薦測(cè)量步距 測(cè)量長(zhǎng)度 ML 參考點(diǎn) 1） 位置值 增量式 LF 183 LS 187 LS 177 LS 688 C LS 628 C LB 382 DIADUR鋼帶相 位光柵尺 1 V PP 4 μm - DIADUR玻璃光柵尺 DIADUR玻璃光柵尺 AURODUR鋼帶光 柵尺 LS 187: 1 VPP LS 688 C: 1 VPP 1 VPP LS 177: TTL LS 628 C: TTL 20 μm 20 μm 40 μm LS 177:4 μm/2 μm ± 5 μm, ± 3 μm 0.05至0.005 μm 1） ± 3 μm, ± 2 μm 1至0.1 μm ± 5 μm, ± 3 μm 1至0.1 μm ± 10 μm ± 5 μm 10至0.1 μm 440至 30040 mm LS 688 C:至1 μm LS 628 C:5 μm 170至 3040 mm 140至3040 mm 140至4240 mm （± 3 μm,3040 mm時(shí)） 一個(gè)或距離編碼;LS 6xx C:距離編碼 9 LC,LF,LS系列封閉式直線光柵尺 緊湊外殼光柵尺緊湊外殼的封閉式直線光柵尺主要用于安 裝空間有限的地方. LC 400系列式直線光柵尺直接提供絕 對(duì)位置值,測(cè)量前無(wú)需回零.同時(shí)還提供 增量信號(hào).同LS 400系列增量式直線光柵 尺一樣,它精度高并具有可定義的溫度特 性,特別適用于NC數(shù)控機(jī)床. LF系列增量式光柵尺的柵距更小.因此, 特別適用于很高重復(fù)精度的應(yīng)用. LS 300系列增量式直線光柵尺用于簡(jiǎn)單定 位應(yīng)用,例如手動(dòng)操作機(jī)床. LF 481 超高重復(fù)精度 溫度特性接近鋼材和鑄鐵 單場(chǎng)掃描 LC 400系列 式位置測(cè)量 具有可定義的溫度特性 單場(chǎng)掃描 LS 487 增量式位置測(cè)量 具有可定義的溫度特性 單場(chǎng)掃描 LS 300系列 主要用于手動(dòng)操作機(jī)床 用安裝板輕松安裝 用安裝板安裝緊湊外殼直線光柵尺有突出 優(yōu)點(diǎn).可在組裝機(jī)床時(shí)將它固定在機(jī)床 上.zui后安裝時(shí),只需將光柵尺夾緊即 可.因此,可以很容易地更換光柵尺,便 于檢修. 擋板 安裝板 光柵尺外殼 夾緊彈簧片 讀數(shù)頭
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