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德國HEIDENHAIN海德漢編碼器原理輪廓加工數控系統 3D測頭 數顯裝置 2008年10月 約翰內斯海德漢博士公司研制生產直線光 柵尺和角度編碼器,旋轉編碼器,數顯裝置 和數控系統.海德漢公司的產品被廣泛應用 于機床,自動化機器系統,尤其是應用于半 導體和電子制造業等領域. 海德漢公司在49個國家設有分公司,其中大 多為全資子公司.我們的銷售工程師和技術 支持人員提供現場和服務. 在這份綜合樣本中,您將了解到海德漢公司各 產品線的概要信息.有關特定產品的更詳細信 息,請見第52頁或訪問www.heidenhain.de. 我們的銷售人員愿為您提供全面服務.有關地 址和信息,
德國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 長度測量封閉式直線光柵尺 敞開式直線光柵尺 長度計 4 5 6 角度測量角度編碼器 旋轉編碼器 20 機床數控系統銑床和加工中心用輪廓加工數控系統 數控編程站 36 刀具和工件設置和測量刀具測頭 工件測頭 44 測量值獲取和顯示數顯裝置 接口電子設備 46 更多信息 信息 52 54 基本原理和制造工藝 海德漢公司高質量產品源自的生產和測量 設備.生產光柵尺的母模版是在專門設計的超 凈工作間生產的,它具有特殊的穩定溫度和減 振措施.光刻機以及生產和測量直線和圓光柵 所需的機器大多由海德漢公司自己開發和制 造. 直線光柵尺測量機 直線光柵尺檢查站 我們為用戶提供大量高度個性化的直線和角度 計量解決方案,充分體現我們的*競爭能 力.在眾多應用中,我們的產品還被大量應用 在標準實驗室設計研制的測量和檢驗設備,我 們的角度編碼器被應用在天文望遠鏡和衛星接 收天線上.毫無疑問,海德漢的標準產品也受 益于其中所積累的知識和經驗. 角度比較儀,測量步距約為0.001" 超大天文望遠鏡（VLT）,智利帕拉尼爾（照片由ESO提供）
 4 德國HEIDENHAIN海德漢編碼器原理精密光柵-高精度的基礎 海德漢公司光柵尺或編碼器的核心是我們 的測量基準,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 司發明的光刻工藝生產（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 抵抗機械和化學以及振動和沖擊的影響. 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 光柵尺精度可達到微米級或亞微米級. 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 學材料,接近為全平面結構.因此它抗污 染能力強. 相位光柵 采用特殊制造工藝生產的三維結構光柵, 具有特殊的光學特性.這種結構的光柵寬 度只有幾微米至四分之一微米. SUPRADUR SUPRADUR工藝生產的光柵的光學特性類 似于相位光柵,但它具有平面結構,因此 抗污染能力強. MAGNODUR 微米級磁膜構成的精細磁柵. 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 長度測量 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 床的理想選擇. 精度可達± 2 m 測量步距可達0.005 m 測量長度可達30 m 安裝簡單,快捷 安裝公差大 能承受大加速度載荷 抗污染能力強 敞開式直線光柵尺 海德漢公司的敞開式直線光柵尺的讀數頭 與光柵尺或鋼帶光柵尺間沒有機械接觸. 這種光柵尺的典型應用包括測量機,比較 儀和長度計量領域的精密儀器以及生產和 測量設備,例如半導體工業的.
 德國HEIDENHAIN海德漢編碼器精度可達± 0.5 m或更高 測量步距可達0.001 m（1 nm） 測量長度可達30 m 讀數頭與光柵尺間無磨擦 尺寸緊湊和重量輕 運動速度快 封閉式直線光柵尺有 標準光柵尺外殼 ― 用于高振動頻率 ― zui大測量長度30 m 纖細光柵尺外殼 ― 適用于有限安裝空間 ― zui大測量長度達1240 mm,配安裝板或緊固元件可使zui大測量長度達2040 mm 海德漢封閉式直線光柵尺的鋁外殼可以有 效保護光柵尺,讀數頭和導軌免受灰塵, 切屑和切削液的影響.自動向下壓的彈性 密封條保持外殼密封.讀數頭運動導軌的 摩擦力很小,導軌在光柵尺內.讀數頭通 過一個聯軸器與外部安裝架連接,聯軸器 可以補償光柵尺和機床導軌之間不可避免 的對正誤差. 讀數頭 DIADUR 光柵尺 光源 光電池 密封條 安裝板 6 長度計 海德漢公司的長度計自帶測桿導軌.可用 于監測工業計量的測量設備和用作位置編 碼器. 精度可達± 0.1 m 測量步距可達0.005 m（5 nm） 測量長度可達100 mm 測量精度高 可帶測桿的自動驅動設備 安裝簡易 增量式直線光柵尺通過從原點開始對測量 步距進行計數,或在進行細分處理后計算 信號周期數的數量從而確定當前位置.海 德漢公司的增量式光柵尺或編碼器提供參 考點,開機后必須執行參考點回零操作建 立原點.如果為距離編碼的參考點,回零 操作非常簡單,快捷.只需移動不超過20 mm（LS,LF系列）或80 mm （LB系 列）,就能顯示相對上次定義原點的位置 值.
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海德漢公司的式直線光柵尺無需執行 參考點回零操作就能直接提供當前位置 值. 光柵尺將位置值通過EnDat接口或其它 串行接口傳輸數據. 測量步距 表中推薦的測量步距主要用于位置測量. 通過對正弦輸出信號進行高倍頻細分得到 更小測量步距對轉速控制特別有用,例如 用于直接驅動. 封閉式直線光柵尺標準光柵尺外殼 式位置測量 增量式位置測量 超高重復精度 主要用于手動操作機床 大長度測量 式位置測量 增量式位置測量 超高重復精度 主要用于手動操作機床 精度優于± 3 m 二維編碼器 精度可達± 5 m 精度± 0.1 m 精度± 0.2 m 精度可達± 0.5 m 精度± 1 m 產品系列 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HEIDENHAIN海德漢光柵尺編碼器原理METRO 海德漢SPECTO 頁 8 緊湊光柵尺外殼 10 敞開式直線光柵尺 12 13 14 16 17 18 19 長度計 7 LC,LF,LS,LB系列封閉式直線光柵尺 標準外殼光柵尺標準外殼直線光柵尺的突出特點是抗振能 力強. LC 100系列式直線光柵尺直接提供絕 對位置值,測量前無需回零.同時還提供 增量信號.它們與LS 100系列增量式直線 光柵尺的安裝尺寸相同,機械結構也相 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數控機床應用. 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精度的應用. LS 600系列增量式直線光柵尺用于簡單定 位應用,例如手動操作機床. LB系列增量式光柵尺的測量長度可達30 米.其測量基準為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行預緊 并將兩端固定在機床鑄件上. LC 100系列 式位置測量 具有可定義的溫度特性 能承受高頻率振動 兩種安裝方式 單場掃描 LS 187 增量式位置測量 具有可定義的溫度特性 能承受高頻率振動 兩種安裝方式 單場掃描 LF 183
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 超高重復精度 溫度特性接近鋼材和鑄鐵 能承受高頻率振動 兩種安裝方式 單場掃描 LS 600系列 主要用于手動操作機床 安裝簡單 LB 382 大長度測量,zui長可達30 m 具有可定義的溫度特性 能承受高頻率振動 兩種安裝方式 單場掃描 8 式 LC 183 LC 193F/M 測量基準 增量信號 信號周期 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 推薦測量步距 測量長度 ML 參考點 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） 一個或距離編碼;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 對位置值,測量前無需回零.同時還提供 增量信號.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數控機床. 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精度的應用. LS 300系列增量式直線光柵尺用于簡單定 位應用,例如手動操作機床. LF 481 超高重復精度 溫度特性接近鋼材和鑄鐵 單場掃描 LC 400系列 式位置測量 具有可定義的溫度特性 單場掃描 LS 487 增量式位置測量 具有可定義的溫度特性 單場掃描 LS 300系列 主要用于手動操作機床 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 優點.可在組裝機床時將它固定在機床 上.zui后安裝時,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 讀數頭
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