一、產(chǎn)品介紹

德國WERAC WGS 4075 A 405 I100光柵，是面向工業(yè)直線運動軸位置高精度實時反饋場景打造的開放式鋼帶柵尺緊湊型增量式位置傳感單元，沒有沿用普通常規(guī)同規(guī)格封閉式光柵依靠整體密封金屬外殼包裹玻璃光柵尺的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)思路，而是在大型龍門數(shù)控機床長行程移動軸位置閉環(huán)反饋、高精度直線電機平臺動態(tài)位置實時采集這類對長行程適配性、抗機床切削液飛濺要求嚴(yán)苛的場景需求層面做了鋼帶柵尺直接貼合安裝基準(zhǔn)面架構(gòu)集成、窄縫式自清潔防塵布局專項優(yōu)化，針對普通常規(guī)封閉式長行程光柵尺行程越長整體剛性偏差大、玻璃光柵易受振動碎裂的常見問題做了讀數(shù)頭懸浮式彈性支撐工藝升級、增量信號高抗干擾差分輸出結(jié)構(gòu)調(diào)整，不用在光柵安裝位置外部額外加裝龐大的金屬保護外罩就能在單臺緊湊開放式單元上實現(xiàn)長行程下的高精度連續(xù)位置反饋，從根源上減少了普通常規(guī)封閉式長行程光柵尺行程擴展成本高、玻璃光柵抗沖擊能力弱的問題，在長期伴隨大型龍門數(shù)控機床長行程移動軸位置閉環(huán)反饋、高精度直線電機平臺動態(tài)位置實時采集的使用場景下，也能持續(xù)維持穩(wěn)定的高精度位置采集性能與長周期復(fù)雜機加工工況適配性能。

二、功能特點

鋼帶柵尺直接貼合安裝基準(zhǔn)面性能

單元的核心柵尺采用高韌性合金鋼帶作為基底材料，柵尺可以直接平整貼合在機床的安裝基準(zhǔn)面上，不需要額外預(yù)留大空間容納封閉式光柵的厚重外殼，長行程場景下可以通過多段鋼帶對接拼接的方式輕松擴展總行程，不會出現(xiàn)普通常規(guī)封閉式玻璃光柵長行程規(guī)格整體尺寸大重量大難以安裝的情況，不用為了適配長行程光柵額外在機床本體上加工大尺寸安裝凹槽，就能直接在現(xiàn)有基準(zhǔn)面上完成長行程柵尺的貼合布設(shè)，降低長行程場景下的安裝難度。

窄縫式自清潔防塵性能

單元的讀數(shù)頭和鋼帶柵尺之間的相對運動間隙設(shè)計成窄長縫隙結(jié)構(gòu)，讀數(shù)頭運動過程中自身的運動氣流可以在縫隙位置形成微弱的空氣流動效應(yīng)，少量落在柵尺表面的細(xì)小粉塵和切削液霧滴不容易順著縫隙進入讀數(shù)頭內(nèi)部，不會出現(xiàn)普通常規(guī)大間隙開放式光柵大量雜質(zhì)容易侵入光學(xué)腔室的情況，不用在光柵周邊額外加裝獨立的壓縮空氣吹掃防塵管路，就能有效減少雜質(zhì)進入讀數(shù)頭內(nèi)部的概率，降低光學(xué)元件被污染的速度。

讀數(shù)頭懸浮式彈性支撐性能

單元的讀數(shù)頭內(nèi)部的光學(xué)傳感元件采用懸浮式彈性支撐結(jié)構(gòu)，讀數(shù)頭運行過程中遇到安裝基準(zhǔn)面的微小起伏振動時，光學(xué)元件可以通過彈性支撐自動微量浮動自適應(yīng)調(diào)整間隙，不會因為微小的剛性沖擊直接損傷光學(xué)元件，不會出現(xiàn)普通常規(guī)硬連接讀數(shù)頭受到振動沖擊時光學(xué)元件容易錯位碎裂的情況，不用在安裝前額外對安裝基準(zhǔn)面做超高精度的鏡面磨削處理，就能自動適配基準(zhǔn)面的微小形位公差，降低安裝基準(zhǔn)面的加工精度要求。

增量信號高抗干擾差分輸出性能

單元的光柵輸出的位置增量信號全部采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)差分驅(qū)動形式，信號在長距離傳輸過程中對外界電磁干擾的抵抗能力較強，周邊伺服驅(qū)動器的動力線纜產(chǎn)生的電磁干擾不容易疊加到信號傳輸線路中，不會出現(xiàn)普通常規(guī)單端輸出的位置信號長距離傳輸后容易受干擾丟步的情況，不用在信號傳輸線路外部額外包裹厚重的金屬屏蔽層，就能在工業(yè)強電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定傳輸位置信號，降低信號傳輸?shù)呐涮追雷o成本。

寬溫度范圍工作適配性能

單元的光柵核心光學(xué)和電子元件全部按照工業(yè)級寬溫域要求篩選，整機允許的長期工作環(huán)境溫度區(qū)間覆蓋0℃到70℃，機床長時間連續(xù)運行導(dǎo)致周邊環(huán)境溫度升高時，光柵的位置測量偏差可以控制在允許的小范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)普通常規(guī)窄溫域光柵高溫環(huán)境下測量誤差明顯變大的情況，不用在光柵周邊額外加裝獨立的局部降溫散熱裝置，就能直接在常規(guī)工業(yè)機床環(huán)境溫度范圍內(nèi)長期運行，拓寬設(shè)備的環(huán)境適配范圍。

大間隙容錯適配性能

單元的讀數(shù)頭和鋼帶柵尺之間的允許安裝間隙容錯范圍控制在較寬的區(qū)間內(nèi)，現(xiàn)場安裝過程中即使兩側(cè)間隙出現(xiàn)小幅的偏差偏移，光柵仍然可以穩(wěn)定輸出合格的位置信號，不會出現(xiàn)普通常規(guī)小間隙容錯的光柵安裝時需要反復(fù)調(diào)整間隙到極小范圍才能正常工作的情況，不用額外使用專用的塞尺反復(fù)校準(zhǔn)兩側(cè)的安裝間隙，就能快速完成讀數(shù)頭的對位安裝，大幅縮短現(xiàn)場安裝調(diào)試的工時。

鋼帶背面背膠自粘安裝性能

單元的鋼帶柵尺的背面預(yù)先附著了高強度工業(yè)背膠，安裝時直接撕掉背膠離型紙就可以將鋼帶平整粘貼在機床基準(zhǔn)面上，不需要額外使用多組機械壓板多點壓緊固定鋼帶，不會出現(xiàn)普通常規(guī)無背膠柵尺需要大量壓板固定局部位置易翹起的情況，不用額外加工大量非標(biāo)壓板零件，就能快速完成鋼帶的平整粘貼固定，提升柵尺安裝的工作效率。

緊湊小型化讀數(shù)頭外形性能

單元的讀數(shù)頭整體外形經(jīng)過專項緊湊化小型化設(shè)計，讀數(shù)頭的整體輪廓尺寸控制在很小的范圍內(nèi)，可以輕松適配多數(shù)小型機械結(jié)構(gòu)內(nèi)部有限的安裝空間，不會出現(xiàn)普通常規(guī)大體積讀數(shù)頭無法裝入狹小安裝空間的情況，不用為了容納讀數(shù)頭額外在運動部件上加工大尺寸安裝讓位槽，就能直接和運動部件對接安裝，適配結(jié)構(gòu)緊湊的小型直線運動平臺場景。

三、選型指南

匹配目標(biāo)反饋場景的基礎(chǔ)實際直線運動軸的總行程需求

先確認(rèn)待安裝的直線運動軸的實際總行程長度，當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)適配多數(shù)常規(guī)中等行程機床場景直接選用這款德國WERAC WGS 4075 A 405 I100光柵標(biāo)準(zhǔn)版本即可滿足使用需求，配套超長行程大型機床的特殊場景，可選用同系列對應(yīng)超長行程拼接的適配版本，進一步擴展總行程的覆蓋范圍，適配超長行程大型機床的位置反饋需求。

匹配現(xiàn)場實際工況的長期所處現(xiàn)場的常規(guī)切削液飛濺等級

確認(rèn)光柵長期使用現(xiàn)場的切削液飛濺和粉塵濃度等級，常規(guī)普通少切削液飛濺的普通機加工場景直接選用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)版本即可滿足使用需求，配套大量切削液頻繁飛濺的惡劣工況，可選用同系列對應(yīng)增強高防護等級優(yōu)化的適配版本，進一步提升整套光柵的整體抗液體侵入能力，適配大量切削液飛濺工況下的長期穩(wěn)定運行需求。

適配現(xiàn)場安裝點位的實際后端數(shù)控系統(tǒng)支持的信號類型需求

提前確認(rèn)后端對接的數(shù)控系統(tǒng)支持的位置反饋信號類型，當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)增量式差分信號適配的多數(shù)常規(guī)數(shù)控系統(tǒng)場景直接選用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)版本即可滿足使用需求，配套支持式信號的特殊數(shù)控系統(tǒng)場景，可選用同系列對應(yīng)式信號輸出的適配版本，進一步適配式位置反饋的系統(tǒng)需求，適配存量老舊式系統(tǒng)改造的安裝場景。

適配高潔凈無塵精密光學(xué)加工機床特殊工況需求

如果是用于長期在高潔凈無塵精密光學(xué)加工機床內(nèi)部進行位置反饋的場景，可直接選用同系列對應(yīng)增強型所有外表面附加特殊高潔凈無油低析出構(gòu)型的適配版本，在保障基礎(chǔ)高精度位置反饋性能的前提下進一步提升單元整體的潔凈安全等級，滿足高潔凈精密光學(xué)加工機床工況下的長期穩(wěn)定使用要求。

四、技術(shù)參數(shù)

德國WERAC WGS 4075 A 405 I100光柵，采用鋼帶柵尺直接貼合安裝基準(zhǔn)面架構(gòu)搭配窄縫式自清潔防塵工藝布局，面向工業(yè)直線運動軸位置高精度實時反饋場景打造的開放式鋼帶柵尺緊湊型增量式位置傳感單元，適配對應(yīng)WERAC WGS系列光柵備件的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，將機床安裝基準(zhǔn)面擦拭干凈，撕掉鋼帶柵尺背面的背膠離型紙，將鋼帶平整貼合粘貼在基準(zhǔn)面上，確認(rèn)鋼帶整體平整無局部翹起，按照對應(yīng)安裝間隙要求將讀數(shù)頭固定在運動部件的預(yù)設(shè)位置，調(diào)整讀數(shù)頭位置確認(rèn)和鋼帶的相對間隙在允許范圍內(nèi)，接好光柵的供電和信號輸出線纜，上電后移動運動軸測試全行程內(nèi)位置信號輸出連續(xù)無丟點，確認(rèn)所有狀態(tài)正常后即可正式投入位置閉環(huán)反饋運行使用，鋼帶貼合基準(zhǔn)面降低長行程安裝難度，窄縫自清潔減少雜質(zhì)侵入，懸浮彈性支撐緩沖振動沖擊，差分輸出提升信號抗干擾能力，貼裝鋼帶、固定讀數(shù)頭、行程核驗的全流程可同步完成，設(shè)計符合工業(yè)用開放式增量式光柵尺的相關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)范，適配的常規(guī)柵距、系統(tǒng)分辨率參數(shù)覆蓋多數(shù)工業(yè)直線運動軸位置高精度實時反饋場景的運行條件，長期伴隨大型龍門數(shù)控機床長行程移動軸位置閉環(huán)反饋、高精度直線電機平臺動態(tài)位置實時采集的使用場景下運行狀態(tài)的穩(wěn)定性處于可控范圍，適配各類工業(yè)直線運動軸位置高精度實時反饋場景配套專用開放式鋼帶柵尺緊湊型增量式位置傳感單元的使用需求。

五、產(chǎn)品尺寸

核心位置傳感單元本體尺寸

單元的整體光柵讀數(shù)頭輪廓按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)緊湊型開放式光柵的常規(guī)小型化尺寸專項優(yōu)化，內(nèi)部光學(xué)傳感元件、信號處理電路的布局組合適配多數(shù)工業(yè)機床內(nèi)部有限的安裝空間，整臺單元的讀數(shù)頭整體軸向長度、徑向?qū)挾取⒖偢叨葘?yīng)的外形尺寸控制在適配同系列WERAC WGS系列光柵的合理范圍，安裝完成后不會出現(xiàn)讀數(shù)頭突出部位和周邊機床其他運動構(gòu)件空間干涉的情況，保障常規(guī)工業(yè)直線運動軸位置高精度實時反饋場景下的單元布設(shè)適配性。

配套關(guān)聯(lián)安裝與功能結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)參數(shù)

單元的光柵鋼帶柵尺適配的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)安裝基準(zhǔn)面的常規(guī)表面粗糙度要求參數(shù)、適配的對應(yīng)后端數(shù)控系統(tǒng)的常規(guī)信號接口類型參數(shù)、光柵的常規(guī)允許最長連續(xù)不間斷運行時長參考值，符合同系列WERAC工業(yè)光柵尺的通用安裝規(guī)范，不用在原有工業(yè)機床本體上為光柵額外加工大尺寸非標(biāo)異形安裝凹槽，就能直接完成整套光柵的固定安裝與信號調(diào)試，實現(xiàn)長行程下高精度連續(xù)位置反饋核心功能單元的快速布設(shè)替換。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

大型龍門數(shù)控機床長行程移動軸位置閉環(huán)反饋場景

適配各類大型龍門數(shù)控機床長行程移動軸的位置閉環(huán)反饋作業(yè)，鋼帶柵尺直接貼合安裝基準(zhǔn)面性能高韌性合金鋼帶直接貼裝，多段拼接輕松擴展長行程，無需加工大尺寸安裝凹槽，降低長行程安裝難度，窄縫式自清潔防塵性能窄長運動間隙形成自清潔氣流，阻擋粉塵切削液侵入，無需額外加裝壓縮空氣吹掃管路，龍門機床運維人員不用為了適配長行程光柵額外在機床本體上加工大尺寸安裝凹槽，就能有效減少雜質(zhì)進入讀數(shù)頭內(nèi)部的概率，直接在現(xiàn)有基準(zhǔn)面上完成長行程柵尺的貼合布設(shè)。

大型高精度直線電機平臺動態(tài)位置實時采集場景

適配各類大型高精度直線電機平臺的動態(tài)位置實時采集作業(yè)，讀數(shù)頭懸浮式彈性支撐性能光學(xué)元件懸浮彈性支撐，自適應(yīng)基準(zhǔn)面微小起伏振動，無需超高精度磨削安裝基準(zhǔn)面，降低基準(zhǔn)面加工要求，增量信號高抗干擾差分輸出性能差分驅(qū)動信號長距離傳輸抗干擾，無需包裹厚重金屬屏蔽層，降低信號防護成本，直線電機平臺運維人員不用在安裝前額外對安裝基準(zhǔn)面做超高精度的鏡面磨削處理，就能在工業(yè)強電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定傳輸位置信號，自動適配基準(zhǔn)面的微小形位公差。

大型自動化切割設(shè)備移動軸位置反饋場景

適配各類大型自動化切割設(shè)備移動軸的位置反饋作業(yè)，寬溫度范圍工作適配性能工業(yè)級元件篩選，0℃到70℃寬溫穩(wěn)定運行，無需額外加裝局部降溫散熱裝置，適配常規(guī)工業(yè)環(huán)境溫度，大間隙容錯適配性能寬安裝間隙容錯范圍，小幅間隙偏移仍可正常工作，無需反復(fù)用塞尺校準(zhǔn)間隙，縮短安裝調(diào)試工時，切割設(shè)備運維人員不用在光柵周邊額外加裝獨立的局部降溫散熱裝置，就能快速完成讀數(shù)頭的對位安裝，直接在常規(guī)工業(yè)機床環(huán)境溫度范圍內(nèi)長期運行。

大型半導(dǎo)體硅片搬運直線運動平臺位置反饋場景

適配各類大型半導(dǎo)體硅片搬運直線運動平臺的位置反饋作業(yè)，鋼帶背面背膠自粘安裝性能背面自帶高強度工業(yè)背膠，直接粘貼固定鋼帶，無需大量機械壓板壓緊，提升安裝效率，緊湊小型化讀數(shù)頭外形性能小體積緊湊外形，適配狹小安裝空間，無需加工大尺寸讓位槽容納讀數(shù)頭，半導(dǎo)體設(shè)備運維人員不用額外加工大量非標(biāo)壓板零件，就能直接和運動部件對接安裝，快速完成鋼帶的平整粘貼固定。

七、總結(jié)

德國WERAC WGS 4075 A 405 I100光柵，憑借鋼帶柵尺直接貼合安裝基準(zhǔn)面設(shè)計、窄縫式自清潔防塵的差異化設(shè)計，解決了普通常規(guī)封閉式長行程光柵尺行程擴展成本高、玻璃光柵抗沖擊能力弱的常見痛點，讀數(shù)頭懸浮式彈性支撐性能、增量信號高抗干擾差分輸出的特性覆蓋了大型龍門數(shù)控機床長行程移動軸位置閉環(huán)反饋、大型高精度直線電機平臺動態(tài)位置實時采集、大型自動化切割設(shè)備移動軸位置反饋等多類工業(yè)直線運動軸位置高精度實時反饋場景配套的專用開放式鋼帶柵尺緊湊型增量式位置傳感單元的使用需求，在工業(yè)開放式增量式光柵尺應(yīng)用領(lǐng)域擁有廣泛的落地適配空間，是一款針對長期復(fù)雜機加工多粉塵多切削液工況場景、免額外加裝龐大保護外罩需求、存量普通常規(guī)封閉式長行程光柵升級替換適配場景深度優(yōu)化的實用型專用工業(yè)配套開放式鋼帶柵尺緊湊型增量式位置傳感單元。

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