直线电机和光栅尺的精确定位

直线电机具有进给速度高、加速度特性好、运动惯量小、系统刚度高的优点。光栅是闭环伺服系统中的测量装置。它被用作位移和旋转角的测量。与传统数控机床中使用的感应同步器和磁尺相比，光栅检测范围大，测量精度高。它通常高达几个，并且可以使用倍频来进一步提高测量精度。
采用直线电机驱动光栅测量和直线电机闭环伺服系统代替传统机床滚珠丝杠传动机构，实现进给系统的“零传动”。采用光栅尺反馈，全闭环控制，定位精度高，稳定性好，广泛应用于汽车、铣、刨等数控机床总体设计和改造。
光栅有两种：透射光栅和反射光栅。透射光栅材料为玻璃，易碎，不适合机床使用。反射光栅材料为不锈钢，均匀分布在不锈钢表面。
光空鼓和不透明条纹的线膨胀系数与机床基本相同，因此选择了反射光栅。

  光栅测量系统
光栅测量系统的结构是光栅传感器是两个光敏三极管。它的输出是与光栅莫尔条纹相对应的不同相位的近正弦信号，然后通过差分放大器、整数、拼接、方向防御等将电路发送到可逆计数器。工作台的位移检测由光栅运动产生的莫尔条纹和光电检测电路完成，信号处理和闭环控制由MCU为核心。
直线电机和光栅的精度决定了整个系统的定位精度，其精度可达92“-能满足高精度加工的要求。对于其他相关电路，包括MCU、功率驱动、光电隔离、信号整形等，集成电路具有多功能性和广泛应用性。
虽然直线电机的出现已有一百多年的历史，但直到近两年才在工业生产中得到广泛应用。它取代了旋转电机，在计算机、自动仪表、精密直线位移机械手等领域产生了直线运动的潜力。精密定位平台由直线电机和光栅测量系统组成，将取代传统的滚珠丝杠传动机构，在机床加工领域有着广阔的应用前景。