光栅尺利用光栅光学原理测量直线位移或者角位移,其中测量直线位移的光栅尺是直线光栅尺,直线光栅尺包括增量式、绝对式两大类。与增量式光栅尺相比,绝对式光栅尺开机后可以快速获得当前位置绝对值,无需频繁回零操作,断电后位置信息不会丢失,可靠性高。
绝对式光栅尺由标尺光栅、读数头组成,标尺光栅刻有绝对位置编码,读数头读取当前位置编码获得绝对位置。读数头包括光源、准直透镜、指示光栅、光探测器、信号处理器等。绝对式光栅尺的工作原理是,光源发射光,经准直透镜调整为平行光,通过标尺光栅、指示光栅,产生的编码信号被光探测器收集,输送给信号处理器,计算得到位置绝对值。绝对式光栅尺具有测量精度高的特点。
估算2024年,我国数控机床产业规模约为4350亿元;预计2024-2030年,我国数控机床产业规模将以6.3%左右的年复合增长率上升。我国数控机床行业于20世纪80年代进入产业化阶段,21世纪以来行业发展速度加快,近年来,受制造业转型升级推动,高端数控机床研制能力不断提升。受益于此,绝对式光栅尺市场空间增大。
2023年12月,国家发改委修订发布新版《产业结构调整指导目录(2024年本)》,于2024年2月1日正式施行,在鼓励类项目高端数控机床用数控装置与工业软件方面,将高性能位置反馈元件、编码器、光栅尺(绝对式光栅,直线类定位精度3μm/m,旋转类分辨率:单圈23位、多圈21位)列入。
新思界
行业分析人士表示,在全球范围内,领先的数控机床用用绝对式光栅尺生产商主要有德国海德汉(HEIDEHAIN)、英国雷尼绍(Renishaw)、西班牙发格(FAGOR)、日本三丰(Mitutoyo)等。在我国,数控机床用用绝对式光栅尺研制机构与企业主要是中国科学院长春光机所、长春禹衡光学有限公司等,中国科学院长春光机所研制出“JC系列绝对式光栅尺”,长春禹衡光学有限公司可以提供“JFT系列绝对式光栅尺”。
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