光电编码器在数控机床中的应用是怎么样的？
 

一、数控机床测试的要求
数控机床是一种高精度、高效率的加工设备，需要精确的检测和控制来实现其安全可靠的运行。在分析数控机床功能需求的基础上，分析光电编码器的可制造性和实用性，验证其可靠性。

为了实现数控机床的安全可靠运行，各种检测元件必不可少。检测元件是数控机床伺服系统的重要组成部分，起着检测各控制轴位移和速度的作用。它反馈检测到的信号，形成一个闭环系统。测量方法有直接测量和间接测量。直接测量常用的检测元件一般有：直线感应同步器、测量光栅、磁尺激光干涉仪。间接测量常用的检测元件一般有：脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅、圆磁光栅。

二、编码器的特点

光电编码器通过光电转换将输出轴上的机械几何位移转换成脉冲或数字量的传感器，由光栅盘和光电检测装置来组成。由于光电编码器与电机同轴，当电机旋转时，光栅盘以与电机相同的速度旋转，由发光二极管等电子元件组成的检测装置检测并输出几个脉冲信号。通过计算光电编码器每秒输出脉冲数，可以反映当前电机转速。此外，为了判断旋转方向，编码器还可以提供两个相位差为90的脉冲信号。

增量编码器旋转时输出脉冲，其位置由计数器知道。当编码器断电时，存储在缓冲器或外部计数器中的值可能会丢失。这表明，如果机床因下班或维护而被迫停机，编码器在重新启动后将无法知道其确切位置。解决办法就是增加参考点。当编码器通过参考点时，缓冲区或计数器被清除，数控系统知道确切的位置。在返回参考点之前，无法保证位置的精度。所以在数控机床的控制中，每次开机都有先回到参考点的操作。机床发生故障时，通常仍在加工位置，与工件直接接触，有时甚至在工件内部（如钻孔、攻丝螺纹等）。为了安全地移动参考点，需要先手动将刀具移出加工位置。如果刀具与X、Y、Z轴（多轴机床）成一定角度指向，这个操作就变得特别困难，往往要耗费大量的时间和人力。