CNC工作機械では、エンコーダとグレーティングルーラーは両方ともキーポジションフィードバックコンポーネント{.と同様の機能を持ち、異なる技術原則とアプリケーションシナリオ.のために補完的な関係を形成します。
エンコーダーとグレーティングルーラーの基本的な概念と原則
エンコーダー
構造と原則：
モーターシャフトまたはリードネジの端に取り付けられ、光電、磁気電気、およびその他の方法を介して回転角を電気信号に変換します.増分エンコーダと絶対エンコーダに分割されます。
インクリメンタルエンコーダ：パルス信号を出力し、パルスをカウントすることで回転角と速度を決定し、基準点リセット（工作機械ゼロリターンなど）.などが必要です。
絶対エンコーダー：各位置は一意のコードに対応し、絶対位置は参照ポイント{.なしで直接取得できます
コア関数
モーターまたはリードネジの回転角度を測定し、セミクロ化ループシステムの速度制御と位置フィードバックに使用されるワークベンチの変位（ピッチ変換を介して）を間接的に計算します.
線形スケール /光学格子
構造と原則
これは、スケールグレーティング（工作機械ガイドレールに固定）と読み取りヘッド（可動部に取り付けられた）で構成されています.格子縞模様のモアレ効果を介して線形変位を電気信号に変換します{.}
コア関数：
ワークベンチの線形変位を最大ミクロンレベル（0 {.5μm、1μmなど）の精度で直接測定し、閉ループシステムの位置フィードバックに使用して、リードネジピッチ誤差、熱変形などの影響を回避します。
エンコーダーとグレーティングルーラーの関係
フィードバックパスの違い：半閉鎖ループとフルクローズドループの重要な違い
|
タイプ |
エンコーダ（半閉鎖ループ） |
線形スケール（完全に閉じたループ） |
|
測定オブジェクト |
モーター/ネジの回転角度（間接的に変位を反映します） |
ワークテーブルの線形変位（直接測定） |
|
エラーのソース |
ネジピッチエラー、熱伸長などの影響. |
トランスミッションチェーンエラーを直接避けてください、精度はグレーティングルーラー自体に依存します |
|
アプリケーションシナリオ |
中および低精度の工作機械（通常の機械加工センター、旋盤など） |
高精度の工作機械（精密グラインダー、ジグボーリングマシンなど） |
機能的相乗効果：システムの精度と安定性の向上
半閉鎖ループシステム（エンコーダのみ）：
コストは低くなりますが、伝送チェーンエラー（ネジ摩耗やクリアランスなど）は、精密要件が低いシナリオ{.に適した作業テーブル変位に蓄積されます。
フルクローズドループシステム（エンコーダ +グレーティングルーラー）：
エンコーダーはモーター速度制御と予備位置フィードバックに使用され、グレーティングルーラーは最終的な変位補償を提供します.
2つの組み合わせは、「二重フィードバック」を実現できます。
エンコーダは、ステップ損失を回避するために、モーターの実行ステータスをリアルタイムで監視します。
グレーティングルーラーは、送信チェーンエラーを修正して、ワークテーブルの位置決めの精度をマイクロンレベルに達します.
典型的なケース：高精度の機械加工センターが高速で切断されている場合、エンコーダーはモーター速度の安定性を保証し、グレーティングルーラーはワークテーブルの位置をリアルタイムで調整し、等高線エラーを避けます{.}
技術的な相補性：解像度と範囲のバランス
エンコーダー：
高解像度（e . g .、{20-}ビットAbsolute Encoderの解像度は4096×1024パルスあたり4096×1024パルス）ですが、変位の精度は、回転角と速度の測定に適したリードねじの精度によって制限されます。
グレーティングルーラー：
解像度は、ライン密度（E {. g .、下位区分後の20μmピッチグレーティングルーラーの精度が0 .1μm）に依存し、範囲は数メートルをカバーできます（e . g .} .は、機械の測定値のために、長時間の線形変位。
実際のアプリケーションでの選択とマッチング
精度要件に応じた選択
低精度のシナリオ：通常の旋盤、掘削機など.は、.のみをインクリメンタルエンコーダーで満たすことができます
中程度の精度シナリオ：汎用機械センターは、ボールネジPreloadを備えた高精度エンコーダー（E . g . g .、24-ビット絶対）を使用できます.} .}}
高精度のシナリオ：光学処理機械工具と5軸リンケージ機器は、グレーティングルーラーを使用して完全に閉ループシステムを構築する必要があります.一部のハイエンド機器は、デュアルエンコーダー（モーターエンド +ネジ端）とグレーティングルーラーを同時に使用して、トリプルフィードバック.}}}}}}を達成する必要があります。
コストとメンテナンスのトレードオフ
エンコーダ：低コスト、単純な設置とメンテナンス（モーターシャフトでのみ修正する必要があります）が、カップリングが緩んでいるかどうかを定期的に確認する必要があります（角度測定偏差を避けるため）.
グレーティングルーラー：高コスト（特に高精度のグレーティングルーラー）、厳格な設置要件（スケールグレーティングとリーディングヘッドの並列性を確保する必要があります）、およびほこりと切断液汚染が必要であり、メンテナンスコストは.}}
まとめ
エンコーダーはモータードライブの「目」であり、回転運動の正確な測定と速度制御を担当します。
グレーティングルーラーはワークベンチの「支配者」であり、線形変位の最終精度を直接校正する{.
CNC工作機械では、2つはCNCシステム（CNC）のアルゴリズムを介して統合されて、「半閉鎖ループラフコントロール +フルクローズドループファインコントロール」の複合制御モードを形成し、たとえばカビ処理で処理精度を確実に保証します。どちらも不可欠ではありません.
2つのコラボレーションを通じて、CNC工作機械は、高速モーションで「正確なポジショニング」と「安定した切断」を実現できます。
