在高端制造与自动化检测日益精密的今天，多轴测量系统作为关键的精密定位和反馈平台，被广泛应用于数控机床、3D打印、半导体加工、坐标测量仪等设备中。而在这个系统的“感官神经”中，测量光栅以其亚微米甚至纳米级的分辨能力，扮演着不可替代的角色。
然而，光栅虽好，若布置不当，不仅无法发挥应有效能，反而可能引入测量误差，甚至影响整套系统稳定运行。今天我们就来聊一聊——多轴测量系统中测量光栅的布置要点。
一、理解光栅布置的基本逻辑
在多轴系统中，每个运动轴都需要高精度的位置检测。而测量光栅通常分为直线光栅和角度光栅两类，布置时需根据轴向运动方式和安装空间综合考虑：
X、Y、Z轴（直线运动）：通常采用直线光栅尺；
A、B、C轴（旋转运动）：多采用角度编码器或旋转光栅盘。
二、安装基准面的平整性是关键
测量光栅的精度，很大程度上依赖其安装基准面的平整度与稳定性。在实际安装中，应选择机械结构中最稳定的零部件作为光栅安装基准。推荐使用精密加工的铝型材或磨削面，避免因表面不平导致光栅变形，进而影响读数稳定性。
三、光栅与运动轴应保持平行或垂直
在布置光栅尺时，其测量方向必须严格与运动轴保持平行（线性光栅）或垂直（反射式应用）。轻微的偏斜都可能引起非线性误差，尤其在高精密设备中尤为明显。使用高精度校准仪表（如激光干涉仪）进行调试，是确保布置精度的有效手段。
四、考虑热膨胀与应力传导
光栅尺和读取头之间需要留有热膨胀缓冲空间，尤其在高温作业或长行程应用中，应采用“浮动安装”方式，使光栅本体能够自由伸缩，避免温差造成数据漂移。同时，避免将光栅安装在震动源或高负载结构上，减少外部应力传导影响。
五、电缆布线也不可忽视
在布置多轴光栅时，读取头的信号线也要合理布线。推荐采用屏蔽线+独立走线槽，远离伺服电机、电源线等强干扰源，并保持一定弯曲半径，防止长期弯折造成读数不稳定。
