[實用新型]絕對式光柵尺的防振讀碼裝置

有效

• 申請號: 201420212775.0
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN203964868U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 陳新度;王志鋒;陳新;王晗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型是一種處理高精度光柵尺在振動影響下采集的圖像的絕對式光柵尺的防振讀碼裝置，屬于絕對式光柵尺的防振讀碼裝置的創新技術。

背景技術

在現代機加行業中，由于光柵尺能夠對系統實行全閉環控制，提高加工精度，光柵傳感器成為該領域的中檔數控車床主要線性反饋元件。但傳統的光柵尺單純依靠光柵玻璃來讀取位置信息，可靠性較低，精度較易受光柵尺直線度、剛度、溫度、振動等因素的影響，特別是振動因素對采集到編碼圖像的清晰與否有很大影響。

目前消減振動對圖像的影響的技術主要是集中在相機的圖像處理領域，當前主要兩種處理方式是電子圖像穩定器和光學圖像穩定器。其中，電子圖像穩定器是基于軟件來處理的，存在容易造成圖像惡化、處理時間長等缺點。而光學圖像穩定器是通過安裝在鏡頭或器體上的傳感器來檢測其振動或運動方向，不會造成圖像質量惡化，但存在依賴硬件條件和成本高等缺點。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種絕對式光柵尺的防振讀碼裝置。本實用新型能檢測振動對光柵尺采集到圖像的影響效果，并有效補償COMS/CCD傳感器陣列采集到圖像效果，達到圖像穩定采集，從而實現準確的位移測量。

本實用新型的技術方案是：本實用新型的絕對式光柵尺的防振讀碼裝置，包括有用于采集絕對光柵條紋和校正增量條紋的CMOS/CCD傳感器陣列、帶微透鏡陣列的光學放大系統、用于輔助校正振動方向和測量的帶有絕對式編碼和校正增量條紋的絕對式光柵尺、FPGA驅動單元、DSP圖像處理單元、校正補償單元，其中帶微透鏡陣列的光學放大系統置于絕對式光柵尺的上方，CMOS/CCD傳感器陣列呈2x2矩陣安裝在CMOS/CCD傳感器固定板上，并置于光學放大系統的放大圖像信息的位置上,而CMOS/CCD傳感器固定板通過球鉸鏈安裝到校正補償單元上，并以若干個壓電陶瓷片作為機構支撐點，絕對式光柵尺的絕對式編碼和校正增量條紋通過光學放大系統放大并成像在CMOS/CCD傳感器陣列上，FPGA驅動模塊與FPGA驅動單元及DSP圖像處理單元連接。

本實用新型由于采用包括有用于采集絕對光柵條紋和校正增量條紋的CMOS/CCD傳感器陣列、帶微透鏡陣列的光學放大系統、用于輔助校正振動方向和測量的帶有絕對式編碼和校正增量條紋的絕對式光柵尺、FPGA驅動單元、DSP圖像處理單元、校正補償單元的結構，由FPGA驅動CMOS/CCD傳感器陣列來采集圖像，并利用相應壓電陶瓷片通電變形的特性來產生相反的形變，補償振動影響，從而獲得清晰的編碼圖像。此外，本實用新型以機械減振機構來弱化機械安裝不當導致的運行過程機械振動，并通過校正補償單元來補償CMOS/CCD傳感器陣列采集圖像時的振動影響，本實用新型是一種設計巧妙，測量精度高，方便實用的絕對式光柵尺的防振讀碼裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型的讀碼裝置的構件組圖；

圖2為本實用新型的校正補償模塊的立體圖；

圖3為本實用新型的校正補償模塊的主視圖；

圖4為本實用新型的絕對式光柵尺的絕對式編碼和校正條紋的示意圖。

具體實施方式

實施例：