[發(fā)明專利]指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510073114.3
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104792260A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫竹;孫強(qiáng);吳宏圣;張雪鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 南小平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光柵尺制造領(lǐng)域，具體涉及一種指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置。

背景技術(shù)

隨著機(jī)床領(lǐng)域?qū)Χㄎ痪纫蟮牟粩嗵岣撸鈻懦叱蔀榫芪恢脺y量的重要工具。光柵尺是由主光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成，光柵讀數(shù)頭進(jìn)一步由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。光柵尺的基本原理為主光柵與光柵讀數(shù)頭上的指示光柵形成莫爾條紋，當(dāng)指示光柵上的線紋和主光柵上的線紋之間形成一個小角度θ，并且指示光柵和主光柵刻面相對平行放置時，在光源的照射下，位于幾乎垂直的柵紋上，形成明暗相間的條紋。這種條紋稱為“莫爾條紋”。

指示光柵上的線紋和主光柵上的線紋之間的夾角θ直接決定了莫爾條紋的寬度，從而影響整個光柵尺的分辨率。目前使用的目視法或只觀察莫爾條紋的方法，都只能粗略保證指示光柵上的線紋和主光柵上的線紋之間的夾角θ滿足要求，不能準(zhǔn)確的控制莫爾條紋寬度，當(dāng)此夾角過大或者過小時，將使得后續(xù)的計(jì)數(shù)細(xì)分處理存在嚴(yán)重誤差，直接影響著光柵尺的測量精度，甚至直接決定了光柵尺輸出位置信息的真實(shí)性。因此，設(shè)計(jì)一個精確控制指示光柵上的線紋和主光柵上的線紋之間的夾角θ的裝置是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不能準(zhǔn)確的控制莫爾條紋寬度的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置包括支撐平臺、指示光柵調(diào)節(jié)模塊、指示光柵、滑架、主光柵、照明光源、同軸光鏡頭、相機(jī)、電腦和自動點(diǎn)膠機(jī)；

所述主光柵通過滑架固定在支撐平臺上，所述指示光柵設(shè)置在所述主光柵上方，與所述指示光柵調(diào)節(jié)模塊固定，所述電腦控制相機(jī)通過同軸光鏡頭對主光柵和指示光柵成像，通過照明光源進(jìn)行照明，通過指示光柵調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)指?示光柵與主光柵的相對位置，通過電腦控制自動點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行粘接。

所述主光柵和指示光柵上均設(shè)置有標(biāo)記圖案。

所述同軸光鏡頭采用雙遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)。

所述主光柵和指示光柵之間的距離為目標(biāo)距離。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置利用指示光柵調(diào)節(jié)模塊將指示光柵固定在主光柵上方，采用焦深較大的同軸光鏡頭，當(dāng)同軸光源照明時，指示光柵及主光柵均通過同軸光鏡頭成像，使用相機(jī)觀察兩光柵上標(biāo)記圖案的相對位置關(guān)系，根據(jù)需要的莫爾條紋寬度，對指示光柵位置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明光學(xué)與機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠；利用成像原理使兩光柵的像準(zhǔn)確呈現(xiàn)在觀測位置，精密可控，同時，同軸光鏡頭的大焦深保證兩光柵均可以清晰成像；同軸光鏡頭采用雙遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，可以保證在檢測過程中，避免前、后工作距離的微小變化引起放大倍率變化而造成檢測誤差；保證了實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性；該裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)對兩光柵夾角的精確調(diào)節(jié)，也可以輸出當(dāng)前的莫爾條紋寬度，數(shù)據(jù)直觀時效，參考性強(qiáng)。該裝置的自動粘接功能也可以避免人為粘接過程中產(chǎn)生的不必要的誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置中指示光柵示意圖；

圖3為本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置中主光柵示意圖；

圖4為本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置中指示光柵標(biāo)記圖案示意圖A。

圖5為與圖4中指示光柵標(biāo)記圖案示意圖A對應(yīng)的主光柵標(biāo)記圖案示意圖；

圖6為本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置中指示光柵標(biāo)記圖案示意圖B；

圖7為與圖6中指示光柵標(biāo)記圖案示意圖B對應(yīng)的主光柵標(biāo)記圖案示意圖；

其中：1、指示光柵調(diào)節(jié)模塊，2、指示光柵，3、滑架，4、主光柵，5、同軸光鏡頭，6、照明光源，7、相機(jī)，8、電腦，9、支撐平臺，10、自動點(diǎn)膠機(jī)，?11、標(biāo)記圖案區(qū)域A，12、標(biāo)記圖案區(qū)域B。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一：

參見附圖1附圖2和附圖3，本發(fā)明的指示光柵精確調(diào)節(jié)與粘接裝置包括支撐平臺9、指示光柵調(diào)節(jié)模塊1、指示光柵2、滑架3、主光柵4、照明光源6、同軸光鏡頭5、相機(jī)7、電腦8和自動點(diǎn)膠機(jī)10；

所述主光柵4通過滑架3固定在支撐平臺9上，所述指示光柵2設(shè)置在所述主光柵4上方，與所述指示光柵調(diào)節(jié)模塊1固定，所述電腦8控制相機(jī)7通過同軸光鏡頭5對主光柵4和指示光柵2成像，通過照明光源6進(jìn)行照明，通過指示光柵調(diào)節(jié)模塊1調(diào)節(jié)指示光柵2與主光柵4的相對位置，通過電腦8控制自動點(diǎn)膠機(jī)10進(jìn)行粘接。