[發(fā)明專(zhuān)利]絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置及其裝配方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510944734.X
• 申請(qǐng)日: 2015-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105573275A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉陽(yáng);鄭黎明;馬俊林;喬棟;尤佳;孫強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專(zhuān)利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 22210
• 代理人: 劉慧宇

絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置及其裝配方法，屬于光柵尺裝配技術(shù)領(lǐng)域，為了解決光柵尺的光源自動(dòng)裝配的問(wèn)題，指示光柵和光電傳感器與光源的光軸重合；信號(hào)提取參考光柵以中心軸為中心，在x方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)位于中心軸下方，且在信號(hào)提取參考光柵下邊框的下面；第一觸發(fā)開(kāi)關(guān)位于第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)的左側(cè)，與中心軸的距離為三分之一信號(hào)提取參考光柵長(zhǎng)度，且與第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)平行設(shè)置；第一觸發(fā)開(kāi)關(guān)和第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)分別與下位機(jī)模塊相連；光經(jīng)過(guò)信號(hào)提取參考光柵和指示光柵后入射到光電傳感器，光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)傳給下位機(jī)模塊進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理，然后將電信號(hào)傳給上位機(jī)模塊，上位機(jī)模塊對(duì)信號(hào)分析后發(fā)出調(diào)整指令。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置及其裝配方法，屬于光柵尺裝配技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

絕對(duì)式光柵尺主要應(yīng)用于高檔數(shù)控系統(tǒng)中做全閉環(huán)，其優(yōu)點(diǎn)為：系統(tǒng)上電便可得到絕對(duì)位置，無(wú)需尋找零位，并且是光學(xué)探測(cè)，非接觸式不易磨損，絕對(duì)式光柵尺是未來(lái)數(shù)控行業(yè)的必備關(guān)鍵部件。

在絕對(duì)式光柵尺整個(gè)的裝配過(guò)程中，光源系統(tǒng)與指示光柵滑架的裝配環(huán)節(jié)至關(guān)重要，直接決定著絕對(duì)式光柵尺是否裝配合格，并影響使用過(guò)程中的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決光柵尺的光源自動(dòng)裝配的問(wèn)題，提出了一種絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置及其裝配方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置，其包括：信號(hào)提取參考光柵、指示光柵、光電傳感器、第一觸發(fā)開(kāi)關(guān)、第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)、下位機(jī)模塊、上位機(jī)模塊、二維位移微調(diào)機(jī)構(gòu)和一維旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)；

指示光柵和光電傳感器在同一條中心軸上，且與光源的光軸重合；

信號(hào)提取參考光柵以中心軸為中心，在x方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)位于中心軸下方，且在信號(hào)提取參考光柵下邊框的下面；第一觸發(fā)開(kāi)關(guān)位于第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)的左側(cè)，與中心軸的距離為三分之一信號(hào)提取參考光柵長(zhǎng)度，且與第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)平行設(shè)置；第一觸發(fā)開(kāi)關(guān)和第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)分別與下位機(jī)模塊相連；

光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)信號(hào)提取參考光柵和指示光柵后入射到光電傳感器，光電傳感器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，將電信號(hào)傳給下位機(jī)模塊進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理，然后下位機(jī)模塊將處理后的電信號(hào)傳給上位機(jī)模塊，上位機(jī)模塊對(duì)信號(hào)分析后向二維位移微調(diào)機(jī)構(gòu)和一維旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)整指令；

二維位移微調(diào)機(jī)構(gòu)和一維旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)均與光源連接，二維位移微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)光源在x和y方向的位移，一維旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)光源在oz方向的轉(zhuǎn)角。

信號(hào)提取參考光柵包括刻線a、刻線b和擋片，擋片設(shè)置在信號(hào)提取參考光柵的下邊框中心處，指示光柵包括刻線c和刻線d，光電傳感器包括增量傳感器和絕對(duì)傳感器，刻線a、刻線c和增量傳感器位置對(duì)應(yīng)，刻線b、刻線d和絕對(duì)傳感器位置對(duì)應(yīng)，并且刻線a與刻線c刻線圖案都是黑白相間周期分布的，刻線b右側(cè)三分之一刻線不透光，刻線d全部透光，且刻線d尺寸不大于刻線b的不透光刻線尺寸。

信號(hào)提取參考光柵運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一觸發(fā)開(kāi)關(guān)和第二觸發(fā)開(kāi)關(guān)被擋片觸發(fā)。

下位機(jī)模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊以及串口轉(zhuǎn)USB模塊，上位機(jī)模塊包括串口程序模塊以及信號(hào)分析模塊，光電傳感器輸出信號(hào)到信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)到信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊輸出信號(hào)到串口轉(zhuǎn)USB模塊，串口轉(zhuǎn)USB模塊輸出信號(hào)到串口程序模塊，串口程序模塊輸出信號(hào)到信號(hào)分析模塊，信號(hào)分析模塊驅(qū)動(dòng)二維位移微調(diào)機(jī)構(gòu)和一維旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)光源的位置。

所述的絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置的絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配方法，包括以下步驟：

步驟一，絕對(duì)式光柵尺光源自動(dòng)裝配裝置上電，在上位機(jī)模塊設(shè)定光電傳感器輸出的增量信號(hào)和絕對(duì)信號(hào)的閾值；