[發(fā)明專利]微位移測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010182848.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN113405460B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴文清;秦超宇;卓俞安
• 申請（專利權(quán)）人: 晉城三贏精密電子有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 趙文曲;饒婕

本發(fā)明提供一種微位移測量裝置，包括光柵尺、圖像處理單元及數(shù)據(jù)處理單元，所述光柵尺包括光源以及依次設(shè)置在所述光源光路上的準(zhǔn)直裝置、主光柵、副光柵、影像感測芯片；所述主光柵及副光柵分別包括第一圖案以及位于所述第一圖案左右兩側(cè)的多個第二圖案，所述主光柵及所述副光柵兩者之一能相對另一個運(yùn)動發(fā)生位移，所述光源發(fā)出的光能經(jīng)過所述準(zhǔn)直裝置、主光柵及副光柵后能在所述影像感測芯片上形成圖像，所述圖像處理單元用于對所述圖像進(jìn)行處理，所述數(shù)據(jù)處理單元用于根據(jù)所述圖像處理單元處理的結(jié)果計(jì)算得到所述位移。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種微位移測量裝置。

背景技術(shù)

光柵尺是對刀具和工件的坐標(biāo)起一個檢測的作用，在數(shù)控機(jī)床中常用來觀察其是否走刀有誤差，以起到一個補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動誤差的補(bǔ)償效果，因此光柵尺在各種精密加工機(jī)床中得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的光柵尺是光源發(fā)出的光經(jīng)過主、副光柵后被光探測器接收，再利用光探測器把主、副光柵移動時產(chǎn)生的莫爾條紋之明暗變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髯兓姆绞剑詈罄脭?shù)據(jù)處理單元對電流的變化轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電流以計(jì)算位移量，由于光探測器在接收光信號時容易受到電磁波的干擾，導(dǎo)致測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種能夠解決上述技術(shù)問題的微位移測量裝置。

一種微位移測量裝置，包括光柵尺、圖像處理單元及數(shù)據(jù)處理單元，所述光柵尺包括光源以及依次設(shè)置在所述光源光路上的準(zhǔn)直裝置、主光柵、副光柵、影像感測芯片；所述主光柵及副光柵分別包括第一圖案以及位于所述第一圖案左右兩側(cè)的多個第二圖案，所述主光柵及所述副光柵兩者之一能相對另一個運(yùn)動發(fā)生位移，所述光源發(fā)出的光能經(jīng)過所述準(zhǔn)直裝置、主光柵及副光柵后能在所述影像感測芯片上形成圖像，所述圖像處理單元用于對所述圖像進(jìn)行處理，所述數(shù)據(jù)處理單元用于根據(jù)所述圖像處理單元處理的結(jié)果計(jì)算得到所述位移。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一圖案與鄰近的所述第二圖案之間的間距等于每兩個相鄰的第二圖案之間的間距。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一圖案及所述第二圖案共同作為圖案部，所述第一圖案與所述第二圖案之間的間隔以及相鄰的第二圖案之間的間隔為空白部，所述圖案部與所述空白部兩者之一能透光，另一者不能透光。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一圖案及第二圖案為在所述主光柵及所述副光柵上開設(shè)形成的不同形狀的凹槽。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一圖案為菱形凹槽，所述第二圖案為方形凹槽。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一圖案及第二圖案為在所述光柵表面涂布黑漆形成。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述光柵尺還包括印刷電路板，所述印刷電路板包括第一線路板、第二線路板、垂直連接所述第一線路板及第二線路板的可撓曲的連接部以及與所述第一線路板連接的延伸部，所述第一線路板與第二線路板正對設(shè)置，所述影像感測芯片設(shè)置于所述第一線路板，所述光源設(shè)置于所述第二線路板，所述延伸部設(shè)置有電連接器。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述光柵尺還包括底座，所述底座包括上表面、下表面、連接所述上表面與所述下表面的前側(cè)表面以及連接所述上表面、下表面的左側(cè)面以及右側(cè)面，所述上表面朝向下表面凹設(shè)形成容納槽，所述前側(cè)表面向開設(shè)形成貫穿孔，所述貫穿孔與所述容納槽相通，所述第一線路板設(shè)置于所述容納槽，所述延伸部從所述貫穿孔中伸出至所述容納槽外；所述底座還包括插槽，所述插槽從左側(cè)面延伸貫穿至右側(cè)面，所述主光柵與所述副光柵均從所述插槽插設(shè)且所述主光柵及副光柵的兩端均位于所述插槽外。