本發明專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置屬于光柵尺制造領域，目的在于解決現有技術存在的不能準確的控制莫爾條紋寬度的問題。本發明專利技術包括支撐平臺、指示光柵調節模塊、指示光柵、滑架、主光柵、照明光源、同軸光鏡頭、相機、電腦和自動點膠機；主光柵通過滑架固定在支撐平臺上，指示光柵設置在主光柵上方，與指示光柵調節模塊固定，電腦控制相機通過同軸光鏡頭對主光柵和指示光柵成像，通過照明光源進行照明，通過指示光柵調節模塊調節指示光柵與主光柵的相對位置，通過電腦控制自動點膠機進行粘接。本發明專利技術不僅可以實現對兩光柵夾角的精確調節，數據直觀時效，參考性強。該裝置的自動粘接功能也可以避免人為粘接過程中產生的不必要的誤差。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光柵尺制造領域，具體涉及一種指示光柵精確調節與粘接裝置。
技術介紹
隨著機床領域對定位精度要求的不斷提高，光柵尺成為精密位置測量的重要工 具。光柵尺是由主光柵和光柵讀數頭兩部分組成，光柵讀數頭進一步由光源、會聚透鏡、指 示光柵、光電元件及調整機構等組成。光柵尺的基本原理為主光柵與光柵讀數頭上的指示 光柵形成莫爾條紋，當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，不能準確的控制莫 爾條紋寬度，當此夾角過大或者過小時，將使得后續的計數細分處理存在嚴重誤差，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性。因此，設計一個精 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。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種指示光柵精確調節與粘接裝置，解決現有技術存在的 不能準確的控制莫爾條紋寬度的問題。 為實現上述目的，本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置包括支撐平臺、指示光 柵調節模塊、指示光柵、滑架、主光柵、照明光源、同軸光鏡頭、相機、電腦和自動點膠機； 所述主光柵通過滑架固定在支撐平臺上，所述指示光柵設置在所述主光柵上方， 與所述指示光柵調節模塊固定，所述電腦控制相機通過同軸光鏡頭對主光柵和指示光柵成 像，通過照明光源進行照明，通過指示光柵調節模塊調節指示光柵與主光柵的相對位置， 通過電腦控制自動點膠機進行粘接。 所述主光柵和指示光柵上均設置有標記圖案。 所述同軸光鏡頭米用雙遠心結構。 所述主光柵和指示光柵之間的距離為目標距離。 本專利技術的有益效果為：本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置利用指示光柵調節 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，使用相機觀察兩光柵上標記圖案的相對位置關系， 根據需要的莫爾條紋寬度，對指示光柵位置進行相應的調節。 本專利技術光學與機械結構緊湊，性能可靠；利用成像原理使兩光柵的像準確呈現在 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 采用雙遠心結構，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；保證了實驗裝置的穩定性，進而保證了實驗數據的可靠性；該裝置不 僅可以實現對兩光柵夾角的精確調節，也可以輸出當前的莫爾條紋寬度，數據直觀時效，參 考性強。該裝置的自動粘接功能也可以避免人為粘接過程中產生的不必要的誤差。【附圖說明】 圖1為本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置結構示意圖； 圖2為本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置中指示光柵示意圖； 圖3為本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置中主光柵示意圖； 圖4為本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置中指示光柵標記圖案示意圖A。 圖5為與圖4中指不光棚標記圖案不意圖A對應的主光棚標記圖案不意圖； 圖6為本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置中指示光柵標記圖案示意圖B ; 圖7為與圖6中指不光棚標記圖案不意圖B對應的主光棚標記圖案不意圖； 其中：1、指示光柵調節模塊，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，8、電腦，9、支撐平臺，10、自動點膠機，11、標記圖案區域A，12、標記圖案區 域B 0【具體實施方式】 下面結合附圖對本專利技術的實施方式作進一步說明。 實施例一： 參見附圖1附圖2和附圖3,本專利技術的指示光柵精確調節與粘接裝置包括支撐平臺 9、指示光柵調節模塊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7、電 腦8和自動點膠機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設置在所述主光 柵4上方，與所述指示光柵調節模塊1固定，所述電腦8控制相機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進行照明，通過指示光柵調節模塊1調節指示光 柵2與主光柵4的相對位置，通過電腦8控制自動點膠機10進行粘接。 參見附圖2和附圖3,所述指示光柵2和主光柵4上分別設有標記圖案區域All和 標記圖案區域B12,參見附圖4,指示光柵2上在標記圖案區域All左側刻劃一個十字絲標 記圖案，右側刻劃若干個十字絲標記圖案。參見附圖5,主光柵4上在標記圖案區域B12上 設置有與指示光柵2的標記圖案相對應的標記圖案。 所述同軸光鏡頭5米用雙遠心結構。 所述主光柵4和指示光柵2之間的距離為目標距離。 本實施方式中所述的標準玻璃光柵由透光和不透光部分組成，其周期與刻劃待測 光柵的目標周期相同，刻線精度及黑白比均檢驗合格，同時其上有用于與主光柵4位置調 節的特殊標記圖案，為該裝置的測量精度提供可靠保證。 本實施方式中所述的雙遠心的同軸光鏡頭5,焦深較大，可以同時對兩光柵進行成 像，檢測過程中前、后工作距離的微小變化不影響待測光柵投影的清晰度，避免清晰度的變 化造成調制信號的誤差。 本實施方式中所述的相機7與所使用的同軸光鏡頭5匹配，視場范圍包含整個所 要觀察的帶有標記圖案的區域及莫爾條紋觀察窗口。 本專利技術的工作流程為：指示光柵2通過指示光柵調節模塊1放置在主光柵4上 方，當光源照明時，指示光柵2及主光柵4均通過同軸光鏡頭5成像在相機7上，屏幕上出 現兩光柵的圖像，即可以看到莫爾條紋觀察窗口及標記圖案。電腦8同時通過信號處理軟 件，顯示出當前位置的兩光柵夾角及產生的莫爾條紋寬度。具體為：使兩光柵上左側的十字 標記圖案重合，調節指示光柵2使其與主光柵4之間有一夾角，觀察窗口 I及窗口 II，當這 兩個窗口中都觀察到均勻、穩定的莫爾條紋時，記錄下指示光柵2上右側的十字標記圖案 的位置，同時可測得主光柵4上的十字標記圖案與指示光柵2上最下面的距離h，已知指示 光柵2上水平兩個十字絲的間距d，則可得出當前位置下，兩光柵的夾角Θ的正切值：【主權項】1. 指示光柵精確調節與粘接裝置，其特征在于，包括支撐平臺（9)、指示光柵調節模塊 (10)、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（7)、電腦 (8)和自動點膠機（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)設置在所述 主光柵（4)上方，與所述指示光柵調節模塊（10)固定，所述電腦（8)控制相機（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)進行照明，通過指示光 柵調節模塊（10)調節指示光柵（2)與主光柵（4)的相對位置，通過電腦（8)控制自動點膠 機（10)進行粘接。2. 根據權利要求1所述的指示光柵精確調節與粘接裝置，其特征在于，所述主光柵（4) 和指示光柵（2)上均設置有標記圖案。3. 根據權利要求1所述的指示光柵精確調節與粘接裝置，其特征在于，所述同軸光鏡 頭（5)米用雙遠心結構。4本文檔來自技高網...
【技術保護點】
指示光柵精確調節與粘接裝置，其特征在于，包括支撐平臺(9)、指示光柵調節模塊(10)、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(7)、電腦(8)和自動點膠機(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)設置在所述主光柵(4)上方，與所述指示光柵調節模塊(10)固定，所述電腦(8)控制相機(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)進行照明，通過指示光柵調節模塊(10)調節指示光柵(2)與主光柵(4)的相對位置，通過電腦(8)控制自動點膠機(10)進行粘接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫竹，孫強，吳宏圣，張雪鵬，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：吉林;22
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