專利名稱：光學(xué)式定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一定位裝置，特別是關(guān)于一種用于精密機械中的光學(xué)式定位裝置。
背景技術(shù)：
一般機械中的定位裝置分為靜態(tài)定位裝置及動態(tài)定位裝置兩種，靜態(tài)定位裝置通常通過光電開關(guān)、極限開關(guān)等實現(xiàn)，即精密機械中運動平臺抵達相應(yīng)開關(guān)時實現(xiàn)定位，該種定位裝置通常不能實現(xiàn)實時位置監(jiān)控，故其不能滿足多位置控制的實際需要。動態(tài)定位裝置通常通過一位置感測元件來實現(xiàn)定位，而精密機械多以光學(xué)尺作為位置感測器，配合伺服控制器及CNC(Computerized Numerical Control，電腦數(shù)值控制)控制器來實現(xiàn)定位。
光學(xué)尺是利用光敏晶體管與光感測器組合構(gòu)成的光學(xué)編碼器與光學(xué)繞射效應(yīng)制成，通常光學(xué)尺包括一光學(xué)感測器、一刻畫有狹縫的玻璃主尺及一組信號讀取頭，光學(xué)尺的光學(xué)編碼器是與移動對象一起運動，當(dāng)物體移動時光源也一起移動，光源透過主尺時產(chǎn)生繞射，通過讀取繞射條紋的數(shù)目便可經(jīng)由轉(zhuǎn)換算出物體移動量。然而，光學(xué)尺實際使用時會因位置差異而產(chǎn)生較大誤差，此外，當(dāng)在機械設(shè)備中時會因加工環(huán)境的惡化及切削液的污染使光學(xué)尺毀損，如此難以達到精密機械所需的精確定位。

發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種受環(huán)境影響較小、定位準(zhǔn)確的光學(xué)式定位裝置。
一種光學(xué)式定位裝置，其包括一光源發(fā)生器、一反射裝置及一光接收器，該光源發(fā)生器設(shè)置于一機械平臺上，用以產(chǎn)生一光線，該反射裝置用以反射光源發(fā)生器所產(chǎn)生的光線，該光接收器包括至少一線性感測元件，該線性感測元件接收反射裝置所反射的光線。
相對現(xiàn)有技術(shù)，所述光學(xué)式定位裝置通過一反射裝置及至少一光接收器可實現(xiàn)精密機械所需的精確定位，且受環(huán)境影響較小。

圖1是本發(fā)明光學(xué)式定位裝置較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施方式的光學(xué)式定位裝置包括一機械平臺10、一反射裝置20、一光接收器30及一驅(qū)動部件40。
機械平臺10為方形平臺，該平臺10下方具有一配合結(jié)構(gòu)(圖未示)，該機械平臺10兩側(cè)各設(shè)置有一光源發(fā)生器101，該光源發(fā)生器101為一可發(fā)射準(zhǔn)直光線的光源，例如激光光源外加一準(zhǔn)直透鏡，且本施例中光線水平射出。
反射裝置20為二平面反射鏡，其分別設(shè)置機械平臺10的兩側(cè)，且相對機械平臺具有一傾斜角度θ，本實施例中以θ為45度為例，該反射裝置20用以反射光源發(fā)生器101所發(fā)出的光線。
光接收器30包括設(shè)置于機械平臺10一端兩側(cè)的二線性感測元件，該二線性感測元件可為二線性CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)，該二線性CCD也可為連為一整體的線性CCD替代。該線性CCD接收經(jīng)由反射裝置20反射的光線。另外，該光接收器30還與一處理器(圖未示)相連，其可根據(jù)入射光線于線性CCD上所處位置計算出機械平臺10所處位置，并將該訊息反饋給驅(qū)動部件40。
驅(qū)動部件40包括一螺桿結(jié)構(gòu)401、一驅(qū)動馬達402及一控制器(圖未示)。該螺桿結(jié)構(gòu)401與機械平臺10的相應(yīng)結(jié)構(gòu)配合，驅(qū)動馬達402與螺桿結(jié)構(gòu)401一端相連，控制器與驅(qū)動馬達402相連，其可接收光接收器30所反饋的關(guān)于機械平臺10的位置信號。
工作時，機械平臺10兩側(cè)的光源發(fā)生器101發(fā)出一準(zhǔn)直光線，該準(zhǔn)直光線照射至反射裝置20，該反射裝置20將光線反射至該光接收器30，與該光接收器30相連的處理器根據(jù)入射光線于線性CCD上所處位置可計算出機械平臺10所處位置，假設(shè)在本實施例中，機械平臺10的位置移動量為K，而光線于線性CCD上的移動量L，由于θ為45度，光線水平射出，故L＝K，即機械平臺10的位置移動量與光線于線性CCD中的移動量L相等，同理，當(dāng)θ為其它角度時，根據(jù)三角形數(shù)學(xué)原理也可計算出機械平臺10的位置移動量K與光線于線性CCD中的移動量L的相互關(guān)系，且可通過反射裝置20傾斜角度θ的調(diào)整使L相對K放大或縮小，以滿足不同的實際需要。當(dāng)與光接收器30相連的處理器計算出機械平臺10的位置移動量后，由此可確定機械平臺10所處位置，然后將機械平臺10所處位置的信號反饋給驅(qū)動部件40的控制器，驅(qū)動部件40的控制器根據(jù)光接收器30歲反饋的信號控制驅(qū)動馬達402運動，進而控制機械平臺10的位置移動量，這樣可實現(xiàn)機械平臺10的精確定位。
相對現(xiàn)有技術(shù)，所述光學(xué)式定位裝置通過一反射裝置20及一光接收器30可實現(xiàn)精密機械所需的精確定位，且受環(huán)境影響較小。
可以理解，機械平臺10不限于方形平臺，也可為其它形狀，光源發(fā)生器101所發(fā)出的光線也可傾斜射出，該光接收器30的線性感測元件不限于線性CCD，也可以其它線性感測元件，例如CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導(dǎo)體)線性感測元件。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式定位裝置，用于實時監(jiān)測機械平臺的移動位置，其特征在于包括一光源發(fā)生器、一反射裝置及一光接收器，該光源發(fā)生器設(shè)置于一機械平臺上，用以產(chǎn)生一光線，該反射裝置用以反射光源發(fā)生器所產(chǎn)生的光線，該光接收器包括至少一線性感測元件，該線性感測元件接收反射裝置所反射的光線。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該光源發(fā)生器為一可發(fā)射準(zhǔn)直光線的光源。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該光源為激光光源外加一準(zhǔn)直透鏡。
4.如權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該反射裝置為二平面反射鏡，該二平面反射鏡分別設(shè)置機械平臺的兩側(cè)，且相對機械平臺具有一傾斜角度，用以反射光源發(fā)生器所發(fā)出的光線。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該線性感測元件設(shè)置于機械平臺一端。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該光學(xué)式定位裝置進一步包括一驅(qū)動部件，該驅(qū)動部件由一螺桿結(jié)構(gòu)、驅(qū)動馬達及一控制器構(gòu)成，所述驅(qū)動馬達與螺桿結(jié)構(gòu)一端相連，所述控制器與驅(qū)動馬達相連。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該機械平臺為方形平臺，該平臺下方具有一配合結(jié)構(gòu)，其可與驅(qū)動部件的螺桿結(jié)構(gòu)配合。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該光學(xué)接收器與一處理器相連，其可根據(jù)入射光線于線性感測元件上所處位置而感測出機械平臺所處位置，并將該訊息反饋給驅(qū)動部件的控制器。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該線性感測元件為線性互補金屬氧化物半導(dǎo)體感測器。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式定位裝置，其特征在于該線性感測元件為線性電荷耦合器件感測器。
全文摘要
一種光學(xué)式定位裝置，其包括一光源發(fā)生器、一反射裝置及一光接收器，該光源發(fā)生器設(shè)置于一機械平臺上，用以產(chǎn)生一光線，該反射裝置用以反射光源發(fā)生器所產(chǎn)生的光線，該光接收器包括至少一線性感測元件，該線性感測元件接收反射裝置所反射的光線。所述光學(xué)式定位裝置可實現(xiàn)精密機械所需的精確定位，且受環(huán)境影響較小。
文檔編號G01B11/03GK1948900SQ200510100358
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者邱文賜 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司