本發(fā)明涉及一種光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，屬于光電測量。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)在的精密測量機構(gòu)及位移控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用光柵尺作為其核心部件，并且對光柵尺的精度和可靠性的要求也越來越高，致使光柵尺的生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)工藝不得不尋求新的提升方法。

2、光柵尺的核心部件由一對光柵副組成，分別是主光柵與指示光柵，光柵尺的主要工作原理就是利用主光柵與指示光柵的相對運動形成明暗相間的莫爾條紋，通過光電器件接收透過光柵副的光能量，通過電子學的模擬電路與數(shù)字電路對干擾信號進行過濾并對有效信號進行細分，從而進行位置測量。

3、光柵尺在生產(chǎn)過程中，指示光柵與主光柵之間的間隙會直接影響到莫爾條紋信號的質(zhì)量，從而影響光柵尺的精度?，F(xiàn)有的指示光柵粘接技術(shù)在一定程度上可以滿足指示光柵與指示光柵滑架的粘接與固定，但也存在以下問題：1.現(xiàn)有通過塞片來保證指示光柵與主光柵之間的間隙，在調(diào)節(jié)指示光柵的時候存在卡滯的現(xiàn)象；間隙塞片很薄，極易變形，變形后則無法保證間隙的均勻性；每次更換塞片都需要重新調(diào)節(jié)間隙機構(gòu)，不僅增加材料成本也增加時間成本。2.現(xiàn)有工裝不能顯示光柵副的間隙，操作時無法判斷是否合格，只能粘接完指示光柵之后檢測光柵副的間隙是否合格，導致成品率極低，且對操作人員的熟練度要求較高。3.現(xiàn)有工裝無法對指示光柵滑架進行快速精確裝夾，操作時間過長。4.現(xiàn)有工裝無法調(diào)節(jié)指示光柵滑架與主光柵的位置，當指示光柵滑架、主光柵與測量相機的相對位置發(fā)生變化時，需要重新對測量相機進行標定，費時費力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能快速準確指示并保證指示光柵與主光柵之間間隙的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置包括指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)，數(shù)顯千分表，指示光柵夾具，指示光柵滑架，滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)，光學成像系統(tǒng)；指示光柵夾具可在指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)上水平移動、轉(zhuǎn)動和垂直移動，由數(shù)顯千分表監(jiān)測其垂直方向的位置；主光柵被指示光柵滑架壓緊固定在滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)上，指示光柵滑架可在滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)上水平移動和轉(zhuǎn)動；指示光柵夾具可將裝夾在其下端的指示光柵伸入指示光柵滑架上粘接孔內(nèi)；光學成像系統(tǒng)可對指示光柵滑架上粘接孔區(qū)域進行成像。

3、所述的指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)包括帶有中央通孔的第一xy位移調(diào)節(jié)臺、第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺，以及z向位移臺；第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺設(shè)置在第一xy位移調(diào)節(jié)臺上，z向位移臺與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺固連；指示光柵夾具與z向位移臺的可移動部件連接，通過第一xy位移調(diào)節(jié)臺和第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺的中央通孔向下延伸，并可通過z向位移臺微調(diào)高度；數(shù)顯千分表固定在第一xy位移調(diào)節(jié)臺上。

4、所述的指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括高精度滑臺；高精度滑臺與可移動部件連接，并可相對于可移動部件垂直滑動，指示光柵夾具連接在高精度滑臺下面；可移動部件上設(shè)置上限位結(jié)構(gòu)和下限位結(jié)構(gòu)。

5、所述的指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括把手組件和帶有中央通孔的轉(zhuǎn)接板；把手組件與高精度滑臺固定連接，可通過把手組件將高精度滑臺抬起；轉(zhuǎn)接板固定在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺上，轉(zhuǎn)接板上設(shè)置停歇轉(zhuǎn)柄；停歇轉(zhuǎn)柄在停歇位置時，高精度滑臺落下時把手組件落在停歇轉(zhuǎn)柄上；當停歇轉(zhuǎn)柄位于非停歇位置時，高精度滑臺卡在可移動部件的下限位結(jié)構(gòu)上；數(shù)顯千分表的探頭與把手組件上表面接觸。

6、所述滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)包括帶有中央通孔的第二xy位移調(diào)節(jié)臺、第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺和轉(zhuǎn)接件，以及固定在轉(zhuǎn)接件上的兩個水平式定位夾鉗和兩個豎直式定位夾鉗；第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺設(shè)置在第二xy位移調(diào)節(jié)臺上，轉(zhuǎn)接件固定在第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺上；主光柵設(shè)置在轉(zhuǎn)接件上，指示光柵滑架通過兩個水平式定位夾鉗與兩個豎直式定位夾鉗壓緊在主光柵上。

7、所述滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括兩個墊塊和兩個壓緊固定塊；兩個墊塊固定在轉(zhuǎn)接件中央通孔的兩側(cè)，兩個壓緊固定塊分別將主光柵兩端壓緊固定在兩個墊塊上，兩個豎直式定位夾鉗分別固定在兩個墊塊上。

8、進一步，所述的兩個水平式定位夾鉗通過調(diào)節(jié)墊片固定在轉(zhuǎn)接件上。

9、所述光學成像系統(tǒng)包括連接件，三個調(diào)節(jié)螺絲，鏡頭調(diào)整架，遠心鏡頭和測量相機；三個調(diào)節(jié)螺絲與連接件連接；鏡頭調(diào)整架由三個調(diào)節(jié)螺絲支撐并可調(diào)節(jié)高度；遠心鏡頭安裝在鏡頭調(diào)整架上，遠心鏡頭下端連接測量相機。

10、本發(fā)明還包括支撐機構(gòu)；所述支撐機構(gòu)由帶有中央通孔的支撐座和底板構(gòu)成，支撐座固定在底板上；指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在支撐座上，滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在底板上面，光學成像系統(tǒng)安裝在底板下面。

11、本發(fā)明具有以下有益效果：

12、1、可以通過z向位移臺實時微調(diào)指示光柵高度并通過數(shù)顯千分表觀測指示光柵與主光柵之間的距離，能夠有效地保證兩者之間的間隙，成品率高，對操作人員的熟練度要求低。

13、2、通過四個定位夾鉗對指示光柵滑架施加夾緊力，模擬指示光柵滑架實際工作時的受力狀態(tài)，操作方便，重復精度高，可避免裝配時受力情況不一致所導致的間隙偏差問題。

14、3、通過高精度滑臺可以實現(xiàn)指示光柵夾具在z方向的快速移動，方便指示光柵的裝夾，提高了生產(chǎn)效率。

15、4、可通過滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)指示光柵滑架與主光柵在測量相機視場中的位置，方便測量相機對位置進行標定，且當指示光柵滑架、主光柵與測量相機的相對位置發(fā)生變化時，不需要重新對測量相機進行標定，省時省力，提高了指示光柵粘接的生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于包括指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)(1)，數(shù)顯千分表(2)，指示光柵夾具(3)，指示光柵滑架(4)，滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)(5)，光學成像系統(tǒng)(6)；指示光柵夾具可在指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)上水平移動、轉(zhuǎn)動和垂直移動，由數(shù)顯千分表監(jiān)測其垂直方向的位置；主光柵(8)被指示光柵滑架壓緊固定在滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)上，指示光柵滑架可在滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)上水平移動和轉(zhuǎn)動；指示光柵夾具可將裝夾在其下端的指示光柵(9)伸入指示光柵滑架上粘接孔(41)內(nèi)；光學成像系統(tǒng)可對指示光柵滑架上粘接孔區(qū)域進行成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述的指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)包括帶有中央通孔的第一xy位移調(diào)節(jié)臺(11)、第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺(12)，以及z向位移臺(13)；第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺設(shè)置在第一xy位移調(diào)節(jié)臺上，z向位移臺與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺固連；指示光柵夾具與z向位移臺的可移動部件(131)連接，通過第一xy位移調(diào)節(jié)臺和第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺的中央通孔向下延伸，并可通過z向位移臺微調(diào)高度；數(shù)顯千分表固定在第一xy位移調(diào)節(jié)臺上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述的指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括高精度滑臺(14)；高精度滑臺與可移動部件連接，并可相對于可移動部件垂直滑動，指示光柵夾具連接在高精度滑臺下面；可移動部件上設(shè)置上限位結(jié)構(gòu)和下限位結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述的指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括把手組件(15)和帶有中央通孔的轉(zhuǎn)接板(16)；把手組件與高精度滑臺固定連接，可通過把手組件將高精度滑臺抬起；轉(zhuǎn)接板固定在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺上，轉(zhuǎn)接板上設(shè)置停歇轉(zhuǎn)柄(161)；停歇轉(zhuǎn)柄在停歇位置時，高精度滑臺落下時把手組件落在停歇轉(zhuǎn)柄上；當停歇轉(zhuǎn)柄位于非停歇位置時，高精度滑臺卡在可移動部件的下限位結(jié)構(gòu)上；數(shù)顯千分表的探頭與把手組件上表面接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)包括帶有中央通孔的第二xy位移調(diào)節(jié)臺(51)、第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺(52)和轉(zhuǎn)接件(53)，以及固定在轉(zhuǎn)接件上的兩個水平式定位夾鉗(54)和兩個豎直式定位夾鉗(55)；第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺設(shè)置在第二xy位移調(diào)節(jié)臺上，轉(zhuǎn)接件固定在第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)臺上；主光柵(8)設(shè)置在轉(zhuǎn)接件上，指示光柵滑架通過兩個水平式定位夾鉗與兩個豎直式定位夾鉗壓緊在主光柵上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括兩個墊塊(56)和兩個壓緊固定塊(57)；兩個墊塊固定在轉(zhuǎn)接件中央通孔的兩側(cè)，兩個壓緊固定塊分別將主光柵兩端壓緊固定在兩個墊塊上，兩個豎直式定位夾鉗分別固定在兩個墊塊上。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述的兩個水平式定位夾鉗通過調(diào)節(jié)墊片(58)固定在轉(zhuǎn)接件上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于所述光學成像系統(tǒng)包括連接件(61)，三個調(diào)節(jié)螺絲(62)，鏡頭調(diào)整架(63)，遠心鏡頭(64)和測量相機(65)；三個調(diào)節(jié)螺絲與連接件連接；鏡頭調(diào)整架由三個調(diào)節(jié)螺絲支撐并可調(diào)節(jié)高度；遠心鏡頭安裝在鏡頭調(diào)整架上，遠心鏡頭下端連接測量相機。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，其特征在于還包括(7)；所述支撐機構(gòu)由帶有中央通孔的支撐座(71)和底板(72)構(gòu)成，支撐座固定在底板上；指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在支撐座上，滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在底板上面，光學成像系統(tǒng)安裝在底板下面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種光柵尺指示光柵粘接間隙的保證裝置，該裝置中指示光柵夾具可在指示光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)上水平移動、轉(zhuǎn)動和垂直移動，由數(shù)顯千分表監(jiān)測其垂直方向的位置；主光柵被指示光柵滑架壓緊固定在滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)上，指示光柵滑架可在滑架調(diào)節(jié)機構(gòu)上水平移動和轉(zhuǎn)動；指示光柵夾具可將裝夾在其下端的指示光柵伸入指示光柵滑架上粘接孔內(nèi)；光學成像系統(tǒng)可對指示光柵滑架上粘接孔區(qū)域進行成像。本發(fā)明能夠有效地保證兩者之間的間隙，成品率高，對操作人員的熟練度要求低。

技術(shù)研發(fā)人員：于淼,喬棟,盧欣霽
受保護的技術(shù)使用者：蘇州艾拉托斯測量技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17