光柵尺中l(wèi)ed光源與光源座的粘接裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光柵尺制造領(lǐng)域，具體涉及一種光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光柵尺是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置，它在機(jī)床加工等多個(gè)方面有重要地位。光柵尺核心部件為主光柵與指示光柵兩個(gè)光柵，主光柵固定在尺殼上，指示光柵固定在讀數(shù)頭的指示光柵滑架上，光柵尺工作時(shí)，尺殼和讀數(shù)頭發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則主光柵與指示光柵發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，利用光的莫爾效應(yīng)，光電探測(cè)器接收到調(diào)制的光信號(hào)，其產(chǎn)生的調(diào)制的電信號(hào)中帶有兩光柵相對(duì)位置移動(dòng)信息，實(shí)現(xiàn)位置測(cè)量。
[0003]由于LED光源具有體積小、壽命長(zhǎng)、亮度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，通常采用LED光源作為光柵尺的照明光源。根據(jù)波長(zhǎng)、額定電流、額定功率、發(fā)散角、光譜曲線等相關(guān)參數(shù)挑選適合光柵尺使用的LED光源之后，設(shè)計(jì)相應(yīng)的準(zhǔn)直光源座，包括準(zhǔn)直透鏡及機(jī)械外殼件，也可以包括反射鏡等。在光柵尺的制作過(guò)程中，LED光源與所設(shè)計(jì)的準(zhǔn)直光源座的位置關(guān)系對(duì)光柵尺的性能影響極大，而目前的專(zhuān)利CN103148779A只解決了光柵尺中LED光源的工作電流調(diào)節(jié)問(wèn)題，對(duì)于LED光源與所設(shè)計(jì)的準(zhǔn)直光源座的位置關(guān)系沒(méi)有相應(yīng)研究，因此，設(shè)計(jì)一種光柵尺中LED光源與光源座調(diào)節(jié)與粘接裝置是制作高精度光柵尺的必要保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)LED光源與光源座相對(duì)位置精確的粘接的問(wèn)題，提出一種光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置及方法。
[0005]光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置，其包括固定支架1、LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2、主光柵4、指不光柵3、光電探測(cè)器5、信號(hào)處理模塊6、脈沖檢測(cè)模塊7、光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9、電腦8、準(zhǔn)直光源座10;其特征是，
[0006]所述準(zhǔn)直光源座10固定在固定支架I上，LED光源11固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2上，所述指示光柵3設(shè)置在準(zhǔn)直光源座10下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9連接，所述主光柵4設(shè)置在指示光柵3下方，所述光電探測(cè)器5設(shè)置在主光柵4下方，光電探測(cè)器5依次與信號(hào)處理模塊6、脈沖檢測(cè)模塊7和電腦8連接，點(diǎn)膠機(jī)12與電腦8連接。
[0007]所述的光電探測(cè)器5選用硅光電池。
[0008]所述的LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2由六維位移調(diào)整臺(tái)及LED光源夾具組成。
[0009]光柵尺中LED光源與光源座粘接方法，其特征是，該方法包括以下步驟:
[0010]第一步，將準(zhǔn)直光源座10固定在固定支架I上，LED光源11固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2上，指示光柵3設(shè)置在準(zhǔn)直光源座10下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9連接，主光柵4設(shè)置在指示光柵3下方，光電探測(cè)器5設(shè)置在主光柵4下方，光電探測(cè)器5依次與信號(hào)處理模塊6、脈沖檢測(cè)模塊7和電腦8連接，點(diǎn)膠機(jī)12與電腦8連接；
[0011]第二步，光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9帶動(dòng)指示光柵3勻速運(yùn)動(dòng)，LED光源11發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直光源座10準(zhǔn)直后，準(zhǔn)直光經(jīng)過(guò)指示光柵3與主光柵4形成莫爾條紋，光信號(hào)最終被光電探測(cè)器5所接收，光電探測(cè)器5將所得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理模塊6的處理，輸入到脈沖檢測(cè)模塊7，帶有LED光源的位置偏差信息的脈沖信號(hào)輸入電腦8中；
[0012]第三步，電腦8經(jīng)過(guò)對(duì)此脈沖信號(hào)的分析，進(jìn)而指導(dǎo)LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2對(duì)LED光源11進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0013]第四步，重復(fù)步驟二和步驟三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求時(shí)，電腦8對(duì)點(diǎn)膠機(jī)12下達(dá)指令對(duì)LED光源11與準(zhǔn)直光源座10進(jìn)行粘接。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，光源調(diào)整過(guò)程簡(jiǎn)單方便。LED光源調(diào)節(jié)模塊具有固定LED功能，同時(shí)可以將LED光源進(jìn)行前后、左右、上下、俯仰等多方面調(diào)節(jié)。采用機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)的同時(shí)，利用調(diào)制的光信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的電信號(hào)進(jìn)行配合輔助裝調(diào)，即根據(jù)調(diào)制電信號(hào)的信息，可知當(dāng)前位置下，LED光源的位置偏差，進(jìn)而可知應(yīng)該調(diào)節(jié)LED光源的哪個(gè)維度。該裝置操作方便，指令清楚，大大縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，從而保證了整個(gè)光柵尺的可靠性與精度。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明一種光柵尺中LED光源與光源座粘接方法的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖1所示，光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置，其包括:固定支架1、LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2、主光柵4、指示光柵3、光電探測(cè)器5、信號(hào)處理模塊6、脈沖檢測(cè)模塊7、光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9、電腦8、準(zhǔn)直光源座1。
[0019]所述準(zhǔn)直光源座10固定在固定支架I上，LED光源11固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2上，所述指示光柵3設(shè)置在準(zhǔn)直光源座10下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9連接，所述主光柵4設(shè)置在指示光柵3下方，所述光電探測(cè)器5設(shè)置在主光柵4下方，光電探測(cè)器5依次與信號(hào)處理模塊6、脈沖檢測(cè)模塊7和電腦8連接，點(diǎn)膠機(jī)12與電腦8連接。
[0020]光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9驅(qū)動(dòng)指示光柵3在測(cè)量方向上滑動(dòng)；LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2對(duì)LED光源的位置及角度進(jìn)行調(diào)節(jié);指示光柵3由透光和不透光部分組成，與刻劃待測(cè)鋼帶光柵滿(mǎn)足形成良好莫爾條紋信號(hào)的關(guān)系，刻線精度及黑白比均檢驗(yàn)合格，為該裝置的測(cè)量精度提供可靠保證。
[0021]LED光源11發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直光源座10準(zhǔn)直后，準(zhǔn)直光先照射到指示光柵3上，然后入射到主光柵4上，最終入射到光電探測(cè)器5上，光電探測(cè)器5產(chǎn)生的電信號(hào)被信號(hào)處理模塊6進(jìn)行放大和A/D轉(zhuǎn)換，電信號(hào)再經(jīng)過(guò)脈沖檢測(cè)模塊7產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)輸入電腦8中，電腦8通過(guò)脈沖的變化信息可得到LED光源11的位置偏差信息，進(jìn)而指導(dǎo)LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2對(duì)LED光源11進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0022]所述的光電探測(cè)器5選用硅光電池。
[0023]所述的LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2由六維位移調(diào)整臺(tái)及LED光源夾具組成。
[0024]如圖2所示，光柵尺中LED光源與光源座粘接方法，該方法包括以下步驟:
[0025]第一步，將準(zhǔn)直光源座10固定在固定支架I上，LED光源11固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2上，指示光柵3設(shè)置在準(zhǔn)直光源座10下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9連接，主光柵4設(shè)置在指示光柵3下方，光電探測(cè)器5設(shè)置在主光柵4下方，光電探測(cè)器5依次與信號(hào)處理模塊6、脈沖檢測(cè)模塊7和電腦8連接，點(diǎn)膠機(jī)12與電腦8連接。
[0026]第二步，光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9帶動(dòng)指示光柵3勻速運(yùn)動(dòng)，LED光源11發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直光源座10準(zhǔn)直后，準(zhǔn)直光經(jīng)過(guò)指示光柵3與主光柵4形成莫爾條紋，光信號(hào)最終被光電探測(cè)器5所接收，光電探測(cè)器5將所得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理模塊6的處理，輸入到脈沖檢測(cè)模塊7，帶有LED光源的位置偏差信息的脈沖信號(hào)輸入電腦8中。
[0027]第三步，電腦8經(jīng)過(guò)對(duì)此脈沖信號(hào)的分析，進(jìn)而指導(dǎo)LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2對(duì)LED光源11進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0028]第四步，重復(fù)步驟二和步驟三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求時(shí)，電腦8對(duì)點(diǎn)膠機(jī)12下達(dá)指令對(duì)LED光源11與準(zhǔn)直光源座10進(jìn)行粘接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置，其包括固定支架(I)、LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)、主光柵(4)、指示光柵(3)、光電探測(cè)器(5)、信號(hào)處理模塊(6)、脈沖檢測(cè)模塊(7)、光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)、電腦(8)、準(zhǔn)直光源座(1)和點(diǎn)膠機(jī)(12);其特征是， 所述準(zhǔn)直光源座(10)固定在固定支架(I)上，LED光源(11)固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)上，所述指示光柵(3)設(shè)置在準(zhǔn)直光源座(1)下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9連接，所述主光柵(4)設(shè)置在指示光柵(3)下方，所述光電探測(cè)器(5)設(shè)置在主光柵(4)下方，光電探測(cè)器(5)依次與信號(hào)處理模塊(6)、脈沖檢測(cè)模塊(7)和電腦(8)連接，點(diǎn)膠機(jī)(12)與電腦(8)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置，其特征是，所述的光電探測(cè)器(5)選用硅光電池。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置，其特征是，所述的LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)由六維位移調(diào)整臺(tái)及LED光源夾具組成。4.光柵尺中LED光源與光源座粘接方法，其特征是，該方法包括以下步驟: 第一步，將準(zhǔn)直光源座(10)固定在固定支架(I)上，LED光源(11)固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)上，指示光柵(3)設(shè)置在準(zhǔn)直光源座(10)下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9連接，主光柵(4)設(shè)置在指示光柵(3)下方，光電探測(cè)器(5)設(shè)置在主光柵(4)下方，光電探測(cè)器(5)依次與信號(hào)處理模塊(6)、脈沖檢測(cè)模塊(7)和電腦(8)連接，點(diǎn)膠機(jī)(12)與電腦(8)連接； 第二步，光柵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)帶動(dòng)指示光柵(3)勻速運(yùn)動(dòng)，LED光源(I I)發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直光源座(10)準(zhǔn)直后，準(zhǔn)直光經(jīng)過(guò)指示光柵(3)與主光柵(4)形成莫爾條紋，光信號(hào)最終被光電探測(cè)器(5)所接收，光電探測(cè)器(5)將所得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理模塊(6)的處理，輸入到脈沖檢測(cè)模塊(7)，帶有LED光源的位置偏差信息的脈沖信號(hào)輸入電腦(8)中； 第三步，電腦(8)經(jīng)過(guò)對(duì)此脈沖信號(hào)的分析，進(jìn)而指導(dǎo)LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)對(duì)LED光源(11)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 第四步，重復(fù)步驟二和步驟三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求時(shí)，電腦(8)對(duì)點(diǎn)膠機(jī)(12)下達(dá)指令對(duì)LED光源(11)與準(zhǔn)直光源座(1)進(jìn)行粘接。
【專(zhuān)利摘要】光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置及方法，屬于光柵尺制造領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)LED光源與光源座相對(duì)位置精確的粘接的問(wèn)題，準(zhǔn)直光源座固定在固定支架上，LED光源固定在LED光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，所述指示光柵設(shè)置在準(zhǔn)直光源座下方，且與所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，所述主光柵設(shè)置在指示光柵下方，所述光電探測(cè)器設(shè)置在主光柵下方，光電探測(cè)器依次與信號(hào)處理模塊、脈沖檢測(cè)模塊和電腦連接，點(diǎn)膠機(jī)與電腦連接；該裝置操作方便，指令清楚，大大縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，從而保證了整個(gè)光柵尺的可靠性與精度。
【IPC分類(lèi)】G01B11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105547150
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510967482
【發(fā)明人】孫竹, 喬棟, 李 燦, 孫強(qiáng)
【申請(qǐng)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
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日