一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，尤其是一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺主要用于數(shù)控銑床、加工中心、鏜床、車(chē)床和磨床，直線(xiàn)光柵尺的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良，因無(wú)機(jī)械接觸，運(yùn)動(dòng)速度高，幾乎是所有進(jìn)給軸為伺服控制環(huán)控制的機(jī)器和設(shè)備的最佳選擇，能夠滿(mǎn)足進(jìn)給軸高動(dòng)態(tài)性能要求。
[0003 ]市場(chǎng)常用的光柵尺幾乎均為國(guó)外少數(shù)幾種品牌所占領(lǐng)，常用柵距為40μηι和20μηι，少數(shù)精度要求超高的情況下，柵距達(dá)到8μπι。多采用光學(xué)成像掃描或光學(xué)干涉掃描法，生成周期性TTL或正弦波電壓位置信號(hào)，再由讀數(shù)頭電路細(xì)分，4倍頻、5倍頻或10倍頻至最高Ιμπι精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提出一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，解決數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺因蝕刻?hào)啪噙^(guò)小(高要求機(jī)床甚至小于8μπι)而導(dǎo)致制造難度大、光學(xué)成像邊界模糊、抗污染能力低而報(bào)警的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，包括讀數(shù)頭和柵尺，其特征在于:所述的柵尺具有兩排柵線(xiàn)，分別為第一排柵線(xiàn)和第二排柵線(xiàn);所述的第一排柵線(xiàn)為每等距離刻度;所述的第二排柵線(xiàn)也為等距離刻度且第二排柵線(xiàn)的刻度距離大于第一排柵線(xiàn)的刻度距離;所述的第一排柵線(xiàn)與第二排柵線(xiàn)之間為脈沖。
[0006]進(jìn)一步的說(shuō)，本實(shí)用新型所述的第一排柵線(xiàn)每ΙΟΟμπι距離刻度一個(gè)柵線(xiàn)；所述的第二排柵線(xiàn)每IlOMi距離刻度一個(gè)柵線(xiàn);所述的脈沖每ΙΙΟμπι出現(xiàn)一個(gè)，作為O位脈沖。
[0007]再進(jìn)一步的說(shuō)，本實(shí)用新型所述的讀數(shù)頭在柵尺上自左向右或自右向左移動(dòng)。
[0008]本實(shí)用新型采用AB相雙排ΙΟΟμπι柵距并錯(cuò)位ΙΟμπι的方法，有效工作柵距為1ymi制造難度大為降低，有效提高抗油水污染能力，光電池組產(chǎn)生的脈沖信號(hào)抗干擾性較強(qiáng)，具有較高的新穎性和創(chuàng)造性;具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]I)光柵尺蝕刻?hào)啪啻螅子谥圃欤?br>[0011 ] 2)光學(xué)成像邊界清晰，電信號(hào)較強(qiáng)；
[0012]3)有效計(jì)量柵距I Oym，1倍頻細(xì)分精度Ιμπι，精度高；
[0013]4)工作可靠，采用工業(yè)控制中的成熟芯片，性能穩(wěn)定；
[0014]5)抗干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)快；
[0015]6)抗污染能力強(qiáng)，有效降低故障率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]圖1是本實(shí)用新型雙排法蝕刻光柵線(xiàn)原理圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型AB相脈沖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0020]如圖1-2所示，一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，第一排為A排，每ΙΟΟμπι距離刻度一個(gè)柵線(xiàn)，第二排為B排，B排每ΙΙΟμπι距離刻度一個(gè)柵線(xiàn)。中間柵線(xiàn)為Z脈沖，每ΙΙΟμπι出現(xiàn)一個(gè)Z脈沖，作為O位脈沖，便于機(jī)床記錄絕對(duì)位置與回零操作。
[0021 ] 讀數(shù)頭光學(xué)成像原理圖為:LED光源由外部+5V供電，光線(xiàn)經(jīng)聚光鏡聚光后，透過(guò)掃描掩膜，和測(cè)量基準(zhǔn)(光柵尺)兩排錯(cuò)位光柵和零點(diǎn)柵格照到光電池組上，產(chǎn)生位置脈沖信號(hào)。此信號(hào)再輸送到機(jī)床NC中處理成絕對(duì)位置和增量位置。
[0022]O位時(shí)第一個(gè)AB脈沖相差ΙΟμπι，第二個(gè)AB脈沖相差20μπι，第三個(gè)AB脈沖相差30μπι，以此類(lèi)推，此時(shí)，位置記第一個(gè)AB脈沖差值，即ΙΟμπι。
[0023]讀數(shù)頭右移ΙΟμπι時(shí)，第二個(gè)AB脈沖相差ΙΟμπι，第三個(gè)AB脈沖相差20μπι，第四個(gè)AB脈沖相差30μηι，以此類(lèi)推，此時(shí)，位置記第二個(gè)AB脈沖差值，S卩ΙΟμπι。
[0024]讀數(shù)頭再右移ΙΟμπι時(shí)，第三個(gè)AB脈沖相差ΙΟμπι，第四個(gè)AB脈沖相差20μπι，第五個(gè)AB脈沖相差30μπι，以此類(lèi)推，此時(shí)，位置記第三個(gè)AB脈沖差值，即ΙΟμπι。
[0025]即，從O位起，讀數(shù)頭每右移ΙΟμπι，分別計(jì)第1、2、3、4.……個(gè)AB脈沖，保證光學(xué)計(jì)量精度為I Ομπι。再由讀數(shù)頭電路細(xì)分，1倍頻至Ιμπι計(jì)量精度。
[0026]如讀數(shù)頭左移，情況類(lèi)似。
[0027]本實(shí)用新型采用新型光柵設(shè)計(jì)形式，在柵距為ΙΟΟμπι的情況下，可達(dá)到ΙΟμπι柵距的同等精度效果，且因柵距相對(duì)較大，光學(xué)成像清淅，光柵尺抗污染的能力大大加強(qiáng)，極大地減少了故障率。
[0028]以上說(shuō)明書(shū)中描述的只是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說(shuō)明不對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)后可以對(duì)以前所述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，包括讀數(shù)頭和柵尺，其特征在于:所述的柵尺具有兩排柵線(xiàn)，分別為第一排柵線(xiàn)和第二排柵線(xiàn);所述的第一排柵線(xiàn)為等距離刻度;所述的第二排柵線(xiàn)也為等距離刻度且第二排柵線(xiàn)的刻度距離大于第一排柵線(xiàn)的刻度距離;所述的第一排柵線(xiàn)與第二排柵線(xiàn)之間為脈沖。2.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，其特征在于:所述的第一排柵線(xiàn)每ΙΟΟμπι距離刻度一個(gè)柵線(xiàn);所述的第二排柵線(xiàn)每I ΙΟμπι距離刻度一個(gè)柵線(xiàn);所述的脈沖每110μπι出現(xiàn)一個(gè)，作為O位脈沖。3.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，其特征在于:所述的讀數(shù)頭在柵尺上自左向右或自右向左移動(dòng)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)光柵尺，包括讀數(shù)頭和柵尺，其特征在于：所述的柵尺具有兩排柵線(xiàn)，分別為第一排柵線(xiàn)和第二排柵線(xiàn)；所述的第一排柵線(xiàn)為每等距離刻度；所述的第二排柵線(xiàn)也為等距離刻度且第二排柵線(xiàn)的刻度距離大于第一排柵線(xiàn)的刻度距離；所述的第一排柵線(xiàn)與第二排柵線(xiàn)之間為脈沖。本實(shí)用新型采用AB相雙排100μm柵矩并錯(cuò)位10μm的方法，有效工作柵矩為10μm，使制造難度大為降低，有效提高抗油水污染能力，光電池組產(chǎn)生的脈沖信號(hào)抗干擾性較強(qiáng)，具有較高的新穎性和創(chuàng)造性；具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】B23Q17/24
【公開(kāi)號(hào)】CN205309931
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521137145
【發(fā)明人】潘天堂, 陳新, 岳興蓮, 陳加平
【申請(qǐng)人】常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日