光柵尺中led光源與光源座的粘接裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于光柵尺制造領域，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】
[0002]光柵尺是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置，它在機床加工等多個方面有重要地位。光柵尺核心部件為主光柵與指示光柵兩個光柵，主光柵固定在尺殼上，指示光柵固定在讀數頭的指示光柵滑架上，光柵尺工作時，尺殼和讀數頭發生相對運動，則主光柵與指示光柵發生相對運動，利用光的莫爾效應，光電探測器接收到調制的光信號，其產生的調制的電信號中帶有兩光柵相對位置移動信息，實現位置測量。
[0003]由于LED光源具有體積小、壽命長、亮度高等一系列優點，通常采用LED光源作為光柵尺的照明光源。根據波長、額定電流、額定功率、發散角、光譜曲線等相關參數挑選適合光柵尺使用的LED光源之后，設計相應的準直光源座，包括準直透鏡及機械外殼件，也可以包括反射鏡等。在光柵尺的制作過程中，LED光源與所設計的準直光源座的位置關系對光柵尺的性能影響極大，而目前的專利CN103148779A只解決了光柵尺中LED光源的工作電流調節問題，對于LED光源與所設計的準直光源座的位置關系沒有相應研究，因此，設計一種光柵尺中LED光源與光源座調節與粘接裝置是制作高精度光柵尺的必要保證。
【發明內容】
[0004]本發明為了解決現有技術無法實現LED光源與光源座相對位置精確的粘接的問題，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光源調節機構2、主光柵4、指不光柵3、光電探測器5、信號處理模塊6、脈沖檢測模塊7、光柵驅動機構9、電腦8、準直光源座10;其特征是，
[0006]所述準直光源座10固定在固定支架I上，LED光源11固定在LED光源調節機構2上，所述指示光柵3設置在準直光源座10下方，且與所述光柵調節機構9連接，所述主光柵4設置在指示光柵3下方，所述光電探測器5設置在主光柵4下方，光電探測器5依次與信號處理模塊6、脈沖檢測模塊7和電腦8連接，點膠機12與電腦8連接。
[0007]所述的光電探測器5選用硅光電池。
[0008]所述的LED光源調節機構2由六維位移調整臺及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光源調節機構2上，指示光柵3設置在準直光源座10下方，且與所述光柵調節機構9連接，主光柵4設置在指示光柵3下方，光電探測器5設置在主光柵4下方，光電探測器5依次與信號處理模塊6、脈沖檢測模塊7和電腦8連接，點膠機12與電腦8連接；
[0011]第二步，光柵驅動機構9帶動指示光柵3勻速運動，LED光源11發出的光經準直光源座10準直后，準直光經過指示光柵3與主光柵4形成莫爾條紋，光信號最終被光電探測器5所接收，光電探測器5將所得到的光信號轉化為電信號，通過信號處理模塊6的處理，輸入到脈沖檢測模塊7，帶有LED光源的位置偏差信息的脈沖信號輸入電腦8中；
[0012]第三步，電腦8經過對此脈沖信號的分析，進而指導LED光源調節機構2對LED光源11進行調節；
[0013]第四步，重復步驟二和步驟三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求時，電腦8對點膠機12下達指令對LED光源11與準直光源座10進行粘接。
[0014]本發明的有益效果:本裝置結構簡單，可靠性強，光源調整過程簡單方便。LED光源調節模塊具有固定LED功能，同時可以將LED光源進行前后、左右、上下、俯仰等多方面調節。采用機械結構進行精細調節的同時，利用調制的光信號轉換得到的電信號進行配合輔助裝調，即根據調制電信號的信息，可知當前位置下，LED光源的位置偏差，進而可知應該調節LED光源的哪個維度。該裝置操作方便，指令清楚，大大縮短調節時間，從而保證了整個光柵尺的可靠性與精度。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明一種光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置結構示意圖。
[0016]圖2是本發明一種光柵尺中LED光源與光源座粘接方法的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述。
[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光源調節機構2、主光柵4、指示光柵3、光電探測器5、信號處理模塊6、脈沖檢測模塊7、光柵驅動機構9、電腦8、準直光源座1。
[0019]所述準直光源座10固定在固定支架I上，LED光源11固定在LED光源調節機構2上，所述指示光柵3設置在準直光源座10下方，且與所述光柵調節機構9連接，所述主光柵4設置在指示光柵3下方，所述光電探測器5設置在主光柵4下方，光電探測器5依次與信號處理模塊6、脈沖檢測模塊7和電腦8連接，點膠機12與電腦8連接。
[0020]光柵驅動機構9驅動指示光柵3在測量方向上滑動；LED光源調節機構2對LED光源的位置及角度進行調節;指示光柵3由透光和不透光部分組成，與刻劃待測鋼帶光柵滿足形成良好莫爾條紋信號的關系，刻線精度及黑白比均檢驗合格，為該裝置的測量精度提供可靠保證。
[0021]LED光源11發出的光經準直光源座10準直后，準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器5上，光電探測器5產生的電信號被信號處理模塊6進行放大和A/D轉換，電信號再經過脈沖檢測模塊7產生相應的脈沖信號，脈沖信號輸入電腦8中，電腦8通過脈沖的變化信息可得到LED光源11的位置偏差信息，進而指導LED光源調節機構2對LED光源11進行調節。
[0022]所述的光電探測器5選用硅光電池。
[0023]所述的LED光源調節機構2由六維位移調整臺及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光源調節機構2上，指示光柵3設置在準直光源座10下方，且與所述光柵調節機構9連接，主光柵4設置在指示光柵3下方，光電探測器5設置在主光柵4下方，光電探測器5依次與信號處理模塊6、脈沖檢測模塊7和電腦8連接，點膠機12與電腦8連接。
[0026]第二步，光柵驅動機構9帶動指示光柵3勻速運動，LED光源11發出的光經準直光源座10準直后，準直光經過指示光柵3與主光柵4形成莫爾條紋，光信號最終被光電探測器5所接收，光電探測器5將所得到的光信號轉化為電信號，通過信號處理模塊6的處理，輸入到脈沖檢測模塊7，帶有LED光源的位置偏差信息的脈沖信號輸入電腦8中。
[0027]第三步，電腦8經過對此脈沖信號的分析，進而指導LED光源調節機構2對LED光源11進行調節。
[0028]第四步，重復步驟二和步驟三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求時，電腦8對點膠機12下達指令對LED光源11與準直光源座10進行粘接。
【主權項】
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光源調節機構(2)、主光柵(4)、指示光柵(3)、光電探測器(5)、信號處理模塊(6)、脈沖檢測模塊(7)、光柵驅動機構(9)、電腦(8)、準直光源座(1)和點膠機(12);其特征是， 所述準直光源座(10)固定在固定支架(I)上，LED光源(11)固定在LED光源調節機構(2)上，所述指示光柵(3)設置在準直光源座(1)下方，且與所述光柵調節機構9連接，所述主光柵(4)設置在指示光柵(3)下方，所述光電探測器(5)設置在主光柵(4)下方，光電探測器(5)依次與信號處理模塊(6)、脈沖檢測模塊(7)和電腦(8)連接，點膠機(12)與電腦(8)連接。2.根據權利要求1所述的光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置，其特征是，所述的光電探測器(5)選用硅光電池。3.根據權利要求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光源調節機構(2)由六維位移調整臺及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光源調節機構(2)上，指示光柵(3)設置在準直光源座(10)下方，且與所述光柵調節機構9連接，主光柵(4)設置在指示光柵(3)下方，光電探測器(5)設置在主光柵(4)下方，光電探測器(5)依次與信號處理模塊(6)、脈沖檢測模塊(7)和電腦(8)連接，點膠機(12)與電腦(8)連接； 第二步，光柵驅動機構(9)帶動指示光柵(3)勻速運動，LED光源(I I)發出的光經準直光源座(10)準直后，準直光經過指示光柵(3)與主光柵(4)形成莫爾條紋，光信號最終被光電探測器(5)所接收，光電探測器(5)將所得到的光信號轉化為電信號，通過信號處理模塊(6)的處理，輸入到脈沖檢測模塊(7)，帶有LED光源的位置偏差信息的脈沖信號輸入電腦(8)中； 第三步，電腦(8)經過對此脈沖信號的分析，進而指導LED光源調節機構(2)對LED光源(11)進行調節； 第四步，重復步驟二和步驟三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求時，電腦(8)對點膠機(12)下達指令對LED光源(11)與準直光源座(1)進行粘接。
【專利摘要】光柵尺中LED光源與光源座的粘接裝置及方法，屬于光柵尺制造領域，為了解決現有技術無法實現LED光源與光源座相對位置精確的粘接的問題，準直光源座固定在固定支架上，LED光源固定在LED光源調節機構上，所述指示光柵設置在準直光源座下方，且與所述光柵調節機構連接，所述主光柵設置在指示光柵下方，所述光電探測器設置在主光柵下方，光電探測器依次與信號處理模塊、脈沖檢測模塊和電腦連接，點膠機與電腦連接；該裝置操作方便，指令清楚，大大縮短調節時間，從而保證了整個光柵尺的可靠性與精度。
【IPC分類】G01B11/00
【公開號】CN105547150
【申請號】CN201510967482
【發明人】孫竹, 喬棟, 李 燦, 孫強
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月22日