CN114894100B - 位移检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种位移检测装置，包括线阵图像传感器和标尺，标尺包括沿位移检测方向均匀、交替地排列有第一检测单元和第二检测单元；第一检测单元的第一条形码的条空中心点连线的延长线C1C1’与第一检测单元的第一位置条的夹角为θ；第二检测单元的第二条形码的条空中心点连线的延长线C2C2’与第二检测单元的第二位置条的夹角等于θ；第一位置条与第二位置条平行，与第一条形码、第二条形码的条空和位移检测方向垂直；第一位置条和第二位置条的宽度不相等；线阵图像传感器的扫描线落在标尺上并且与第一位置条的夹角等于θ，0°<θ<60°。

Description

位移检测装置

技术领域

本发明属于位移测量技术领域，涉及一种线阵图像传感器和标尺构成的位移检测装置。

背景技术

申请号CN201911201902.0方案中，位移线与位移检测方向既不垂直也不平行，在传统工艺制作位移线时，因X轴和Y轴同时量化进给，使得位移线边沿存在阶梯形毛刺，直接影响了位移检测精度。

发明内容

为了解决上述问题，本申请发明内容如下：

一种位移检测装置，包括线阵图像传感器和标尺，在所述标尺上沿位移检测方向均匀、交替地排列有第一检测单元和第二检测单元；所述第一检测单元包括第一位置条和第一条形码，所述第一位置条与位移检测方向垂直，所述第一条形码的条空与位移检测方向平行，所述第一条形码的条空中心点连线的延长线C1C1’与所述第一位置条的夹角为θ，并且C1C1’过所述第一位置条的中心点O1，所述第一条形码的码值代表所述第一位置条的序号；所述第二检测单元包括第二位置条和第二条形码，所述第二位置条与位移检测方向垂直，所述第二条形码的条空与位移检测方向平行，所述第二条形码的条空中心点连线的延长线C2C2’与所述第二位置条的夹角等于θ，并且C2C2’过所述第二位置条的中心点O2，所述第二条形码的码值代表所述第二位置条的序号；所述第一位置条的宽度与所述第二位置条的宽度不相等；所述第一位置条和所述第二位置条的高度为H，并且所述第一位置条和所述第二位置条的间距小于H*tan（θ），所述第一条形码和所述第二条形码的条空长度大于H*tan（θ）；所述线阵图像传感器与所述标尺沿位移检测方向作相对运动，并且所述线阵图像传感器的扫描线落在所述标尺上，所述扫描线与所述第一位置条的夹角等于θ，0°<θ<60°；在位移检测范围内任意位置上，所述扫描线与所述第一位置条和/或所述第二位置条相交，同时与所述第一条形码和/或所述第二条形码的条空相交。

作为本方案进一步的改进，所述标尺沿位移检测方向至少有一个面为平面。

作为本方案进一步的改进，所述标尺沿位移检测方向至少有一个面为柱面。

有益效果

本申请方案中，由于第一位置条和第二位置条与位移检测方向垂直，用传统工艺制作位置条时只有Y轴量化进给，因此消除了位置条边沿的阶梯毛刺，整体上提高了位移检测精度。

附图说明

附图只为便于原理性说明，不作为限制本申请的权利要求范围。

附图1是第一检测单元和第二检测单元的结构原理示意图；

附图2是位移检测装置结构原理示意图。

具体实施例

下面结合附图，说明本申请的具体实施例。

一种位移检测装置， 如附图2所示，包括标尺1和线阵图像传感器2，所述标尺1为长方体，包括第一检测单元11和第二检测单元12，在所述标尺1上，所述第一检测单元11和所述第二检测单元12沿位移检测方向均匀、交替地排列。

如附图1所示，所述第一检测单元11包括第一位置条111和第一条形码112，所述第一位置条111的宽度为0.2mm，高度为5.6mm，所述第一位置条111与所述第一条形码112的条空和位移检测方向垂直，所述第一条形码112为自然二进制码，其每个条空宽度为0.2mm，长度为1.5mm；所述第一条形码112条空中心点连线的延长线C1C1’过所述第一位置条111的中心点O1，并且该延长线C1C1’与所述第一位置条111的夹角θ=13.9°，所述第一条形码112的码值代表所述第一位置条111的序号。

如附图1所示，所述第二检测单元12包括第二位置条121和第二条形码122，所述第二位置条121的宽度为0.4mm，高度为5.6mm，所述第二位置条121与所述第二条形码122的条空和位移检测方向垂直，所述第二条形码122为自然二进制码，其每个条空宽度为0.2mm，长度为1.5mm；所述第二条形码122条空中心点连线的延长线C2C2’过所述第二位置条121的中心点O2，并且该延长线C2C2’与所述第二位置条121的夹角也为θ=13.9°，所述第二条形码122的码值代表所述第二位置条121的序号。

为了辨识所述第一位置条111和所述第二位置条121，它们的条宽应相差一倍或一倍以上。

所述第一位置条111与所述第二位置条121相互平行，它们的间距为1mm。

所述线阵图像传感器2包括一个美国CMOS公司产图像传感芯片C116和一根日本三菱公司产自聚焦透镜EZ2，所述线阵图像传感器2物距点的连线称为扫描线21。

如附图2所示，所述线阵图像传感器2与所述标尺1沿位移检测方向作直线运动，用于线位移检测；所述扫描线21落在所述标尺1上，所述扫描线21与所述延长线C1C1’相互平行，在位移检测范围内任意位置，所述扫描线21与所述第一位置条111和/或所述第二位置条121相交，同时也与所述第一条形码112的条空和/或所述第二条形码122的条空相交。

上述具体实施例只是本发明思想的一个方面，本领域一般技术人员在显而易见地作出修改得到的其他方案，应该在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (3)

1.位移检测装置，包括线阵图像传感器和标尺，其特征在于，在所述标尺上沿位移检测方向均匀、交替地排列有第一检测单元和第二检测单元；所述第一检测单元包括第一位置条和第一条形码，所述第一位置条与位移检测方向垂直，所述第一条形码的条空与位移检测方向平行，所述第一条形码的条空中心点连线的延长线C1C1’与所述第一位置条的夹角为θ，并且C1C1’过所述第一位置条的中心点O1，所述第一条形码的码值代表所述第一位置条的序号；所述第二检测单元包括第二位置条和第二条形码，所述第二位置条与位移检测方向垂直，所述第二条形码的条空与位移检测方向平行，所述第二条形码的条空中心点连线的延长线C2C2’与所述第二位置条的夹角等于θ，并且C2C2’过所述第二位置条的中心点O2，所述第二条形码的码值代表所述第二位置条的序号；所述第一位置条的宽度与所述第二位置条的宽度不相等；所述第一位置条和所述第二位置条的高度为H，并且所述第一位置条和所述第二位置条的间距小于H*tan（θ），所述第一条形码和所述第二条形码的条空长度大于H*tan（θ）；所述线阵图像传感器与所述标尺沿位移检测方向作相对运动，并且所述线阵图像传感器的扫描线落在所述标尺上，所述扫描线与所述第一位置条的夹角等于θ，0°<θ<60°；在位移检测范围内任意位置上，所述扫描线与所述第一位置条和/或所述第二位置条相交，同时与所述第一条形码和/或所述第二条形码的条空相交。

2.根据权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，所述标尺沿位移检测方向至少有一个面为平面。

3.根据权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，所述标尺沿位移检测方向至少有一个面为柱面。

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