CN105547150B - 光栅尺中led光源与光源座的粘接装置及方法 - Google Patents

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Abstract

光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置及方法，属于光栅尺制造领域，为了解决现有技术无法实现LED光源与光源座相对位置精确的粘接的问题，准直光源座固定在固定支架上，LED光源固定在LED光源调节机构上，所述指示光栅设置在准直光源座下方，且与所述光栅调节机构连接，所述主光栅设置在指示光栅下方，所述光电探测器设置在主光栅下方，光电探测器依次与信号处理模块、脉冲检测模块和电脑连接，点胶机与电脑连接；该装置操作方便，指令清楚，大大缩短调节时间，从而保证了整个光栅尺的可靠性与精度。

Description

光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置及方法
技术领域
本发明属于光栅尺制造领域，具体涉及一种光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置及方法。
背景技术
光栅尺是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，它在机床加工等多个方面有重要地位。光栅尺核心部件为主光栅与指示光栅两个光栅，主光栅固定在尺壳上，指示光栅固定在读数头的指示光栅滑架上，光栅尺工作时，尺壳和读数头发生相对运动，则主光栅与指示光栅发生相对运动，利用光的莫尔效应，光电探测器接收到调制的光信号，其产生的调制的电信号中带有两光栅相对位置移动信息，实现位置测量。
由于LED光源具有体积小、寿命长、亮度高等一系列优点，通常采用LED光源作为光栅尺的照明光源。根据波长、额定电流、额定功率、发散角、光谱曲线等相关参数挑选适合光栅尺使用的LED光源之后，设计相应的准直光源座，包括准直透镜及机械外壳件，也可以包括反射镜等。在光栅尺的制作过程中，LED光源与所设计的准直光源座的位置关系对光栅尺的性能影响极大，而目前的专利CN103148779A只解决了光栅尺中LED光源的工作电流调节问题，对于LED光源与所设计的准直光源座的位置关系没有相应研究，因此，设计一种光栅尺中LED光源与光源座调节与粘接装置是制作高精度光栅尺的必要保证。
发明内容
本发明为了解决现有技术无法实现LED光源与光源座相对位置精确的粘接的问题，提出一种光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置及方法。
光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置，其包括固定支架1、LED光源调节机构2、主光栅4、指示光栅3、光电探测器5、信号处理模块6、脉冲检测模块7、光栅驱动机构9、电脑8、准直光源座10；其特征是，
所述准直光源座10固定在固定支架1上，LED光源11固定在LED光源调节机构2上，所述指示光栅3设置在准直光源座10下方，且与所述光栅调节机构9连接，所述主光栅4设置在指示光栅3下方，所述光电探测器5设置在主光栅4下方，光电探测器5依次与信号处理模块6、脉冲检测模块7和电脑8连接，点胶机12与电脑8连接。
所述的光电探测器5选用硅光电池。
所述的LED光源调节机构2由六维位移调整台及LED光源夹具组成。
光栅尺中LED光源与光源座粘接方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
第一步，将准直光源座10固定在固定支架1上，LED光源11固定在LED光源调节机构2上，指示光栅3设置在准直光源座10下方，且与所述光栅调节机构9连接，主光栅4设置在指示光栅3下方，光电探测器5设置在主光栅4下方，光电探测器5依次与信号处理模块6、脉冲检测模块7和电脑8连接，点胶机12与电脑8连接；
第二步，光栅驱动机构9带动指示光栅3匀速运动，LED光源11发出的光经准直光源座10准直后，准直光经过指示光栅3与主光栅4形成莫尔条纹，光信号最终被光电探测器5所接收，光电探测器5将所得到的光信号转化为电信号，通过信号处理模块6的处理，输入到脉冲检测模块7，带有LED光源的位置偏差信息的脉冲信号输入电脑8中；
第三步，电脑8经过对此脉冲信号的分析，进而指导LED光源调节机构2对LED光源11进行调节；
第四步，重复步骤二和步骤三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求时，电脑8对点胶机12下达指令对LED光源11与准直光源座10进行粘接。
本发明的有益效果：本装置结构简单，可靠性强，光源调整过程简单方便。LED光源调节模块具有固定LED功能，同时可以将LED光源进行前后、左右、上下、俯仰等多方面调节。采用机械结构进行精细调节的同时，利用调制的光信号转换得到的电信号进行配合辅助装调，即根据调制电信号的信息，可知当前位置下，LED光源的位置偏差，进而可知应该调节LED光源的哪个维度。该装置操作方便，指令清楚，大大缩短调节时间，从而保证了整个光栅尺的可靠性与精度。
附图说明
图1是本发明一种光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置结构示意图。
图2是本发明一种光栅尺中LED光源与光源座粘接方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
如图1所示，光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置，其包括：固定支架1、LED光源调节机构2、主光栅4、指示光栅3、光电探测器5、信号处理模块6、脉冲检测模块7、光栅驱动机构9、电脑8、准直光源座10。
所述准直光源座10固定在固定支架1上，LED光源11固定在LED光源调节机构2上，所述指示光栅3设置在准直光源座10下方，且与所述光栅调节机构9连接，所述主光栅4设置在指示光栅3下方，所述光电探测器5设置在主光栅4下方，光电探测器5依次与信号处理模块6、脉冲检测模块7和电脑8连接，点胶机12与电脑8连接。
光栅驱动机构9驱动指示光栅3在测量方向上滑动；LED光源调节机构2对LED光源的位置及角度进行调节；指示光栅3由透光和不透光部分组成，与刻划待测钢带光栅满足形成良好莫尔条纹信号的关系，刻线精度及黑白比均检验合格，为该装置的测量精度提供可靠保证。
LED光源11发出的光经准直光源座10准直后，准直光先照射到指示光栅3上，然后入射到主光栅4上，最终入射到光电探测器5上，光电探测器5产生的电信号被信号处理模块6进行放大和A/D转换，电信号再经过脉冲检测模块7产生相应的脉冲信号，脉冲信号输入电脑8中，电脑8通过脉冲的变化信息可得到LED光源11的位置偏差信息，进而指导LED光源调节机构2对LED光源11进行调节。
所述的光电探测器5选用硅光电池。
所述的LED光源调节机构2由六维位移调整台及LED光源夹具组成。
如图2所示，光栅尺中LED光源与光源座粘接方法，该方法包括以下步骤：
第一步，将准直光源座10固定在固定支架1上，LED光源11固定在LED光源调节机构2上，指示光栅3设置在准直光源座10下方，且与所述光栅调节机构9连接，主光栅4设置在指示光栅3下方，光电探测器5设置在主光栅4下方，光电探测器5依次与信号处理模块6、脉冲检测模块7和电脑8连接，点胶机12与电脑8连接。
第二步，光栅驱动机构9带动指示光栅3匀速运动，LED光源11发出的光经准直光源座10准直后，准直光经过指示光栅3与主光栅4形成莫尔条纹，光信号最终被光电探测器5所接收，光电探测器5将所得到的光信号转化为电信号，通过信号处理模块6的处理，输入到脉冲检测模块7，带有LED光源的位置偏差信息的脉冲信号输入电脑8中。
第三步，电脑8经过对此脉冲信号的分析，进而指导LED光源调节机构2对LED光源11进行调节。
第四步，重复步骤二和步骤三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求时，电脑8对点胶机12下达指令对LED光源11与准直光源座10进行粘接。

Claims (4)

1.光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置，其包括固定支架(1)、LED光源调节机构(2)、主光栅(4)、指示光栅(3)、光电探测器(5)、信号处理模块(6)、脉冲检测模块(7)、光栅驱动机构(9)、电脑(8)、准直光源座(10)和点胶机(12)；其特征是，
所述准直光源座(10)固定在固定支架(1)上，LED光源(11)固定在LED光源调节机构(2)上，所述指示光栅(3)设置在准直光源座(10)下方，且与所述光栅驱动机构(9)连接，所述主光栅(4)设置在指示光栅(3)下方，所述光电探测器(5)设置在主光栅(4)下方，光电探测器(5)依次与信号处理模块(6)、脉冲检测模块(7)和电脑(8)连接，点胶机(12)与电脑(8)连接。
2.根据权利要求1所述的光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置，其特征是，所述的光电探测器(5)选用硅光电池。
3.根据权利要求1所述的光栅尺中LED光源与光源座的粘接装置，其特征是，所述的LED光源调节机构(2)由六维位移调整台及LED光源夹具组成。
4.光栅尺中LED光源与光源座粘接方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
第一步，将准直光源座(10)固定在固定支架(1)上，LED光源(11)固定在LED光源调节机构(2)上，指示光栅(3)设置在准直光源座(10)下方，且与光栅驱动机构(9)连接，主光栅(4)设置在指示光栅(3)下方，光电探测器(5)设置在主光栅(4)下方，光电探测器(5)依次与信号处理模块(6)、脉冲检测模块(7)和电脑(8)连接，点胶机(12)与电脑(8)连接；
第二步，光栅驱动机构(9)带动指示光栅(3)匀速运动，LED光源(11)发出的光经准直光源座(10)准直后，准直光经过指示光栅(3)与主光栅(4)形成莫尔条纹，光信号最终被光电探测器(5)所接收，光电探测器(5)将所得到的光信号转化为电信号，通过信号处理模块(6)的处理，输入到脉冲检测模块(7)，带有LED光源的位置偏差信息的脉冲信号输入电脑(8)中；
第三步，电脑(8)经过对此脉冲信号的分析，进而指导LED光源调节机构(2)对LED光源(11)进行调节；
第四步，重复步骤二和步骤三，如果LED光源的位置偏差信息符合要求时，电脑(8)对点胶机(12)下达指令对LED光源(11)与准直光源座(10)进行粘接。
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