CN115615336B - 一种光栅式自定位测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光栅式自定位测距装置，所述光栅式自定位测距装置包括：机构固定架，所述机构固定架上设有移动组件，所述移动组件包括有滑杆、滑块、两个限位塞和转接板，所述滑杆设置在机构固定架上，所述滑块滑动安装在滑杆上，两个限位塞分别设置在滑杆的两端上，所述转接板设置在滑块上，所述转接板与滑块通过四个沉头螺丝连接；所述转接板上设有读数电路板，所述读数电路板头朝下设置，所述读数电路板上设置有三组“U”型读数头。本发明提供的光栅式自定位测距装置操作简单，可以使测距结构独立运行与模块化运行，便于后期拆卸和维护，运用方便灵活的优点，同时通过第一读数头至第三读数头以及伸缩部件的配合，极大提高了使用寿命。

Description

一种光栅式自定位测距装置

技术领域

本发明属于光栅式自定位测距装置技术领域，尤其涉及一种光栅式自定位测距装置。

背景技术

光栅技术目前已广泛应用于精密测长、测角等光电仪器中。一般激光测量方式主要是利用激光测距仪测量，主要有两种，脉冲法和相位法。脉冲法通过测量激光器发出光脉冲的时刻和光脉冲到达目标并由目标返回接收机的时间差计算出目标距离。相位法是利用发射连续激光信号和接收信号之间的相位差所含有的距离信息来实现对目标距离的测量。然而传统的光栅主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成，是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件，此种结构测距精度不高，无法独立运行，同时对于后期的维护存在困难。而且，光栅尺价格昂贵，特别是对于定制的标尺光栅，其出现异常情况时，需要等待较长的时间进行定制购买，使得维修成本增加，而在例如机床等精密仪器中，即使短暂的停工，也会导致严重的损失。

因此，有必要提供一种新的光栅式自定位测距装置解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种光栅式自定位测距装置，可以使测距结构独立运行与模块化运行，进而可以为后期的拆卸和维护提高便利，进而可以达到适配性强，运用方便灵活，而且能够配合一个光栅条的不同位置进行测量，在其中一个出现缺陷时，能够利用同一光栅条不同位置的另一个的波形进行拟合修复，即使光栅条在同一竖直位置同时出现缺陷时，也能够通过第二光栅条进行n细分进行修复拟合，并且在第一光栅条和第二光栅条均出现较多缺陷时，进行光栅长齿和光栅短齿的切换，使用新的不同部分重新进行测量。

本发明提供的一种光栅式自定位测距装置，包括：机构固定架，所述机构固定架上设有移动组件，所述移动组件包括有滑杆、滑块、两个限位塞和转接板，所述滑杆设置在机构固定架上，所述滑块以水平滑动方式安装在滑杆上，两个限位塞分别设置在滑杆的两端上，所述转接板设置在滑块上，所述转接板与滑块通过四个沉头螺丝连接；

所述转接板下端设有读数电路板，所述读数电路板头朝下设置，所述读数电路板上设置有三组“U”型读数头，所述机构固定架上且位于所述滑杆附近设有两组光栅固定架，其中一组光栅固定架中固定有第一光栅条，另一组光栅固定架中固定有第二光栅条，所述第一光栅条和第二光栅条均置于对应的“U”型读数头的“U”口内部；

所述第一光栅条和第二光栅条均一分为两半并包括上端部和下端部，所述上端部为等间距间隔的光栅短齿，所述下端部为等间距间隔的光栅长齿，并且所述第一光栅条的光栅短齿朝上，所述第二光栅条的光栅长齿朝上，所述第一光栅条相较于第二光栅条更加靠近所述滑块，所述第一光栅条的光栅短齿上设置有两个“U”型读数头，所述第二光栅条的光栅长齿上设置有一个“U”型读数头；

每个所述“U”型读数头与所述读数电路板之间设置有伸缩部件，所述伸缩部件的伸缩使得三个所述“U”型读数头在竖直方向上的高度不同。

作为本发明的进一步方案，其特征在于：还包括控制器，所述第一光栅条中的两组“U”型读数头分别为第一读数头和第二读数头，所述第二光栅条中的一组“U”型读数头为第三读数头，所述第一读数头相较于第二读数头更加靠近所述光栅短齿的中间位置，所述第一读数头输出第一条纹波形信号，所述第二读数头输出第二条纹波形信号，所述第三读数头输出第三条纹波形信号；所述控制器基于第一条纹波形信号和/第二条纹波形信号计算滑块的行走距离并判定滑块的行走方向，并基于第三条纹波形信号确定滑块所在行程中的位置。

作为本发明的进一步方案，所述控制器中包括对“U”型读数头输出的光栅条纹波形进行比较的信号比对单元，信号比较单元对所述第一条纹波形信号和第二条纹波形信号进行比对并获得波形比较信号，控制器接收所述波形比较信号，分别获得第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的中差异超过阈值的缺陷部分，并基于第三条纹波形信号判断所述第一条纹波形信号和/或第二条纹波形信号存在误差。

作为本发明的进一步方案，所述光栅长齿的栅距为所述光栅短齿的n倍，其中n为大于2的整数；控制器能够执行判断所述缺陷部分的第三条纹波形信号与所述第一条纹波形信号及第二条纹波形的比例关系判断，并当所述比例关系超过预设阈值时，判断对应的条纹波形对应的光栅条存在缺陷。

作为本发明的进一步方案，当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系均超过所述预设阈值时，控制器使用第三条纹波形信号的n细分对所述第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的缺陷位置进行拟合修复；当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系只有一个超过所述预设阈值时，控制器使用第一和第二条纹波形信号中未超过所述预设阈值的条纹波形信号对超过所述预设阈值的条纹波形信号进行拟合修复。

作为本发明的进一步方案，所述控制器对第三条纹波形信号进行检查，当所述第三条纹波形信号在行程中波形的周期性出现异常时，输出判定所述第二光栅条的光栅长齿存在缺陷部分的异常信号，对应所述第二光栅条的伸缩部件伸缩以控制所述第三读数头下降或升高预设距离，所述预设距离使得所述第三读数头移动后，所述第二光栅条上的光栅长齿对应所述第三读数头在同一水平高度上不存在缺陷。

作为本发明的进一步方案，当所述缺陷部分的数量超过预设数量时，对应所述第一读数头至第三读数头的所述伸缩部件均伸长，使得所述第一读数头和第二读数头的“U”口均对应所述光栅长齿，对应所述第三读数头的“U”口对应所述光栅短齿。

作为本发明的进一步方案，所述预设数量为5个以上。

作为本发明的进一步方案，所述光栅条由0.5mm厚度的透明PC板印刷黑色格栅制成，所述透明PC板的透明位置能够透过信号，所述黑色格栅对应的黑色位置遮挡信号。

作为本发明的进一步方案，所述机构固定架上设有接线板，所述接线板上设有排线。

与相关技术相比较，本发明提供的光栅式自定位测距装置具有如下有益效果：

1、本发明通过设置移动组件、读数电路板、光栅固定架、光栅条、光栅短齿、光栅长齿、接线板和排线的配合下，使得操作简单，可以使测距结构独立运行与模块化运行，进而可以为后期的拆卸和维护提高便利，进而可以达到适配性强，运用方便灵活的优点；

2、本发明通过控制单元与移动组件、读数电路板、光栅固定架、光栅条、光栅短齿、光栅长齿的配合作用，能够使用第一光栅条上的第一读数头和第二读数头进行精确测量，并在第一读数头和第二读数头其中一个读数头存在缺陷部分时，控制器自动控制不存在缺陷部分的光栅尺对应在缺陷部分的波形进行拟合修复，只要在第一光栅条的同一竖直位置不同存在缺陷，即可使用另外一个无缺陷的波形对有缺陷的波形进行拟合修复，即使在同一位置存在缺陷时，也能够使用第二光栅条的波形进行n细分进行拟合修复，而且配合第二光栅条的栅距为第一光栅条的栅距的2倍以上，使得光栅长齿上的黑色格栅较少，使得光栅长齿产生缺陷的概率更少，从而通过光栅长齿和光栅短齿的配合，以及前述的自动拟合修复方式，那个能够最大程度提高测量精度和寿命。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的立体结构示意图；

图5为本发明的正视图；

图6为本发明第一读数头至第三读数头行进路径示意图。

图中：1、机构固定架；2、滑杆；3、滑块；4、限位塞；5、转接板；6、读数电路板；61、“U”型读数头；7、光栅固定架；801、第一光栅条；802第二光栅条；81、光栅短齿；82、光栅长齿；9、接线板；10、排线；11、第一读数头路径；12、第二读数头路径；13、第三读数头路径。

具体实施方式

请结合参阅图1至图6，一种光栅式自定位测距装置，包括：机构固定架1，机构固定架1用于固定测距装置，机构固定架1上设有移动组件，移动组件包括有滑杆2、滑块3、两个限位塞4和转接板5，滑杆2设置在机构固定架1上，滑块3以水平滑动方式安装在滑杆2上，降低测量装置的阻力，减少磨损并提高寿命，两个限位塞4分别设置在滑杆2的两端上，从而能够对滑块3的移动进行限位，转接板5设置在滑块3上，转接板5与滑块2通过四个沉头螺丝连接，从而滑块3能够在转接板5的带动下移动；转接板5下端设有读数电路板6，读数电路板6头朝下设置，读数电路板6上设置有三组“U”型读数头61，机构固定架1上且位于滑杆2附近设有两组光栅固定架7，其中一组光栅固定架7中固定有第一光栅条801，另一组光栅固定架7中固定有第二光栅条802，通过光栅固定7能够对第一光栅条801和第二光栅条802进行拉伸固定，保证第一光栅条801和第二光栅条802的水平稳定。第一光栅条801和第二光栅条802均置于对应的“U”型读数头61的“U”口内部，从而“U”型读数头61能够通过“U”口一侧的光源以及另一侧检测部件配合第一光栅条801和第二光栅条802进行测距；第一光栅条801和第二光栅条802均一分为两半并包括上端部和下端部，上端部为2mm等间距间隔的光栅短齿81，下端部为等间距间隔的光栅长齿82，并且第一光栅条801的光栅短齿81朝上，第二光栅条802的光栅长齿82朝上，第一光栅条801相较于第二光栅条802更加靠近滑块3，第一光栅条801的光栅短齿81上设置有两个“U”型读数头61，第二光栅条802的光栅长齿82上设置有一个“U”型读数头61，具体示例性设置第一光栅条801中的两组“U”型读数头61分别为第一读数头和第二读数头，第二光栅条802中的一组“U”型读数头61为第三读数头，由此，第一读数头和第二读数头和第一光栅条801、第三读数头和第二光栅条802之间形成三组测量，在正常情况下，三组均能够实现测量，而且第一光栅条801中配合光栅短齿81能够实现更高精度的测量，而第二光栅条802的光栅长齿82能够实现相对低精度的测量，如此能够实现高低精度测量，因为光栅条的破坏通常由于印刷的黑色光栅的误接触导致印刷油墨产生划痕，产生光栅缺陷，而配合光栅长齿82的黑色格栅更少，能够实现更长的寿命；而且光栅长齿82能够用于第一次定位，确定滑块3所在行程中的位置，而长齿实现了滑块3行走距离的精确确定以及行走方向的判断。

进一步地，每个“U”型读数头61与读数电路板6之间设置有伸缩部件，伸缩部件的伸缩使得三个“U”型读数头61在竖直方向上的高度不同，从而在第一光栅条801上的第一读数头和第二读数头的高度不同，即处于第一光栅条801的不同水平位置，能够从不同的位置实现测量，第一读数头和第二读数头互补测量，能够提高测量精度。

在实际应用过程中，光栅条随着使用，不可避免的会产生的缺陷，例如杂质对透明部分的遮挡以及黑色格栅的划痕等导致透光，这些均导致光栅条缺陷，而且随着光栅条缺陷产生，对应位置在读数头上产生的条纹波形产生畸变，缺陷严重时，缺陷位置无法与“U”型读数头61配合产生条纹波形，从而失去了测量的功能。通常情况下，需要更换光栅条，而光栅条本身属于高精度器件，价格昂贵，更为重要的是，在很多应用场景下，需要定制光栅条，而光栅条的制备需要严格的制版以及制作过程，还需要配合当前产能和条件进行安排生成，这个周期非常长，而很多实用如果没有光栅条进行配合测距，，从而导致严重的损失。为此，作为本发明的进一步方案，还包括控制器，第一读数头相较于第二读数头更加靠近第一光栅短齿81的中间位置，从而第一读数头利用第一光栅条801的光栅短齿81更靠近中间的位置，能够提高第一读数头的测量精度，这是由于通常的光栅条在中间位置的加工精度更高，从而优先利用以提高测量精度，在“U”型读数头与第一光栅条801和第二光栅条802进行配合测量时，通过光源的配合，能够在读数头的检测元件上检测到相应的光栅条纹即条纹波形信号，从而第一读数头输出第一条纹波形信号，第二读数头输出第二条纹波形信号，第三读数头输出第三条纹波形信号，正常情况下，第一读数头、第二读数头、第三读数头可以配合第一光栅条801和第二光栅条802进行三组测量，三组测量相互印证配合，提高测量精度,而且控制器基于第一条纹波形信号和/第二条纹波形信号计算滑块3的行走距离并判定滑块3的行走方向，并基于第三条纹波形信号确定滑块所在行程中的位置。

作为本发明的进一步方案，当光栅条出现缺陷时，例如如图6所示，在第一光栅条801上出现缺陷部分A-G的情况，控制器中包括对“U”型读数头61输出的光栅条纹波形进行比较的信号比对单元，距离而言，由于第一读数头和第二读数头靠近，优选间隔例如1个栅距周期或者1个以上的栅距周期，由于对应在同一第一光栅条801上的光栅尺寸相同，两者在经过同一位置时产生的波形相同，而且由于间隔距离为n个栅距周期，此时第一读数头和第二读数头产生的条纹波形信号基本相同，可以理解为后行进方向后侧的读数头的条纹波形信号为相对于前一个读数头产生的条纹波形的延后n个周期的波形，在安装时间距可调，但是在安装后(未调节前)n值固定例如为2个栅距周期，此时通过信号比较单元能够对行进路径后侧的读数头的数据进行处理，距离而言，可以对后侧的读数头的波形进行处理，例如修剪并删除或隐藏前n个栅距周期，保留n个栅距周期后的波形，此时如果无缺陷，距离而言，在行进方向中，设置第一读数头在前而第二读数头在后，对第二读数头的前n个栅距周期的条纹波形进行处理例如删除或隐藏，处理后的第二读数头的波形近似为第一读数头的波形，即信号比较单元能够对第二读数头的波形进行处理，同时将处理后的第二条纹波形与第一条纹波形进行比对，信号比较单元对第一条纹波形信号和第二条纹波形信号进行比对并获得波形比较信号，控制器接收波形比较信号，分别获得第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的中差异超过阈值的缺陷部分，换言之，如果在同一位置处，第一条纹波形和第二条纹波形存在差异且差异幅度超过阈值，这说明两者之前至少有一个条纹波形异常，即第一光栅条801对应的位置存在缺陷部分，例如在图6中，A、B、D、F位置处第二读数头对应的波形异常，在C、G位置处第一读数头位置处对应的波形异常，而在E位置则同时出现波形异常，在出现波形异常时，信号比对单元通过波形对比能够获得这种明显差异，从而输出异常信号，为了补偿这种缺陷导致的测量误差，控制器设置为基于第三条纹波形信号判断第一条纹波形信号和/或第二条纹波形信号存在误差；而第三读数头通过第二光栅条802的光栅长齿82配合进行测量，由于光栅长齿82产生的相对缺陷可能更小，以第二光栅条802作为修正能够明显提高寿命。

作为本发明的进一步方案，光栅长齿82的栅距为光栅短齿81的n倍，n为大于2的整数，通过设置栅距的差异，使得第三读数头的精度下降，即一个条纹波形信号的周期增大，对测量的精度有所下降，但是其产生缺陷的可能性降低，例如由于印刷的黑色格栅更少，其被划伤的可能更小，而在其他位置由于透明材料相对于印刷黑色格栅具有更加好的抗划痕和防碰效果，提高了寿命，更为重要的，控制器能够执行判断缺陷部分的第三条纹波形信号与第一条纹波形信号及第二条纹波形的比例关系判断，并当比例关系超过预设阈值时，判断对应的条纹波形对应的光栅条存在缺陷，距离而言，如果第一读数头的缺陷部分的波形与第三读数头n细分，即通过数据处理将大周期信号处理为1/n周期的波形信号，如果第一读数头波形与处理后的第三读数头波形基本一致，例如差异未超过预设阈值，可以判定为第一读数头在该位置不存在缺陷，相反，如果第二读数头与处理后的第三读数头的差异明显，超过预设阈值，判定第一光栅条801对应第二读数头的位置存在缺陷，例如图6中A位置；类似的，判定例如在C处时，对应的第一读数头位置出现缺陷部分，在E位置同时出现缺陷位置。

作为本发明的进一步方案，当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系均超过预设阈值时，控制器使用第三条纹波形信号的n细分对第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的缺陷位置进行拟合修复，具体地，当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系只有一个超过预设阈值时，控制器使用第一和第二条纹波形信号中未超过预设阈值的条纹波形信号对超过预设阈值的条纹波形信号进行拟合修复，例如在A位置，第二读数头的波形在A位置出现异常，此时通过A位置处的第一读数头的对应A位置的波形或者相对于A位置更长的位置波形对第二条纹波形进行拟合补偿；而在C位置处，通过第二读数头的在C位置或更长位置的条纹波形对第一读数头上的C位置的波形进行拟合补偿，从而通过拟合补偿，能够获得完整的测量波形，提高测量的精度，即使出现部分独立的缺陷，也能够通过拟合补偿仍然获得精确的测量值，大幅度提高了寿命。

作为本发明的进一步方案，如果如图6中E位置处所示，此时第一读数头和第二读数头在E位置处的同时出现缺陷部分，此时，配合第三读数头上的条纹波形在该E位置进行补偿，可以设置第三读数头与第一读数头处于同一水平位置即两者的起点位置相同，从而使得第三读数头的条纹波形在n细分后，能够基本上与第一条纹波形相同；从而在E位置处，通过第三条纹波形进行n细分处理，然后用于拟合补偿第一和第二条纹波形的E位置处波形，从而实现了寿命的延长。

作为本发明的进一步方案，为了实现精确测量，应当避免在同一位置处同时出现误差，为此，本发明对出现缺陷概率更小的第二光栅条802进行检查，控制器对第三条纹波形信号进行检查，当第三条纹波形信号在行程中波形的周期性出现异常时，输出判定第二光栅条802的光栅长齿82存在缺陷部分的异常信号，对应第二光栅条802的伸缩部件伸缩以控制第三读数头下降或升高预设距离，预设距离使得第三读数头移动后，第二光栅条802上的光栅长齿82对应第三读数头在同一水平高度上不存在缺陷，从而通过新的行进路径，必过缺陷部分。

作为本发明的进一步方案，然而在缺陷数量增多时，虽然可以通过拟合补偿，然而出现测量误差的可能性增大。特别是在第一读数头至第三读数头的行进路径中均包括缺陷时，如图6所示，对应的第一读数头路径11为第一读数头在测量时行走的路径，第二读数头路径12为第二读数头在测量时行走的路径，第三读数头路径13为第三读数头在测量时行走的路径，例如当缺陷部分的数量超过预设数量时，对应第一读数头至第三读数头的伸缩部件均伸长，使得第一读数头和第二读数头的“U”口均对应光栅长齿82，对应第三读数头的“U”口对应光栅短齿81，从而切换第一读数头和第二读数头位于光栅长齿82，而第三读数头位于光栅短齿81，此时仍然能够通过第三读数头进行精确的测量，即使行进路径存在缺陷部分，也可以通过第一或第二读数头相应部分的波形进行拟合补偿。在出现这种情况下，如果再次出现极端情况，例如在同一位置E处同时出现缺陷，此时将导致测量异常，难以保证测量的精度和稳定性。为此，当出现读数头切换光栅短齿81和光栅长齿82时，启动定制购买光栅尺，以保证最大的生成稳定性。优选地，预设数量为5个以上时也可以启动切换光栅短齿81和光栅长齿82。机构固定架上设有接线板，接线板上设有排线，通过排线进行信号的传输。

综上，本发明通过控制单元与移动组件、读数电路板6、光栅固定架7、第一光栅条801、第二光栅条802、光栅短齿81、光栅长齿82的配合作用，能够使用第一光栅条801上的第一读数头和第二读数头进行精确测量，并在第一读数头和第二读数头其中一个存在缺陷部分时，控制器自动控制不存在缺陷部分的光栅条对应在缺陷部分的波形进行拟合修复，只要在第一光栅条801的同一竖直位置不同存在缺陷，即可使用另外一个无缺陷的波形对有缺陷的波形进行拟合修复，即使在同一位置存在缺陷时，也能够使用第二光栅条802的波形进行n细分进行拟合修复，而且配合第二光栅条802的栅距为第一光栅条801的栅距的2倍以上，使得光栅长齿82上的黑色格栅较少，使得光栅长齿82产生缺陷的概率更少，从而通过光栅长齿82和光栅短齿81的配合，以及前述的自动拟合修复方式，那个能够最大程度提高测量精度和寿命。

Claims (10)

1.一种光栅式自定位测距装置，其特征在于，包括：

机构固定架（1），所述机构固定架（1）上设有移动组件，所述移动组件包括有滑杆（2）、滑块（3）、两个限位塞（4）和转接板（5），所述滑杆（2）设置在机构固定架（1）上，所述滑块（3）以水平滑动方式安装在滑杆（2）上，两个限位塞（4）分别设置在滑杆（2）的两端上，所述转接板（5）设置在滑块（3）上，所述转接板（5）与滑块（2）通过四个沉头螺丝连接；

所述转接板（5）下端设有读数电路板（6），所述读数电路板（6）头朝下设置，所述读数电路板（6）上设置有三组“U”型读数头（61），所述机构固定架（1）上且位于所述滑杆（2）附近设有两组光栅固定架（7），其中一组光栅固定架（7）中固定有第一光栅条（801），另一组光栅固定架（7）中固定有第二光栅条（802），所述第一光栅条（801）和第二光栅条（802）均置于对应的“U”型读数头（61）的“U”口内部；

所述第一光栅条（801）和第二光栅条（802）均一分为两半并包括上端部和下端部，所述上端部为等间距间隔的光栅短齿（81），所述下端部为等间距间隔的光栅长齿（82），并且所述第一光栅条（801）的光栅短齿（81）朝上，所述第二光栅条（802）的光栅长齿（82）朝上，所述第一光栅条（801）相较于第二光栅条（802）更加靠近所述滑块（3），所述第一光栅条（801）的光栅短齿（81）上设置有两个“U”型读数头（61），所述第二光栅条（802）的光栅长齿（82）上设置有一个“U”型读数头（61）；

每个所述“U”型读数头（61）与所述读数电路板（6）之间设置有伸缩部件，所述伸缩部件的伸缩使得三个所述“U”型读数头（61）在竖直方向上的高度不同。

2.根据权利要求1所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：还包括控制器，所述第一光栅条（801）中的两组“U”型读数头（61）分别为第一读数头和第二读数头，所述第二光栅条（802）中的一组“U”型读数头（61）为第三读数头，所述第一读数头相较于第二读数头更加靠近所述光栅短齿（81）的中间位置，所述第一读数头输出第一条纹波形信号，所述第二读数头输出第二条纹波形信号，所述第三读数头输出第三条纹波形信号；所述控制器基于第一条纹波形信号和/或第二条纹波形信号计算滑块（3）的行走距离并判定滑块（3）的行走方向，并基于第三条纹波形信号确定滑块所在行程中的位置。

3.根据权利要求2所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述控制器中包括对“U”型读数头（61）输出的光栅条纹波形进行比较的信号比对单元，信号比对单元对所述第一条纹波形信号和第二条纹波形信号进行比对并获得波形比较信号，控制器接收所述波形比较信号，分别获得第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的中差异超过阈值的缺陷部分，并基于第三条纹波形信号判断所述第一条纹波形信号和/或第二条纹波形信号存在误差。

4.根据权利要求3所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述光栅长齿（82）的栅距为所述光栅短齿（81）的n倍，其中n为大于2的整数；控制器能够执行判断所述缺陷部分的第三条纹波形信号与所述第一条纹波形信号及第二条纹波形的比例关系判断，并当所述比例关系超过预设阈值时，判断对应的条纹波形对应的光栅条存在缺陷。

5.根据权利要求4所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系均超过所述预设阈值时，控制器使用第三条纹波形信号的n细分对所述第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的缺陷位置进行拟合修复；当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系只有一个超过所述预设阈值时，控制器使用第一和第二条纹波形信号中未超过所述预设阈值的条纹波形信号对超过所述预设阈值的条纹波形信号进行拟合修复。

6.根据权利要求2所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述控制器对第三条纹波形信号进行检查，当所述第三条纹波形信号在行程中波形的周期性出现异常时，输出判定所述第二光栅条（802）的光栅长齿（82）存在缺陷部分的异常信号，对应所述第二光栅条（802）的伸缩部件伸缩以控制所述第三读数头下降或升高预设距离，所述预设距离使得所述第三读数头移动后，所述第二光栅条（802）上的光栅长齿（82）对应所述第三读数头在同一水平高度上不存在缺陷。

7.根据权利要求3所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：当所述缺陷部分的数量超过预设数量时，对应所述第一读数头至第三读数头的所述伸缩部件均伸长，使得所述第一读数头和第二读数头的“U”口均对应所述光栅长齿（82），对应所述第三读数头的“U”口对应所述光栅短齿（81）。

8.根据权利要求7所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述预设数量为5个以上。

9.根据权利要求1所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述光栅条由0.5mm厚度的透明PC板印刷黑色格栅制成，所述透明PC板的透明位置能够透过信号，所述黑色格栅对应的黑色位置遮挡信号。

10.根据权利要求1所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述机构固定架上设有接线板，所述接线板上设有排线。