CN1948900A - 光学式定位装置 - Google Patents

光学式定位装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1948900A
CN1948900A CNA2005101003582A CN200510100358A CN1948900A CN 1948900 A CN1948900 A CN 1948900A CN A2005101003582 A CNA2005101003582 A CN A2005101003582A CN 200510100358 A CN200510100358 A CN 200510100358A CN 1948900 A CN1948900 A CN 1948900A
Authority
CN
China
Prior art keywords
positioning device
type positioning
optical type
light source
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005101003582A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100554876C (zh
Inventor
邱文赐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CNB2005101003582A priority Critical patent/CN100554876C/zh
Priority to US11/434,359 priority patent/US7724381B2/en
Publication of CN1948900A publication Critical patent/CN1948900A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100554876C publication Critical patent/CN100554876C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

一种光学式定位装置，其包括一光源发生器、一反射装置及一光接收器，该光源发生器设置于一机械平台上，用以产生一光线，该反射装置用以反射光源发生器所产生的光线，该光接收器包括至少一线性感测元件，该线性感测元件接收反射装置所反射的光线。所述光学式定位装置可实现精密机械所需的精确定位，且受环境影响较小。

Description

光学式定位装置
【技术领域】
本发明是关于一定位装置，特别是关于一种用于精密机械中的光学式定位装置。
【背景技术】
一般机械中的定位装置分为静态定位装置及动态定位装置两种，静态定位装置通常通过光电开关、极限开关等实现，即精密机械中运动平台抵达相应开关时实现定位，该种定位装置通常不能实现实时位置监控，故其不能满足多位置控制的实际需要。动态定位装置通常通过一位置感测元件来实现定位，而精密机械多以光学尺作为位置感测器，配合伺服控制器及CNC(Computerized Numerical Control，电脑数值控制)控制器来实现定位。
光学尺是利用光敏晶体管与光感测器组合构成的光学编码器与光学绕射效应制成，通常光学尺包括一光学感测器、一刻画有狭缝的玻璃主尺及一组信号读取头，光学尺的光学编码器是与移动对象一起运动，当物体移动时光源也一起移动，光源透过主尺时产生绕射，通过读取绕射条纹的数目便可经由转换算出物体移动量。然而，光学尺实际使用时会因位置差异而产生较大误差，此外，当在机械设备中时会因加工环境的恶化及切削液的污染使光学尺毁损，如此难以达到精密机械所需的精确定位。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种受环境影响较小、定位准确的光学式定位装置。
一种光学式定位装置，其包括一光源发生器、一反射装置及一光接收器，该光源发生器设置于一机械平台上，用以产生一光线，该反射装置用以反射光源发生器所产生的光线，该光接收器包括至少一线性感测元件，该线性感测元件接收反射装置所反射的光线。
相对现有技术，所述光学式定位装置通过一反射装置及至少一光接收器可实现精密机械所需的精确定位，且受环境影响较小。
【附图说明】
图1是本发明光学式定位装置较佳实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1，本发明较佳实施方式的光学式定位装置包括一机械平台10、一反射装置20、一光接收器30及一驱动部件40。
机械平台10为方形平台，该平台10下方具有一配合结构(图未示)，该机械平台10两侧各设置有一光源发生器101，该光源发生器101为一可发射准直光线的光源，例如激光光源外加一准直透镜，且本施例中光线水平射出。
反射装置20为二平面反射镜，其分别设置机械平台10的两侧，且相对机械平台具有一倾斜角度θ，本实施例中以θ为45度为例，该反射装置20用以反射光源发生器101所发出的光线。
光接收器30包括设置于机械平台10一端两侧的二线性感测元件，该二线性感测元件可为二线性CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)，该二线性CCD也可为连为一整体的线性CCD替代。该线性CCD接收经由反射装置20反射的光线。另外，该光接收器30还与一处理器(图未示)相连，其可根据入射光线于线性CCD上所处位置计算出机械平台10所处位置，并将该讯息反馈给驱动部件40。
驱动部件40包括一螺杆结构401、一驱动马达402及一控制器(图未示)。该螺杆结构401与机械平台10的相应结构配合，驱动马达402与螺杆结构401一端相连，控制器与驱动马达402相连，其可接收光接收器30所反馈的关于机械平台10的位置信号。
工作时，机械平台10两侧的光源发生器101发出一准直光线，该准直光线照射至反射装置20，该反射装置20将光线反射至该光接收器30，与该光接收器30相连的处理器根据入射光线于线性CCD上所处位置可计算出机械平台10所处位置，假设在本实施例中，机械平台10的位置移动量为K，而光线于线性CCD上的移动量L，由于θ为45度，光线水平射出，故L＝K，即机械平台10的位置移动量与光线于线性CCD中的移动量L相等，同理，当θ为其它角度时，根据三角形数学原理也可计算出机械平台10的位置移动量K与光线于线性CCD中的移动量L的相互关系，且可通过反射装置20倾斜角度θ的调整使L相对K放大或缩小，以满足不同的实际需要。当与光接收器30相连的处理器计算出机械平台10的位置移动量后，由此可确定机械平台10所处位置，然后将机械平台10所处位置的信号反馈给驱动部件40的控制器，驱动部件40的控制器根据光接收器30岁反馈的信号控制驱动马达402运动，进而控制机械平台10的位置移动量，这样可实现机械平台10的精确定位。
相对现有技术，所述光学式定位装置通过一反射装置20及一光接收器30可实现精密机械所需的精确定位，且受环境影响较小。
可以理解，机械平台10不限于方形平台，也可为其它形状，光源发生器101所发出的光线也可倾斜射出，该光接收器30的线性感测元件不限于线性CCD，也可以其它线性感测元件，例如CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)线性感测元件。

Claims (10)

1.一种光学式定位装置，用于实时监测机械平台的移动位置，其特征在于：包括一光源发生器、一反射装置及一光接收器，该光源发生器设置于一机械平台上，用以产生一光线，该反射装置用以反射光源发生器所产生的光线，该光接收器包括至少一线性感测元件，该线性感测元件接收反射装置所反射的光线。
2.如权利要求1所述的光学式定位装置，其特征在于：该光源发生器为一可发射准直光线的光源。
3.如权利要求2所述的光学式定位装置，其特征在于：该光源为激光光源外加一准直透镜。
4.如权利要求2或3所述的光学式定位装置，其特征在于：该反射装置为二平面反射镜，该二平面反射镜分别设置机械平台的两侧，且相对机械平台具有一倾斜角度，用以反射光源发生器所发出的光线。
5.如权利要求4所述的光学式定位装置，其特征在于：该线性感测元件设置于机械平台一端。
6.如权利要求5所述的光学式定位装置，其特征在于：该光学式定位装置进一步包括一驱动部件，该驱动部件由一螺杆结构、驱动马达及一控制器构成，所述驱动马达与螺杆结构一端相连，所述控制器与驱动马达相连。
7.如权利要求6所述的光学式定位装置，其特征在于：该机械平台为方形平台，该平台下方具有一配合结构，其可与驱动部件的螺杆结构配合。
8.如权利要求7所述的光学式定位装置，其特征在于：该光学接收器与一处理器相连，其可根据入射光线于线性感测元件上所处位置而感测出机械平台所处位置，并将该讯息反馈给驱动部件的控制器。
9.如权利要求1所述的光学式定位装置，其特征在于：该线性感测元件为线性互补金属氧化物半导体感测器。
10.如权利要求1所述的光学式定位装置，其特征在于：该线性感测元件为线性电荷耦合器件感测器。
CNB2005101003582A 2005-10-14 2005-10-14 光学式定位装置 Expired - Fee Related CN100554876C (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101003582A CN100554876C (zh) 2005-10-14 2005-10-14 光学式定位装置
US11/434,359 US7724381B2 (en) 2005-10-14 2006-05-15 Optical locating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101003582A CN100554876C (zh) 2005-10-14 2005-10-14 光学式定位装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1948900A true CN1948900A (zh) 2007-04-18
CN100554876C CN100554876C (zh) 2009-10-28

Family

ID=37947897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101003582A Expired - Fee Related CN100554876C (zh) 2005-10-14 2005-10-14 光学式定位装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7724381B2 (zh)
CN (1) CN100554876C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102541090A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 合肥芯硕半导体有限公司 平台移动精确定位控制系统
CN104133345A (zh) * 2013-05-03 2014-11-05 上海微电子装备有限公司 一种调焦调平装置及方法
CN105843181A (zh) * 2014-12-30 2016-08-10 力晶科技股份有限公司 曝光机台对准光源装置内的模块作动监控方法及监控系统
CN108500467A (zh) * 2018-05-21 2018-09-07 深圳市杰普特光电股份有限公司 激光打标设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102695939B (zh) * 2010-11-09 2015-06-17 松下电器产业株式会社 距离计测装置及距离计测方法
TW201336616A (zh) * 2012-03-07 2013-09-16 Chiuan Yan Technology Co Ltd 運動平台回授控制系統

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2514930A1 (de) * 1975-04-05 1976-10-14 Opto Produkte Ag Verfahren zur optischen ermittlung und zum vergleich von formen und lagen von objekten
DE3605107A1 (de) * 1986-02-18 1987-09-10 Ulrich Wagensommer Vorrichtung zum vermessen und positionieren
KR0165222B1 (ko) * 1996-04-16 1999-03-20 이대원 X-y스테이지의 수직방향 변위 측정장치
US7256387B2 (en) * 2002-11-21 2007-08-14 Atlab Inc. Optical pointing system and method for controlling a sampling rate and a maximum search window thereby
US7199883B1 (en) * 2005-04-18 2007-04-03 Union Switch & Signal, Inc. System and method for sensing position of a vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102541090A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 合肥芯硕半导体有限公司 平台移动精确定位控制系统
CN104133345A (zh) * 2013-05-03 2014-11-05 上海微电子装备有限公司 一种调焦调平装置及方法
CN104133345B (zh) * 2013-05-03 2016-12-07 上海微电子装备有限公司 一种调焦调平装置及方法
CN105843181A (zh) * 2014-12-30 2016-08-10 力晶科技股份有限公司 曝光机台对准光源装置内的模块作动监控方法及监控系统
CN105843181B (zh) * 2014-12-30 2019-07-16 力晶科技股份有限公司 曝光机台对准光源装置内的模块作动监控方法及监控系统
CN108500467A (zh) * 2018-05-21 2018-09-07 深圳市杰普特光电股份有限公司 激光打标设备

Also Published As

Publication number Publication date
US7724381B2 (en) 2010-05-25
CN100554876C (zh) 2009-10-28
US20070086083A1 (en) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100554876C (zh) 光学式定位装置
US11022692B2 (en) Triangulation scanner having flat geometry and projecting uncoded spots
EP2641694B1 (en) Actuating apparatus, actuating system and method for actuating a working stage to move relative to a platform with high-precision positioning capability
USRE33774E (en) Coordinate measuring and testing machine
EP2895304B1 (en) Coordinate measuring machine
CN100387931C (zh) 实现大量程自由曲面的高精度测量方法
CN101105389A (zh) 高精度非接触三维面型测量装置
TWI248850B (en) Determination of a movable gantry position
CN109781002B (zh) 一种基于机器视觉的机床全轴程精确定位方法
US11148245B2 (en) Multi-degree-of-freedom error measurement system for rotary axes and method thereof
CN1275067C (zh) 一种振镜式激光扫描系统
Kiang et al. Polysilicon optical microscanners for laser scanning displays
CN113465518B (zh) 一种消除激光测高机构安装产生的机械误差的方法
CN100483071C (zh) 基于垂直位移扫描的非接触式表面形貌测量方法及测量仪
JP3396545B2 (ja) ロボット装置の原点較正装置及び双腕型ロボット装置
CN112828454A (zh) 二维振镜在线平面精度补偿系统及其补偿方法
CN116878415A (zh) 基于3d线激光传感器的四轴精密检测平台及其标定方法
JPH052146A (ja) ビームポジシヨナ
CN2867287Y (zh) 基于垂直位移扫描的非接触式表面形貌测量仪
CN102538663A (zh) 一种二维位置跟踪测量装置及其测量方法
CN1831473A (zh) 基于垂直位移扫描的接触式表面形貌测量方法及测量仪
CN1958225A (zh) 运动平台
JPH09138108A (ja) 計測装置
CN2664011Y (zh) 一种振镜式激光扫描系统
US11335580B2 (en) Error measurement device of linear stage and error measurement method of linear stage

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091028

Termination date: 20151014

EXPY Termination of patent right or utility model