CN202974311U - 一种反射式单码道绝对光栅尺 - Google Patents

一种反射式单码道绝对光栅尺 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种反射式单码道绝对光栅尺，包括设有单码道（3）的光栅尺尺身（4），其特征在于：所述单码道（3）包括：若干平行刻画的增量式刻线（2），在增量式刻线（2）之间每间隔一段距离就刻画有一条绝对编码线（1），每个绝对编码线对应一个唯一的距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，光栅尺尺身（4）的下方设有采用反射式结构的读数头。本实用新型所述的反射式单码道绝对光栅尺，采用反射式结构，尺身上的增量式刻线之间设有多条绝对编码线，每个绝对编码线对应一个距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，每次开启或复位时读数头只要移动几毫米的距离就可以确定直线光栅尺的绝对位置，更便于使用，结构简单，易于操控，测量精度高。

Description

一种反射式单码道绝对光栅尺
技术领域
本实用新型涉及光栅尺尤其是直线光栅尺，具体说是一种反射式单码道绝对光栅尺。
背景技术
现有的直线光栅尺多数是增量式光栅，每条光栅尺上只有一个绝对位置，以这个绝对位置作为基准零位（基准零点），移动读数头得到的实时位置是相当于基准零点的增量。这种直线光栅尺的缺陷是每次开启或复位时都要找基准零位，读数头需要移动较长的距离，既操作麻烦而且浪费时间。
现有的光栅尺多数采用透射式结构，读数头上有扫描光栅，安装在小车上的读数头通过轴承在光栅尺上滚动，为接触式移动，产生摩擦，影响测量精度。
在很多情况下要知道读数头的绝对位置是非常必要的，如果在一条直线光栅尺上能标记更多的绝对位置，并且可以快速的确定直线光栅尺的绝对位置，在使用时就会更加方便。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种反射式单码道绝对光栅尺，采用反射式结构，尺身上的增量式刻线之间设有多条绝对编码线，每个绝对编码线对应一个距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，每次开启或复位时读数头只要移动几毫米的距离就可以确定直线光栅尺的绝对位置，更便于使用，结构简单，易于操控，测量精度高。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种反射式单码道绝对光栅尺，包括设有单码道3的光栅尺尺身4，其特征在于：所述单码道3包括：若干平行刻画的增量式刻线2，在增量式刻线2之间每间隔一段距离就刻画有一条绝对编码线1，
每个绝对编码线对应一个唯一的距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，
光栅尺尺身4的下方设有采用反射式结构的读数头。
在上述技术方案的基础上，读数头和光栅尺尺身4间的间隔为0.5mm到1mm。
在上述技术方案的基础上，所述采用反射式结构的读数头包括：
基座5，其顶面设有凸透镜8，
在凸透镜8内左右相对的设有LED光源6和检测接收器7，
LED光源6和检测接收器7均固定在基座5的顶面，LED光源6和检测接收器7的距离为2.17mm，
LED光源6发出的光经过凸透镜8照射到单码道3上，从单码道3反射回来的光再次经过凸透镜8后照射到检测接收器7。
在上述技术方案的基础上，所述检测接收器7为光电池组。
本实用新型所述的反射式单码道绝对光栅尺，采用反射式结构，读数头和尺身非接触，无摩擦，尺身上的增量式刻线之间设有多条绝对编码线，每个绝对编码线对应一个距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，每次开启或复位时读数头只要移动几毫米的距离就可以确定直线光栅尺的绝对位置，更便于使用，结构简单，易于操控，测量精度高。
附图说明
本实用新型有如下附图：
图1本实用新型的结构示意图，
图2单码道中增量式刻线和绝对编码线示意图，
图3反射式结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1、2、3所示，本实用新型所述的反射式单码道绝对光栅尺，包括：设有单码道3的光栅尺尺身4，
所述单码道3包括：若干平行刻画的增量式刻线2，在增量式刻线2之间每间隔一段距离就刻画有一条绝对编码线1，
每个绝对编码线对应一个唯一的距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，
光栅尺尺身4的下方设有采用反射式结构的读数头。
在上述技术方案的基础上，读数头和光栅尺尺身4间的间隔为0.5mm到1mm。
在上述技术方案的基础上，如图3所示，所述采用反射式结构的读数头包括：
基座5，其顶面设有凸透镜8，
在凸透镜8内左右相对的设有LED光源6和检测接收器7，
LED光源6和检测接收器7均固定在基座5的顶面，LED光源6和检测接收器7的距离为2.17mm，
LED光源6发出的光经过凸透镜8照射到单码道3上，从单码道3反射回来的光再次经过凸透镜8后照射到检测接收器7。
在上述技术方案的基础上，所述检测接收器7为光电池组。
在上述技术方案的基础上，如图2所示，绝对编码线对应的距离码的编码规则（编码方法）如下：
1）取20个字符：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，
对20个字符编码后得到以下编码字符：
00102030405060708090A0B0C0D0E0F0G0H0I0J
112131415161718191A1B1C1D1E1F1G1H1I1J
2232425262728292A2B2C2D2E2F2G2H2I2J
33435363738393A3B3C3D3E3F3G3H3I3J
445464748494A4B4C4D4E4F4G4H4I4J
5565758595A5B5C5D5E5F5G5H5I5J
66768696A6B6C6D6E6F6G6H6I6J
778797A7B7C7D7E7F7G7H7I7J
8898A8B8C8D8E8F8G8H8I8J
99A9B9C9D9E9F9G9H9I9J
AABACADAEAFAGAHAIAJ
BBCBDBEBFBGBHBIBJ
CCDCECFCGCHCICJ
DDEDFDGDHDIDJ
EEFEGEHEIEJ
FFGFHFIFJ
GGHGIGJ
HHIHJ
IIJ
J
把以上这些编码字符连在一起：
00102030405060708090A0B0C0D0E0F0G0H0I0J112131415161718191A1B1C1D1E1F1G1H1I1J2232425262728292A2B2C2D2E2F2G2H2I2J33435363738393A3B3C3D3E3F3G3H3I3J445464748494A4B4C4D4E4F4G4H4I4J5565758595A5B5C5D5E5F5G5H5I5J66768696A6B6C6D6E6F6G6H6I6J778797A7B7C7D7E7F7G7H7I7J8898A8B8C8D8E8F8G8H8I8J99A9B9C9D9E9F9G9H9I9JAABACADAEAFAGAHAIAJBBCBDBEBFBGBHBIBJCCDCECFCGCHCICJDDEDFDGDHDIDJEEFEGEHE IEJFFGFHFIFJGGHGIGJHHIHJIIJJ
以上共400个编码字符，在这400个编码字符中任意取相邻两个字符，这两个字符在400个编码字符中都是唯一的，不会有重复；
2）把20个字符0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F、G、H、I、J对应的距离分别是：2.33947mm、2.42303mm、2.50658mm、2.59013mm、2.67368mm、2.75724mm、2.84079mm、2.92434mm、3.00789mm、3.09145mm、3.17500mm、3.25855mm、3.34211mm、3.42566mm、3.50921mm、3.59276mm、3.67632mm、3.75987mm、3.84342mm、3.92697mm
把每个字符代表的距离长度N代替以上编码字符，可以得到以下距离码：
2.33947mm、2.33947mm、2.42303mm、2.33947mm、2.50658mm、2.33947mm、2.59013mm、2.33947mm、2.67368mm、2.33947mm、2.75724mm、......3.75987mm、3.92697mm、3.84342mm、3.84342mm、3.92697mm、3.92697mm
以上400个距离码相加总值为1253.28947mm；
3）把400组绝对编码线在光栅尺的单码道上（见图3），穿插于增量式刻线中间，把400个距离码信息记忆在芯片内，当直线光栅尺每次开启或复位时，只要读数头移动超过两个距离码就可以确定直线光栅尺的绝对位置值。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种反射式单码道绝对光栅尺，包括设有单码道（3）的光栅尺尺身（4），其特征在于：所述单码道（3）包括：若干平行刻画的增量式刻线（2），在增量式刻线（2）之间每间隔一段距离就刻画有一条绝对编码线（1），
每个绝对编码线对应一个唯一的距离码，各距离码采用统一的编码方法获得，
光栅尺尺身（4）的下方设有采用反射式结构的读数头。
2.如权利要求1所述的反射式单码道绝对光栅尺，其特征在于：读数头和光栅尺尺身（4）间的间隔为0.5mm到1mm。
3.如权利要求2所述的反射式单码道绝对光栅尺，其特征在于：所述采用反射式结构的读数头包括：
基座（5），其顶面设有凸透镜（8），
在凸透镜（8）内左右相对的设有LED光源（6）和检测接收器（7），
LED光源（6）和检测接收器（7）均固定在基座（5）的顶面，LED光源（6）和检测接收器（7）的距离为2.17mm，
LED光源（6）发出的光经过凸透镜（8）照射到单码道（3）上，从单码道（3）反射回来的光再次经过凸透镜（8）后照射到检测接收器（7）。
4.如权利要求3所述的反射式单码道绝对光栅尺，其特征在于：所述检测接收器（7）为光电池组。
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