CN202994097U

CN202994097U - 一种光栅尺精度检测仪

Info

Publication number: CN202994097U
Application number: CN 201220744469
Authority: CN
Inventors: 李由根; 李娜
Original assignee: HONGCHENG OPTICAL PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: HONGCHENG OPTICAL PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-12-31

Abstract

本实用新型涉及光栅数显技术领域，尤其涉及一种光栅尺精度检测仪，包括底脚、大理石工作台、底光源、电源装置、第一滑轨、第一滑块、移动平台、调节支架、光栅尺固定装置、影像系统以及计算机系统，本实用新型通过待检测的光栅尺与标准线纹尺进行实时比对测量，利用影像系统将采集的数据经过计算机系统处理，从而判断待检测光栅尺的精度级别，测量精度高；采用驱动机构调节，能够适用于各种宽度长度的光栅尺，适用范围广。

Description

一种光栅尺精度检测仪

技术领域

本实用新型涉及光栅数显技术领域，尤其涉及一种光栅尺精度检测仪。

背景技术

光栅尺位移传感器（简称光栅尺），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床以及测量仪器等方面，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。现有的光栅精度检测一般为手动测试，重复性小，测量速度慢，而且会导致很大的误差，不方便优选等级光栅尺。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种检测精度高，适用范围广的光栅尺精度检测仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种光栅尺精度检测仪，包括底脚、大理石工作台、底光源、电源装置、第一滑轨、第一滑块、移动平台、调节支架、光栅尺固定装置、影像系统以及计算机系统，大理石工作台设置于底脚上，底光源设置于大理石工作台的底部，待检测的光栅尺与第一滑轨平行设置于大理石工作台上，第一滑块与第一滑轨滑动连接，移动平台设置于第一滑块上，调节支架设置于移动平台上，所述移动平台上还设置有驱动移动平台沿第一滑轨移动的驱动机构，移动平台的前端与待检测光栅尺的读数头固定连接，待检测光栅尺的主尺与光栅尺固定装置固定连接，所述大理石工作台上设置有标准线纹尺，标准线纹尺与待检测的光栅尺平行设置，影像系统穿设于调节支架并正对标准线纹尺的刻度，待检测光栅尺的读数头与影像系统位于所述标准线纹尺的同一刻度上方的竖直平面内，影像系统与计算机系统电连接，底光源正对所述影像系统并与电源装置电连接。

进一步的，所述驱动机构为丝杆调节装置。

进一步的，所述丝杆调节装置包括支撑柱、丝杆和微调手轮，丝杆设置于第一滑轨的正上方，丝杆穿设于所述移动平台并与第一滑轨平行设置，微调手轮设置于丝杆的一端，支撑柱分别设置于丝杆的两端。

进一步的，所述移动平台的顶部设置有第一开合装置，第一开合装置上设置有第一调节螺栓，所述丝杆穿设于第一开合装置。

进一步的，所述移动平台的前端设置有固定块，固定块上对应影像系统的位置开设有通孔，固定块的前端设置有连接块，连接块的底部设置有第二开合装置，第二开合装置的一端设置有第二调节螺栓，所述待检测光栅尺的读数头与第二开合装置固定连接。

进一步的，所述光栅尺固定装置包括第二滑轨、第二滑块、第一固定装置和第二固定装置，第二滑轨设置于大理石工作台上并与待检测光栅尺平行设置，第二滑块与第二滑轨滑动连接，所述第一固定装置包括第一固定头、第一紧固螺杆和第一压紧块，第一固定头设置于大理石工作台上端面，第一紧固螺杆穿设于第一固定头的顶部，第一压紧块设置于第一紧固螺杆的后端，所述第二固定装置包括第二固定头、第二紧固螺杆和第二压紧块，第二固定头设置于第二滑块上端面，第二固定头与第二滑块之间还设置有垫块，第二紧固螺杆穿设于第二固定头的顶部，第二压紧块设置于第二紧固螺杆的后端，待检测光栅尺的主尺分别与第一压紧块和第二压紧块固定连接。

进一步的，所述影像系统包括CCD相机和CCD镜头，CCD相机连接于CCD镜头的顶端，所述调节支架设置有镜头护套，CCD镜头与镜头护套套接。

进一步的，所述移动平台的后端设置有连灯板，所述底光源与连灯板的底部固定连接。

进一步的，所述标准线纹尺的两端分别设置有玻璃调节块。

进一步的，所述调节支架为丝杆升降机构。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过待检测的光栅尺与标准线纹尺进行实时比对测量，利用影像系统将采集的数据经过计算机系统处理，从而判断待检测光栅尺的精度级别，测量精度高；由于采用了大理石工作台，基础面的平整度级数为零级，使得检测精度更加精确，也可以保证测量不受外界震动影响，使测试系统更加稳定；通过计算机系统分析测量数据并直接显示检测结果，不需手动测试，提高了工作效率；采用驱动机构调节，能够适用于各种宽度长度的光栅尺，适用范围广。

附图说明：

图1是本实用新型所述光栅尺精度检测仪的立体结构示意图；

图2是本实用新型所述移动平台的立体结构示意图；

图3是本实用新型所述光栅尺固定装置的立体结构示意图；

图4是本实用新型所述影像系统的立体结构示意图；

其中，1．底脚 2．大理石工作台 3．底光源 4．电源装置 5．第一滑轨 6．第一滑块 7．移动平台 8．调节支架 9．光栅尺固定装置 10．影像系统 11．读数头 12．主尺 13．标准线纹尺 14．支撑柱 15．丝杆 16．微调手轮 17．第一开合装置 18．第一调节螺栓 19．固定块 20．通孔 21．连接块 22．第二开合装置 23．第二调节螺栓 24．第二滑轨 25．第二滑块 26．第一固定头 27．第一紧固螺杆 28．第一压紧块 29．第二固定头 30．第二紧固螺杆 31．第二压紧块 32．垫块 33．CCD相机 34．CCD镜头 35．镜头护套 36．连灯板 37．玻璃调节块。

具体实施方式：

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图1~4对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

见图1~4，一种光栅尺精度检测仪，包括底脚1、大理石工作台2、底光源3、电源装置4、第一滑轨5、第一滑块6、移动平台7、调节支架8、光栅尺固定装置9、影像系统10以及计算机系统，大理石工作台2设置于底脚1上，底光源3设置于大理石工作台2的底部，待检测的光栅尺与第一滑轨5平行设置于大理石工作台2上，第一滑块6与第一滑轨5滑动连接，移动平台7设置于第一滑块6上，调节支架8设置于移动平台7上，所述移动平台7上还设置有驱动移动平台7沿第一滑轨5移动的驱动机构，移动平台7的前端与待检测光栅尺的读数头11固定连接，待检测光栅尺的主尺12与光栅尺固定装置9固定连接，所述大理石工作台2上设置有标准线纹尺13，标准线纹尺13与待检测的光栅尺平行设置，影像系统10穿设于调节支架8并正对标准线纹尺13的刻度，待检测光栅尺的读数头11与影像系统10位于所述标准线纹尺13的同一刻度上方的竖直平面内，影像系统10与计算机系统电连接，底光源3正对所述影像系统10并与电源装置4电连接。

本实用新型使用时，先用水平尺检测大理石工作台2的水平，可以通过调节底脚1的高度进行补偿，打开光栅尺固定装置9，将待检测光栅尺的主尺12固定，待检测光栅尺的读数头11固定在移动平台7的前端，并保证光栅尺的读数头11和影像系统10位于所述标准线纹尺13的同一刻度上方的竖直平面内；打开电源装置4，调节底光源3的亮度，使视野明亮，调节影像系统10的高度，直到计算机系统显示的图像处于最清晰的状态；调节驱动机构使待检测光栅尺的读数头11移动，对待检测光栅尺进行全程检测，影像系统10采集的数据经过计算机系统处理，直接显示检测结果，从而判断待检测光栅尺的精度级别。

本实用新型通过待检测的光栅尺与标准线纹尺13进行实时比对测量，利用影像系统10将采集的数据经过计算机系统处理，从而判断待检测光栅尺的精度级别，测量精度高；由于采用了大理石工作台2，基础面的平整度级数为零级，使得检测精度更加精确，也可以保证测量不受外界震动影响，使测试系统更加稳定；通过计算机系统分析测量数据并直接显示检测结果，不需手动测试，提高了工作效率；采用驱动机构调节，能够适用于各种宽度长度的光栅尺，适用范围广。

本实施例中，所述驱动机构为丝杆调节装置。所述驱动结构可以为丝杆、皮带、链条或其他驱动机构。

本实施例中，所述丝杆调节装置包括支撑柱14、丝杆15和微调手轮16，丝杆15设置于第一滑轨5的正上方，丝杆15穿设于所述移动平台7并与第一滑轨5平行设置，微调手轮16设置于丝杆15的一端，支撑柱14分别设置于丝杆15的两端。通过调节微调手轮16可以调节移动平台7沿第一滑轨5移动，当影像系统10移动到标准线纹尺13的刻度附近时需要进行微调，通过调节微调手轮16，使影像系统10与标准线纹尺13的刻度重合。

本实施例中，所述移动平台7的顶部设置有第一开合装置17，第一开合装置17上设置有第一调节螺栓18，所述丝杆15穿设于第一开合装置17。第一开合装置17的设置用于移动平台7的快速移动或缓慢移动，第一调节螺栓18旋紧时，第一开合装置17卡紧丝杆15，移动平台7的移动通过微调手轮16控制，可以测量重复性；第一调节螺栓18旋松时，第一开合装置17与丝杆15有间隙，可以沿丝杆15滑动，实现移动平台7的快速移动，加快检测速度；具体地说，先移动所述移动平台7，使影像系统10移动到标准线纹尺13的初始刻度附近，通过调节微调手轮16，使影像系统10与初始刻度重合，进行零点校正，旋松第一调节螺栓18，快速移动所述移动平台7至标准线纹尺13的终止刻度附近，旋紧第一调节螺栓18，通过调节微调手轮16，使影像系统10与终止刻度重合，影像系统10读取待检测光栅尺的测量数据，与标准线纹尺13进行对比，将对比结果显示于计算机系统的显示屏上，从而检测待所述检测光栅尺的精确度。

本实施例中，所述移动平台7的前端设置有固定块19，固定块19上对应影像系统10的位置开设有通孔20，固定块19的前端设置有连接块21，连接块的底部设置有第二开合装置22，第二开合装置22的一端设置有第二调节螺栓23，所述待检测光栅尺的读数头11与第二开合装置22固定连接。固定块19的两端通过螺钉分别连接移动平台7和连接块21，可以拆装，安装标准线纹尺13时可以将固定块19拆卸，放置好标准线纹尺13后将固定块19再安装好即可，安装待检测光栅尺的读数头11时，将第二调节螺栓23旋松，放置好待检测光栅尺的读数头11到第二开合装置22，并保证光栅尺的读数头11和影像系统10位于所述标准线纹尺13的同一刻度上方的竖直平面内，再旋紧第二调节螺栓23即可。

本实施例中，所述光栅尺固定装置9包括第二滑轨24、第二滑块25、第一固定装置和第二固定装置，第二滑轨24设置于大理石工作台2上并与待检测光栅尺平行设置，第二滑块25与第二滑轨24滑动连接，所述第一固定装置包括第一固定头26、第一紧固螺杆27和第一压紧块28，第一固定头26设置于大理石工作台2上端面，第一紧固螺杆27穿设于第一固定头26的顶部，第一压紧块28设置于第一紧固螺杆27的后端，所述第二固定装置包括第二固定头29、第二紧固螺杆30和第二压紧块31，第二固定头29设置于第二滑块25上端面，第二固定头29与第二滑块之间还设置有垫块32，第二紧固螺杆30穿设于第二固定头29的顶部，第二压紧块31设置于第二紧固螺杆30的后端，待检测光栅尺的主尺12分别与第一压紧块28和第二压紧块31固定连接。安装待检测光栅尺的主尺12时，将第一紧固螺杆27和第二紧固螺杆30旋松，放入待检测光栅尺，旋紧第一紧固螺杆27固定好光栅尺的一端，将第二固定装置沿第二滑轨24移动到适宜位置后，旋紧第二紧固螺杆30固定好光栅尺的另一端。

本实施例中，所述影像系统10包括CCD相机33和CCD镜头34，CCD相机33连接于CCD镜头34的顶端，所述调节支架8设置有镜头护套35，CCD镜头34与镜头护套35套接。影像系统10的传输数据为模拟信号，通过数据采集卡进行数据采集（在计算机系统上安装PCI口数据采集卡），采集的数据经过计算机系统处理，直接显示检测结果，从而判断待检测光栅尺的精度级别。

本实施例中，所述移动平台7的后端设置有连灯板36，所述底光源3与连灯板36的底部固定连接。底光源3正对影像系统10，底光源的设置用于CCD相机33拍摄的视野明亮。

本实施例中，所述标准线纹尺13的两端分别设置有玻璃调节块37。玻璃调节块37的设置用于固定标准线纹尺13，可以根据线纹尺的规格作适当调节。

本实施例中，所述调节支架8为丝杆升降机构。丝杆升降机构具有摩擦力小、传动效率高和精度高等特点。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种光栅尺精度检测仪，包括底脚（1）、大理石工作台（2）、底光源（3）、电源装置（4）、第一滑轨（5）、第一滑块（6）、移动平台（7）、调节支架（8）、光栅尺固定装置（9）、影像系统（10）以及计算机系统，大理石工作台（2）设置于底脚（1）上，底光源（3）设置于大理石工作台（2）的底部，待检测的光栅尺与第一滑轨（5）平行设置于大理石工作台（2）上，第一滑块（6）与第一滑轨（5）滑动连接，移动平台（7）设置于第一滑块（6）上，调节支架（8）设置于移动平台（7）上，其特征在于：所述移动平台（7）上还设置有驱动移动平台（7）沿第一滑轨（5）移动的驱动机构，移动平台（7）的前端与待检测光栅尺的读数头（11）固定连接，待检测光栅尺的主尺（12）与光栅尺固定装置（9）固定连接，所述大理石工作台（2）上设置有标准线纹尺（13），标准线纹尺（13）与待检测的光栅尺平行设置，影像系统（10）穿设于调节支架（8）并正对标准线纹尺（13）的刻度，待检测光栅尺的读数头（11）与影像系统（10）位于所述标准线纹尺（13）的同一刻度上方的竖直平面内，影像系统（10）与计算机系统电连接，底光源（3）正对所述影像系统（10）并与电源装置（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述驱动机构为丝杆调节装置。

3.根据权利要求2所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述丝杆调节装置包括支撑柱（14）、丝杆（15）和微调手轮（16），丝杆（15）设置于第一滑轨（5）的正上方，丝杆（15）穿设于所述移动平台（7）并与第一滑轨（5）平行设置，微调手轮（16）设置于丝杆（15）的一端，支撑柱（14）分别设置于丝杆（15）的两端。

4.根据权利要求3所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述移动平台（7）的顶部设置有第一开合装置（17），第一开合装置（17）上设置有第一调节螺栓（18），所述丝杆（15）穿设于第一开合装置（17）。

5.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述移动平台（7）的前端设置有固定块（19），固定块（19）上对应影像系统（10）的位置开设有通孔（20），固定块（19）的前端设置有连接块（21），连接块（21）的底部设置有第二开合装置（22），第二开合装置（22）的一端设置有第二调节螺栓（23），所述待检测光栅尺的读数头（11）与第二开合装置（22）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述光栅尺固定装置包括第二滑轨（24）、第二滑块（25）、第一固定装置和第二固定装置，第二滑轨（24）设置于大理石工作台（2）上并与待检测光栅尺平行设置，第二滑块（25）与第二滑轨（24）滑动连接，所述第一固定装置包括第一固定头（26）、第一紧固螺杆（27）和第一压紧块（28），第一固定头（26）设置于大理石工作台（2）上端面，第一紧固螺杆（27）穿设于第一固定头（26）的顶部，第一压紧块（28）设置于第一紧固螺杆（27）的后端，所述第二固定装置包括第二固定头（29）、第二紧固螺杆（30）和第二压紧块（31），第二固定头（29）设置于第二滑块（25）上端面，第二固定头（29）与第二滑块（25）之间还设置有垫块（32），第二紧固螺杆（30）穿设于第二固定头（29）的顶部，第二压紧块（31）设置于第二紧固螺杆（30）的后端，待检测光栅尺的主尺（12）分别与第一压紧块（28）和第二压紧块（31）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述影像系统（10）包括CCD相机（33）和CCD镜头（34），CCD相机（33）连接于CCD镜头（34）的顶端，所述调节支架（8）设置有镜头护套（35），CCD镜头（34）与镜头护套（35）套接。

8.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述移动平台（7）的后端设置有连灯板（36），所述底光源（3）与连灯板（36）的底部固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述标准线纹尺（13）的两端分别设置有玻璃调节块（37）。

10.根据权利要求1所述的一种光栅尺精度检测仪，其特征在于：所述调节支架（8）为丝杆升降机构。