CN203908493U - 一种高效光栅尺检测平台 - Google Patents
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Abstract
一种高效光栅尺检测平台，属于光栅尺检测技术领域。其采用两台直线电机并行驱动被测光栅尺读数头，直线电机为被测光栅尺的检测提供较宽范围的试验速度和加速度；高精位移传感器实时检测被测光栅尺读数头的精确位移信息，为被测光栅尺读数头检测到的位移信息提供准确的比较和鉴定；治具装夹不同长度等级的被测光栅尺带。该检测平台自动化程度高、检测范围广、效率高，适用于检测不同长度等级的被测光栅尺，降低了光栅尺检测平台的成本。
Description
技术领域
本实用新型属于光栅尺检测技术领域，具体涉及一种高效光栅尺检测平台。
背景技术
光栅尺是光学系统和科学仪器如大型天文望远镜、惯性约束核聚变激光点火系统、光刻系统等工程系统中的核心光学元件。光栅尺的分辨率、重复精度和高加加减速时的准确度等是光栅尺的关键性能指标。为检测批量生产的光栅尺产品合格率指标，须采用定制设备对光栅尺的性能指标逐一检测。
CN102865816A公开了一种光栅尺总体测量精度的自动检测装置，采用丝杆控制被测量光栅尺读数头沿着导轨运动。丝杠用于将旋转运动转换为导轨的直线运动，因此传动效率较低。由于丝杠存在侧隙，不可避免会干扰光栅尺重复精度的测量。CN202994097U公开了一种光栅尺精度检测仪，同样采用丝杆调节装置作为驱动机构，通过微调手轮调节移动平台运动。由于采用手工驱动，驱动效率低，并且驱动速度小，无法检测高加减速时被测光栅尺的性能。
发明内容
针对上述技术方案的不足，本实用新型提供一种采用直线电机驱动的光栅尺检测平台，为高效检测光栅尺的分辨率、重复精度和工作速度范围等性能指标提供了一种可行解决方案。
本实用新型采用的方案如下：
一种高效光栅尺检测平台，其包括减振台、运动平台、治具10，减振台含基座1及布置在基座1底部的四个减振器12，运动平台包括直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14、滑块5、导轨6、高精位移传感器8、飞车保护18和工作拖板7；被测光栅尺包括被测光栅尺读数头13和被测光栅尺带11；直线电机Ⅰ3的定子、直线电机Ⅱ14的定子、导轨6布置在基座1上，直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14位于导轨6的两侧且平行设置；直线电机Ⅰ3的动子与连接件Ⅰ4连接，直线电机Ⅱ14的动子与连接件Ⅱ15连接，连接件Ⅰ4、连接件Ⅱ15和滑块5均与工作拖板7连接；所述的滑块5为两个，连接在导轨6上，沿着导轨6滑动；在基座1的一侧连接有导轨Ⅱ16，导轨Ⅱ16与导轨6平行设置；导轨Ⅱ16上连接有两个冶具10；被测光栅尺读数头13通过读数头连接件17与工作拖板7连接为一体，被测光栅尺带11与所述的两个冶具10连接，直线电机Ⅰ3的动子和直线电机Ⅱ14的动子驱动工作拖板7沿着导轨6往复运动，被测光栅尺读数头13随着工作拖板7往复运动。
高精位移传感器8采用绝对式高精度光栅尺，实时检测被测光栅尺读数头13的精确位移信息，为被测光栅尺读数头13检测到的位移信息提供对比和鉴定。
治具10沿着导轨Ⅱ16调节位置，并且治具10稳固定位于导轨Ⅱ16上的任意位置，治具10适用于装夹导轨Ⅱ16长度范围内任意长度等级的被测光栅尺带11。
基座1采用花岗岩、铸铁和高性能机械陶瓷材料。
本实用新型可以获得如下有益效果：
直线电机Ⅰ3和直线电机Ⅱ14为运动平台提供动力源，并且具有较高的速度和加速度能力，为被测光栅尺提供了大范围的试验速度和加速度条件。直线电机驱动效率高，提高了被测光栅的检测效率。通过调整直线电机Ⅰ3和直线电机Ⅱ14的行程范围，可以检测被测光栅尺带11的局部性能。
高精位移传感器8与直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14组成位移闭环反馈，实时检测被测光栅尺读数头13的精确位置信息，为被测光栅尺的性能指标提供准确的比较和鉴定。
治具10方便无级装夹不同长度等级的被测光栅尺带11，因此该装置检测范围广，适用于检测导轨Ⅱ16的长度范围内任意长度等级的被测光栅尺带11。
附图说明：
图1高效光栅尺检测平台主视图
图2高效光栅尺检测平台M-M剖视图
图3高效光栅尺检测平台斜视图
图中，1.基座；2.主拖链；3.直线电机Ⅰ；4.连接件Ⅰ；5.滑块；6.导轨；7.工作拖板；8.高精位移传感器；9.辅助拖链；10.治具；11.被测光栅尺带；12.减振器；13.被测光栅尺读数头；14.直线电机Ⅱ；15.连接件Ⅱ；16.导轨Ⅱ；17.读数头连接件；18.飞车保护。
具体实施方式
下面结合附图来说明本实用新型的具体实施例。
四个减振器12可以调整该装置的水平，减振器12也起到隔绝环境的振动噪声干扰的作用。
直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14作为动力源，为运动平台和被测光栅尺读数头13提供较宽范围的试验速度和加速度。主拖链2对直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14的供电线缆起到牵引和保护作用。
直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14驱动工作拖板7沿着导轨6运动，工作拖板7带动被测光栅尺读数头13往复运动，被测光栅尺读数头13相对被测光栅尺带11运动的同时，实时检测自身的位置信息。
高精位移传感器8与直线电机Ⅰ3、直线电机Ⅱ14组成位移闭环反馈，实时检测工作拖板7和被测光栅尺读数头13的精确位移信息，为被测光栅尺读数头13检测到的位移信息提供准确的比较和鉴定。
辅助拖链9对被测光栅尺读数头13的线缆起到牵引和保护作用。飞车保护18用于限制工作拖板7的运动范围，避免飞车。
Claims (3)
1.一种高效光栅尺检测平台，其特征在于：其包括减振台、运动平台、治具(10)，减振台含基座(1)及布置在基座(1)底部的四个减振器(12)，运动平台包括直线电机Ⅰ(3)、直线电机Ⅱ(14)、滑块(5)、导轨(6)、高精位移传感器(8)、飞车保护(18)和工作拖板(7)；被测光栅尺包括被测光栅尺读数头(13)和被测光栅尺带(11)；直线电机Ⅰ(3)的定子、直线电机Ⅱ(14)的定子、导轨(6)布置在基座(1)上，直线电机Ⅰ(3)、直线电机Ⅱ(14)位于导轨(6)的两侧且平行设置；直线电机Ⅰ(3)的动子与连接件Ⅰ(4)连接，直线电机Ⅱ(14)的动子与连接件Ⅱ(15)连接，连接件Ⅰ(4)、连接件Ⅱ(15)和滑块(5)均与工作拖板(7)连接；所述的滑块(5)为两个，连接在导轨(6)上，沿着导轨(6)滑动；在基座(1)的一侧连接有导轨Ⅱ(16)，导轨Ⅱ(16)与导轨(6)平行设置；导轨Ⅱ(16)上连接有两个冶具(10)；被测光栅尺读数头(13)通过读数头连接件(17)与工作拖板(7)连接为一体，被测光栅尺带(11)与所述的两个冶具(10)连接，直线电机Ⅰ(3)的动子和直线电机Ⅱ(14)的动子驱动工作拖板(7)沿着导轨(6)往复运动，被测光栅尺读数头(13)随着工作拖板(7)往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种高效光栅尺检测平台，其特征在于：高精位移传感器(8)采用绝对式高精度光栅尺。
3.根据权利要求1所述的一种高效光栅尺检测平台，其特征在于：治具(10)沿着导轨Ⅱ(16)调节位置，并且治具(10)稳固定位于导轨Ⅱ(16)上的任意位置，治具(10)适用于装夹导轨Ⅱ(16)长度范围内任意长度等级的被测光栅尺带(11)。
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Cited By (4)
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| CN111624171A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-04 | 北京空间机电研究所 | 一种低温真空大光程高灵敏度直线扫描装置 |
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