一种定位准确的光栅尺的制作方法

1.本实用新型涉及光栅尺技术领域，具体是一种定位准确的光栅尺。


背景技术：

2.随着光学技术的快速发展，光学测量技术也得到了相应的发展，光栅尺位移传感器，简称光栅尺，广泛应用于数控机床的闭环伺服系统的机械角位移或直线位移的测量中，光栅尺位移传感器为利用光栅光学原理工作的精密测量反馈装置，包括标尺光栅和光栅读数头，通常标尺光栅固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上，指示光栅装在光栅读数头中；
3.目前，公知的用来精密测量物体的移动位移的工具的光栅尺主要包括增量式和绝对式两种，由于绝对式光栅尺不需要寻找参考原点，在断电后，任何重新给电时皆可对位置进行测量，无需进行归零，且测量精度高、抗干扰能力强、稳定性高、绝对编码范围大，可测量较大量程的线性位移，还可以进行非线性修正，所以绝对式光栅尺作为位置测量工具在工业中的应用越来越广。
4.在中国专利(申请号：cn201910334027.7)公开了光栅尺读数头、光栅尺接头及光栅尺位移传感器，该发明利用在沿光栅尺移动方向设置的第一读数传感器和第二读数传感器实时读取光栅尺移动过程中的位移值，然后根据二者位移值区别判定是否经过标尺光栅的相接的缺口位置，对经过缺口位置的光栅尺位移值进行缺口补偿，得到精度高的位移输出值，有效的提高了光栅尺位移传感器位移测量的精度，实现了在保证光栅尺位移测量精度的基础上，利用标尺光栅拼接增加光栅尺位移测量长度范围，而该结构需要配套多组传感器，导致技术存在价格昂贵，应用起点高的缺点，输出信号需要用配套设备才能解析处理，且灵活性不够，无法满足当前市场的个性化需求的特点。因此，本领域技术人员提供了一种定位准确的光栅尺，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种定位准确的光栅尺，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种定位准确的光栅尺，包括硬件部分和解码模块，所述硬件部分包括底座，所述底座的上表面安装有栅格尺，所述栅格尺上等间距开设有透光孔，所述底座的上表面位于一端位置处安装有安装座，且安装座的一侧安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有贯穿安装座的丝杆，所述丝杆上通过螺纹连接有连接座，所述连接座的前表面安装有与栅格尺滑动连接的对射型光电开关；
7.所述解码模块包括计数器，编解码器，位置数据存储器以及比较器，所述位置数据存储器的输出端与编解码器的输入端电线连接，所述编解码器的输出端与计数器的输入端电性连接，所述比较器的输入端分别与计数器和编解码器的输出端电性连接。
8.作为本实用新型更进一步的方案：所述透光孔的宽度与对射型光电开关的宽度相
同，且相邻的两个透光孔之间的间距与透光孔的宽度相同。
9.作为本实用新型更进一步的方案：所述底座的上表面位于栅格尺的背侧安装有滑轨，所述连接座的下端开设有与滑轨滑动连接的滑槽。
10.作为本实用新型更进一步的方案：所述底座的上表面等间距开设有安装孔，且底座的下表面安装有防滑垫。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在栅格尺上安装一个对射型光电开关，当光对射型光电开关在移动的过程中，会拾取到有规律的通断，该通断信号将被解码模块读取并计数，利用计数得到的通断信号实现移动定位与重复定位的目的，根据应用需求，可将解码模块设置成任意个数的通断信号，即实现了任意长度的定位，解决了任何个性化需求，并可实现精确单次定位与复杂的重复定位的功能，具有结构简单、成本低廉、灵活的个性化设计与小批量需求的优势。
附图说明
12.图1为一种定位准确的光栅尺的结构示意图；
13.图2为一种定位准确的光栅尺中连接座的安装结构示意图；
14.图3为一种定位准确的光栅尺中定位计数与逻辑电平的时序图；
15.图4为一种定位准确的光栅尺的工作原理示意图。
16.图中：1、底座；2、栅格尺；3、透光孔；4、安装座；5、连接座；6、伺服电机；7、丝杆；8、对射型光电开关；9、滑槽；10、滑轨。
具体实施方式
17.请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种定位准确的光栅尺，包括硬件部分和解码模块，硬件部分包括底座1，底座1的上表面安装有栅格尺2，栅格尺2上等间距开设有透光孔3，底座1的上表面位于一端位置处安装有安装座4，且安装座4的一侧安装有伺服电机6，伺服电机6的输出端安装有贯穿安装座4的丝杆7，丝杆7上通过螺纹连接有连接座5，连接座5的前表面安装有与栅格尺2滑动连接的对射型光电开关8，在使用时，启动伺服电机6使得丝杆7转动，通过丝杆7与连接座5之间的螺纹连接，在滑槽9与滑轨10之间的滑动连接下，牵引连接座5水平移动，继而使得对射型光电开关8在栅格尺2上移动；
18.解码模块包括计数器，编解码器，位置数据存储器以及比较器，位置数据存储器的输出端与编解码器的输入端电线连接，编解码器的输出端与计数器的输入端电性连接，比较器的输入端分别与计数器和编解码器的输出端电性连接，当对射型光电开关8于栅格尺2上的第一格透光孔3时，对射型光电开关8发射的红外光线被遮挡，此时对射型光电开关8没有输出，即为低电平“0”，当对射型光电开关8向右移动一格后，透光孔3被打开，对射型光电开关8发射的红外光线被接收，此时对射型光电开关8有输出，即为高电平“1”，因此在对射型光电开关8移动定位时，只需要确定目标位置的准确脉冲个数即可，一定数量的脉冲个数即代表一定的长度，当在一定距离内要实现多次重复定位时，同样只需要计算出目标位置的脉冲个数，解码模块在接收到对应个数的脉冲后即认为到达了目标位置，并给输出相应位置信号。
19.在图1中，透光孔3的宽度与对射型光电开关8的宽度相同，且相邻的两个透光孔3
之间的间距与透光孔3的宽度相同，提高定位时的准确性。
20.在图2中，底座1的上表面位于栅格尺2的背侧安装有滑轨10，连接座5的下端开设有与滑轨10滑动连接的滑槽9，通过滑槽9与滑轨10之间的滑动连接，提高连接座5活动的稳定性。
21.在图1中，底座1的上表面等间距开设有安装孔，且底座1的下表面安装有防滑垫，提高设备安装后的稳定性。
22.本实用新型的工作原理是：在使用时，启动伺服电机6使得丝杆7转动，通过丝杆7与连接座5之间的螺纹连接，在滑槽9与滑轨10之间的滑动连接下，牵引连接座5水平移动，继而使得对射型光电开关8在栅格尺2上移动，当对射型光电开关8于栅格尺2上的第一格透光孔3时，对射型光电开关8发射的红外光线被遮挡，此时对射型光电开关8没有输出，即为低电平“0”，当对射型光电开关8向右移动一格后，透光孔3被打开，对射型光电开关8发射的红外光线被接收，此时对射型光电开关8有输出，即为高电平“1”，因此在对射型光电开关8移动定位时，只需要确定目标位置的准确脉冲个数即可，一定数量的脉冲个数即代表一定的长度，当在一定距离内要实现多次重复定位时，同样只需要计算出目标位置的脉冲个数，解码模块在接收到对应个数的脉冲后即认为到达了目标位置，并给输出相应位置信号。
23.以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。