簡易直線定位裝置製造方法
2024-02-24 19:50:15
簡易直線定位裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於對移動部件進行直線定位的簡易直線定位裝置。裝置包括有可相對直線移動的光柵尺和光電組件；所述光柵尺上沿縱向均勻排列有橫向的光柵槽；所述光電組件包括有至少兩對位於光柵尺兩側的光電開關，所述光電開關的檢測點位於所述光柵槽的橫向範圍內；不同光電開關的檢測點之間具有檢測周期相位上的延遲或超前。本發明的優點體現在：1、可以向控制系統輸出能夠相互校驗的位置檢測信號，提高了位移檢測精度；2、還能夠對移動部件的移動方向進行輔助監測，進一步提高移動部件的控制可靠性；3、通過增加光電開關的數量還可以進一步提高檢測精度，並且不需要特殊的零部件，易於實現。
【專利說明】簡易直線定位裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於對移動部件進行直線定位的簡易直線定位裝置。
【背景技術】
[0002]對於一些直線移動的機械部件，經常需要對位移距離進行精確檢測，以確定停止位置。在一些自動控制系統中，在電機輸出的旋轉運動通過各種方式轉換到最終的直線運動時，由於間隙及系統剛性等原因，確定位移量時總是會存在難以消除的誤差。要想實現全閉環控制，必須有最終環節的反饋裝置來實現進行精確的定位。一般直線定位的方式有光柵尺、容柵尺、拉線式長度計等。但是現有的此類裝置的運行環境通常需要較高的精度，當外部系統運行時有較大抖動時候，會影響定位精度。並且對零部件精度的過高要求也提高了裝置的成本。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，提供一種結構簡單、對零部件精度要求低、定位精度高的簡易直線定位裝置。
[0004]本發明的簡易直線定位裝置包括有可相對直線移動的光柵尺和光電組件；所述光柵尺上沿縱向均勻排列有橫向的光柵槽；所述光電組件包括有至少兩對位於光柵尺兩側的光電開關，所述光電開關的檢測點位於所述光柵槽的橫向範圍內；不同光電開關的檢測點之間具有檢測周期相位上的延遲或超前。例如其中一對光電開關的檢測點相對另一對光電開關的檢測點相對延遲1/4周期，即其中一個檢測點相對光柵槽縱向移動時檢測到光柵槽某一位置的時間點相對另一個檢測點檢測到光柵槽的對應位置的時間點滯後1/4周期。
[0005]所述光柵尺上,每隔一定數量的光柵槽，具有一個輔助槽，輔助槽與光柵槽的橫向位置相錯開；所述光電組件還包括有至少一對檢測點位於輔助槽橫向範圍內的輔助光電開關。
[0006]本發明的優點體現在:
1、通過設置與光柵尺配合的具有特定相位差的多對光電開關，可以向控制系統輸出能夠相互校驗的位置檢測信號，提高了位移檢測精度；
2、輔助槽與輔助光電開關的設置，還能夠對移動部件的移動方向進行輔助監測，進一步提高移動部件的控制可靠性；
3、通過增加光電開關的數量還可以進一步提高檢測精度，能滿足絕大部分的普通定位需求，並且不需要特殊的零部件，易於實現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明一個實施例的立體結構示意圖；
圖2是圖1所示實施例的端面結構示意圖；
圖3是本發明另一個實施例的光柵尺及光電開關檢測點的位置設置示意圖； 圖4中圖2所示實施例中各檢測點檢測到的脈衝信號同期變化波形圖。
【具體實施方式】
[0008]如圖1、圖2所示實施例中的簡易直線定位裝置，包括有可相對直線移動的光柵尺I和光電組件2，光柵尺和光電組件可分別安裝在相對直線移動的兩部件上；所述光柵尺I上沿縱向均勻排列有橫向的光柵槽11 ;所述光電組件2包括有兩對位於光柵尺兩側的光電開關21,所述光電開關21檢測點位於所述光柵槽的橫向範圍內；不同光電開關21的檢測點之間具有檢測周期相位上的延遲或超前。光柵尺I上，每隔一定數量的光柵槽11，還具有一個輔助槽12，輔助槽12與光柵槽11的橫向位置相錯開；光電組件2還包括有一對檢測點位於輔助槽橫向範圍內的輔助光電開關22。
[0009]如圖3所示的實施例中，光柵尺I的光柵槽11間的齒寬度2.5mm，齒階2.5mm，每隔5個齒,其上方有一個用於階段定位的輔助槽,槽寬5_。用於檢測光柵槽11的光電開關21有三對，在某一時刻，三對光電開關在光柵尺I上的檢測點分別為A、B、C ;用於檢測輔助槽12的輔助光電開關22有一對，其檢測點為Z。
[0010]在運動計數時，A相位為基準信號，B相位相對於A相位滯後1/4周期的相位，C相位相對於A相位滯後1/8周期的相位。如果要獲得更高的定位精度，可以增加1/16周期相位差，1/32周期相位差等，進一步細分。Z相位是最終停止時候的標誌位，可以根據需求定義Z的齒階。為了保證Z信號的可靠性，所以增加Z信號的檢測齒距，其齒距等於周期長度5mm ο
[0011]該實施例中各檢測點檢測的脈衝信號波形如圖4所示。
【權利要求】
1.一種簡易直線定位裝置，包括有可相對直線移動的光柵尺(I)和光電組件(2)，光柵尺和光電組件可分別安裝在相對直線移動的兩部件上；所述光柵尺(I)上沿縱向均勻排列有橫向的光柵槽(11);其特徵是:所述光電組件(2)包括有至少兩對位於光柵尺兩側的光電開關(21),所述光電開關(21)檢測點位於所述光柵槽的橫向範圍內；不同光電開關(21)的檢測點之間具有檢測周期相位上的延遲或超前。
2.根據權利要求1所述的簡易直線定位裝置，其特徵是:光柵尺(I)上，每隔一定數量的光柵槽(11)，還具有一個輔助槽(12),輔助槽(12)與光柵槽(11)的橫向位置相錯開；所述光電組件(2)還包括有至少一對檢測點位於輔助槽橫向範圍內的輔助光電開關(22)。
【文檔編號】G01B11/02GK104266590SQ201410462465
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】鍾文杰 申請人:江蘇僅一包裝技術有限公司