专利名称：光学式定位装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一定位装置，特别是关于一种用于精密机械中的光学式定位装置。
背景技术：
一般机械中的定位装置分为静态定位装置及动态定位装置两种，静态定位装置通常通过光电开关、极限开关等实现，即精密机械中运动平台抵达相应开关时实现定位，该种定位装置通常不能实现实时位置监控，故其不能满足多位置控制的实际需要。动态定位装置通常通过一位置感测元件来实现定位，而精密机械多以光学尺作为位置感测器，配合伺服控制器及CNC(Computerized Numerical Control，电脑数值控制)控制器来实现定位。
光学尺是利用光敏晶体管与光感测器组合构成的光学编码器与光学绕射效应制成，通常光学尺包括一光学感测器、一刻画有狭缝的玻璃主尺及一组信号读取头，光学尺的光学编码器是与移动对象一起运动，当物体移动时光源也一起移动，光源透过主尺时产生绕射，通过读取绕射条纹的数目便可经由转换算出物体移动量。然而，光学尺实际使用时会因位置差异而产生较大误差，此外，当在机械设备中时会因加工环境的恶化及切削液的污染使光学尺毁损，如此难以达到精密机械所需的精确定位。
发明内容鉴于以上内容，有必要提供一种受环境影响较小、定位准确的光学式定位装置。
一种光学式定位装置，其包括一光源发生器、一反射装置及一光接收器，该光源发生器设置于一机械平台上，用以产生一光线，该反射装置用以反射光源发生器所产生的光线，该光接收器包括至少一线性感测元件，该线性感测元件接收反射装置所反射的光线。
相对现有技术，所述光学式定位装置通过一反射装置及至少一光接收器可实现精密机械所需的精确定位，且受环境影响较小。
图1是本发明光学式定位装置较佳实施方式的结构示意图。
具体实施方式请参阅图1，本发明较佳实施方式的光学式定位装置包括一机械平台10、一反射装置20、一光接收器30及一驱动部件40。
机械平台10为方形平台，该平台10下方具有一配合结构(图未示)，该机械平台10两侧各设置有一光源发生器101，该光源发生器101为一可发射准直光线的光源，例如激光光源外加一准直透镜，且本施例中光线水平射出。
反射装置20为二平面反射镜，其分别设置机械平台10的两侧，且相对机械平台具有一倾斜角度θ，本实施例中以θ为45度为例，该反射装置20用以反射光源发生器101所发出的光线。
光接收器30包括设置于机械平台10一端两侧的二线性感测元件，该二线性感测元件可为二线性CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)，该二线性CCD也可为连为一整体的线性CCD替代。该线性CCD接收经由反射装置20反射的光线。另外，该光接收器30还与一处理器(图未示)相连，其可根据入射光线于线性CCD上所处位置计算出机械平台10所处位置，并将该讯息反馈给驱动部件40。
驱动部件40包括一螺杆结构401、一驱动马达402及一控制器(图未示)。该螺杆结构401与机械平台10的相应结构配合，驱动马达402与螺杆结构401一端相连，控制器与驱动马达402相连，其可接收光接收器30所反馈的关于机械平台10的位置信号。
工作时，机械平台10两侧的光源发生器101发出一准直光线，该准直光线照射至反射装置20，该反射装置20将光线反射至该光接收器30，与该光接收器30相连的处理器根据入射光线于线性CCD上所处位置可计算出机械平台10所处位置，假设在本实施例中，机械平台10的位置移动量为K，而光线于线性CCD上的移动量L，由于θ为45度，光线水平射出，故L＝K，即机械平台10的位置移动量与光线于线性CCD中的移动量L相等，同理，当θ为其它角度时，根据三角形数学原理也可计算出机械平台10的位置移动量K与光线于线性CCD中的移动量L的相互关系，且可通过反射装置20倾斜角度θ的调整使L相对K放大或缩小，以满足不同的实际需要。当与光接收器30相连的处理器计算出机械平台10的位置移动量后，由此可确定机械平台10所处位置，然后将机械平台10所处位置的信号反馈给驱动部件40的控制器，驱动部件40的控制器根据光接收器30岁反馈的信号控制驱动马达402运动，进而控制机械平台10的位置移动量，这样可实现机械平台10的精确定位。
相对现有技术，所述光学式定位装置通过一反射装置20及一光接收器30可实现精密机械所需的精确定位，且受环境影响较小。
可以理解，机械平台10不限于方形平台，也可为其它形状，光源发生器101所发出的光线也可倾斜射出，该光接收器30的线性感测元件不限于线性CCD，也可以其它线性感测元件，例如CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)线性感测元件。
权利要求
1.一种光学式定位装置，用于实时监测机械平台的移动位置，其特征在于包括一光源发生器、一反射装置及一光接收器，该光源发生器设置于一机械平台上，用以产生一光线，该反射装置用以反射光源发生器所产生的光线，该光接收器包括至少一线性感测元件，该线性感测元件接收反射装置所反射的光线。
2.如权利要求1所述的光学式定位装置，其特征在于该光源发生器为一可发射准直光线的光源。
3.如权利要求2所述的光学式定位装置，其特征在于该光源为激光光源外加一准直透镜。
4.如权利要求2或3所述的光学式定位装置，其特征在于该反射装置为二平面反射镜，该二平面反射镜分别设置机械平台的两侧，且相对机械平台具有一倾斜角度，用以反射光源发生器所发出的光线。
5.如权利要求4所述的光学式定位装置，其特征在于该线性感测元件设置于机械平台一端。
6.如权利要求5所述的光学式定位装置，其特征在于该光学式定位装置进一步包括一驱动部件，该驱动部件由一螺杆结构、驱动马达及一控制器构成，所述驱动马达与螺杆结构一端相连，所述控制器与驱动马达相连。
7.如权利要求6所述的光学式定位装置，其特征在于该机械平台为方形平台，该平台下方具有一配合结构，其可与驱动部件的螺杆结构配合。
8.如权利要求7所述的光学式定位装置，其特征在于该光学接收器与一处理器相连，其可根据入射光线于线性感测元件上所处位置而感测出机械平台所处位置，并将该讯息反馈给驱动部件的控制器。
9.如权利要求1所述的光学式定位装置，其特征在于该线性感测元件为线性互补金属氧化物半导体感测器。
10.如权利要求1所述的光学式定位装置，其特征在于该线性感测元件为线性电荷耦合器件感测器。
全文摘要
一种光学式定位装置，其包括一光源发生器、一反射装置及一光接收器，该光源发生器设置于一机械平台上，用以产生一光线，该反射装置用以反射光源发生器所产生的光线，该光接收器包括至少一线性感测元件，该线性感测元件接收反射装置所反射的光线。所述光学式定位装置可实现精密机械所需的精确定位，且受环境影响较小。
文档编号G01B11/03GK1948900SQ200510100358
公开日2007年4月18日 申请日期2005年10月14日 优先权日2005年10月14日
发明者邱文赐 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司