一种高效光栅尺检测平台的制作方法

一种高效光栅尺检测平台的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】一种高效光栅尺检测平台

【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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】

[0004] 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。
[0005] 本实用新型采用的方案如下：
[0006] -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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 基座1采用花岗岩、铸铁和高性能机械陶瓷材料。
[0010] 本实用新型可以获得如下有益效果：
[0011] 直线电机I 3和直线电机II 14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I 3和直线电机II 14的行程范围，可以检测 被测光栅尺带11的局部性能。
[0012] 高精位移传感器8与直线电机I 3、直线电机II 14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。
[0013] 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II 16的长度范围内任意长度等级的被测光栅尺带11。

【专利附图】

【附图说明】：
[0014] 图1高效光栅尺检测平台主视图
[0015] 图2高效光栅尺检测平台M-M剖视图
[0016] 图3高效光栅尺检测平台斜视图
[0017] 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】
[0018] 下面结合附图来说明本实用新型的具体实施例。
[0019] 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。
[0020] 直线电机I 3、直线电机II 14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I 3、直线电机II 14的供电线缆起 到牵引和保护作用。
[0021] 直线电机I 3、直线电机II 14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。
[0022] 高精位移传感器8与直线电机I 3、直线电机II 14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。
[0023] 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。
【权利要求】
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⑴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 Π (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)。
【文档编号】G01B11/02GK203908493SQ201420047023
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】伍鹏 申请人:嘉兴华嶺机电设备有限公司