簡易直線定位裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對移動部件進(jìn)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于光柵尺兩側(cè)的光電開關(guān),所述光電開關(guān)的檢測點(diǎn)位于所述光柵槽的橫向范圍內(nèi);不同光電開關(guān)的檢測點(diǎn)之間具有檢測周期相位上的延遲或超前。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:1、可以向控制系統(tǒng)輸出能夠相互校驗(yàn)的位置檢測信號,提高了位移檢測精度;2、還能夠?qū)σ苿硬考囊苿臃较蜻M(jìn)行輔助監(jiān)測,進(jìn)一步提高移動部件的控制可靠性;3、通過增加光電開關(guān)的數(shù)量還可以進(jìn)一步提高檢測精度,并且不需要特殊的零部件,易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】簡易直線定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對移動部件進(jìn)行直線定位的簡易直線定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對于一些直線移動的機(jī)械部件,經(jīng)常需要對位移距離進(jìn)行精確檢測,以確定停止位置。在一些自動控制系統(tǒng)中,在電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過各種方式轉(zhuǎn)換到最終的直線運(yùn)動時,由于間隙及系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制,必須有最終環(huán)節(jié)的反饋裝置來實(shí)現(xiàn)進(jìn)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(jì)等。但是現(xiàn)有的此類裝置的運(yùn)行環(huán)境通常需要較高的精度,當(dāng)外部系統(tǒng)運(yùn)行時有較大抖動時候,會影響定位精度。并且對零部件精度的過高要求也提高了裝置的成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種結(jié)構(gòu)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(fā)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于光柵尺兩側(cè)的光電開關(guān),所述光電開關(guān)的檢測點(diǎn)位于所述光柵槽的橫向范圍內(nèi);不同光電開關(guān)的檢測點(diǎn)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(guān)的檢測點(diǎn)相對另一對光電開關(guān)的檢測點(diǎn)相對延遲1/4周期,即其中一個檢測點(diǎn)相對光柵槽縱向移動時檢測到光柵槽某一位置的時間點(diǎn)相對另一個檢測點(diǎn)檢測到光柵槽的對應(yīng)位置的時間點(diǎn)滯后1/4周期。
[0005]所述光柵尺上,每隔一定數(shù)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(diǎn)位于輔助槽橫向范圍內(nèi)的輔助光電開關(guān)。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:
1、通過設(shè)置與光柵尺配合的具有特定相位差的多對光電開關(guān),可以向控制系統(tǒng)輸出能夠相互校驗(yàn)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(guān)的設(shè)置,還能夠?qū)σ苿硬考囊苿臃较蜻M(jìn)行輔助監(jiān)測,進(jìn)一步提高移動部件的控制可靠性;
3、通過增加光電開關(guān)的數(shù)量還可以進(jìn)一步提高檢測精度,能滿足絕大部分的普通定位需求,并且不需要特殊的零部件,易于實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1所示實(shí)施例的端面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明另一個實(shí)施例的光柵尺及光電開關(guān)檢測點(diǎn)的位置設(shè)置示意圖; 圖4中圖2所示實(shí)施例中各檢測點(diǎn)檢測到的脈沖信號同期變化波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1、圖2所示實(shí)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包括有兩對位于光柵尺兩側(cè)的光電開關(guān)21,所述光電開關(guān)21檢測點(diǎn)位于所述光柵槽的橫向范圍內(nèi);不同光電開關(guān)21的檢測點(diǎn)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(shù)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(diǎn)位于輔助槽橫向范圍內(nèi)的輔助光電開關(guān)22。
[0009]如圖3所示的實(shí)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,其上方有一個用于階段定位的輔助槽,槽寬5_。用于檢測光柵槽11的光電開關(guān)21有三對,在某一時刻,三對光電開關(guān)在光柵尺I上的檢測點(diǎn)分別為A、B、C ;用于檢測輔助槽12的輔助光電開關(guān)22有一對,其檢測點(diǎn)為Z。
[0010]在運(yùn)動計(jì)數(shù)時,A相位為基準(zhǔn)信號,B相位相對于A相位滯后1/4周期的相位,C相位相對于A相位滯后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(jìn)一步細(xì)分。Z相位是最終停止時候的標(biāo)志位,可以根據(jù)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,其齒距等于周期長度5mm ο
[0011]該實(shí)施例中各檢測點(diǎn)檢測的脈沖信號波形如圖4所示。
【權(quán)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);其特征是:所述光電組件(2)包括有至少兩對位于光柵尺兩側(cè)的光電開關(guān)(21),所述光電開關(guān)(21)檢測點(diǎn)位于所述光柵槽的橫向范圍內(nèi);不同光電開關(guān)(21)的檢測點(diǎn)之間具有檢測周期相位上的延遲或超前。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易直線定位裝置,其特征是:光柵尺(I)上,每隔一定數(shù)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(diǎn)位于輔助槽橫向范圍內(nèi)的輔助光電開關(guān)(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(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】鐘文杰 申請人:江蘇僅一包裝技術(shù)有限公司