本发明专利技术提供一种光栅式自定位测距装置，所述光栅式自定位测距装置包括：机构固定架，所述机构固定架上设有移动组件，所述移动组件包括有滑杆、滑块、两个限位塞和转接板，所述滑杆设置在机构固定架上，所述滑块滑动安装在滑杆上，两个限位塞分别设置在滑杆的两端上，所述转接板设置在滑块上，所述转接板与滑块通过四个沉头螺丝连接；所述转接板上设有读数电路板，所述读数电路板头朝下设置，所述读数电路板上设置有三组“U”型读数头。本发明专利技术提供的光栅式自定位测距装置操作简单，可以使测距结构独立运行与模块化运行，便于后期拆卸和维护，运用方便灵活的优点，同时通过第一读数头至第三读数头以及伸缩部件的配合，极大提高了使用寿命。寿命。寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种光栅式自定位测距装置
[0001]本专利技术属于光栅式自定位测距装置
，尤其涉及一种光栅式自定位测距装置。
技术介绍
[0002]光栅技术目前已广泛应用于精密测长、测角等光电仪器中。一般激光测量方式主要是利用激光测距仪测量，主要有两种，脉冲法和相位法。脉冲法通过测量激光器发出光脉冲的时刻和光脉冲到达目标并由目标返回接收机的时间差计算出目标距离。相位法是利用发射连续激光信号和接收信号之间的相位差所含有的距离信息来实现对目标距离的测量。然而传统的光栅主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成，是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件，此种结构测距精度不高，无法独立运行，同时对于后期的维护存在困难。而且，光栅尺价格昂贵，特别是对于定制的标尺光栅，其出现异常情况时，需要等待较长的时间进行定制购买，使得维修成本增加，而在例如机床等精密仪器中，即使短暂的停工，也会导致严重的损失。
[0003]因此，有必要提供一种新的光栅式自定位测距装置解决上述技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的技术问题是提供一种光栅式自定位测距装置，可以使测距结构独立运行与模块化运行，进而可以为后期的拆卸和维护提高便利，进而可以达到适配性强，运用方便灵活，而且能够配合一个光栅条的不同位置进行测量，在其中一个出现缺陷时，能够利用同一光栅条不同位置的另一个的波形进行拟合修复，即使光栅条在同一竖直位置同时出现缺陷时，也能够通过第二光栅条进行n细分进行修复拟合，并且在第一光栅条和第二光栅条均出现较多缺陷时，进行光栅长齿和光栅短齿的切换，使用新的不同部分重新进行测量。
[0005]本专利技术提供的一种光栅式自定位测距装置，包括：机构固定架，所述机构固定架上设有移动组件，所述移动组件包括有滑杆、滑块、两个限位塞和转接板，所述滑杆设置在机构固定架上，所述滑块以水平滑动方式安装在滑杆上，两个限位塞分别设置在滑杆的两端上，所述转接板设置在滑块上，所述转接板与滑块通过四个沉头螺丝连接；
[0006]所述转接板下端设有读数电路板，所述读数电路板头朝下设置，所述读数电路板上设置有三组“U”型读数头，所述机构固定架上且位于所述滑杆附近设有两组光栅固定架，其中一组光栅固定架中固定有第一光栅条，另一组光栅固定架中固定有第二光栅条，所述第一光栅条和第二光栅条均置于对应的“U”型读数头的“U”口内部；
[0007]所述第一光栅条和第二光栅条均一分为两半并包括上端部和下端部，所述上端部为等间距间隔的光栅短齿，所述下端部为等间距间隔的光栅长齿，并且所述第一光栅条的光栅短齿朝上，所述第二光栅条的光栅长齿朝上，所述第一光栅条相较于第二光栅条更加靠近所述滑块，所述第一光栅条的光栅短齿上设置有两个“U”型读数头，所述第二光栅条的光栅长齿上设置有一个“U”型读数头；
[0008]每个所述“U”型读数头与所述读数电路板之间设置有伸缩部件，所述伸缩部件的伸缩使得三个所述“U”型读数头在竖直方向上的高度不同。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，其特征在于：还包括控制器，所述第一光栅条中的两组“U”型读数头分别为第一读数头和第二读数头，所述第二光栅条中的一组“U”型读数头为第三读数头，所述第一读数头相较于第二读数头更加靠近所述光栅短齿的中间位置，所述第一读数头输出第一条纹波形信号，所述第二读数头输出第二条纹波形信号，所述第三读数头输出第三条纹波形信号；所述控制器基于第一条纹波形信号和/第二条纹波形信号计算滑块的行走距离并判定滑块的行走方向，并基于第三条纹波形信号确定滑块所在行程中的位置。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述控制器中包括对“U”型读数头输出的光栅条纹波形进行比较的信号比对单元，信号比较单元对所述第一条纹波形信号和第二条纹波形信号进行比对并获得波形比较信号，控制器接收所述波形比较信号，分别获得第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的中差异超过阈值的缺陷部分，并基于第三条纹波形信号判断所述第一条纹波形信号和/或第二条纹波形信号存在误差。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述光栅长齿的栅距为所述光栅短齿的n倍，其中n为大于2的整数；控制器能够执行判断所述缺陷部分的第三条纹波形信号与所述第一条纹波形信号及第二条纹波形的比例关系判断，并当所述比例关系超过预设阈值时，判断对应的条纹波形对应的光栅条存在缺陷。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系均超过所述预设阈值时，控制器使用第三条纹波形信号的n细分对所述第一条纹波形信号和第二条纹波形信号的缺陷位置进行拟合修复；当第一和第二条纹波形信号与第三条纹波形信号的比例关系只有一个超过所述预设阈值时，控制器使用第一和第二条纹波形信号中未超过所述预设阈值的条纹波形信号对超过所述预设阈值的条纹波形信号进行拟合修复。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述控制器对第三条纹波形信号进行检查，当所述第三条纹波形信号在行程中波形的周期性出现异常时，输出判定所述第二光栅条的光栅长齿存在缺陷部分的异常信号，对应所述第二光栅条的伸缩部件伸缩以控制所述第三读数头下降或升高预设距离，所述预设距离使得所述第三读数头移动后，所述第二光栅条上的光栅长齿对应所述第三读数头在同一水平高度上不存在缺陷。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，当所述缺陷部分的数量超过预设数量时，对应所述第一读数头至第三读数头的所述伸缩部件均伸长，使得所述第一读数头和第二读数头的“U”口均对应所述光栅长齿，对应所述第三读数头的“U”口对应所述光栅短齿。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，所述预设数量为5个以上。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，所述光栅条由0.5mm厚度的透明PC板印刷黑色格栅制成，所述透明PC板的透明位置能够透过信号，所述黑色格栅对应的黑色位置遮挡信号。
[0017]作为本专利技术的进一步方案，所述机构固定架上设有接线板，所述接线板上设有排线。
[0018]与相关技术相比较，本专利技术提供的光栅式自定位测距装置具有如下有益效果：
[0019]1、本专利技术通过设置移动组件、读数电路板、光栅固定架、光栅条、光栅短齿、光栅长
齿、接线板和排线的配合下，使得操作简单，可以使测距结构独立运行与模块化运行，进而可以为后期的拆卸和维护提高便利，进而可以达到适配性强，运用方便灵活的优点；
[0020]2、本专利技术通过控制单元与移动组件、读数电路板、光栅固定架、光栅条、光栅短齿、光栅长齿的配合作用，能够使用第一光栅条上的第一读数头和第二读数头进行精确测量，并在第一读数头和第二读数头其中一个读数头存在缺陷部分时，控制器自动控制不存在缺陷部分的光栅尺对应在缺陷部分的波形进行拟合修复，只要在第一光栅条的同一竖直位置不同存在缺陷，即可使用另外一个无缺陷的波形对有缺陷的波形进行拟合修复，即使在同一位置存在缺陷时，也能够使用第二光栅条的波形进行n细分进行拟合修复，而且配合第二光栅条的栅距为第一光栅条的栅距的2倍以上，使得光栅长齿上的黑色格栅较少，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光栅式自定位测距装置，其特征在于，包括：机构固定架(1)，所述机构固定架(1)上设有移动组件，所述移动组件包括有滑杆(2)、滑块(3)、两个限位塞(4)和转接板(5)，所述滑杆(2)设置在机构固定架(1)上，所述滑块(3)以水平滑动方式安装在滑杆(2)上，两个限位塞(4)分别设置在滑杆(2)的两端上，所述转接板(5)设置在滑块(3)上，所述转接板(5)与滑块(2)通过四个沉头螺丝连接；所述转接板(5)下端设有读数电路板(6)，所述读数电路板(6)头朝下设置，所述读数电路板(6)上设置有三组“U”型读数头(61)，所述机构固定架(1)上且位于所述滑杆(2)附近设有两组光栅固定架(7)，其中一组光栅固定架(7)中固定有第一光栅条(801)，另一组光栅固定架(7)中固定有第二光栅条(802)，所述第一光栅条(801)和第二光栅条(802)均置于对应的“U”型读数头(61)的“U”口内部；所述第一光栅条(801)和第二光栅条(802)均一分为两半并包括上端部和下端部，所述上端部为等间距间隔的光栅短齿(81)，所述下端部为等间距间隔的光栅长齿(82)，并且所述第一光栅条(801)的光栅短齿(81)朝上，所述第二光栅条(802)的光栅长齿(82)朝上，所述第一光栅条(801)相较于第二光栅条(802)更加靠近所述滑块(3)，所述第一光栅条(801)的光栅短齿(81)上设置有两个“U”型读数头(61)，所述第二光栅条(802)的光栅长齿(82)上设置有一个“U”型读数头(61)；每个所述“U”型读数头(61)与所述读数电路板(6)之间设置有伸缩部件，所述伸缩部件的伸缩使得三个所述“U”型读数头(61)在竖直方向上的高度不同。2.根据权利要求1所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：还包括控制器，所述第一光栅条(801)中的两组“U”型读数头(61)分别为第一读数头和第二读数头，所述第二光栅条(802)中的一组“U”型读数头(61)为第三读数头，所述第一读数头相较于第二读数头更加靠近所述光栅短齿(81)的中间位置，所述第一读数头输出第一条纹波形信号，所述第二读数头输出第二条纹波形信号，所述第三读数头输出第三条纹波形信号；所述控制器基于第一条纹波形信号和/第二条纹波形信号计算滑块(3)的行走距离并判定滑块(3)的行走方向，并基于第三条纹波形信号确定滑块所在行程中的位置。3.根据权利要求2所述的光栅式自定位测距装置，其特征在于：所述控制器中包括对“U”型读数头(61)输出的光栅条纹波形进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕付磊，任欣宇，王松杰，
申请(专利权)人：河南乐佳电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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