[发明专利]一种光栅尺扫描器

说明书

技术领域

 本申请属于线性长度计测领域，特别是涉及一种光栅尺扫描器。

背景技术

密封式钢带光栅尺（也被称之为密封式钢带光栅线位移传感器）由光栅尺扫描器（也被称之为光栅读数头）和密封式钢带光栅尺主体（主要包含钢带标尺光栅、尺壳、密封胶条等零件）组成，密封式钢带光栅尺扫描器是一种用于光栅测量信号的扫描拾取器，它由光、机、电一体化形式组成；密封式钢带光栅尺是大型、超大型高档数控机床、基础制造装备、检测装备运行位置测量、控制反馈用的一种关键功能部件，它对提高整机工作精度、工作效率和智能化水平具有十分重要的作用。

目前，国内、外现有同类技术，它们普遍存在以下缺点：

1、当密封式钢带光栅尺主体中的钢带标尺光栅（也被称之为钢带主光栅）线纹局部被完全破坏掉或被冷却液、油污染达到局部光栅线纹已完全消失的严重程度时，因他们的光栅扫描器移动到上述有问题的区域都不能正常工作，而均失去正确的测量功能。

2、目前，现有钢带标尺光栅的单支最大长度均小于100米，当密封式钢带光栅尺要实现大于100米乃至更长的超大量程时，密封式测量基准器，即、钢带标尺光栅必须要由多条单支拼接组合而成，此种情况下，他们的光栅扫描器当移动到任意两条钢带标尺光栅的拼接缝处时，易可靠性降低产生丢数的问题，造成轻则测量精度降低，重则无法使用。

有鉴于此，有必要提供一种新型的光栅尺扫描器。

发明内容

本发明的目的在于提供一光栅尺扫描器，解决现有技术中标尺光栅线纹局部被完全破坏掉时光栅扫描器失去正确测量功能的技术问题；本发明还解决了现有技术中光栅扫描器移动到任意两条钢带标尺光栅的拼接缝处时，可靠性降低产生丢数的问题 。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请公开了一种光栅尺扫描器，包括标尺光栅和光栅读数头，所述光栅读数头包括光栅光学系统和电路系统，所述电路系统对光栅光学系统与标尺光栅作用产生的莫尔条纹进行信号处理，并将得到的信号送入显示装置显示，其中，所述光栅光学系统包括并列设置的第一光栅光学系统和第二光栅光学系统，所述第一光栅光学系统沿光路方向包括依次设置的第一光源、第一透镜、第一指示光栅和第一光电接收器件组，所述第二光栅光学系统沿光路方向包括依次设置的第二光源、第二透镜、第二指示光栅和第二光电接收器件组。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述的第一光源不位于所述第一透镜的焦点上，所述第二光源不位于所述第二透镜的焦点上。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述光栅尺扫描器还包括双孔光栏，所述双孔光栏具有第一透光孔和第二透光孔，所述第一透光孔和第二透光孔分别接收所述第一光源和第二光源的光。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述电路系统集成于所述双孔光栏上。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述第一光电接收器件组安装于所述双孔光栏的底面，且位于所述第一透光孔的周边；所述第二光电接收器件组安装于所述双孔光栏的底面，且位于所述第二透光孔的周边。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述光栅尺扫描器还包括消隙组件，所述消隙组件用以消除所述标尺光栅与第一指示光栅或第二指示光栅相连接构件因往返移动所产生的间隙。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述标尺光栅选自钢带标尺光栅、玻璃标尺光栅或金属标尺光栅；所述第一光源和第二光源选自钨丝灯泡或半导体发光器件；所述第一光电接收组件和第二光电接收组件选自光电池、光电二极管或光电三极管。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述半导体发光器件选自红外发光器件或半导体激光器。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述第一指示光栅和第二指示光栅形成于同一板上，所述板上刻划有两组相同的线纹图案，分别接收第一光源和第二光源的光束。

优选的，在上述的光栅尺扫描器中，所述板上的线纹图案由零位区和光栅刻划区组成，所述光栅刻划区的刻划图案按一字形排列或田形排列。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的光栅尺扫描器，能够在标尺光栅线纹局部被完全损坏或局部被冷却液、油污严重污染，达到光栅线纹已完全消失的恶劣情况下正常工作，还能够在由多条拼接组合标尺光栅的若干个大接缝处正常工作，因此可靠性高、精度高、可超大量程拾取测量信号。

附图说明