[发明专利]微位移测量装置

说明书

本发明提供一种微位移测量装置，包括光栅尺、图像处理单元及数据处理单元，所述光栅尺包括光源以及依次设置在所述光源光路上的准直装置、主光栅、副光栅、影像感测芯片；所述主光栅及副光栅分别包括第一图案以及位于所述第一图案左右两侧的多个第二图案，所述主光栅及所述副光栅两者之一能相对另一个运动发生位移，所述光源发出的光能经过所述准直装置、主光栅及副光栅后能在所述影像感测芯片上形成图像，所述图像处理单元用于对所述图像进行处理，所述数据处理单元用于根据所述图像处理单元处理的结果计算得到所述位移。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，特别是涉及一种微位移测量装置。

背景技术

光栅尺是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用，在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的补偿效果，因此光栅尺在各种精密加工机床中得到广泛的应用。传统的光栅尺是光源发出的光经过主、副光栅后被光探测器接收，再利用光探测器把主、副光栅移动时产生的莫尔条纹之明暗变化转变为电流变化的方式，最后利用数据处理单元对电流的变化转变为数字电流以计算位移量，由于光探测器在接收光信号时容易受到电磁波的干扰，导致测量误差。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述技术问题的微位移测量装置。

一种微位移测量装置，包括光栅尺、图像处理单元及数据处理单元，所述光栅尺包括光源以及依次设置在所述光源光路上的准直装置、主光栅、副光栅、影像感测芯片；所述主光栅及副光栅分别包括第一图案以及位于所述第一图案左右两侧的多个第二图案，所述主光栅及所述副光栅两者之一能相对另一个运动发生位移，所述光源发出的光能经过所述准直装置、主光栅及副光栅后能在所述影像感测芯片上形成图像，所述图像处理单元用于对所述图像进行处理，所述数据处理单元用于根据所述图像处理单元处理的结果计算得到所述位移。

在一个优选实施例中，所述第一图案与邻近的所述第二图案之间的间距等于每两个相邻的第二图案之间的间距。

在一个优选实施例中，所述第一图案及所述第二图案共同作为图案部，所述第一图案与所述第二图案之间的间隔以及相邻的第二图案之间的间隔为空白部，所述图案部与所述空白部两者之一能透光，另一者不能透光。

在一个优选实施例中，所述第一图案及第二图案为在所述主光栅及所述副光栅上开设形成的不同形状的凹槽。

在一个优选实施例中，所述第一图案为菱形凹槽，所述第二图案为方形凹槽。

在一个优选实施例中，所述第一图案及第二图案为在所述光栅表面涂布黑漆形成。

在一个优选实施例中，所述光栅尺还包括印刷电路板，所述印刷电路板包括第一线路板、第二线路板、垂直连接所述第一线路板及第二线路板的可挠曲的连接部以及与所述第一线路板连接的延伸部，所述第一线路板与第二线路板正对设置，所述影像感测芯片设置于所述第一线路板，所述光源设置于所述第二线路板，所述延伸部设置有电连接器。

在一个优选实施例中，所述光栅尺还包括底座，所述底座包括上表面、下表面、连接所述上表面与所述下表面的前侧表面以及连接所述上表面、下表面的左侧面以及右侧面，所述上表面朝向下表面凹设形成容纳槽，所述前侧表面向开设形成贯穿孔，所述贯穿孔与所述容纳槽相通，所述第一线路板设置于所述容纳槽，所述延伸部从所述贯穿孔中伸出至所述容纳槽外；所述底座还包括插槽，所述插槽从左侧面延伸贯穿至右侧面，所述主光栅与所述副光栅均从所述插槽插设且所述主光栅及副光栅的两端均位于所述插槽外。