[发明专利]反射式光栅尺

说明书

本发明公开一种反射式光栅尺，包括有光源、镜头、主光栅尺、副光栅尺和接收单元，所述主光栅尺上设有第一光栅条纹，所述副光栅尺上设有与所述第一光栅条纹相对应的第二光栅条纹，所述接收单元与副光栅尺为相对平行间隔设置，所述光源设置于所述镜头上，所述第一光栅条纹包括RI码道和增量码道，RI码道依次包括第一不反光区、增量码道区、第一反射区、增量码道区、第一不反射区、增量码道区、第二反射区、第二不反光区，接收单元上对应RI码道位置设有接收区，所述接收区依次包括Z+信号区、A+信号区、B+信号区、A‑信号区、B‑信号区、Z‑信号区。本发明优点在于：主光栅与副光栅距离拉远至菲捏尔焦面，RI信号依然强且RI触发位置精准的反射式光栅尺。

技术领域

本发明涉及一种光栅尺，具体涉及一种反射式光栅尺。

背景技术

光栅尺也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器)，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的位置闭环伺服系统中，做直线位移的检测。此伺服系统需得到机械的绝对座标，一般需有RI(Reference Index)的参考位置。

反射式光栅尺是光栅尺的其中一种，常用于安装受限或需要高速移动的工作台间。一般光栅尺因为光信号的关系，副光栅与主光栅间距需在45微米以内，此时需用轴承来保持间距；因此工作台的相对运动就受到限制，且会因轴承滚动磨擦力带来回程差问题。解决方法是，利用莫尔条纹成像原理，在菲捏尔焦面处放上副光栅，但是因为在菲捏尔焦面上放上副光栅，此时副光栅上的RI信号因距离增常会变弱；若加大RI侦测面积，又会引发RI触发位置不稳定的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种主光栅与副光栅距离拉远至菲捏尔焦面，RI信号依然强且RI触发位置精准的反射式光栅尺。

本发明的技术方案如下：

一种反射式光栅尺，包括有光源、镜头、主光栅尺、副光栅尺和接收单元，所述主光栅尺上设有第一光栅条纹，所述副光栅尺上设有与所述第一光栅条纹相对应的第二光栅条纹，所述接收单元与副光栅尺为相对平行间隔设置，所述光源设置于所述镜头上，所述第一光栅条纹包括RI码道和增量码道，RI码道依次包括第一不反光区、增量码道区、第一反射区、增量码道区、第一不反射区、增量码道区、第二反射区、第二不反光区，接收单元上对应RI码道位置设有接收区，所述接收区依次包括Z+信号区、A+信号区、B+信号区、A-信号区、B-信号区、Z-信号区。

作为本发明的进一步选择：所述增量码道和增量码道区为等间距的光栅条纹，间距为P＝1个透光条纹长度+1个不透光条纹长度。

作为本发明的进一步选择：主光栅尺上RI码道的第一反射区和第一不反射区长度相同。

作为本发明的进一步选择：主光栅尺与副光栅尺之间的距离其中n＝1,2,3...；P为增量码道光栅条纹间距pitch，λ为LED灯光波长。

作为本发明的进一步选择：所述接收单元与所述副光栅尺分开制作或制作合为一体。

作为本发明的进一步选择：所述光源为LED光源。

作为本发明的进一步选择：所述镜头为非球面镜，所述光源经过所述非球面镜输出平行光。

作为本发明的进一步选择：所述RI码道的增量码道区为若干个。

作为本发明的进一步选择：所述RI码道的第二反射区长度大于或等于RI码道的增量码道区长度之和。

作为本发明的进一步选择：所述第一不反光区、所述第二不反光区、所述第一反射区、所述第一不反射区、所述第二反射区反向设置。

作为本发明的进一步选择：所述RI码道的三个增量码道区合成为一个。