[发明专利]一种单码道绝对式位移测量编码码盘和系统

说明书

本发明公开了一种单码道绝对式位移测量编码码盘和系统，该码盘包括标线组合和码盘基底；标线组合以圆环形式设置于码盘基底上，依圆环分布方向设置有多个编码区间；每一编码区间设置有第一编码标线、第二编码标线和第三编码标线，三种编码标线分别具有不同宽度的透光区域；第一编码标线设置于相邻的两个编码区间之间，第二编码标线、第三编码标线依预定编码规则排列于各个编码区间内；码盘基底包括码盘盘面，码盘盘面在标线组合位置透光，在除标线组合外的其他位置不透光。当光线照射于标线组合位置时，通过采集透过标线组合的光信号进行译码细分等运算就可以实现位移测量，能够实现绝对式位移测量，并具有较高可靠性。

技术领域

本发明涉及光电位移精密测量领域，尤其涉及一种单码道绝对式位移测量编码码盘和系统。

背景技术

数字化位移测量是集光机电于一体化的高精密测量技术，以其高精度、高分辨力、测量范围广、易于与数字化设备对接等优点已成为工业制造、航空航天、军事装备等领域的关键技术。随着生产制造业的发展，对数字化位移测量技术提出了更高的要求，主要包：高分辨能力和高测量精度的要求。因此，研究高分辨力、高精度位移测量技术，是基础制造研究领域的热门，具有重要的研究价值。

随着数字化位移测量技术的研究开展，基于图像识别的位移测量已经成为一种新兴的高性能位移测量技术。图像式位移测量技术由于采用数字图像处理方法，因而具有较高的鲁棒性和容错性。与传统莫尔条纹位移测量技术相比，图像式位移测量技术能够更轻易的实现高分辨力和高精度位移测量。

在图像式位移测量技术中，单码道绝对式编码码盘是提高位移测量鲁棒性和容错性的关键器件。由于单码道编码码盘仅仅采用单一码道进行位移测量，因此免去了多码道测量过程中的“对周期”、“错相位”等调试步骤。

因此，提供一种能够实现单码道绝对式位移测量的编码码盘，对于提升位移测量的可靠性将大有裨益。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术中的缺陷，提出了一种单码道绝对式位移测量编码码盘和系统，用以解决实现绝对式位移测量，并且具有较高的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

在第一方面，本发明提供了一种单码道绝对式位移测量编码码盘，包括标线组合和码盘基底；

标线组合以圆环形式设置于码盘基底上，依圆环分布方向设置有多个编码区间；每一编码区间设置有第一编码标线、第二编码标线和第三编码标线，第一编码标线、第二编码标线和第三编码标线分别具有不同宽度的透光区域；第一编码标线设置于相邻的两个编码区间之间，第二编码标线、第三编码标线依预定编码规则排列于各个编码区间内；

码盘基底包括码盘盘面，码盘盘面在标线组合位置透光，在除标线组合外的其他位置不透光。

作为一种可选的实施例，码盘码盘在除标线组合外的其他位置镀有不透光膜。

作为一种可选的实施例，码盘基底在沿厚度方向上还设置有贯穿码盘基底的定位孔。

作为一种可选的实施例，第一编码标线、第二编码标线和第三编码标线均为矩形透光区域；各个矩形透光区域的长度相同，长度方向指向圆环对应的圆心位置，宽度方向垂直于圆环的内径或外径方向。

作为一种可选的实施例，第一编码标线的宽度大于第二编码标线的宽度，第二编码标线的宽度大于第三编码标线的宽度。

作为一种可选的实施例，第一编码标线的宽度为L，第二编码标线的宽度为L/2，第三编码标线的宽度为L/4。

作为一种可选的实施例，第一编码标线、第二编码标线和第三编码标线间距设置；

相邻的第一编码标线的间距相同；

在各个编码区间内，所述第二编码标线与其相邻的第三编码标线的间距相同。