光栅尺

摘要： 为实现大尺寸球形零件的三维形貌、球径和球度误差等参数的测量,设计了光笔式视觉测量系统,系统主要由高分辨率摄像机、光笔和配套的图像处理软件组成。首先介绍了系统的测量原理,然后依次研究了其中的关键技术:光笔的结构设计和基于近景摄影测量的光笔标定方法,利用单应性矩阵建立光笔坐标系和摄像机坐标系之间转换关系的方法。基于光栅尺的精度评价实验表明,在2000 mm×1500 mm视场范围内,相对测量精度优于0.05 mm/m。选取大尺寸金属球为实验对象,提取了球面若干点的三维坐标,生成拟合球并计算出球度误差为2.068 mm。

摘要： 分析了机床振动对光栅尺的精度影响,结合其均匀条状的结构特点,建立了5自由度光栅尺动力学模型。解耦了该动力学模型并给出了系统的传递函数。频率响应仿真分析表明,该隔振系统能有效隔离高速切削工况机床振动,对频率高于25Hz的振动激励,其平动自由度隔振效能优于-9dB。阶跃与冲击仿真结果表明,该隔振系统在冲击工况下亦具有较好的稳定性。研究工作为光栅尺隔振系统的具体设计提供了依据,并为类似条状结构的动力学分析及隔振设计提供了参考。

摘要： 基于Labview的位移测量系统以其使用操作方便,测量分辨率高等优点,在位移测量领域应用广泛.介绍了一种基于Labview的位移测量系统的实现.系统基于Labview软件平台开发,通过串口实现数据交互,并对测量工件的尺寸加工精度进行了分析.测量系统通过对光栅尺输出的信号进行细分辨相,提高位移测量精度,使用MSP430对细分后的信号进行处理.系统整体实现了对X-Y工作台上X方向的位移测量,并将测量结果返回至上位机,上位机系统通过专用工具包与Ac?cess数据库连接,实现对批量测量数据的存储和管理.实验表明该系统测量精度高,操作方便,稳定可靠.

摘要： 光栅作为位移、速度和加速度测量的重要器件,在高精度、高速自动化数控反馈闭环系统有广泛应用.为增强其高速测量的可靠性,提出了一种直线光栅尺的I-Q平衡式光电编码与解码方法.主光栅和指示光栅平行放置,光栅常数差别形成莫尔条纹.光电探测单元的每个光电二极管为独立检测通道,按照固定空间频率莫尔条纹相对相位位置分布,并经过独立的、按I-Q平衡式编码与解码方程设计放大倍数的直流运放电路放大,最后按I-Q平衡式编码与解码方程条件分别送入2路加法器,加法器输出就是标准和通用的2路I-Q正交信号,符合自动化设备使用标准.该方法使得自动化数控闭环系统的抗光栅表面污染、抗光电二极管分布位置误差和抗低频振动等能力全面增强,是一种高效、可靠、实用性强的光栅技术.

摘要： 针对五坐标高速加工中心在A轴回零过程中经常发生回零不准确或回零后零点位置不准确的问题,分析原因,并探讨处理措施.

摘要： 随着科技的发展,对机械产品加工的精度要求是越来越高,机床对光栅尺的安装将会越来越多。光栅尺就充当了独立于机床外的监督功能,一直“监视”着直线轴的位置,保证了直线轴能到达数控系统要求的位置。增加光栅尺能增加直线轴运行的准确性,但不能取代机械的精度;如果直线轴的几何精度很差,反向间隙很大,使用光栅尺不但达不到应有的目的,反而在运行时会出现震荡,甚至误差过大报警,无法正常运转。数控机床的机械精度是必要条件,在此基础上光栅尺才能锦上添花。

摘要： 随着天线指向精度要求的提高,对测角装置精度的要求也越来越高。本文设计了1种基于光栅尺的高精度测角装置,用于9m地面站天线方位测角,实际测试精度为5.2"。本文所设计测角装置结构紧凑、安装方便,精度极高,亦可为其他工程所用。

摘要： 光栅尺的动态精度受到安装误差、温度、振动等环境因素影响,目前光栅尺常采用的静态检测方法并不能满足光栅尺动态运行要求.另外,对于大行程、高精度光栅尺,传统检测系统中用到的滚珠丝杠机构的结构形变会引起较大的阿贝误差,无法满足检测精度要求.针对以上问题,提出了基于速度和加速度等动态变量的光栅尺动态精度检测方法,并以外差激光干涉仪为长度基准,以误差最小化为目标,设计并优化了基于精密气浮导轨的光栅尺动态误差检测系统,对检测系统的综合误差进行了分析.结果表明,所设计的动态精度检测系统可以满足大量程高精度光栅尺动态精度检测的要求.

摘要： 随着科技的发展,对机械产品加工的精度要求是越来越高,机床对光栅尺的安装将会越来越多.光栅尺就充当了独立于机床外的监督功能,一直"监视"着直线轴的位置,保证了直线轴能到达数控系统要求的位置.增加光栅尺能增加直线轴运行的准确性,但不能取代机械的精度;如果直线轴的几何精度很差,反向间隙很大,使用光栅尺不但达不到应有的目的,反而在运行时会出现震荡,甚至误差过大报警,无法正常运转.数控机床的机械精度是必要条件,在此基础上光栅尺才能锦上添花.

摘要： 为了实现准确定位钻铣,借助变频器、伺服驱动器和光栅尺,对钻头的动作进行实时监测和校正.同时,通过DMCS控制系统完成连续轨迹插补运动,从而可以对大面积的材料进行钻孔,实现软质材料大量小孔的钻攻自动化.

摘要： 本文提出一种基于光栅尺反馈的步进电机闭环控制系统设计方案,介绍了系统的各硬件组成与软件设计的控制流程,并搭建了样机试验台,开展了相关比对实验,给出了试验结果.实验证明所设计的基于光栅尺反馈的步进电机闭环控制系统具有精确定位功能,并有着较好的稳定性与重复性,可满足绝大多数运动定位控制要求.

摘要： 分析了数控机床进给轴采用光栅尺的全闭环控制方式的缺点,以及目前热补偿技术未能广泛应用的原因.为了解决一般热误差模型鲁棒性差的问题,提出了一种针对半闭环伺服轴的新的基于热传递理论的热误差建模方法,并给出了模型推导过程和参数优化过程.给出的热误差模型包括环境温度变化引起的热误差和丝杠摩擦运动导致的热误差,依据摩擦生热、热传导和散热机理,实时预测丝杠的温度场,以实现预测并补偿丝杠热误差的目的.在立式加工中心VMC1100p上进行了热误差试验,给出了试验过程、补偿原理以及补偿器与数控系统的通讯配置方式.最后的试验结果显示,半闭环伺服轴补偿后的精度稳定性远高于补偿前,也远高于带光栅尺的全闭环控制系统.

摘要： 该文针对光栅尺传统信号处理方法需经硬件逻辑电路4倍频和辨向的问题,提出一种基于嵌入式微处理器STM32F103VE内置4倍频和辨向功能的光栅尺信号处理与速度位移检测方法,实现了用3个定时器检测速度,用1个定时器检测位移.该方案在不增加硬件成本的前提下,使得速度和位移检测更加可靠,精度更高,具有实用价值.

摘要： 在线式大延伸引伸计的测量准确度对判定塑料、橡胶、防水材料延伸率合格与否的影响重大.经过长期的实践摸索以及对光栅尺技术的应用,参照电子数显测高仪的工作原理,设计制作了以光栅尺为测量单元的大延伸引伸计校准装置,解决了在线式大延伸引伸计使用量块进行校准的弊端及其局限性.

摘要： 针对常见的光栅尺四倍细分电路设计方案中,电路稳定性不高,影响光栅尺的整体性能的问题,设计了一种基于EPM570的高集成度、高稳定性的四倍细分电路实现方案,本方案主要采用EPM570完成对光栅尺输出信号的细分、辨向、计数功能,并制作了样机装置,开展了相关实验.实验证明所设计的基于EPM570光栅倍频细分电路方案不仅能准确倍频细分,还有着很好的测量重复性与稳定性.

摘要： 目前在直线位移测量领域内光栅尺是应用较为广泛的具有代表性的传感器，但由于易受码盘刻划、温度以及装调工艺等因素的影响，很难在微位移测量领域内发挥其可靠性强，精度高，结构简单等特点。所以在光栅尺的基础上设计了一种体积小，并以数字形式输出的高分辨力，高精度的微位移测量装置。经实验证明本系统在5毫米测量范围内分辨力达到0.2 3微米，精度达到0.6微米。大大满足了微位移测量要求。

摘要： 该系统是一款新型数字控制平台,满足了目前电加工、激光加工等特种加工工艺的需求。系统采用ATmega128作为控制器核心,采用比较积分插补算法和步进电机加减速算法。系统控制器接受上位机指令触发脉冲信号以驱动步进电机转动；同时,光栅尺采集实际位移信号进行反馈,与理论值进行比较校正,使数控平台最大限度接近理论位置。实际位移都以坐标形式适时的在液晶屏上进行显示。系统采用了电磁兼容性措施和其他可靠性措保证了系统安全、可靠的运行。系统能够沿直线和特定曲线等轨迹进行运动,具有一定的实用价值。

摘要： 应用直线电动机和光栅尺等高精度元件,对机床进行升级改造,以较小的投入使这些设备在生产中发挥效能,提高了加工精度和劳动生产率.

摘要： 通过对机床具体故障现象的详尽分析，探索出解决问题的关键点，阐述了更换读数头 的关键技术细节。

摘要： 三坐标测量机是一种技术密集型测量仪器,它涉及到光学、机械、电学、计算机、教学及精密测量技术等领域.它的测量对象几乎包括了各种零件的形位误差和尺寸公差,它是一个具有较高科技含量的产品,并正在逐步取代陈旧、分散、效率低下的专用测量仪器.另外,因为它又是一种崭新的溶入了高科技理念的新一代测量设备,从使用的角度讲对其还不太了解,对于维修也没有现存的资料和经验可查阅.所以了解它的结构以及控制方式、信号形成等就非常重要,从而为减少故障、处理故障明确方向.

摘要： 将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，属于光电测量技术领域，为解决现有技术对光栅尺主光栅尺与尺壳固定时安装精度低的问题，尺壳定位基座定位并固定在基座高平台上；直线运动机构固定在基座低平台上；快速压紧机构固定在尺壳定位基座上，快速压紧机构的下端与尺壳接触，通过扳手压紧或者松开尺壳；主光栅尺辅助定位机构固定在连接板上，且与主光栅尺连接，给主光栅尺进行辅助定位压紧；连接板定位安装在直线运动机构上，圆柱形弹性体压入机构固定在连接板上，直线运动机构通过连接板带动圆柱形弹性体压入机构运动，并将圆柱形弹性体压入到尺壳与主光栅尺之间，实现主光栅尺与尺壳固定，该装置对圆柱形弹性体安装准确、适合大批量生产的需要。

摘要： 本发明公开了一种数控机床，包括：机架，安装在机架上的加工装置，所加工装置下方设有工作平台，工作平台利用移动装置在水平面上做直线移动，工作平台装设在移动装置上，并利用移动装置在水平面上做直线移动；移动装置包括导轨和与导轨平行设置的光栅尺系统；光栅尺系统包括光栅尺，光栅尺读头和光栅尺基座，光栅尺读头对应光栅尺的位置设置，沿与光栅尺平行的直线移动并读取光栅尺上的刻度，光栅尺装设在光栅尺基座上，光栅尺基座为高刚性低变形量石质材料。采用本发明，由于光栅尺基座采用了高刚性低变形量石质材料，减少了温度、湿度、外界应力等环境变化以及使用时间对光栅尺基座的影响，提高了数控机床的加工精度。

摘要： 将光栅尺主光栅玻璃尺与尺壳胶粘固化过程中的压紧装置，属于光电测量技术领域，目的在于解决现有技术存在的玻璃尺和尺壳相对位置不容易准确控制和影响胶体层粘接强度以及压紧不均与的问题。本发明包括波形弹簧、拉紧机构、导轨和固定结构；波形弹簧一端挂在所述固定结构上，另一端通过活动连杆与所述拉紧机构连接，尺壳沿着导轨运动，使波形弹簧完全处于尺壳和玻璃尺对应的间隙内；通过拉紧机构实现波形弹簧的拉紧和松开，进而实现对尺壳和玻璃尺的压紧和松开。本发明通过波形弹簧实现对玻璃尺和尺壳的均匀压紧，放入弹簧和取出弹簧的过程中，保证玻璃尺和尺壳相对位置准确以及胶体层粘接强度；提高了粘接的可靠性和效率。

摘要： 本发明实施例公开了一种光栅尺读数头、光栅尺接头及光栅尺位移传感器。其中，光栅尺读数头包括微处理器、分别与微处理器相连、且沿光栅尺移动方向设置的第一读数传感器和第二读数传感器。微处理器当根据第一读数传感器、第二读数传感器读取的光栅尺移动位移值判定当前光栅尺位移值需要进行缺口补偿，根据第一读数传感器、第二读数传感器读取的光栅尺移动位移值和光栅尺移动方向计算光栅尺的实际移动位移值，应用于多个标尺光栅拼接为光栅尺主体、且各标尺光栅相接处的缺口的长度值大于光栅刻线间距的两倍的光栅尺位移传感器中，提高了光栅尺位移传感器位移测量的精度，有利于实现通过增长标尺光栅长度以增大光栅尺位移传感器的测量范围。

摘要： 将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，属于光电测量技术领域，为解决现有技术对光栅尺主光栅尺与尺壳固定时安装精度低的问题，尺壳定位基座定位并固定在基座高平台上；直线运动机构固定在基座低平台上；快速压紧机构固定在尺壳定位基座上，快速压紧机构的下端与尺壳接触，通过扳手压紧或者松开尺壳；主光栅尺辅助定位机构固定在连接板上，且与主光栅尺连接，给主光栅尺进行辅助定位压紧；连接板定位安装在直线运动机构上，圆柱形弹性体压入机构固定在连接板上，直线运动机构通过连接板带动圆柱形弹性体压入机构运动，并将圆柱形弹性体压入到尺壳与主光栅尺之间，实现主光栅尺与尺壳固定，该装置对圆柱形弹性体安装准确、适合大批量生产的需要。

摘要： 本发明公开了一种光栅尺、光栅尺读数方法、装置和计算机存储介质，本申请中的光栅尺的光栅读头内包含至少两个光电池，因此使得光栅读头能够在光电池感知区域被较大面积污染时仍能够准确读数，提升了光栅尺的抗污染能力。本申请中的光栅尺读数方法应用于这种光栅读头内包含第一光电池和第二光电池的光栅尺，通过分别读取所述第一光电池的第一位置值和所述第二光电池的第二位置值，根据所述第一位置值和所述第二位置值确定测量值，提升了光栅尺的抗污染能力。

摘要： 本发明公开了一种数控机床，包括：机架，安装在机架上的加工装置，所加工装置下方设有工作平台，工作平台利用移动装置在水平面上做直线移动，工作平台装设在移动装置上，并利用移动装置在水平面上做直线移动；移动装置包括导轨和与导轨平行设置的光栅尺系统；光栅尺系统包括光栅尺，光栅尺读头和光栅尺基座，光栅尺读头对应光栅尺的位置设置，沿与光栅尺平行的直线移动并读取光栅尺上的刻度，光栅尺装设在光栅尺基座上，光栅尺基座为高刚性低变形量石质材料。采用本发明，由于光栅尺基座采用了高刚性低变形量石质材料，减少了温度、湿度、外界应力等环境变化以及使用时间对光栅尺基座的影响，提高了数控机床的加工精度。

摘要： 本实用新型提供了一种光栅尺安装机构及光栅尺传感器，涉及光栅尺安装的技术领域，包括：连接主体；连接主体设置有用于固定光栅尺的安装槽，光栅尺能够沿着安装槽移动；连接主体配置为能够安装于光栅轨道上。通过在连接主体上开设安装槽，将带有安装槽的连接主体安装在光栅轨道上，后将光栅尺伸入到安装槽中，并沿着安装槽缓慢滑动，完成对光栅尺的安装，缓解了现有技术中存在的光栅主尺安装繁琐，无法快速安装光栅主尺的技术问题，实现了简化光栅主尺的安装步骤，快速安装光栅主尺的技术效果。

摘要： 本实用新型属于光栅检测技术领域，具体涉及一种基于碳纤维的光栅尺读数头滑车及光栅尺读数头，包括碳纤维制成的滑车主体，所述滑车主体的侧面设有固定孔，所述固定孔上设有一铜套，所述滑车主体位于移动方向上的两侧壁均设置有缓冲机构。本实用新型能够减少读数头滑车在滑行过程中产生的材料变形以及摩擦损耗，并通过缓冲机构进一步避免滑车在冲击作用下引起震动，多方面促进光栅尺位移传感器的灵敏度与运行稳定性。

摘要： 本实用新型涉及精密测量领域，公开了一种光栅尺拼接姿态检测系统与光栅尺拼接系统，光栅尺拼接姿态检测系统包括支撑平台，支撑平台用于放置待检测的光栅，并可供光栅相对支撑平台移动；检测光源，检测光源用于向光栅射出第一光束，第一光束经光栅形成至少两道第二光束；接收装置，第二光束可分别在接收装置上形成光斑；观测装置，观测装置用于记录各光斑的位置。本实用新型通过检测光源向待测光栅施加第一检测光束，第一检测光束经光栅作用后形成至少两条第二光束，第二光束在接收装置形成光斑，记录并比较不同光栅形成的光斑便可以实现光栅姿态的检测。本实用新型具有结构简单、易于操作等优点。