光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法和裝置制造方法
【專利摘要】光柵尺在高速度條件下的可靠性檢測(cè)方法及檢測(cè)所用裝置，屬于光柵尺檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法包括一、將絕對(duì)式光柵尺安裝在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，將單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)固定在隔振平臺(tái)上，用千分表測(cè)量光柵尺的側(cè)面與上端面，移動(dòng)單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，調(diào)整光柵尺使其符合阿貝原則及其安裝要求；待系統(tǒng)穩(wěn)定后，開(kāi)始測(cè)量；二、光柵尺通過(guò)數(shù)據(jù)采集器連到微機(jī)控制系統(tǒng)上；微機(jī)控制系統(tǒng)與控制器相連，控制器與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的滑塊相連接，令單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)三次，光柵尺停止后記錄當(dāng)前位置值W1，系統(tǒng)斷電后，等待30秒，再開(kāi)電，再次讀取當(dāng)前位置值W2，共做三次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)滿足|W1-W2|≤20μm條件，則判定光柵尺指標(biāo)合格。
【專利說(shuō)明】光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光柵尺的可靠性檢測(cè)方法和所用裝置，屬于光柵尺檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]高速加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)加工質(zhì)量和加工效率兩方面的統(tǒng)一，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)之一，高速數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高速加工的必要條件之一，因此機(jī)床安全防護(hù)很重要，否則可能引起重大事故，以及人員、機(jī)床、刀具、工件及有關(guān)設(shè)備的損傷。 [0003]而中高檔數(shù)控機(jī)床普遍使用絕對(duì)式光柵尺作為全閉環(huán)位置信息反饋部件，因此光柵尺的可靠性也非常重要，光柵尺可靠性直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的性能，將影響機(jī)床加工精度，也將直接影響到被加工工件的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種光柵尺在高速度條件下的可靠性檢測(cè)方法及檢測(cè)所用裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一，將絕對(duì)式光柵尺安裝在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，將單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)固定在隔振平臺(tái)上，用千分表測(cè)量光柵尺的側(cè)面與上端面，移動(dòng)單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，調(diào)整光柵尺使其符合阿貝原則及其安裝要求；待系統(tǒng)穩(wěn)定后，開(kāi)始測(cè)量；
[0008]步驟二，光柵尺通過(guò)數(shù)據(jù)采集器連到微機(jī)控制系統(tǒng)上；微機(jī)控制系統(tǒng)與控制器相連，控制器與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的滑塊相連接，令單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)開(kāi)始高速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)三次，然后光柵尺停止在任意一位置，記錄當(dāng)前位置值W1，系統(tǒng)斷電后，等待30秒，再開(kāi)電，重復(fù)操作再次讀取當(dāng)前位置值W2，共做三次實(shí)驗(yàn)，如果每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足IW1-W2 I < 20 μ m條件，則判定光柵尺性能指標(biāo)合格，如果不滿足上述條件，則認(rèn)為此光柵尺在高速下的可靠性存在問(wèn)題。
[0009]光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法所用的裝置，單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)固定在隔震平臺(tái)上；光柵尺固定在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，光柵尺通過(guò)數(shù)據(jù)采集器連到微機(jī)控制系統(tǒng)上；微機(jī)控制系統(tǒng)與控制器相連，控制器與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的滑塊相連接，可讀取單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的測(cè)量結(jié)果，并對(duì)直線平臺(tái)的滑塊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，且可顯示光柵尺的讀數(shù)。
[0010]本發(fā)明采用單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)來(lái)控制讀數(shù)頭的運(yùn)動(dòng)及測(cè)速，誤差小，性價(jià)比高，而且在讀數(shù)頭上的力較均勻，讀數(shù)頭晃動(dòng)不明顯，能減小光柵尺位置信息的讀數(shù)誤差，避免硬件結(jié)構(gòu)的損壞，另外電機(jī)速度加速度可精確調(diào)節(jié)，方便測(cè)試。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0011]圖1為本發(fā)明光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法所用裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中:1、微機(jī)控制系統(tǒng)，2、數(shù)據(jù)采集器，3、光柵尺，4、單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，5、隔震平臺(tái)，6、控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法所用的裝置，包括微機(jī)控制系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)采集器2、光柵尺3、單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4、隔震平臺(tái)5和控制器6 ;單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4固定在隔震平臺(tái)5上；光柵尺3的讀數(shù)頭固定在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4的滑塊上，光柵尺3的尺殼固定在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上，光柵尺3通過(guò)數(shù)據(jù)采集器2連到微機(jī)控制系統(tǒng)I上；微機(jī)控制系統(tǒng)I與控制器6相連，控制器6與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上的滑塊相連接，可讀取單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4的測(cè)量結(jié)果，并對(duì)直線平臺(tái)的滑塊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，且可顯示光柵尺3的讀數(shù)。
[0015]根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)與絕對(duì)式光柵尺高速通訊的要求，通常，絕對(duì)式光柵尺的工作方式是:開(kāi)電后，首先光柵尺讀取絕對(duì)位置值，之后以增量方式計(jì)數(shù)工作，這樣就可以保證數(shù)據(jù)高速傳輸。而增量計(jì)數(shù)如果出錯(cuò)，出錯(cuò)方式通常都是丟數(shù)或多計(jì)數(shù)。
[0016]光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0017]步驟一，將絕對(duì)式光柵尺3安裝在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上，將單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4固定在隔振平臺(tái)5上，用千分表測(cè)量光柵尺的側(cè)面與上端面，移動(dòng)單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，調(diào)整光柵尺使其符合阿貝原則及其安裝要求。待系統(tǒng)穩(wěn)定后，開(kāi)始測(cè)量。
[0018]步驟二，光柵尺3通過(guò)數(shù)據(jù)采集器2連到微機(jī)控制系統(tǒng)I上；微機(jī)控制系統(tǒng)I與控制器6相連，控制器6與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上的滑塊相連接，單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)開(kāi)始高速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)三次，然后光柵尺停止在任意一位置，記錄當(dāng)前位置值W1，系統(tǒng)斷電后，等待30秒，再開(kāi)電，重復(fù)操作再次讀取當(dāng)前位置值W2，共做三次實(shí)驗(yàn)，如果每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足IW1-W2 I < 20 μ m條件，則判定光柵尺性能指標(biāo)合格，如果不滿足上述條件，則認(rèn)為此光柵尺在高速下的可靠性存在問(wèn)題。
[0019]實(shí)施例:
[0020]光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0021]步驟一，將絕對(duì)式光柵尺3安裝在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上，將單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4固定在隔振平臺(tái)5上，用千分表測(cè)量光柵尺的側(cè)面與上端面，移動(dòng)單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，調(diào)整光柵尺使其符合阿貝原則及其安裝要求。待系統(tǒng)穩(wěn)定后，開(kāi)始測(cè)量。
[0022]步驟二，光柵尺3通過(guò)數(shù)據(jù)采集器2連到微機(jī)控制系統(tǒng)I上；微機(jī)控制系統(tǒng)I與控制器6相連，控制器6與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上的滑塊相連接，令單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)開(kāi)始以3g的加速度、180m/min的速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)三次,然后光柵尺停止在任意一位置,記錄當(dāng)前位置值Wl為1501919.63 μ m,系統(tǒng)斷電后，等待30秒，再開(kāi)電，重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，再次讀取當(dāng)前位置值W2為1501919.25，共做三次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表I所示，三次測(cè)量數(shù)值W1-W2的值分別為0.38,-0.37和-0.62，均滿足W1-W2 ( 20 μ m條件，可以判定光柵尺性能指標(biāo)合格。
[0023]對(duì)比單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和絕對(duì)式光柵尺在高速下的速度曲線圖，發(fā)現(xiàn)二者運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，說(shuō)明絕對(duì)式光柵尺數(shù)據(jù)沒(méi)有突變現(xiàn)象。[0024]表 I
【權(quán)利要求】
1.光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一，將絕對(duì)式光柵尺(3)安裝在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)上，將單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)固定在隔振平臺(tái)(5)上，用千分表測(cè)量光柵尺的側(cè)面與上端面，移動(dòng)單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，調(diào)整光柵尺使其符合阿貝原則及其安裝要求。待系統(tǒng)穩(wěn)定后，開(kāi)始測(cè)量； 步驟二，光柵尺(3)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器(2)連到微機(jī)控制系統(tǒng)(I)上；微機(jī)控制系統(tǒng)(I)與控制器(6)相連，控制器(6)與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)上的滑塊相連接，單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)開(kāi)始高速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)三次，然后光柵尺停止在任意一位置，記錄當(dāng)前位置值W1，系統(tǒng)斷電后，等待30秒，再開(kāi)電，重復(fù)操作再次讀取當(dāng)前位置值W2，共做三次實(shí)驗(yàn)，如果每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足|W1-W2|≤20 μ m條件，則判定光柵尺性能指標(biāo)合格，如果不滿足上述條件，則認(rèn)為此光柵尺在高速下的可靠性存在問(wèn)題。
2.光柵尺在高速度條件下的可靠性的檢測(cè)方法所用的裝置，其特征是，單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)固定在隔震平臺(tái)(5)上；光柵尺(3)固定在單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)上，光柵尺(3)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器⑵連到微機(jī)控制系統(tǒng)⑴上；微機(jī)控制系統(tǒng)⑴與控制器(6)相連，控制器(6)與單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)上的滑塊相連接，可讀取單軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)的測(cè)量結(jié)果，并對(duì)直線平臺(tái)的 滑塊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，且可顯示光柵尺(3)的讀數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK103968757SQ201410181995
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】張立華, 吳宏圣, 孫強(qiáng), 李也凡 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所