[发明专利]一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统

权利要求书

1.一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统，其特征在于：包括运动导轨（1）、移动设备（2）、激光发射和接收模块（3）、定位光栅条（4），所述的运动导轨（1）用于提供移动设备的运动约束和运动轨迹；所述的移动设备（2）底部安装在运动导轨上并沿运动导轨左右移动；所述的激光发射和接收模块（3）固定在移动设备（2）上，用于发射激光和接收反射激光信号；所述的定位光栅条（4）安装在放置待定位物体的固定物架（5）上，用于提供不同强度和形式的反射激光信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统，其特征在于：所述的定位光栅条（4）由区域Ⅰ（4.1）和区域Ⅱ（4.2）交替排列而成；所述的区域Ⅰ（4.1）为不吸收光的漫反射区域，该区域Ⅰ（4.1）上涂覆有具有反光性能的漫反射材料，以便保证在该区域Ⅰ（4.1）具有足够的激光反射强度，使每个激光接收管都能接收到足够强度的反射信号；所述的区域Ⅱ（4.2）用于提供移动设备精确定位的标识，该区域Ⅱ（4.2）为全反射区域或吸收光的漫反射区域，所述的全反射区域具有较好的光学平整度，当激光入射在该区域Ⅱ上时具有良好的光学全反射性能，使其产生的一束主反射光束不能使离散分布的多个激光接收管同时有信号输出；所述的吸收光的漫反射区域涂覆较好吸光性能的漫反射材料，以便保证当激光入射在该区域上时，激光的强度被大量吸收，少量的漫反射激光不足以使每个激光接收管均有信号输出。

3.根据权利要求2所述的一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统，其特征在于：所述的区域Ⅰ（4.1）上涂覆的漫反射材料为白色哑光涂料；所述的区域Ⅱ（4.2）涂覆的漫反射材料为黑色哑光涂料。

4.根据权利要求2，所述的一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统，其特征在于：所述的激光发射和接收模块（3）包括电源模块（3.1）、调频模块（3.2）、调压模块（3.3）、控制模块（3.4）、激光发射模块（3.5）、激光接收模块（3.6）、逻辑判断模块（3.7）、信号放大模块（3.8）、信号输出模块（3.9），所述的电源模块（3.1）用于为各模块提供电源；所述的调频模块（3.2）、调压模块（3.3）、控制模块（3.4）、激光发射模块（3.5）依次连接，所述的激光接收模块（3.6）、逻辑判断模块（3.7）、信号放大模块（3.8）、信号输出模块（3.9）依次连接，所述的激光发射模块（3.5）经过调频模块（3.2）、调压模块（3.3）和控制模块（3.4）作用后，发射一定频率的激光光束，并随移动设备（2）扫描定位光栅条（4），激光接收模块（3.6）将定位光栅条（4）的反射光转换为相应的电平信号，再经逻辑判断模块（3.7）、信号放大模块（3.8）处理后通过信号输出模块（3.9）输出给控制系统进行计数定位，以便由控制系统控制电机对移动设备进行精确定位。

5.根据权利要求4所述的一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统,其特征在于：所述的激光发射模块（3.5）包括至少一个激光发射管。

6.根据权利要求4所述的一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统,其特征在于：所述的激光接收模块（3.6）包括至少两个激光接收管（3.61），当激光光束入射在定位光栅条（4）的区域Ⅰ（4.1）上时，激光接收模块的每个激光接收管能同时接收到一定强度的漫反射激光信号，使每个激光接收管同时有输出信号；当激光束入射在定位光栅条（4）的区域Ⅱ（4.2）上时，激光接收模块中至少有一个激光接收管不能接收到全反射激光信号，或每个激光接收管都接收到不足以使其有信号输出的漫反射激光信号。

7.根据权利要求4所述的一种用于轨道移动设备的激光光栅定位系统,其特征在于：所述的调频模块（3.2）用于调制激光光束的频率，使其在激光接收模块的接收频率范围内，以减少外界光源的干扰；所述的调压模块（3.3）用于调整激光发射管的工作电压和电流，以调节激光发射管的光束强度。