[发明专利]一种用于制造绝对式钢带光栅尺的加工装置

说明书

技术领域

本发明属于工业加工领域，具体涉及一种用于制造绝对式钢带光栅尺的加工装置。

背景技术

光栅尺位移传感器，简称光栅尺，是利用光栅的光学原理工作的精密测量反馈装置。光栅尺位移传感器按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅。反射光栅指的是光源与接收装置安装在光栅尺的同一侧，通过接收光栅尺反射回来的衍射光变化来反应位置变化。比较通用的有钢带光栅和玻璃光栅。

在国内仅有极个别企业采用激光光刻装备在尺体表面直接刻制的工艺进行超长计量钢带光栅尺的生产，但是由于使用母尺重复步进曝光，只能做具有等间距条纹的增量光栅尺，不能制造具有周期性、非周期性双码道的绝对式光栅尺；另外，大部分曝光装置将长度测量与曝光系统分离，使得加工工序复杂，效率降低，提高了大批量生产的成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于制造绝对式钢带光栅尺的加工装置，解决了传统曝光装置无法制造具有非周期、周期双码道的绝对式光栅尺的缺陷，提高了位移测量精度，实现超长计量钢带尺的制造。

为实现上述目的，本发明的用于制造绝对式钢带光栅尺的加工装置包括传动轮、计算机、投影曝光头、CCD探测器和激光打标装置；

所述钢带在所述两个传动轮之间输送，所述两个投影曝光头分别对钢带宽度的一半进行曝光，所述激光打标装置位于所述钢带的曝光区间始端的下方，所述CCD探测器位于所述钢带的曝光区间终端的下方；

所述传动轮由所述计算机控制运动，所述CCD探测器和所述激光打标装置的控制输出端与所述计算机连接；

所述投影曝光头包括LED光源、DMD（数字微镜元件）和投影物镜，所述DMD是由阵列的微反射镜组成，所述DMD由计算机控制产生码道图案，所述LED光源发出均匀光照射所述DMD表面，由DMD反射的光通过投影物镜将DMD产生的码道图案投射到钢带上。

所述装置还包括激光干涉仪，所述两个投影曝光头在所述钢带的曝光区间上方移动，所述激光干涉仪测量所述投影曝光头移动的微小位移，并将测得的微小位移反馈到计算机。

所述CCD探测器实时探测所述激光打标装置打在所述钢带上的标记。

所述两个投影曝光头在所述钢带的曝光区间之间移动，将产生的周期性和非周期性条纹图案投影曝光到钢带的加工表面。

所述加工装置还包括超光滑防震平台，所述超光滑防震平台的上表面与所述钢带接触使在所述钢带传送和拉紧过程中保持水平状态。

所述加工装置还包括皮带张力器，所述两组皮带张力器分别放置在所述钢带的曝光区间的两端；所述皮带张力器感应钢带的张力大小，并将信息反馈给所述计算机。

本发明的有益效果为：本发明的用于制造绝对式钢带光栅尺的加工装置，利用两个投影曝光头分别产生绝对式光栅尺所需的周期性、非周期性的码道条纹图案，同时利用激光干涉仪、激光打标装置和CCD探测器分别控制微小和大距离位移精度，解决了传统曝光装置无法制造具有非周期、周期双码道的绝对式光栅尺的缺陷，提高了位移测量精度，实现超长计量钢带尺的制造。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的两个投影曝光头在钢带上的投影结构示意图；

图3为本发明的钢带背面标记示意图；

图4为本发明的投影曝光头的结构示意图；

其中：1、传动轮，2、钢带，201、曝光区间，202、曝光区间始端，203曝光区间终端，3、皮带张力器，4、激光干涉仪，5、投影曝光头，501、LED光源，502、DMD，503、投影物镜，6、计算机，7、CCD探测器，8、超光滑防震平台，9、激光打标装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。