[发明专利]一种带有激光打标的钢带光栅尺集成化加工装置

说明书

技术领域

本发明属于精细加工领域，具体涉及一种带有激光打标的钢带光栅尺集成化加工装置。

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。

目前应用于精密测量领域的都是超长计量钢带光栅尺。钢带光栅尺的加工过程主要分为长度测量与曝光两步工序，国内大部分的钢带光栅尺的加工过程中实现长度测量与曝光的两步工序的装置是分离的，提高了加工成本，并且加工过程中需要转换加工装置，加工程序复杂，不易于大批量制造；同时，曝光过程中，靠机械传动轮控制被传送的钢带的传动长度，加工误差高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种带有激光打标的钢带光栅尺集成化加工装置，解决现有加工装置长度测量与曝光两步工序分开引起的加工成本高、加工误差高及不易于大批量制造的问题，提高对位准确度。

为实现上述目的，本发明的带有激光打标的钢带光栅尺集成化加工装置包括传动轮、计算机、母尺、LED面光源、CCD探测器和激光打标装置；

钢带在所述两个传动轮之间输送，所述LED面光源发出的匀光照射至母尺，所述母尺上的周期性码道图案被投影并曝光至钢带的加工表面；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（2）的曝光区间终端的下方；

所述传动轮和LED面光源由计算机控制；所述CCD探测器及所述激光打标装置的控制输出端与所述计算机连接。

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。

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，使所述钢带传送和拉紧过程中保持水平状态。

还包括皮带张力器，所述两组皮带张力器分别位于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。

所述LED面光源为n个LED阵列。

所述n的取值为：50≤n≤100。

所述LED面光源中的每一个LED都设置了一个匀光作用的前置配光镜。

本发明的有益效果为：本发明的钢带光栅尺集成化加工装置，将加工过程的长度标定、测量装置和曝光装置的功能集成为一体，提高了加工效率，降低了操作的复杂程度；通过CCD探测器实时探测激光打标装置在钢带上打的标记来控制钢带输送的长度，通过机械传动结构和激光打标、CCD双重机构控制，提高了对位精度。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的母尺结构示意图；

图3为本发明的钢带背面标记示意图；

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、母尺，5、LED面光源，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。

参见附图1、附图2及附图3所示，本发明的带有激光打标的钢带光栅尺集成化加工装置包括传动轮1、皮带张力器3、母尺4、LED面光源5、计算机6、超光滑防震平台8、CCD探测器7及激光打标装置9；钢带2在所述两个传动轮1之间输送，钢带2的曝光区间201的两端分别放置一组皮带张力器3，所述母尺4位于所述钢带2的曝光区间201的正上方，所述母尺4上有周期性的码道图案，所述LED面光源5位于所述母尺4的正上方并能照射母尺4上表面的全部区域，所述超光滑防震平台8的上表面与所述钢带2接触；所述传动轮1、皮带张力器3及LED面光源5由所述计算机6控制，所述激光打标装置9位于所述钢带2的曝光区间始端202的下方，所述CCD探测器7位于所述钢带2的曝光区间终端203的下方，所述CCD探测器7及所述激光打标装置9的控制输出端与所述计算机6连接。所述LED面光源为60个LED阵列，每一个LED都设置一个匀光作用的前置配光镜。所述CCD探测器7实时探测所述激光打标装置9打在所述钢带2上的标记。所述LED面光源5发出的均匀光照射至母尺4，所述母尺4上的周期性码道图案将被投影并曝光至钢带2的加工表面。所述超光滑防震平台8的作用是在所述钢带2传送和拉紧过程中使钢带2保持水平状态。