[发明专利]一种对长度误差进行校正的方法

说明书

本发明所涉及的对长度误差进行校正的方法，包括步骤1，设置光栅测量系统，光栅测量系统包括主光栅、与主光栅相对移动的副光栅；步骤2，将微量位移装置设置在主光栅的前方，微量位移装置包括具有可滑动的直杆的位移输入单元以及工作件平台，副光栅设置在工作件平台上；步骤3，将校正尺设置在直杆的下方，直杆的工作端与校正尺的工作面相接触；步骤4，进行移动测量，将副光栅与主光栅相对移动预定行程，且保持直杆与校正尺接触；步骤5，到达预定行程时，校正尺通过直杆传递至微量位移装置产生的副光栅移动的距离是工作件的制造和温度的累积误差，即光栅测量系统测得的数值是对主光栅的制造和温度的累积误差校正后的精确数值，此时即完成校正。

技术领域

本发明涉及一种机械领域，具体涉及一种对长度误差进行校正的方法。

背景技术

微量位移装置是一种使机械设备的某一部件或零件能精确、微量地移动到特定的位置或作特定的微量运动,常用的微量位移装置,按照它们的传动原理不同,可分为机械式、热变形式、磁致伸缩式、弹性变形式、压电式等。

用长光栅测量长度时,是利用两块栅距相同的光栅叠合时产生的莫尔条纹效应进行工作的,一称主光栅(或长光栅),二称副光栅(或称指示光栅),当两光栅的线纹方向不平行而相互倾斜一个很小交角时,光线透过时就形成明暗相间的莫尔条纹,若两光栅相对位移一个栅距,则莫尔条纹移动一个条纹间距,通过光电元件接收、计数、显示,准碓地检测出运动件光栅尺(运动件)的位移量。

使用长光栅测量长度的过程中,由于主光栅的加工误差和温度误差等的影响，当副光栅相对主光栅移动(或相反移动)到所要求的位置时，就产生栅距误差和栅距累积误差，光栅制造误差或温度变化越大，长度的定位误差越大。而光栅的线距加工精度是有限的，不可能达到零误差，因此测量一定存在由于加工精度和温度带来的误差。

现有技术的长度测量方法的缺点是：测量精度直接决定于光栅的制造精度，且使用环境温度要求较高，很难应用在精密、超精密设备上。

发明内容

本发明是为了解决上述如何减少光栅尺的误差量的问题而进行的，目的在于提供一种对长度误差进行校正的方法，本发明专利采用校正光栅栅距制造误差及温度误差的方法来提高长光栅测量精度，本发明采用误差校正法，在原光栅计量基础上，增添了高放大比的机械传动系统，使副光栅到终点定位时增加或减小一个微量，这个量就是光栅尺的误差量，使测量精度达到更高值。本发明项目属机械式装置,采用斜楔、弹簧、悬梁的组合式结构，对在原有装置上添加本发明，可以进一步提高其测量精度达到10nm内的测量精度。本发明除可以应用于光栅测量外，也可以应用在校正磁栅、感应同步器及超精密加工中。

本发明提供了一种对长度误差进行校正的方法，用于使用光栅测量系统、微量位移装置和校正尺来校正主光栅的制造累积误差和温度累积误差，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，设置光栅测量系统，光栅测量系统包括主光栅、与主光栅相对移动的副光栅；

步骤2，将微量位移装置设置在主光栅的前方，微量位移装置包括具有可滑动的直杆的位移输入单元以及工作件平台，副光栅设置在工作件平台上；

步骤3，将校正尺设置在直杆的下方，直杆的工作端与校正尺的工作面相接触；

步骤4，进行移动测量，将副光栅与主光栅相对移动预定行程，且保持直杆与校正尺接触；

步骤5，到达预定行程时，校正尺通过直杆传递至微量位移装置产生的副光栅移动的距离是工作件的制造和温度的累积误差，即光栅测量系统测得的数值是对主光栅的制造和温度的累积误差校正后的精确数值，此时即完成校正。