[发明专利]一种光栅尺尺壳直线度的非接触式光学自动检测装置

摘要

光栅尺尺壳直线度的非接触式光学自动检测装置属于直线度的光学自动检测领域，该装置包括电脑、采集卡、CCD摄像头、物镜、光源、聚光镜、镀膜玻璃、直线平动机构、夹具和基座。检测光路中的光源发出的光由聚光镜聚光后，经镀膜玻璃和尺壳表面的反射后，经过物镜在CCD上形成分界清晰的‘明暗明’相间的光带。在检测装置沿尺壳长度方向移动的同时，测量暗带的宽度，即可通过计算得出尺壳的直线性数据。本发明克服了传统接触式测量时因接触受力导致尺壳微小形变进而产生误差的技术问题，大幅度缩小了测量误差对光栅尺的全长累计误差和小周期误差所产生的影响，提高了光栅尺的检测精度和质量。

主权项

一种光栅尺尺壳直线度的非接触式光学自动检测装置，其特征在于：该检测装置包括电脑（1）、采集卡（2）、CCD摄像头（3）、物镜（4）、光源（5）、聚光镜（6）、镀膜玻璃（7）、直线平动机构（8）、夹具（10）和基座（11）；光源（5）、聚光镜（6）、镀膜玻璃（7）、物镜（4）、CCD摄像头（3）与直线平动机构（8）共同构成光学检测系统；夹具（10）与基座（11）固定连接，其将光栅尺尺壳（9）夹紧并放置于镀膜玻璃（7）的下方，直线平动机构（8）的运动方向与光栅尺尺壳（9）平行； 所述的镀膜玻璃（7）为平板玻璃，其下表面设有镀膜的反射膜区（7‑1）和未镀膜的非反射膜区（7‑2），反射膜区（7‑1）与非反射膜区（7‑2）之间的分界线为直线；光源（5）发出的检测光经聚光镜（6）汇聚以后，透过镀膜玻璃（7）的上表面并经折射后照射到镀膜玻璃（7）的下表面上；照射在反射膜区（7‑1）上的入射光为第一入射光（a），照射在非反射膜区（7‑2）的入射光线为第二入射光（b）；第一入射光（a）被反射膜区（7‑1）反射后，经镀膜玻璃（7）的上表面射出形成第一出射光（a‑1）；第二入射光（b）从非反射膜区（7‑2）射出形成第二出射光（c），第二出射光（c）经光栅尺尺壳（9）的反射后，从非反射膜区（7‑2）入射，再从镀膜玻璃（7）的上表面出射形成第三出射光（d）；所述的物镜（4）将镀膜玻璃（7）的第一出射光（a‑1）和第三出射光（d）分别汇聚到CCD摄像头（3）上，CCD摄像头（3）将光信号转换为对应的图像信号后，经采集卡（2）储存数据并同时在电脑（1）上显示图像；第一出射光（a‑1）在电脑（1）上成像为一条明亮的光带（A）；第三出射光（d）在电脑（1）上成像为一条灰暗的光带（D）；第一出射光（a‑1）与第三出射光（d）之间的阴影区（f）在电脑（1）上成像为黑色带（F）。