一种光栅尺的误差补偿系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光栅尺的误差补偿系统及方法，其中光栅尺的误差补偿系统包括底座、气浮滑动装置和激光干扰仪，底座包括第一平台、第二平台和第三平台，第二平台的顶面设有光栅尺；气浮滑动装置包括半包围滑块和气浮块，半包围滑块的顶面设有光栅尺读数头；激光干扰仪包括设置在同一水平面的激光头、分光镜以及反光镜。本发明专利技术，将光栅尺的行程范围内设置K个点，通过激光干扰仪依次测量两相邻点之间的距离，同时通过光栅尺测量该两相邻点之间的距离，得到两者之间的测量数值差，进而进行误差分段线性拟合，再得到该段距离内的修正系数，进而得到全程范围内的修正系数，输出给后序电子设备，进而提高了光栅线位移测量装置的测量精度。

Error compensation system and method for grating ruler

The invention discloses a grating error compensation system and method, the error compensation system of grating ruler comprises a base, bearing sliding device and laser interference instrument, the base includes a first and a second platform and third platforms, the top second platform with grating; gas floating sliding device comprises a semi enclosed air block and block the top surface of the slider, surrounded by half a grating reading head; laser interferometer which is arranged in the same horizontal plane, beam splitter and mirror laser head. The present invention, the grating set within the stroke of K points by laser interferometer in measurement of distance between two adjacent points, at the same time through the grating measurement between the two adjacent point distance measurement, numerical difference between the two, and then the error of piecewise linear fitting, then get the correction coefficient of the distance the obtained correction coefficient of whole range, output to the order of electronic equipment, and improve the measurement accuracy of grating linear displacement measuring device.

【技术实现步骤摘要】
一种光栅尺的误差补偿系统及方法
本专利技术涉及光栅尺，具体涉及一种光栅尺的误差补偿系统及方法。
技术介绍
在现代生产制造中，光栅尺已经广泛应用在各种精密运动系统中，在一些精度要求不高的机械加工中，如普通粗加工机床的工作过程，低精度的光栅尺就可以满足要求；而现在，需要精密加工的器件越来越多，而且要求的精度也越来越高，就需要用到更多的高精度的运动控制系统，例如半导体加工、IC封装等设备都需要高精度的光栅尺。目前使用的光栅线位移测量装置包括标尺光栅、扫描单元和信号处理单元，扫描单元和标尺光栅分别固定于被测物体的可移动部件和不可动部件上，扫描单元可相对于标尺光栅在测量方向上运动。光栅线位移测量装置的测量误差主要表现为周期内误差和全长误差。周期内误差，是指增量式光栅的栅距内的误差，影响周期内误差的主要因素有光源信号的准直性、光电转换元件性能的波动、光栅副间隙变化、光栅刻线的毛刺、弯曲、缺损等缺陷和弱衍射作用等。为提高周期内测量精度，常采取以下措施：对正余弦信号进行插值细分、对正余弦信号的相位补偿、直流电平漂移的补偿、通过光学或电子学的方法滤掉高次谐波以提高信号正弦性、提高光源的准直性等。但是光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅尺的误差补偿系统，其特征在于，包括：底座，包括第一平台和平行设置在所述第一平台的顶面的第二平台和第三平台，所述第二平台的顶面沿着其长度方向设有光栅尺；气浮滑动装置，包括设置在所述第三平台的外周面的半包围滑块和设置在所述半包围滑块的内壁上的各气浮块，所述半包围滑块在驱动装置的作用下，带动各所述气浮块在所述第三平台的外周面做直线运动，所述半包围滑块的顶面设有光栅尺读数头，所述光栅尺与所述光栅尺读数头设置在同一水平面内；激光干扰仪，包括设置在激光头支架上的激光头、设置在所述第三平台的顶面靠近所述激光头的一侧的分光镜以及设置在所述半包围滑块的顶面的反光镜，所述激光头、分光镜和反光镜的中心设置在...

【技术特征摘要】
1.一种光栅尺的误差补偿系统，其特征在于，包括：底座，包括第一平台和平行设置在所述第一平台的顶面的第二平台和第三平台，所述第二平台的顶面沿着其长度方向设有光栅尺；气浮滑动装置，包括设置在所述第三平台的外周面的半包围滑块和设置在所述半包围滑块的内壁上的各气浮块，所述半包围滑块在驱动装置的作用下，带动各所述气浮块在所述第三平台的外周面做直线运动，所述半包围滑块的顶面设有光栅尺读数头，所述光栅尺与所述光栅尺读数头设置在同一水平面内；激光干扰仪，包括设置在激光头支架上的激光头、设置在所述第三平台的顶面靠近所述激光头的一侧的分光镜以及设置在所述半包围滑块的顶面的反光镜，所述激光头、分光镜和反光镜的中心设置在同一水平面内。2.如权利要求1所述的一种光栅尺的误差补偿系统，其特征在于，所述驱动装置包括通过电机固定架设置在所述第一平台的靠近所述激光头的一侧的伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设有第一同步轮，所述电机固定架上转动设有第一连杆，所述第一连杆的一端设有与所述第一同步轮通过第一同步带联动的第二同步轮，所述第一连杆的中部设有第三同步轮，所述第一平台的另一侧设有固定架，所述固定架内转动设有第二连杆，所述第二连杆的中部设有与所述第三同步轮通过第二同步带联动的第四同步轮。3.如权利要求2所述的一种光栅尺的误差补偿系统，其特征在于，所述半包围滑块包括相对设置的第一直板和第二直板，所述第一直板和所述第二直板通过第三直板连接，所述第二直板的外壁设有一弯板，所述第二直板和所述弯板之间的空隙组成可供所述第二同步带穿过的通道，所述第二同步带与所述弯板的其中一内壁固定设置，使所述半包围滑块跟随所述第二同步带做直线运动。4.如权利要求2所述的一种光栅尺的误差补偿系统，其特征在于，所述第二同步轮的直径大于所述第一同步轮的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传敏，黄志良，张松涛，
申请(专利权)人：吉林大学珠海学院，珠海市怡信测量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44