【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光栅尺温度控制，具体而言，涉及一种光栅尺的温度控制系统、温度控制方法、机床及坐标测量机。
技术介绍
1、现阶段对机械加工的精度要求不断提高，越来越多的机床采用全闭环控制系统，利用光栅尺作为反馈系统与伺服系统协同工作。光栅尺常用的材质为玻璃和钢，热膨胀系数为8ppm/℃～11.7ppm/℃，即温度每变化1℃，材料长度每米变化量为8μm～11.7μm。因此，若想使机床的加工精度达到μm级，光栅尺温度的稳定性对加工精度显得尤为重要。
2、然而，现有的光栅尺无单独温度控制方面的技术，仅仅采用将机床放置在恒温环境下使用以降低温度对光栅尺的热影响，该方式依赖于恒温环境，对场地要求较高，且无法抵御机床运行加工过程中从空气和铸件传到过来的热量变化。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种光栅尺的温度控制系统、温度控制方法、机床及坐标测量机，以解决现有技术中的无法调节光栅尺的温度，以使光栅尺的温度处于恒定范围内的问题。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种光栅尺的温度控制系统，包括：
3、光栅尺；
4、温度控制机构，所述温度控制机构包括温度传感器、pid控制模块和温度调节模块，所述温度传感器、所述温度调节模块均与所述pid控制模块电连接，所述温度传感器用于检测所述光栅尺的温度，所述温度调节模块用于对所述光栅尺进行冷却或者加热，所述pid控制模块对所述温度传感器传递的信号进行处理以对所述温度调节模块进行控制。
5、进一步地，
6、进一步地，所述温度调节模块包括温度调节组件，所述温度调节组件与所述光栅尺之间通过冷却通道连接并形成循环回路，所述温度调节组件根据所述pid控制器传递的信号对所述冷却通道内的冷媒进行冷却或者加热以改变所述光栅尺的温度。
7、进一步地，所述温度调节组件包括循环泵，所述循环泵设置于所述冷却通道上。
8、进一步地，所述温度调节组件还包括冷却部件和加热部件，所述冷却部件和所述加热部件均包括半导体制冷片、散热片和风扇，所述冷却部件用于对所述光栅尺进行冷却，所述加热部件用于对所述光栅尺进行加热。
9、进一步地，所述半导体制冷片采用p型半导体和n型半导体堆叠而成，所述散热片采用铝合金制备而成。
10、进一步地，所述光栅尺包括主体和安装板，所述主体设置于所述安装板上，所述安装板上设置有凹槽，所述冷却通道设置于所述凹槽内。
11、进一步地，所述安装板采用铝合金制备而成，所述冷却通道包括外径为5mm至7mm的紫铜管。
12、另一方面，本申请还提供了一种光栅尺的温度控制方法，所述光栅尺的温度控制方法采用上述的光栅尺的温度控制系统执行，所述光栅尺的温度控制方法包括：
13、步骤s1：利用温度传感器对光栅尺的温度进行检测，并将温度传感器的检测结果传输至pid算法单元，并与pid算法单元的设定值进行比较以得到计算结果；
14、步骤s2：当检测结果小于设定值时，pid控制器控制温度调节组件中的加热部件(60)开启工作，以对冷却通道(100)内的冷媒进行加热；当检测结果大于设定值时，pid控制器控制温度调节组件中的冷却部件(50)开启工作，以对冷却通道(100)内的冷媒进行冷却。
15、另一方面，本申请还提供了一种机床，所述机床包括上述的光栅尺的温度控制系统。
16、另一方面，本申请还提供了一种坐标测量机，所述坐标测量机包括上述的光栅尺的温度控制系统。
17、在本申请中，实际使用该温度控制系统时，可以将温度传感器与pid控制模块电连接，以及温度调节模块与pid控制模块电连接，如此设置，温度传感器可对光栅尺的温度进行检测，检测好之后，温度传感器会将检测结果传输至pid控制模块，此时，pid控制模块对该检测结果进行处理，当该检测结果未处于所需的温度范围内时，pid控制模块则会控制温度调节模块对光栅尺进行冷却或者加热，以使光栅尺的温度处于所需的温度范围内。
18、相对于现有技术中的无法使光栅尺的温度处于恒定范围内的方式而言，本申请通过温度传感器将光栅尺的温度反馈至pid控制模块，并通过pid控制模块控制温度调节模块对光栅尺进行冷却或者加热，最终实现了光栅尺的温度控制，使光栅尺的温度保持在恒定范围内，在一定程度上避免光栅尺因温度的变化为发生热胀冷缩，有效降低温度对光栅尺精度的影响。
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1.一种光栅尺的温度控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述PID控制模块(30)包括PID算法单元和PID控制器，所述PID算法单元用于计算所述光栅尺(10)的温度与预定温度的差值并将计算结果传递给所述PID控制器，所述PID控制器根据所述计算结果控制所述温度调节模块对所述光栅尺(10)进行冷却或者加热。
3.根据权利要求2所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节模块包括温度调节组件，所述温度调节组件与所述光栅尺(10)之间通过冷却通道(100)连接并形成循环回路，所述温度调节组件根据所述PID控制器传递的信号对所述冷却通道(100)内的冷媒进行冷却或者加热以改变所述光栅尺(10)的温度。
4.根据权利要求3所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节组件包括循环泵(40)，所述循环泵(40)设置于所述冷却通道(100)上。
5.根据权利要求3所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节组件还包括冷却部件(50)和加热部件(60)，所述冷却部件(50)
6.根据权利要求5所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述半导体制冷片(70)采用P型半导体和N型半导体堆叠而成，所述散热片(80)采用铝合金制备而成。
7.根据权利要求3所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述光栅尺(10)包括主体和安装板(11)，所述主体设置于所述安装板(11)上，所述安装板(11)上设置有凹槽(111)，所述冷却通道(100)设置于所述凹槽(111)内。
8.根据权利要求7所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述安装板(11)采用铝合金制备而成，所述冷却通道(100)包括外径为5mm至7mm的紫铜管。
9.一种光栅尺的温度控制方法，其特征在于，所述光栅尺的温度控制方法采用权利要求1至8中任一项所述的光栅尺的温度控制系统执行，所述光栅尺的温度控制方法包括：
10.一种机床，其特征在于，所述机床包括权利要求1至8中任一项所述的光栅尺的温度控制系统。
11.一种坐标测量机，其特征在于，所述坐标测量机包括权利要求1至8中任一项所述的光栅尺的温度控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种光栅尺的温度控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述pid控制模块(30)包括pid算法单元和pid控制器，所述pid算法单元用于计算所述光栅尺(10)的温度与预定温度的差值并将计算结果传递给所述pid控制器，所述pid控制器根据所述计算结果控制所述温度调节模块对所述光栅尺(10)进行冷却或者加热。
3.根据权利要求2所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节模块包括温度调节组件，所述温度调节组件与所述光栅尺(10)之间通过冷却通道(100)连接并形成循环回路，所述温度调节组件根据所述pid控制器传递的信号对所述冷却通道(100)内的冷媒进行冷却或者加热以改变所述光栅尺(10)的温度。
4.根据权利要求3所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节组件包括循环泵(40)，所述循环泵(40)设置于所述冷却通道(100)上。
5.根据权利要求3所述的光栅尺的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节组件还包括冷却部件(50)和加热部件(60)，所述冷却部件(50)和所述加热部件(60)均包括半导体制冷片(70)、散热片(80)和风扇(90)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：余俊成，刘文志，林鸿榕，陈洪，吕鹤，罗旻昊，张世煌，宋余泽源，
申请(专利权)人：中国机械总院集团海西福建分院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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