增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，涉及光栅尺制造工艺领域，解决了现有指示光栅的定位粘接装置存在的指示光栅手工粘接过程中由于无法精确控制指示光栅的三维调整量、滑架的压紧力以及胶水的收缩力而导致粘接的一致性差、成品率低、测量精度低的问题。该装置中的主光栅上表面与滑架的三个上轴承接触区域形成深度为0.03～0.04mm的凹陷区，包括吸取指示光栅并将指示光栅放置于主光栅上的光栅拾取组件、夹取滑架并将滑架放置于主光栅上实现滑架的移动与定位的滑架定位组件、实现指示光栅三自由度调整的闭环控制的三维调整组件、实现点胶与固化的点胶固化组件。本发明的全自动化粘接提高了粘接精度、测量精度及成品率，粘接的一致性较好。
1.增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，包括多个指示光栅(2)、多个滑架(3)、基座(30)、固定在基座(30)上的支架(31)、固定在支架(31)上的主光栅(1)，所述主光栅(1)上表面与滑架(3)的三个上轴承(3-1)接触区域形成深度为0.03～0.04mm的凹陷区(1-1)；其特征在于，还包括：安装在基座(30)上的导轨(13)、光栅拾取组件(4)、滑架定位组件(5)、三维调整组件(6)，固定在支架(31)上的点胶固化组件(7)；
所述光栅拾取组件(4)用于吸取指示光栅(2)并将指示光栅(2)放置于主光栅(1)上；
所述滑架定位组件(5)用于夹取滑架(3)并将滑架(3)放置于主光栅(1)上实现滑架(3)的移动、压紧和定位，包括安装在基座(30)上的滑架转盘(15)和滑架转盘电机(33)、固定在导轨(13)的第二滑块(13-2)上的电动位移台(18)、固定在电动位移台(18)的滑块上且可随滑块沿电动位移台(18)垂直于导轨(13)方向移动的滑架臂(17)、固定在滑架臂(17)一端且用于夹取滑架(3)的滑架夹持器(16)、固定在导轨(13)上且与第二滑块(13-2)相连的滑架伺服电机(19)、固定在主光栅(1)下表面的三个磁铁(20)；所述滑架转盘(15)与滑架转盘电机(33)相连且可在滑架转盘电机(33)的驱动下每次旋转一固定角度，多个滑架(3)均布在滑架转盘(15)上，所述滑架伺服电机(19)驱动导轨(13)的第二滑块(13-2)沿导轨(13)移动同时带动电动位移台(18)和滑架臂(17)沿平行于导轨(13)方向移动，所述三个磁铁(20)分别与滑架(3)的三个上轴承(3-1)相对应，当滑架(3)靠近主光栅(1)时，通过三个磁铁(20)将滑架(3)吸附在主光栅(1)上表面；
所述三维调整组件(6)用于实现指示光栅(2)三自由度调整的闭环控制，包括安装在基座(30)上的三维调整台(22)、固定在三维调整台(22)上且用于夹取指示光栅(2)的光栅夹持器(21)、分别安装在主光栅(1)两侧的CCD相机(23)和CCD光源(24)；所述主光栅(1)位于光栅夹持器(21)前端，所述光栅夹持器(21)夹取指示光栅(2)后在三维调整台(22)的带动下实现指示光栅(2)的三自由度调整，所述光栅夹持器(21)在点胶固化过程中始终夹紧指示光栅(2)，通过CCD相机(23)获得莫尔条纹图像数据并计算调整量，根据调整量调整指示光栅(2)的位置，直至指示光栅(2)与主光栅(1)之间形成的莫尔条纹宽度达到50～70mm；
所述点胶固化组件(7)用于实现指示光栅(2)与滑架(3)之间的点胶与固化，通过点胶固化组件(7)实现一次运动就可完成点胶和固化全过程。
2.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，还包括安装在基座(30)上且位于主光栅(1)前端用于放置滑架(3)的托盘(8)，所述导轨(13)位于托盘(8)外侧。
3.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述光栅拾取组件(4)包括安装在基座(30)上的光栅转盘(9)和光栅转盘电机(32)、固定在导轨(13)的第一滑块(13-1)上的光栅臂(12)、固定在光栅臂(12)一端的直线电机(10)、与直线电机(10)的螺母相连且用于吸取和升降指示光栅(2)的吸盘(11)、固定在导轨(13)上且与第一滑块(13-1)相连的光栅伺服电机(14)；所述光栅转盘(9)与光栅转盘电机(32)相连且可在光栅转盘电机(32)的驱动下每次旋转一固定角度，多个指示光栅(2)均布在光栅转盘(9)上，所述光栅伺服电机(14)驱动导轨(13)的第一滑块(13-1)沿导轨(13)移动同时带动光栅臂(12)、直线电机(10)、吸盘(11)和指示光栅(2)移动。
4.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述点胶固化组件(7)包括固定在支架(31)上的微型导轨(28)、固定在微型导轨(28)一端的点胶伺服电机(29)、依次固定在微型导轨(28)的滑块上用于点紫外胶的两个并排的点胶头(25)、用于拍摄滑架(3)以获得准确点胶位置的摄像头(26)和用于紫外照射固化的紫外光源(27)；所述微型导轨(28)的滑块位于主光栅(1)上方，所述点胶伺服电机(29)驱动微型导轨(28)的滑块移动同时带动两个点胶头(25)、摄像头(26)和紫外光源(27)沿微型导轨(28)移动。
5.根据权利要求3所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述指示光栅(2)的个数为N1个，N1个指示光栅(2)均布在光栅转盘(9)上，所述光栅转盘(9)每次旋转一固定角度θ1，且 N1为正整数。
6.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述滑架(3)的个数为N2个，N2个滑架(3)均布在滑架转盘(15)上，所述滑架转盘(15)每次旋转一固定角度θ2，且 N2为正整数。
7.根据权利要求3所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述滑架(3)的个数与指示光栅(2)的个数相同且所述滑架转盘(15)转动的角度与光栅转盘(9)转动的角度相同。
8.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述CCD相机(23)安装在基座(30)上且位于主光栅(1)下方，同时所述CCD光源(24)安装在微型导轨(28)的滑块上且位于主光栅(1)上方，利用CCD相机(23)获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量实现了指示光栅(2)三自由度调整的闭环控制。
9.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述CCD相机(23)和CCD光源(24)均可以通过安装座固定在基座(30)上，且所述CCD相机(23)位于在主光栅(1)上方，同时所述CCD光源(24)位于主光栅(1)下方，利用CCD相机(23)获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量实现了指示光栅(2)三自由度调整的闭环控制。
10.根据权利要求1所述的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，其特征在于，所述三维调整台(22)为两个移动自由度和一个旋转自由度，两个移动自由度用于调节指示光栅(2)与滑架(3)的相对位置，移动自由度分辨率为0.1mm以下，旋转自由度用于调节CCD相机(23)获得的莫尔条纹宽度，旋转自由度分辨率为20″。
增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置
技术领域
[0001] 本发明涉及光栅尺制造工艺技术领域，具体涉及一种增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置。
背景技术
[0002] 数控机床上使用的光栅尺由主光栅1与指示光栅2组成，其中主光栅1粘接在尺壳上，指示光栅2粘接在滑架3上，指示光栅2的结构如图2所示，滑架3通过五个轴承(三个上轴承3-1和两个侧轴承3-2)作用于主光栅1上，滑架3的结构如图3所示，当滑架3带动指示光栅2在主光栅1上移动时，利用光的莫尔效应，将位置移动转变成明暗相间的莫尔条纹的移动，再由光电接收器件转换成数字量信号。
[0003] 指示光栅2粘接在滑架3上需要满足两个技术指标：第一，指示光栅2与主光栅1之间的间隙为0.03～0.04mm，间隙越小，光电信号的直流电平越小、信号幅度越高，有利于后续电子学的处理，如果间隙过小，当光栅尺在实际应用中不可避免的有颗粒污染时，会造成主光栅1和指示光栅2之间的磨损，降低光栅尺的使用寿命；第二，指示光栅2与主光栅1形成的莫尔条纹宽度要达到50～70mm，这就要求两光栅栅线的夹角约小于1′，如果夹角过大，则会降低增量信号细分质量，进而影响测量精度。
[0004] 现有的指示光栅粘接方式主要依靠手工粘接，通过人眼观察莫尔条纹的长度来判断指示光栅2与主光栅1的栅线是否对齐。公开号为CN102607419A的中国专利公开了一种指示光栅的定位粘接装置，该装置采用一种微调机构以及CCD相机获得莫尔条纹图像实现对指示光栅2粘接。该装置相比于纯手工粘接有一定的优越性，但其主要步骤依旧采用手工操作，手工粘接过程中，指示光栅2的三维调整量、滑架3的压紧力以及胶水的收缩力无法精确控制，进而导致粘接的一致性得不到保证，成品率低，降低了光栅尺的整体测量精度。
发明内容
[0005] 为了解决现有指示光栅的定位粘接装置存在的指示光栅手工粘接过程中由于无法精确控制指示光栅的三维调整量、滑架的压紧力以及胶水的收缩力而导致粘接的一致性差、成品率低、测量精度低的问题，本发明提供一种增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置。
[0006] 本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0007] 本发明的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置，包括多个指示光栅、多个滑架、基座、固定在基座上的支架、固定在支架上的主光栅，所述主光栅上表面与滑架的三个上轴承接触区域形成深度为0.03～0.04mm的凹陷区；还包括：安装在基座上的导轨、光栅拾取组件、滑架定位组件、三维调整组件，固定在支架上的点胶固化组件；
[0008] 所述光栅拾取组件用于吸取指示光栅并将指示光栅放置于主光栅上；
[0009] 所述滑架定位组件用于夹取滑架并将滑架放置于主光栅上实现滑架的移动、压紧和定位，包括安装在基座上的滑架转盘和滑架转盘电机、固定在导轨的第二滑块上的电动位移台、固定在电动位移台的滑块上且可随滑块沿电动位移台垂直于导轨方向移动的滑架臂、固定在滑架臂一端且用于夹取滑架的滑架夹持器、固定在导轨上且与第二滑块相连的滑架伺服电机、固定在主光栅下表面的三个磁铁；所述滑架转盘与滑架转盘电机相连且可在滑架转盘电机的驱动下每次旋转一固定角度，多个滑架均布在滑架转盘上，所述滑架伺服电机驱动导轨的第二滑块沿导轨移动同时带动电动位移台和滑架臂沿平行于导轨方向移动，所述三个磁铁分别与滑架的三个上轴承相对应，当滑架靠近主光栅时，通过三个磁铁将滑架吸附在主光栅上表面；
[0010] 所述三维调整组件用于实现指示光栅三自由度调整的闭环控制，包括安装在基座上的三维调整台、固定在三维调整台上且用于夹取指示光栅的光栅夹持器、分别安装在主光栅两侧的CCD相机和CCD光源；所述主光栅位于光栅夹持器前端，所述光栅夹持器夹取指示光栅后在三维调整台的带动下实现指示光栅的三自由度调整，所述光栅夹持器在点胶固化过程中始终夹紧指示光栅，通过CCD相机获得莫尔条纹图像数据并计算调整量，根据调整量调整指示光栅的位置，直至指示光栅与主光栅之间形成的莫尔条纹宽度达到50～70mm；
[0011] 所述点胶固化组件用于实现指示光栅与滑架之间的点胶与固化，通过点胶固化组件实现一次运动就可完成点胶和固化全过程。
[0012] 还包括安装在基座上且位于主光栅前端用于放置滑架的托盘，所述导轨位于托盘外侧。
[0013] 所述光栅拾取组件包括安装在基座上的光栅转盘和光栅转盘电机、固定在导轨的第一滑块上的光栅臂、固定在光栅臂一端的直线电机、与直线电机的螺母相连且用于吸取和升降指示光栅的吸盘、固定在导轨上且与第一滑块相连的光栅伺服电机；所述光栅转盘与光栅转盘电机相连且可在光栅转盘电机的驱动下每次旋转一固定角度，多个指示光栅均布在光栅转盘上，所述光栅伺服电机驱动导轨的第一滑块沿导轨移动同时带动光栅臂、直线电机、吸盘和指示光栅移动。
[0014] 所述点胶固化组件包括固定在支架上的微型导轨、固定在微型导轨一端的点胶伺服电机、依次固定在微型导轨的滑块上用于点紫外胶的两个并排的点胶头、用于拍摄滑架以获得准确点胶位置的摄像头和用于紫外照射固化的紫外光源；所述微型导轨的滑块位于主光栅上方，所述点胶伺服电机驱动微型导轨的滑块移动同时带动两个点胶头、摄像头和紫外光源沿微型导轨移动。
[0015] 所述指示光栅的个数为N1个，N1个指示光栅均布在光栅转盘上，所述光栅转盘每次旋转一固定角度θ1，且 N1为正整数。
[0016] 所述滑架的个数为N2个，N2个滑架均布在滑架转盘上，所述滑架转盘每次旋转一固定角度θ2，且 N2为正整数。
[0017] 所述滑架的个数与指示光栅的个数相同且所述滑架转盘转动的角度与光栅转盘转动的角度相同。
[0018] 所述CCD相机安装在基座上且位于主光栅下方，同时所述CCD光源安装在微型导轨的滑块上且位于主光栅上方，利用CCD相机获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量实现了指示光栅三自由度调整的闭环控制。
[0019] 所述CCD相机和CCD光源均可以通过安装座固定在基座上，且所述CCD相机位于在主光栅上方，同时所述CCD光源位于主光栅下方，利用CCD相机获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量实现了指示光栅三自由度调整的闭环控制。
[0020] 所述三维调整台为两个移动自由度和一个旋转自由度，两个移动自由度用于调节指示光栅与滑架的相对位置，移动自由度分辨率为0.1mm以下，旋转自由度用于调节CCD相机获得的莫尔条纹宽度，旋转自由度分辨率为20″。
[0021] 本发明的有益效果是：本发明的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置实现了指示光栅粘接的全自动化：通过利用CCD相机获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量以实现指示光栅三自由度调整的闭环控制，提高了指示光栅的调整精度；利用磁铁吸附实现滑架定位，确保滑架的轴承与主光栅紧密接触；整个粘接过程中，光栅夹持器始终夹紧指示光栅，避免由于胶水的收缩力而导致两光栅间隙达不到要求，提高了粘接精度以及成品率，同时保证了粘接的一致性。
附图说明
[0022] 图1为本发明中的主光栅的结构示意图。
[0023] 图2为现有的指示光栅的结构示意图。
[0024] 图3为现有的滑架的结构示意图。
[0025] 图4为本发明的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置的等轴测图。
[0026] 图5为本发明的光栅拾取组件的等轴测图。
[0027] 图6为本发明的滑架定位组件的等轴测图。
[0028] 图7为本发明的三维调整组件的等轴测图。
[0029] 图8为本发明的点胶固化组件的等轴测图。
[0030] 图9为点胶位置示意图。
[0031] 图中：1、主光栅，1-1、凹陷区，2、指示光栅，3、滑架，3-1、上轴承，3-2、侧轴承，4、光栅拾取组件，5、滑架定位组件，6、三维调整组件，7、点胶固化组件，8、托盘，9、光栅转盘，10、直线电机，11、吸盘，12、光栅臂，13、导轨，13-1、第一滑块，13-2、第二滑块，14、光栅伺服电机，15、滑架转盘，16、滑架夹持器，17、滑架臂，18、电动位移台，19、滑架伺服电机，20、磁铁，21、光栅夹持器、22、三维调整台，23、CCD相机，24、CCD光源，25、点胶头，26、摄像头，27、紫外光源，28、微型导轨，29、点胶伺服电机，30、基座，31、支架，32、光栅转盘电机，33、滑架转盘电机。
具体实施方式
[0032] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0033] 本发明的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置主要用于将指示光栅2按照技术指标要求自动粘接在滑架3上，如图4所示，本发明的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置由主光栅1、指示光栅2、滑架3、光栅拾取组件4、滑架定位组件5、三维调整组件6、点胶固化组件7、托盘8、导轨13、基座30和支架31组成，主光栅1固定在支架31上，支架31、光栅拾取组件4、滑架定位组件5、三维调整组件6、托盘8和导轨13安装在基座30上，且光栅拾取组件4和滑架定位组件5分别位于三维调整组件6的两侧，三维调整组件6位于主光栅1附近，点胶固化组件7固定在主光栅1上，托盘8位于主光栅1前端，用于放置滑架3，导轨13位于托盘8外侧。
[0034] 本实施方式中，指示光栅2粘接需要满足两个指标：(1)指示光栅2与主光栅1之间的间隙为0.03～0.04mm；(2)指示光栅2与主光栅1形成的莫尔条纹宽度为50～70mm，即两光栅栅线的夹角约小于1′。为了满足第一个指标，需要特制一主光栅1，主光栅1的结构如图1所示，将主光栅1的上表面与滑架3的三个上轴承3-1接触区域磨去0.03～0.04mm，形成一凹陷区1-1，即凹陷区1-1的深度为0.03～0.04mm，凹陷区1-1的长度和宽度尺寸满足使滑架3的三个上轴承3-1刚好落入凹陷区1-1内，这样粘接完毕之后，当将滑架3放置在本发明特制的主光栅1上时，就可保证指示光栅2与主光栅1之间的间隙为0.03～0.04mm。为了满足第二个指标，需要利用CCD相机23获得的莫尔条纹图像数据调整指示光栅2的位置以使两光栅栅线夹角约小于1′。
[0035] 指示光栅2粘接总共分为六大工序：(1)放入指示光栅2；(2)放入并压紧滑架3；(3)调整指示光栅2；(4)点紫外胶；(5)照射固化；(6)粘接完毕后取出。为了实现每步的自动化，相应的有四个组件：光栅拾取组件4、滑架定位组件5、三维调整组件6、点胶固化组件7。
[0036] 光栅拾取组件4用于吸取指示光栅2并将指示光栅2放置于主光栅1上。如图5所示，光栅拾取组件4由光栅转盘9、直线电机10、吸盘11、光栅臂12、光栅伺服电机14和光栅转盘电机32组成。光栅转盘9和光栅转盘电机32均安装在基座30上，光栅转盘9与光栅转盘电机32相连并在光栅转盘电机32的驱动下转动，N1个指示光栅2均布在光栅转盘9上，光栅转盘9每次旋转一固定角度θ1，且 N1为正整数，可适当的增大光栅转盘9的半径以容纳更多的指示光栅2。光栅臂12的一端固定在导轨13的第一滑块13-1上，光栅伺服电机14固定在导轨13上并通过丝杆与第一滑块13-1的螺母相连，光栅伺服电机14驱动导轨13的第一滑块13-1沿着导轨13移动同时带动光栅臂12移动，光栅臂12的另一端固定有直线电机10，吸盘11与直线电机10的螺母连接，用于吸取和升降指示光栅2。直线电机10通过螺母带动吸盘
11下降，吸盘11吸取指示光栅2，直线电机10再通过螺母带动吸盘11上升，光栅伺服电机14驱动导轨13的第一滑块13-1沿着导轨13移动同时带动光栅臂12移动，直线电机10、吸盘11和指示光栅2同时随着光栅臂12移动，直到将指示光栅2移动至主光栅1上方，放下指示光栅
2，光栅臂12按照原路返回。
[0037] 滑架定位组件5用于夹取滑架3并将滑架3放置于主光栅1上，实现滑架3的移动、压紧和定位。如图6所示，滑架定位组件5由滑架转盘15、滑架夹持器16、滑架臂17、电动位移台18、滑架伺服电机19、三个磁铁20和滑架转盘电机33组成。滑架转盘15和滑架转盘电机33均安装在基座30上，滑架转盘15与滑架转盘电机33相连并在滑架转盘电机33的驱动下转动，N2个滑架3均布在滑架转盘15上，滑架转盘15每次旋转一固定角度θ2，且 N2为正整数，可适当的增大滑架转盘15的半径以容纳更多的滑架3，滑架3的个数应与指示光栅2的个数相同且滑架转盘15转动的角度与光栅转盘9转动的角度相同，即N1＝N2且θ1＝θ2，滑架3与指示光栅2的具体个数按照技术要求设计，不作限定。滑架臂17的一端固定在电动位移台
18的滑块上并随滑块沿着电动位移台18移动，移动方向垂直于导轨13，电动位移台18固定在导轨13的第二滑块13-2上，滑架伺服电机19固定在导轨13上并通过丝杆与第二滑块13-2的螺母相连，滑架伺服电机19驱动导轨13的第二滑块13-2沿着导轨13移动同时带动电动位移台18和其上的滑架臂17沿着平行于导轨13的方向移动，在电动位移台18和滑架伺服电机
19的带动下实现滑架3的二自由度移动与定位，滑架夹持器16固定在滑架臂17的另一端，滑架夹持器16用于夹取滑架3。主光栅1的下表面安装有三个磁铁20，这三个磁铁20的位置分别与滑架3的三个上轴承3-1的位置相对应，当滑架3移动到主光栅1附近时，通过这三个磁铁20将滑架3吸附在主光栅1的上表面上，这样就能保证滑架3的三个上轴承3-1和两个侧轴承3-2分别与主光栅1的上表面和侧表面紧密接触。滑架夹持器16夹取滑架3，滑架伺服电机
19和电动位移台18同时驱动滑架臂17移动同时带动滑架夹持器16移动，滑架3随着滑架夹持器16移动至主光栅1上表面附近，滑架夹持器16松开滑架3，主光栅1上的三个磁铁20将滑架3吸附在主光栅1的上表面上，滑架臂17在电动位移台18上沿着垂直于导轨13的方向后退移动，同时带动滑架夹持器16后退移动到下一个滑架3的上方，准备下一次夹取。现有手工操作中，一般直接将滑架3放置在主光栅1上，没有任何固定或者压紧装置，在后续操作中，滑架3很容易离位，导致粘接精度降低，一致性得不到保证，而本发明的滑架定位组件5很好的解决了此问题，使滑架3不易离位，提高了粘接精度，保证了粘接的一致性。
[0038] 三维调整组件6用于实现指示光栅2三自由度调整的闭环控制。如图7和图8所示，三维调整组件6由光栅夹持器21、三维调整台22、CCD相机23和CCD光源24组成。三维调整台22安装在基座30上，光栅夹持器21固定在三维调整台22上，用于夹取且夹紧指示光栅2，主光栅1通过支架31固定在基座30上且位于光栅夹持器21前端。三维调整台22为两个移动自由度和一个旋转自由度，两个移动自由度是为了调节指示光栅2与滑架3的相对位置，其分辨率应在0.1mm以下，旋转自由度是为了调节CCD相机23获得的莫尔条纹宽度，根据精度理论，要想准确实现1′的调节量，分辨率至少应为调节量的1/3，因此旋转自由度的分辨率应为20″。光栅夹持器21夹取指示光栅2后在三维调整台22的带动下实现指示光栅2的三自由度调整。如图7所示，CCD相机23安装在基座30上且位于主光栅1的下方，同时如图8所示，CCD光源24安装在微型导轨28的滑块上且位于主光栅1的上方，这样CCD相机23接收到的是透射光，透射光强度较反射光大，因此CCD相机23可获得清晰的莫尔条纹图像，按照此原理也可以将CCD相机23安装在主光栅1的上方而将CCD光源24安装在主光栅1的下方，只要空间条件允许即可，当CCD相机23位于主光栅1上方且CCD光源24位于主光栅1下方时，CCD相机23和CCD光源24均可以通过一个安装座固定在基座30上，安装座的结构不限，只要能将CCD相机
23和CCD光源24固定即可。光栅夹持器21夹取指示光栅2，打开CCD光源24和CCD相机23，通过CCD相机23获得莫尔条纹图像数据并计算调整量，根据调整量调整指示光栅2的位置，直至指示光栅2与主光栅1之间形成的莫尔条纹宽度达到50～70mm，此时，莫尔条纹图像满足主光栅1与指示光栅2栅线的夹角约小于1′，利用CCD相机23获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量实现了指示光栅2三自由度调整的闭环控制。
[0039] 点胶固化组件7用于实现指示光栅2与滑架3之间的点胶与固化。如图4和图8所示，点胶固化组件7由两个点胶头25、摄像头26、紫外光源27、微型导轨28和点胶伺服电机29组成。微型导轨28的滑块可以在微型导轨28的丝杆上左右滑动，微型导轨28两端的安装板竖直固定在支架31上且微型导轨28的滑块位于主光栅1上方，点胶伺服电机29固定在微型导轨28一端的安装板上，点胶伺服电机29与微型导轨28的丝杆固定连接。如图4所示，两个点胶头25并排安装在微型导轨28的滑块最左端，然后从左至右微型导轨28的滑块上依次固定有摄像头26和紫外光源27，或者两个点胶头25并排安装在微型导轨28的滑块最右端，然后从右至左微型导轨28的滑块上依次固定有摄像头26和紫外光源27，即摄像头26始终位于点胶头25和紫外光源27之间。两个点胶头25用于点紫外胶，摄像头26用于拍摄滑架3以获得准确的点胶位置，紫外光源27用于紫外照射固化。点胶伺服电机29驱动微型导轨28的滑块移动同时带动两个点胶头25、摄像头26和紫外光源27沿着微型导轨28移动。如图9所示，四个五星处代表四个点胶位置，为了简化点胶过程，实现一次运动就可点胶两处，采用两个并排的点胶头25。以两个点胶头25并排安装在微型导轨28的滑块最左端且从左至右微型导轨28的滑块上依次固定有摄像头26和紫外光源27的安装方式为例，点胶时，首先点胶伺服电机29驱动微型导轨28的滑块向右移动，两个点胶头25、摄像头26和紫外光源27在微型导轨28的滑块带动下也向右移动，在向右移动的过程中，两个点胶头25和紫外光源27不工作，摄像头26拍摄滑架3以获得准确的点胶位置，点胶伺服电机29驱动微型导轨28的滑块继续向右移动直至两个点胶头25位于滑架3右边缘外侧，然后点胶伺服电机29反转，在回程时，打开两个点胶头25和紫外光源27，当两个点胶头25移动到点胶位置时点紫外胶，紫外胶经过紫外光源27发出的紫外光照射后固化，直至完成四个点胶位置的点胶，当紫外胶固化后，光栅夹持器21松开指示光栅2，滑架臂17在电动位移台18的驱动下沿着垂直于导轨13的方向前进移动，同时带动滑架夹持器16移动至滑架3上方，夹取滑架3，滑架臂17在电动位移台18的驱动下沿着垂直于导轨13的方向后退移动，移动至托盘8上方时，滑架夹持器16松开滑架3并将滑架3放入托盘8中，至此整个粘接流程结束。在紫外胶固化过程中，由于胶水的收缩力可能会使指示光栅2产生移动，现有手工操作中，很难对指示光栅2施加压力，导致在使用过程中指示光栅2和主光栅1的间隙达不到要求；再者，胶水收缩的不均匀性也会导致两光栅间隙的一致性很差，为了避免指示光栅2移动，自动点胶固化过程中光栅夹持器21需要始终夹紧指示光栅2，直至固化完毕，保证指示光栅2和主光栅1的间隙达到指定要求，提高粘接精度，保证粘接的一致性。通过点胶固化组件7实现一次运动就可完成点胶和固化全过程。
[0040] 采用本发明的增量式光栅尺指示光栅自动粘接装置对指示光栅2进行自动粘接的具体流程为：
[0041] 1)直线电机10通过螺母带动吸盘11下降，吸盘11吸取指示光栅2，直线电机10再通过螺母带动吸盘11上升，光栅伺服电机14驱动导轨13的第一滑块13-1沿着导轨13移动同时带动光栅臂12移动，直线电机10、吸盘11和指示光栅2同时随着光栅臂12移动，直到将指示光栅2移动至主光栅1上方，放下指示光栅2，光栅臂12按照原路返回；
[0042] 2)滑架夹持器16夹取滑架3，滑架伺服电机19和电动位移台18同时驱动滑架臂17移动同时带动滑架夹持器16移动，滑架3随着滑架夹持器16移动至主光栅1上表面附近，滑架夹持器16松开滑架3，主光栅1上的三个磁铁20将滑架3吸附在主光栅1的上表面上，滑架臂17在电动位移台18上沿着垂直于导轨13的方向后退移动，同时带动滑架夹持器16后退移动到下一个滑架3的上方，准备下一次夹取；
[0043] 3)光栅夹持器21夹取指示光栅2，打开CCD相机23和CCD光源24，通过CCD相机23获得莫尔条纹图像数据并计算调整量，根据调整量调整指示光栅2的位置，直至指示光栅2与主光栅1之间形成的莫尔条纹宽度达到50～70mm，此时，莫尔条纹图像满足主光栅1与指示光栅2栅线的夹角约小于1′，利用CCD相机23获得的莫尔条纹图像数据作为反馈量实现了指示光栅2三自由度调整的闭环控制；
[0044] 4)以两个点胶头25并排安装在微型导轨28的滑块最左端且从左至右微型导轨28的滑块上依次固定有摄像头26和紫外光源27的安装方式为例，点胶时，首先点胶伺服电机29驱动微型导轨28的滑块向右移动，两个点胶头25、摄像头26和紫外光源27在微型导轨28的滑块带动下也向右移动，在向右移动的过程中，两个点胶头25和紫外光源27不工作，摄像头26拍摄滑架3以获得准确的点胶位置，点胶伺服电机29驱动微型导轨28的滑块继续向右移动直至两个点胶头25位于滑架3右边缘外侧，然后点胶伺服电机29反转，在回程时，打开两个点胶头25和紫外光源27，当两个点胶头25移动到点胶位置时点紫外胶，紫外胶经过紫外光源27发出的紫外光照射后固化，直至完成四个点胶位置的点胶；自动点胶过程中光栅夹持器21始终夹紧指示光栅2，直至固化完毕；
[0045] 5)当紫外胶固化后，光栅夹持器21松开指示光栅2，滑架臂17在电动位移台18的驱动下沿着垂直于导轨13的方向前进移动，同时带动滑架夹持器16移动至滑架3上方，夹取滑架3，滑架臂17在电动位移台18的驱动下沿着垂直于导轨13的方向后退移动，移动至托盘8上方时，滑架夹持器16松开滑架3并将滑架3放入托盘8中，至此整个粘接流程结束。
