连续可变狭缝机构的安装调试方法

摘要

本发明提供了一种连续可变狭缝机构的安装调试方法，包括如下步骤：在第一、二滑杆上分别安装第一、二左缝片和第一、右缝片，并拼到零缝隙；安装两只用来测量第一、二滑杆水平移动距离a1，a2的位移测量仪；用下式计算修正值e′：再用公式：可计算出：则控制步进电机走n′步，所得到的狭缝Tr′的误差可控制在±0.002mm。普通精度等级的连续可变狭缝机构使用本发明的方法调试后能达到很高的精度。

主权项

1.一种连续可变狭缝机构的安装调试方法，用于消除连续可变狭缝机构的系统误差，所述连续可变狭缝机构包括支架(1)、安装在支架(1)上的相互平行且相对于所述支架(1)可滑动的第一滑杆(21)和第二滑杆(22)，以及摆块(5)、偏心轮(8)、消缝弹簧(24)、驱动步进电机和第一左缝片(31)、第一右缝片(33)、第二左缝片(32)、第二右缝片(34)，所述摆块(5)的一端部设有一个位于所述摆块(5)中心线上的安装孔和相对于所述摆块(5)中心线对称布置的两个长圆形销孔(52)，所述安装孔和两个长圆形销孔(52)在同一直线上，所述支架(1)上固定有与所述安装孔转动配合工作的安装轴(6)，所述第一滑杆(21)和第二滑杆(22)上分别固定有与相应长圆形销孔(52)配合工作的销子(23)，在所述摆块(5)的另一端设有长槽(51)，该长槽(51)相对于所述摆块(5)中心线对称；所述消缝弹簧(24)的两端挂接在所述支架(1)背面的挂钉上，中部绕过其中一个销子(23)的右侧和另一个销子(23)的左侧；该消缝弹簧(24)的弹簧力使得销子(23)与摆块(5)上的长圆形销孔(52)保持接触，同时使偏心轮(8)的偏心轴(81)与摆块(5)的长槽(51)保持接触；所述步进电机的输出轴(7)带动所述偏心轮(8)转动，偏心轮(8)的偏心轴(81)伸入所述摆块(5)的长槽(51)内与之配合工作；所述连续可变狭缝机构的安装调试方法包括如下步骤：S1、在第一滑杆(21)上安装第一左缝片(31)和第二左缝片(32)，调整第一左缝片(31)的刃口与第二左缝片(32)的刃口相互平行，并均垂直于所述第一滑杆(21)，第一左缝片(31)的刃口与第二左缝片(32)的刃口之间的距离为所述连续可变狭缝机构中入射光线与出射光线之间的垂直距离；S2、安装两只读数精度能达到0.0005mm的位移测量仪：一只位移测量仪安装在第二滑杆(22)上，用来测量第二滑杆(22)的水平移动距离a1；另一只位移测量仪安装在第一滑杆(21)上，用来测量第一滑杆(21)的水平移动距离a2；S3、启动步进电机，并用两只位移测量仪分别测量第一滑杆(21)的水平移动距离a1和第二滑杆(22)的水平移动距离a2，当读数最小时，使步进电机停止转动并记录读数a1min，a2min；此时在第二滑杆(22)上安装第一右缝片(33)、第二右缝片(34)，使第一右缝片(32)的刃口与第一左缝片(31)的刃口相对，第二右缝片(34)的刃口与第二左缝片(32)的刃口相对，并将两对刃口拼到零缝隙；S4、再次启动步进电机，直到两只位移测量仪的读数均最大时，记录读数a1max，a2max，利用a1min，a2min，a1max和a2max读数值，计算最大狭缝宽度Tmax＝(a1max-a1min)+(a2max-a2min)，从而得出Tmax/2数值；S5、启动步进电机使其向顶着消缝弹簧力方向转动，直到触发光电开关时，把步进电机步数记为零，再次启动步进电机到两只位移测量仪读数分别为(a1max+a1min)/2和(a2max+a2min)/2时，使电机停止转动，此位置即为Tmax/2位置，并将该Tmax/2位置设定为连续可变狭缝机构的机构零位，记录从触发光电开关位置到Tmax/2位置步进电机所走的步数n1；S6、机构回零位的过程：启动步进电机使其向顶着消缝弹簧力方向转动，直到触发光电开关，再沿相同方向继续驱动步进电机走过n1步，此时连续可变狭隙机构就到达机构零位；S7、在机构零位，把两只位移测量仪读数置零，并调节读数方式：压缩为负，伸出为正，即当狭缝宽度小于Tmax/2时，a1、a2都为负值，当狭缝宽度大于Tmax/2时，a1、a2都为正值；S8、从机构零位开始，启动步进电机，使步进电机行走任意步数n_r停止，记录两只位移测量仪的读数a1、a2的值，用下式计算修正值e′：φr＝n_r·s$e\prime =\frac{\frac{a_1·C_0}{D_0·\sin {\phi }_r+a_1·{\cos \phi }_r}+\frac{a_2·C_0}{D_0·{\sin \phi }_r+a_2·{\cos \phi }_r}}{2}$其中，C₀表示安装轴(6)的中轴线与步进电机输出轴(7)的中轴线之间的垂直距离的设计值，D₀表示销子(23)到安装轴(6)的中轴线与电机输出轴(7)的中轴线的垂直连线的垂直距离的设计值，s是步进电机的步距角；S9，根据公式$\cos \phi \prime =\frac{{a\prime }^2{C}_0\pm D_0\sqrt{{a\prime }^2·{e\prime }^2+{e\prime }^2·{D_0}^2-{a\prime }^2·{C_0}^2}}{e\prime ·({a\prime }^2+{D_0}^2)}$式中，±在最大狭缝和最小狭缝处改变再利用反余弦函数公式：φ′＝a cosφ′以及公式：φ′的+、-符号与a′相同，即可计算得出：T_g是目标狭缝宽度，Tmax/2由所述S5步骤中计算得出；则在使用中，控制步进电机转动n′步，所得到的狭缝Tr′与目标狭缝宽度T_g的误差μ′＝T_r′-T_g控制在±0.002mm。