一種光路切換裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光路切換裝置，包括基架，基架的一側(cè)固定安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，相對(duì)一側(cè)固定安裝有至少一個(gè)感應(yīng)裝置；驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸一端穿過(guò)基架連接有擺臂；擺臂的一端安裝有反射鏡片，另一端安裝有能被感應(yīng)裝置有效檢測(cè)的擋片；基架還安裝有控制電路板。該光路切換裝置能夠自主制動(dòng)，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)、切換速度快、重復(fù)定位精度高、安全可靠的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種光路切換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)設(shè)備，具體涉及一種能夠切換激光傳播光路的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有光路切換裝置的技術(shù)方案是:鏡架和直流電機(jī)分別固定在基架的相對(duì)兩側(cè)，反射鏡片安裝在鏡架內(nèi)，擺臂的一端與鏡架連接，另一端與直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接。通過(guò)直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)擺臂使其在鏡架的溝槽內(nèi)滑動(dòng)，從而帶動(dòng)反射鏡片移動(dòng)，切換激光的傳播路徑。但是，反射鏡片移動(dòng)到目標(biāo)位置，需要停下時(shí)，由于直流電機(jī)扭矩小，無(wú)法自主制動(dòng)，只能靠限位塊來(lái)停止擺臂的動(dòng)作。在高頻率、長(zhǎng)時(shí)間的使用后，這樣的制動(dòng)方式會(huì)對(duì)零件造成損壞，大大縮短光路切換裝置的使用壽命。限位塊對(duì)擺臂進(jìn)行物理撞擊，還會(huì)使反射鏡片發(fā)生抖動(dòng)，影響光路的切換速度，而且長(zhǎng)時(shí)間使用后重復(fù)定位精度差，可靠性不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的光路切換
>J-U ρ?α裝直。
[0004]一種光路切換裝置，包括基架，其特征在于:所述基架的一側(cè)固定安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，相對(duì)一側(cè)固定安裝有至少一個(gè)感應(yīng)裝置；所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸一端穿過(guò)基架連接有擺臂；所述擺臂的一端安裝有反射鏡片，另一端安裝有能被感應(yīng)裝置有效檢測(cè)的擋片；所述基架還安裝有控制電路板。
[0005]進(jìn)一步說(shuō)明，所述基`架還安裝有緩沖裝置，所述緩沖裝置處于擺臂作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑的延長(zhǎng)線上。
[0006]進(jìn)一步說(shuō)明，所述緩沖裝置為橡膠墊。
[0007]進(jìn)一步說(shuō)明，所述感應(yīng)裝置為光電開(kāi)關(guān)。
[0008]進(jìn)一步說(shuō)明，所述反射鏡片以膠粘或者機(jī)械夾持的方式固定在擺臂上。
[0009]進(jìn)一步說(shuō)明，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
[0010]進(jìn)一步說(shuō)明，所述控制電路板集成有控制元件和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0011]進(jìn)一步說(shuō)明，所述控制電路板集成有控制元件。
[0012]進(jìn)一步說(shuō)明，所述光路切換裝置還包括報(bào)警指示燈。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例帶來(lái)的有益效果是:所述光路切換裝置的反射鏡片直接固定在擺臂上，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和降低成本；擺臂通過(guò)步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)有光電開(kāi)關(guān)配合，實(shí)現(xiàn)了自主制動(dòng)，而且這種沒(méi)有物理撞擊的制動(dòng)方式可以避免組件受損，延長(zhǎng)裝置的使用壽命；控制電路板控制步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)以S型曲線進(jìn)行加減速，減少電機(jī)快速啟動(dòng)或者停止時(shí)容易失步以及抖動(dòng)的狀況，重復(fù)定位精度高；步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)發(fā)熱小，長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行也不會(huì)導(dǎo)致組件受熱變形影響光路傳輸路徑，可靠性高；橡膠墊在裝置發(fā)生故障時(shí)，可以阻擋擺臂繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)控制電路板停止激光器的出光并讓報(bào)警指示燈閃爍提醒，安全性好；優(yōu)選地，控制元件和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以集成在一塊電路板上，方便安裝、節(jié)約空間和降低成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1所示實(shí)施例的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0017]如附圖1所示，一種光路切換裝置，包括基架1、步進(jìn)電機(jī)2、擺臂3、反射鏡片4、擋片5、橡膠墊6、第一光電開(kāi)關(guān)7、第二光電開(kāi)關(guān)8以及控制電路板9。
[0018]步進(jìn)電機(jī)2是使擺臂3發(fā)生旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，也可以用伺服電機(jī)替代。步進(jìn)電機(jī)2固定安裝在基架I的一側(cè)，其驅(qū)動(dòng)軸的一端穿過(guò)基架I固定于擺臂3的通孔內(nèi)。無(wú)論是步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)，發(fā)熱都比較小，長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行也不會(huì)導(dǎo)致組件受熱變形影響光路傳輸路徑，可靠性高。控制電路板9控制步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)以S型曲線進(jìn)行加減速，減少電機(jī)快速啟動(dòng)或者停止時(shí)容易失步以及抖動(dòng)的狀況，重復(fù)定位精度高。
[0019]擺臂3的一端以膠粘的方式固定有反射鏡片4，擺臂3與反射鏡片4接觸部分的邊緣相互吻合。反射鏡片4也可以通過(guò)機(jī)械夾持的方式固定在擺臂3上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述光路切換裝置不需要鏡架來(lái)連接擺臂和固定反射鏡片，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)并且降低了成本。
[0020]擺臂3的另一端垂直安裝有擋片5。擺臂3在步進(jìn)電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，擋片5也隨之旋轉(zhuǎn)。當(dāng)擺臂3到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)，擋片5被感應(yīng)裝置檢測(cè)，擺臂3立即停止運(yùn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種沒(méi)有物理撞擊的自主制動(dòng)方式可以有效避免組件受損，延長(zhǎng)裝置的使用壽命。
[0021]橡膠墊6安裝在基架I上，并且位于擺臂3的下方，其剛好處于擺臂3作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑的延長(zhǎng)線上。當(dāng)擺臂3無(wú)法被有效制動(dòng)時(shí)，橡膠墊6可以阻擋擺臂3繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，起到緩沖和強(qiáng)行制動(dòng)的作用。
[0022]在本實(shí)施例中，安裝有兩個(gè)感應(yīng)裝置，而且優(yōu)選為光電開(kāi)關(guān)。第一光電開(kāi)關(guān)7和第二光電開(kāi)關(guān)8根據(jù)所需激光傳播的路徑，安裝在基架I的特定位置，并且與擺臂3在同一偵U。擺臂3在步進(jìn)電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)擺臂3到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)，第一光電開(kāi)關(guān)7或者第二光電開(kāi)關(guān)8有效檢測(cè)到擋片5，隨即向控制電路板9輸送信號(hào)，讓控制電路板9停止步進(jìn)電機(jī)2的動(dòng)作。
[0023]控制電路板9安裝在基架I的頂端。優(yōu)選地，控制電路板9集成有控制元件、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和報(bào)警指示燈，既方便安裝，也節(jié)約空間，還降低成本。作為替代方案，可以僅集成控制元件和報(bào)警指示燈在控制電路板上?？刂圃?fù)責(zé)接收和分析感應(yīng)裝置的信號(hào)并決定步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)是否停止動(dòng)作以及激光器是否出光；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器直接控制步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)的啟動(dòng)和停止、步數(shù)和步長(zhǎng)；報(bào)警指示燈在裝置發(fā)生故障時(shí)，會(huì)閃爍提醒操作人員。
[0024]當(dāng)要求激光以光路A進(jìn)行傳播時(shí)，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2，帶動(dòng)擺臂3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，反射鏡片4和擋片5也隨之旋轉(zhuǎn),擋片5運(yùn)動(dòng)到第一光電開(kāi)關(guān)7的位置時(shí),第一光電開(kāi)關(guān)7檢測(cè)到擋片5，立即向控制電路板9傳輸信號(hào)，控制電路板9停止步進(jìn)電機(jī)2，擺臂3隨之也停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)，控制電路板9讓激光器出光，激光不通過(guò)反射鏡片4，直接以光路A進(jìn)行傳播。
[0025]當(dāng)要求激光以光路B進(jìn)行傳播時(shí)，重新啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2，擺臂3開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，控制電路板9沒(méi)有接收到光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)，讓激光器停止出光。擋片5運(yùn)動(dòng)到第二光電開(kāi)關(guān)8的位置時(shí)，第二光電開(kāi)關(guān)8檢測(cè)到擋片5，立即向控制電路板9傳輸信號(hào)，控制電路板9停止步進(jìn)電機(jī)2，擺臂3隨之也停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)，控制電路板9讓激光器出光，激光通過(guò)反射鏡片4的反射，以光路B進(jìn)行傳播。
[0026]由于光路切換的路徑不限于兩條，當(dāng)有至少三條路徑需求時(shí)，擺臂也有至少三個(gè)目標(biāo)位置需要制動(dòng)，這時(shí)可以在基架上安裝相應(yīng)數(shù)量的感應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)擺臂制動(dòng)的控制。
[0027]所述光路切換裝置可以僅安裝一個(gè)感應(yīng)裝置，而且優(yōu)選為光電開(kāi)關(guān)。所述光電開(kāi)關(guān)安裝在基架的特定位置，并且與擺臂在同一側(cè)。光電開(kāi)關(guān)所處的位置既為制動(dòng)擺臂實(shí)現(xiàn)激光以某條特定路徑傳播的第一個(gè)目標(biāo)位置，也是擺臂作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。當(dāng)有至少兩條路徑需求時(shí)，事先設(shè)定好驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)擺臂從光電開(kāi)關(guān)處運(yùn)動(dòng)到第二個(gè)目標(biāo)位置的步長(zhǎng)與步數(shù)。擺臂到達(dá)第二個(gè)目標(biāo)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置自行制動(dòng)，這時(shí)控制電路板接收驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)，讓激光器出光。如果需要擺臂再運(yùn)動(dòng)到第三個(gè)目標(biāo)位置或者重新回到第一個(gè)目標(biāo)位置，同樣先設(shè)定好驅(qū)動(dòng)裝置的步長(zhǎng)與步數(shù)，以相同的方式繼續(xù)實(shí)現(xiàn)激光光路的切換。
[0028]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光路切換裝置，包括基架，其特征在于:所述基架的一側(cè)固定安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，相對(duì)一側(cè)固定安裝有至少一個(gè)感應(yīng)裝置；所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸一端穿過(guò)基架連接有擺臂；所述擺臂的一端安裝有反射鏡片，另一端安裝有能被感應(yīng)裝置有效檢測(cè)的擋片；所述基架還安裝有控制電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換裝置，其特征在于:所述基架還安裝有緩沖裝置，所述緩沖裝置處于擺臂作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑的延長(zhǎng)線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光路切換裝置，其特征在于:所述緩沖裝置為橡膠墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換裝置，其特征在于:所述感應(yīng)裝置為光電開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換裝置，其特征在于:所述反射鏡片以膠粘或者機(jī)械夾持的方式固定在擺臂上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光路切換裝置，其特征在于:所述控制電路板集成有控制元件和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光路切換裝置，其特征在于:所述控制電路板集成有控制元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的光路切換裝置，其特征在于:還包括報(bào)警指示燈。
【文檔編號(hào)】G02B26/08GK203386016SQ201320411709
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】羅國(guó)全, 茍忠超, 楊峰, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司