單向一體式激光測(cè)徑儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于被測(cè)工件直徑測(cè)量?jī)x器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種激光測(cè)徑儀，具體涉及一種單向一體式激光測(cè)徑儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)中，測(cè)量細(xì)絲直徑仍存在一些難以解決的問題。傳統(tǒng)的測(cè)微儀等接觸測(cè)量法會(huì)使被測(cè)細(xì)絲變形而影響測(cè)量精度，工業(yè)上常用電阻法和稱重法，但測(cè)量精度低而只能測(cè)量某段細(xì)絲的平均直徑，因而很難滿足現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)要求。CXD (ChargeCoupled Device,即電荷藕荷器件)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的新型半導(dǎo)體集成光電器件，它的基本功能是電荷的儲(chǔ)存和電荷的轉(zhuǎn)移，它能夠以電荷為信號(hào)，把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。近年來隨著大規(guī)模集成電路和激光技術(shù)的推廣，CCD也得到了很大的發(fā)展，由于其具有自掃描、高靈敏、低噪聲、長(zhǎng)壽命和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量?jī)x器中。這常用的光電測(cè)徑方法有掃描陰影法和平行光投影法。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01310284850.4的發(fā)明專利就公開了一種基于邊界微分和環(huán)境光自校準(zhǔn)的激光測(cè)徑儀，該激光測(cè)徑儀包括激光器、反射鏡、掃描轉(zhuǎn)鏡、準(zhǔn)直透鏡、限光孔、光學(xué)透鏡、校準(zhǔn)工件和光電檢測(cè)部件，激光器是一種電激勵(lì)式的半導(dǎo)體激光器，供電電壓為3-5V直流電，輸出功率為3-5mW，發(fā)散角小于2mrad，激光器的出射激光平行于水平面向左，反射鏡為光學(xué)反射鏡，表面涂有全反射膜，共有兩個(gè)，其中一個(gè)與入射激光的夾角為60°，另一個(gè)垂直水平線，置于第一個(gè)反射鏡的右側(cè)；掃描轉(zhuǎn)鏡是一種機(jī)械特性和光學(xué)特性較好的八面鍍?nèi)瓷淠さ拟敽辖疝D(zhuǎn)鏡，其各面的分度誤差以及各面對(duì)轉(zhuǎn)軸的傾斜公差在2"以內(nèi)，各面對(duì)中心軸的偏離為0.003mm，平面度在λ/10以下，其中心轉(zhuǎn)軸點(diǎn)在準(zhǔn)直透鏡的焦點(diǎn)上；準(zhǔn)直透鏡是一種f Θ透鏡，即滿足像高等于焦距與發(fā)散角的乘積，其垂直放置于掃描轉(zhuǎn)鏡的右側(cè)，兩者重心之間的距離為準(zhǔn)直透鏡的焦距；限光孔是一種光傳播通道，其最大高度略小于準(zhǔn)直透鏡的高度，最小高度大于待測(cè)工件的直徑或厚度；光學(xué)透鏡是一種光學(xué)特性較好的正透鏡，其光軸與準(zhǔn)直透鏡的光軸在同一直線上；校準(zhǔn)的工件是一直徑或厚度已知的標(biāo)準(zhǔn)工件；光電檢測(cè)部件是一種由光電二極管的組成的邊界信號(hào)檢測(cè)電路以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，光電二極管接收端在光學(xué)透鏡的光軸上，兩者之間的距離為焦距。激光器水平向左出射入射可見激光，經(jīng)過反射鏡將激光反射至掃描轉(zhuǎn)鏡鏡面上，掃描轉(zhuǎn)鏡通過步進(jìn)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由于掃描轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)軸在準(zhǔn)直透鏡焦點(diǎn)上，因此通過準(zhǔn)直透鏡的光速為平行光，這里通過限光孔可以控制激光的光通量。通過的激光如果沒有照到工件可以被光學(xué)透鏡出射至焦點(diǎn)處，進(jìn)而被光電二極管采集出信號(hào)，而照到工件的激光束由于被工件反射或吸收，光電二極管無法采集出光信號(hào)，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)光電二極管返回的信號(hào)輸出矩形波信號(hào)，根據(jù)矩形波信號(hào)的高低電平情況可以計(jì)算出工件的直徑或厚度。
[0004]但是，該激光測(cè)徑儀中，激光器發(fā)出的激光經(jīng)掃描轉(zhuǎn)鏡并透過準(zhǔn)直透鏡形成掃面帶，為了形成相同掃面面積，沒有經(jīng)過反射鏡反射光線時(shí)掃描轉(zhuǎn)鏡與準(zhǔn)直透鏡之間的間距較大，從而使得激光測(cè)徑儀的尺寸更加大、體積更大、集成度更低?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種體積較小、集成度較高的單向一體式激光測(cè)徑儀。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種單向一體式激光測(cè)徑儀，包括機(jī)殼，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有激光器部件、掃描鏡部件、F Θ鏡組件、聚光鏡組件和光信號(hào)接收組件，所述機(jī)殼內(nèi)還設(shè)置有大反射鏡部件，所述大反射鏡部件包括第一大反射鏡部件和第二大反射鏡部件，所述激光器部件出射可見激光，可見激光經(jīng)掃描鏡部件后反射至第一大反射鏡部件的鏡面上，可見激光經(jīng)第一大反射鏡部件反射后透過F Θ鏡組件形成平行的可見激光，可見激光通過待測(cè)工件后透過聚光鏡組件并入射至第二大反射鏡部件的鏡面上，可見激光經(jīng)第二大反射鏡部件反射后被光信號(hào)接收組件接收。
[0008]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括用于放置待測(cè)工件的導(dǎo)輪，所述導(dǎo)輪設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)，且所述導(dǎo)輪位于FΘ鏡組件與聚光鏡組件之間。
[0009]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述機(jī)殼中部向內(nèi)凹陷形成用于放置待測(cè)工件的凹腔，所述凹腔位于F Θ鏡組件與聚光鏡組件之間，且透過F Θ鏡組件的可見激光可全部穿過凹腔。
[0010]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述凹腔內(nèi)還設(shè)置有兩組防塵組件，一組防塵組件連接在靠近F Θ鏡組件一側(cè)的機(jī)殼外壁上，另一組防塵組件連接在靠近聚光鏡組件一側(cè)的機(jī)殼外壁上。
[0011]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括用于放置待測(cè)工件的導(dǎo)輪，所述導(dǎo)輪位于凹腔內(nèi)并與機(jī)殼連接。
[0012]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述凹腔內(nèi)還設(shè)置有兩組防塵組件，一組防塵組件連接在靠近F Θ鏡組件一側(cè)的機(jī)殼外壁上，另一組防塵組件連接在靠近聚光鏡組件一側(cè)的機(jī)殼外壁上。
[0013]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)的激光掃描墊塊，所述激光掃描墊塊位于激光器部件下方并與激光器部件固定連接。
[0014]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)的大反射鏡墊塊，所述大反射鏡墊塊位于大反射鏡部件下方并與大反射鏡部件固定連接。
[0015]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括設(shè)置于機(jī)殼上的電源插座，所述電源插座包括三芯針座接口、三芯孔座接口、四芯孔座接口和七芯孔座接口。
[0016]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括設(shè)置于機(jī)殼外并與機(jī)殼連接的顯示組件。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]1、本實(shí)用新型中，通過在光路中設(shè)置兩塊大反射鏡部件，且兩塊大反射鏡部件分別位于待測(cè)工件的前、后光路中，經(jīng)掃描鏡部件反射后的可見激光經(jīng)由第一大反射鏡部件入射至F Θ鏡組件，經(jīng)聚光鏡組件透射后的可見激光經(jīng)由第二大反射鏡部件入射至光信號(hào)接收組件，通過兩塊大反射鏡部件可對(duì)應(yīng)縮小掃描鏡部件與F Θ鏡組件之間、聚光鏡組件與光信號(hào)接收組件之間的距離，從而減小整個(gè)測(cè)徑儀的體積，使測(cè)徑儀的集成度高。
[0019]2、本實(shí)用新型中，在F Θ鏡組件與聚光鏡組件之間還設(shè)置用于放置待測(cè)工件的導(dǎo)輪，通過該導(dǎo)輪可對(duì)導(dǎo)論上的待測(cè)工件進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)定位，方便快捷地調(diào)節(jié)導(dǎo)輪上待測(cè)工件的位置及擺放角度，提高測(cè)徑儀的檢測(cè)精度。
[0020]3、本實(shí)用新型中，將機(jī)殼中部向內(nèi)凹陷形成用于放置待測(cè)工件的凹腔，且凹腔位于F Θ鏡組件與聚光鏡組件之間，因而將待測(cè)工件放置在凹腔內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，無需再開啟機(jī)殼放置或取出待測(cè)工件，使得放置或取出待測(cè)工件更加方便、快捷。
[0021]4、本實(shí)用新型中，凹腔內(nèi)還設(shè)置有兩組防塵組件，該防塵組件設(shè)置在凹腔兩側(cè)的機(jī)殼外壁上，因而通過設(shè)置防塵組件，可有效降低因粉塵等雜物粘附在機(jī)殼外壁上造成的檢測(cè)誤差，提尚檢測(cè)儀的檢測(cè)精度。
[0022]5、本實(shí)用新型中，機(jī)殼內(nèi)還設(shè)置有激光掃描墊塊，該激光掃描墊塊位于激光器部件下方并與激光器部件固定連接，通過該激光掃描墊塊可調(diào)整激光器部件的位置高度，使得激光器部件出射的可見激光可全部通過其他的光學(xué)測(cè)試元件，可有效降低因可見激光光線缺失或被遮擋造成的檢測(cè)誤差，提高檢測(cè)儀的檢測(cè)精度。
[0023]6、本實(shí)用新型中，機(jī)殼內(nèi)還設(shè)置有大反射鏡墊塊，該大反射鏡墊塊位于大反射鏡部件下方并與大反射鏡部件固定連接，通過該大反射鏡墊塊可調(diào)整大反射鏡部件的位置高度，使得激光器部件出射的可見激光可全部通過大反射鏡部件，可有效降低因大反射鏡部件遮擋可見激光光線而造成的檢測(cè)誤差，從而提高檢測(cè)儀的檢測(cè)精度。
[0024]7、本實(shí)用新型中，機(jī)殼上還設(shè)置有電源插座，該電源插座包括三芯針座接口、三芯孔座接口、四芯孔座接口和七芯孔座接口，通過在電源插座上設(shè)置多種類別的接口，從而可有效提高測(cè)徑儀的適用范圍。
[0025]8、本實(shí)用新型中，機(jī)殼外還設(shè)置有與機(jī)殼連接的顯示組件，通過該顯示組件可實(shí)時(shí)顯示測(cè)徑儀的相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，方便測(cè)試人員直觀得知相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中標(biāo)記:1 一機(jī)殼、2—顯示組件、3—F Θ鏡組件、4一防塵組件、5—聚光鏡組件、6—大反射鏡部件、7—大反射鏡墊塊、8—光信號(hào)接收組件、9 一掃描鏡部件、10—激光器部件、12—激光掃描墊塊、13一導(dǎo)輪、16—電源插座。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0029]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)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0030]實(shí)施例1
[0031]一種單向一體式激光測(cè)徑儀，該測(cè)徑儀包括機(jī)殼1，該機(jī)殼I內(nèi)設(shè)置有激光器部件10、掃描鏡部件9、F Θ鏡組件3、聚光鏡組件5和光信號(hào)接收組件8，其中大反射鏡部件6設(shè)置有兩組，即第一大反射鏡部件6和第二大反射鏡部件6，該F Θ鏡組件3為30 F9鏡組件3。激光器部件10出射的可見激光平行于水平面向右。掃描鏡部件9設(shè)置于激光器部件10右側(cè)，激光器部件10出射的可見激光直接入射至掃描鏡部件9的鏡面上發(fā)生反射。第一大反射鏡部件6設(shè)置于掃描鏡部件9的右上方位置，經(jīng)掃描鏡部件9反射后的可見激光入射至第一大反射鏡部件6的鏡面上發(fā)生發(fā)射。F0鏡組件3設(shè)置于第一大反射鏡部