CN114063237A - 一种多重限位的光学平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多重限位的光学平台，包括配重座，配重座上通过xyz滑轨组件设有工作台，工作台上设有可拆卸的图像采集设备，工作台的正下方设有光学限位组件，光学限位组件包括与工作台平行的激光光路a，工作台的底面设有挡板，激光光路a的接收端通过第一电路连接有缓冲装置，缓冲装置用于降低工作台的下降速度；工作台的正下方还设有物理限位组件，物理限位组件包括阻拦装置，阻拦装置用于强制停止工作台的下降；阻拦装置通过第二电路与光学限位组件连接，第一电路触发的同时第二电路启动。本发明可以根据实际使用需求，任意调节工作台的安全高度，结构简单，操作方便，响应速度快。

Description

一种多重限位的光学平台

技术领域

本发明涉及图像采集设备技术领域，具体涉及一种多重限位的光学平台。

背景技术

随着现代科技的发展,计算机图形图像等技术被应用于越来越多的行业中，在某些特定的技术领域中(例如证物识别和考古工作中)，数字技术的引入更是为行业带来飞跃性的发展。实际应用中由于不同的文物具有不同的形状和尺寸，需要根据实际使用需求随时调节图像采集设备的位置、高度、角度等。为了保证这些调节设备工作时的稳定性和使用寿命，需要设定图像采集设备的运动极限位置。现有的这类设备需要设置大量的传感器，线路布设起来复杂，且工作时的准确性不够。

为解决上述问题，本申请人此前以“基于气压杆限位的光学平台”申请过一个实用新型专利(申请号为CNCN202120075811.3)，该专利公开的光学平台，在竖直滑轨的下方加装气压杆，可以有效防止平台上的图像设备在断电时不会直接滑落到滑轨的最低处，避免对平台下方的古董文物造成损害。

但是在实际应用中发现，加装气压杆之后极大地限制了光学平台在竖直方向上的工作范围，而且如果要对光学平台的安全高度进行调节的话，只能更换不同规格的气压杆，费时费力。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺点，本发明提供一种多重限位的光学平台，具体方案如下：

包括配重座，所述配重座上通过xyz滑轨组件设有工作台，所述工作台上设有可拆卸的图像采集设备，所述工作台的正下方设有光学限位组件，所述光学限位组件包括与所述工作台平行的激光光路a，所述工作台的底面设有挡板，所述激光光路a的接收端通过第一电路连接有缓冲装置，所述缓冲装置用于降低所述工作台的下降速度；

所述工作台的正下方还设有物理限位组件，所述物理限位组件包括阻拦装置，所述阻拦装置用于强制停止所述工作台的下降；所述阻拦装置通过第二电路与所述光学限位组件连接，所述第一电路触发的同时所述第二电路启动。

进一步地，所述配重座上通过支架设有相对布置的激光发射头和激光接收器，所述激光发射头与所述激光接收器分别位于所述挡板所在竖直面的两侧，所述激光发射头和所述激光接收器之间的激光轨迹即构成所述激光光路。

进一步地，所述激光发射头和所述激光接收器均竖直设于所述配重座上，所述配重座上通过支架设有第一镜片和第二镜片；所述第一镜片位于所述激光发射头的正上方，所述第二镜片位于所述激光接收器的正上方；所述激光发射头的发射光路与所述第一镜片所在平面的夹角为四十五度，所述激光接收器的接收光路与所述第二镜片所在平面的夹角为四十五度，所述第一镜片和所述第二镜片的反射面相对布置且所述第一镜片和所述第二镜片相对于所述挡板所在竖直面对称设置。

进一步地，所述支架的高度可调。

进一步地，所述挡板上开设有若干均匀间隔的通孔，所述激光光路能够穿过所述通孔，所述通孔的数量至少为三个。

进一步地，所述通孔的数量为三个。

进一步地，所述第一电路包括采集电路，所述采集电路与所述激光接收器连接，所述采集电路用于采集所述激光接收器收到的信号；所述采集电路连接有判断电路，所述判断电路用于判断所述激光接收器接收到第一个信号和第二个信号之间的时间间隔是否等于所述激光接收器接收到第二个信号和第三个信号之间的时间间隔；

所述判断电路连接有控制电路，所述控制电路与所述缓冲装置连接，所述控制电路用于控制所述缓冲装置工作。

进一步地，所述判断电路包括记录单元、计算单元以及比对单元，所述记录单元用于记录所述激光接收器收到每一个信号的时间，所述计算单元用于计算相邻两个信号的时间差，所述比对单元用于将两个时间差进行比对。

进一步地，所述xyz轴滑轨组件的z轴为直线电机，所述缓冲装置包括设于所述直线电机上的抱闸器。

进一步地，所述阻拦装置包括气压杆，所述配重台上设有若干直线电机，所述气压杆通过连接件与所述直线电机连接，所述气压杆在非工作状态下位于所述工作台在所述配重座上的投影范围外。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的多重限位的光学平台，可以根据实际使用需求，任意调节工作台的安全高度，结构简单，操作方便，响应速度快。

附图说明

图1为本发明的结构主视图，

图2为本发明的结构俯视图，

图3为本发明另一些实施例的结构主视图，

图4为本发明再一些实施例挡板的结构示意图，

图5为本发明第一电路的连接示意图。

附图序号及名称：1、配重座，2、工作台，3、挡板，4、激光发射头，5、激光接收器，6、第一镜片，7、第二镜片，8、气压杆，9、连接件，a、激光光路。

具体实施方式

为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

结合图1和图2所示，本发明公开的多重限位的光学平台，包括配重座1，配重座1上通过xyz滑轨组件(附图中只画出了xyz滑轨组件的z轴)设有工作台2，工作台2上设有可拆卸的图像采集设备(附图中未画出)，配重座1上位于工作台2的正下方通过支架(支架高度可调)设有相对布置的激光发射头4和激光接收器5，激光发射头4和激光接收器5之间的激光轨迹构成与工作台平行的激光光路a；工作台2的底面设有挡板3(挡板的高度也可调)，激光发射头4与激光接收器5分别位于挡板3所在竖直面的两侧。激光光路a的接收端通过第一电路连接有缓冲装置(附图中未画出，其中xyz轴滑轨组件的z轴为直线电机，缓冲装置包括设于直线电机上的抱闸器)，缓冲装置用于降低工作台2的下降速度；

工作台2的正下方还设有物理限位组件，物理限位组件包括气压杆8，气压杆8可以托住工作台用于强制停止工作台2的下降；配重台1上设有若干直线电机，气压杆8通过连接件9与直线电机连接，气压杆8在非工作状态下位于工作台2在配重座1上的投影范围外；用于驱动气压杆8的直线电机通过第二电路与光学限位组件连接，第一电路触发的同时第二电路启动。

本实施例的工作原理如下：

当激光光路被挡板阻断，则判断工作台已达到预警高度；此时第一电路触发，缓冲装置开始工作，z轴的运行速度开始下降；同时，第二电路快速响应，直线电机驱动气压杆运动至工作台的正下方作为极限高度；工作台经缓冲装置减速后还未停止的话会被气压杆托住强制停止。

实际应用中，通过高度可调的支架和挡板，可以实现安全高度的任意调节。

如图3，在本申请的另一些实施例中，激光发射头4和激光接收器5均竖直设于配重座1上，配重座1上通过支架设有第一镜片6和第二镜片7；第一镜片6位于激光发射头4的正上方，第二镜片7位于激光接收器5的正上方；激光发射头4的发射光路与第一镜片6所在平面的夹角为四十五度，激光接收器5的接收光路与第二镜片7所在平面的夹角为四十五度，第一镜片6和第二镜片7的反射面相对布置且第一镜片6和第二镜片7相对于挡板3所在竖直面对称设置。

本实施例的限位机构将激光发射头和激光接收器竖直向上地安装在底座上，通过两个镜片获得水平的第二激光光路，保证工作过程中第二激光光路的稳定性；又镜片的高度可以调节，配合高度可调的挡板，可以获得更大的极限位置的调整范围，扩大本申请的适用范围。

如图4，在本申请的再一些实施例中，挡板3上开设有三个均匀间隔的通孔，激光光路能够穿过通孔，通孔的数量为三个。

对照图5，第一电路包括采集电路，采集电路与激光接收器5连接，采集电路用于采集激光接收器5收到的信号；采集电路连接有判断电路，判断电路用于判断激光接收器5接收到第一个信号和第二个信号之间的时间间隔是否等于激光接收器5接收到第二个信号和第三个信号之间的时间间隔；判断电路连接有控制电路，控制电路与缓冲装置连接，控制电路用于控制缓冲装置工作。

判断电路包括记录单元、计算单元以及比对单元，记录单元用于记录激光接收器5收到每一个信号的时间，计算单元用于计算相邻两个信号的时间差，比对单元用于将两个时间差进行比对。

本实施例的工作原理如下：

当激光光路被挡板阻断，则判断工作台已达到预警高度；此时第一电路触发，第一电路开始判断挡板的下降是匀速运动还是加速运动；如果判断挡板是匀速下降(即工作台正常工作)，此时缓冲装置不工作；如果判断挡板是加速下降(即z轴断电导致工作台加速下降)，则缓冲装置开始工作，z轴的运行速度开始下降；同时，第二电路快速响应，直线电机驱动气压杆运动至工作台的正下方作为极限高度；工作台经缓冲装置减速后还未停止的话会被气压杆托住强制停止。

最后需要说明的是，在本实施例中，挡板的尺寸以及第二激光光路的高度设置需要保证第二激光光路处于常断状态，相对于初代产品可以有效防止工作时无意中有障碍物阻断第二激光光路会导致系统直接停机，影响正常工作，并保证了工作台拥有足够大的竖直方向的工作高度差，扩大了应用范围。

本实施例的限位机构，第二激光光路处于常断状态，只有穿过通孔时是会短暂的连通，通过三个通孔来判断工作台在竖直方向运动(主要是下降)的速度是匀速运动(直线电机驱动，表示工作台此时处于正常工作状态)还是加速运动(自由下落，表示此时直线电机断电)，只有明确判断工作状态下直线电机断电才会锁住工作台的位置，避免系统误操作或受到干扰时作出不必要的锁止动作。

综上，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种多重限位的光学平台，包括配重座(1)，所述配重座(1)上通过xyz滑轨组件设有工作台(2)，所述工作台(2)上设有可拆卸的图像采集设备，其特征在于：所述工作台(2)的正下方设有光学限位组件，所述光学限位组件包括与所述工作台(2)平行的激光光路(a)，所述工作台(2)的底面设有挡板(3)，所述激光光路(a)的接收端通过第一电路连接有缓冲装置，所述缓冲装置用于降低所述工作台(2)的下降速度；

所述工作台(2)的正下方还设有物理限位组件，所述物理限位组件包括阻拦装置，所述阻拦装置用于强制停止所述工作台(2)的下降；所述阻拦装置通过第二电路与所述光学限位组件连接，所述第一电路触发的同时所述第二电路启动。

2.根据权利要求1所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述配重座(1)上通过支架设有相对布置的激光发射头(4)和激光接收器(5)，所述激光发射头(4)与所述激光接收器(5)分别位于所述挡板(3)所在竖直面的两侧，所述激光发射头(4)和所述激光接收器(5)之间的激光轨迹即构成所述激光光路。

3.根据权利要求2所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述激光发射头(4)和所述激光接收器(5)均竖直设于所述配重座(1)上，所述配重座(1)上通过支架设有第一镜片(6)和第二镜片(7)；所述第一镜片(6)位于所述激光发射头(4)的正上方，所述第二镜片(7)位于所述激光接收器(5)的正上方；所述激光发射头(4)的发射光路与所述第一镜片(6)所在平面的夹角为四十五度，所述激光接收器(5)的接收光路与所述第二镜片(7)所在平面的夹角为四十五度，所述第一镜片(6)和所述第二镜片(7)的反射面相对布置且所述第一镜片(6)和所述第二镜片(7)相对于所述挡板(3)所在竖直面对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述支架的高度可调。

5.根据权利要求2所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述挡板(3)上开设有若干均匀间隔的通孔，所述激光光路能够穿过所述通孔，所述通孔的数量至少为三个。

6.根据权利要求5所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述通孔的数量为三个。

7.根据权利要求6所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述第一电路包括采集电路，所述采集电路与所述激光接收器(5)连接，所述采集电路用于采集所述激光接收器(5)收到的信号；所述采集电路连接有判断电路，所述判断电路用于判断所述激光接收器(5)接收到第一个信号和第二个信号之间的时间间隔是否等于所述激光接收器(5)接收到第二个信号和第三个信号之间的时间间隔；

所述判断电路连接有控制电路，所述控制电路与所述缓冲装置连接，所述控制电路用于控制所述缓冲装置工作。

8.根据权利要求7所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述判断电路包括记录单元、计算单元以及比对单元，所述记录单元用于记录所述激光接收器(5)收到每一个信号的时间，所述计算单元用于计算相邻两个信号的时间差，所述比对单元用于将两个时间差进行比对。

9.根据权利要求1所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述xyz轴滑轨组件的z轴为直线电机，所述缓冲装置包括设于所述直线电机上的抱闸器。

10.根据权利要求1所述的一种多重限位的光学平台，其特征在于：所述阻拦装置包括气压杆(8)，所述配重台(1)上设有若干直线电机，所述气压杆(8)通过连接件(9)与所述直线电机连接，所述气压杆(8)在非工作状态下位于所述工作台(2)在所述配重座(1)上的投影范围外。

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