CN120143441B - 一种激光轨迹扫描系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光扫描技术领域，尤其涉及一种激光轨迹扫描系统，包括：工作台、设置在工作台内部的感光板、滑动设置在工作台上的滑动架和设置在滑动架中部的扫描装置，所述工作台中部开设有安装槽，所述感光板安装在安装槽内部，且感光板底部与安装槽底部之间有滑动空间；所述滑动空间内部设置有散热组件，所述散热组件包括风机、伸缩管、两个散热管道和两个连接件，所述安装槽的中部开设有安装口，所述风机安装在安装口内部，且形成由下向上的空气流动，所述伸缩管固定安装在风机上端的导风口上，两个所述散热管道对称固定连接在伸缩管的两端。本发明可以对扫描位置的感光板温度进行调控，从而保证了感光板的灵敏度。

Description

一种激光轨迹扫描系统

技术领域

本发明涉及激光扫描技术领域，尤其涉及一种激光轨迹扫描系统。

背景技术

激光轨迹扫描是通过精确控制激光束的空间位置和运动路径来实现高速、高精度加工或测量，其核心在于将激光能量在二维或三维空间中按预定轨迹动态投射，广泛应用于工业加工、3D打印、医疗美容、激光雷达等领域。

公开号为CN105091745B的专利公开了一种激光轨迹扫描系统，包括感光面板、充电装置、处理器、两轴驱动装置和点激光发射器；感光面板与充电装置电连接；处理器与感光面板和两轴驱动装置连接；点激光发射器通过两轴驱动装置活动设于感光面板的上方。

公开号CN119225003A的专利公开了一种高速激光扫描加工设备，包括反射式成像装置、第一4f系统、第二4f系统、偏振片组、二维振镜、激光器、达曼光栅、鲍威尔棱镜、控制系统，所述激光器正对所述达曼光栅和鲍威尔棱镜的中央，所述第一4f系统设置于达曼光栅和所述鲍威尔棱镜的出射光路上，上述发明能够产生多线并行加工、效率高、成本低廉。

在通过感光面板进行数据收集时，长时间的激光照射会产生热积累，由于光复合材料受到温度的影响，导致材料固化速率非线性变化，从而影响到感光面板的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中长时间的激光照射会产生热积累，由于光复合材料受到温度的影响，导致材料固化速率非线性变化，从而影响到感光面板的灵敏度的缺点，而提出的一种激光轨迹扫描系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种激光轨迹扫描系统，包括：工作台、设置在工作台内部的感光板、滑动设置在工作台上的滑动架和设置在滑动架中部的扫描装置，所述工作台中部开设有安装槽，所述感光板安装在安装槽内部，且感光板底部与安装槽底部之间有滑动空间；

所述滑动空间内部设置有散热组件，所述散热组件包括风机、伸缩管、两个散热管道和两个连接件，所述安装槽的中部开设有安装口，所述风机安装在安装口内部，且形成由下向上的空气流动，所述伸缩管固定安装在风机上端的导风口上，两个所述散热管道对称固定连接在伸缩管的两端，两个所述连接件对称固定连接在两个散热管道相互远离的一端，且与滑动架连接；

所述感光板底部开设有散热空间，所述散热管道设置在散热空间内部，所述散热管道为波浪形，且上表面开设有多个散热条口。

优选的，所述滑动架包括两个电磁滑块、两个伸缩侧架和顶架，所述工作台两侧对称开设有两个滑动槽，两个所述电磁滑块对称滑动设置在两个滑动槽内部，两个所述伸缩侧架分别固定连接在电磁滑块上，所述顶架固定连接在两个伸缩侧架上端，所述扫描装置设置在顶架下方。

优选的，所述扫描装置包括反射式成像组件和振镜组件，所述反射式成像组件滑动安装在滑动架上，所述振镜组件设置在反射式成像组件侧边。

优选的，所述感光板包括光敏电阻层和基板，所述基板固定连接在光敏电阻层底侧，所述散热空间开设在基板底侧。

优选的，所述连接件包括固定块和连接块，所述连接块固定连接在散热管道端部，所述固定块固定连接在连接块远离散热管道的一侧，且内部开设有与散热管道连通的导气空间。

优选的，两个所述连接块之间对称设置有两个清理组件，两个所述清理组件之间为扫描区域，所述清理组件用于清理感光板表面。

优选的，所述清理组件包括两个转动座、两个连通管、吸尘管和抽气管，两个所述转动座分别转动安装在工作台两侧的两个连接块上，所述连通管固定连接在转动座上，且两个连通管为Z字形，所述吸尘管固定连接在两个连通管之间，且吸尘口设置在下方，所述抽气管连通在连接块与风机下端之间。

优选的，两根所述吸尘管相互远离的一侧设置有清理条，所述清理条由弹性材质制成，用于清理感光板表面。

优选的，所述导气空间内部设置有过滤组件，所述过滤组件用于过滤清理组件导入到导气空间内部的颗粒，所述过滤组件包括过滤板、磁性条、刮条和多个磁性块，所述过滤板固定安装在导气空间与抽气管连通的位置，所述磁性条限位滑动设置在过滤板远离抽气管的一侧，所述刮条固定连接在磁性条靠近过滤板的一侧，多个所述磁性块固定连接在安装槽上，且磁性块间隔设置，所述磁性块与磁性条靠近的一侧磁性相同。

优选的，所述吸尘管上垂直固定连接有遮光板，两个对称设置的所述遮光板用于扫描区域的遮光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、风机启动之后，产生由下向上的空气流动，由于散热条口位置靠近感光板，通过散热条口将空气快速的喷出降温，形成散热区域，从而加快感光板底部的快速换热，避免温度对感光板感光灵敏度的影响；同时散热管道会随着滑动架进行移动，从而对应了设置在滑动架上的扫描装置，在扫描装置进行工作的同时，完成对感光板对应位置的散热，保证了精准散热的效果；

2、清理组件设置在扫描装置正下方的两侧，可以在扫描装置扫描之前，对需要扫描的位置进行清理，在清理时，通过下方风机产生的抽吸力，吸尘管下方的吸尘口对感光板上的颗粒和杂质进行快速的收集清理，保证扫描装置在扫描的过程中不会受到影响，提高了扫描轨迹的精准度；

3、在物件未放置在感光板上之前，通过滑动架带动清理条进行移动，对感光板的表面进行推动清理，避免杂物残留在感光板的表面，保证感光板扫描轨迹的精准度；

4、通过风机同时驱动散热组件和清理组件，在完成散热的同时可以完成对感光板表面的清理，优化了整体的结构，通过同一动力源完成了多种使用需求；

5、磁性条会间歇性地靠近磁性块，磁性条和磁性块之间会产生斥力，斥力会带动磁性条向上移动，在磁性条上移的过程中，固定在磁性条上的清理条会对过滤板的表面进行刮动，从而将堵塞在过滤板上的颗粒进行清理，避免颗粒堵塞网孔，影响到空气的正常流动；

6、通过在吸尘管上设置两个遮光板，对整个扫描区域起到光线阻挡的作用，可以降低外部光线对激光束的影响，从而提高激光扫描的精准度。

附图说明

图1为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的正面结构示意图；

图2为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的滑动架正面结构示意图；

图3为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的感光板结构示意图；

图4为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的工作台截面结构示意图；

图5为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的散热组件底面结构示意图；

图6为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的散热组件结构示意图；

图7为图4中A处的放大结构示意图；

图8为本发明提出的一种激光轨迹扫描系统的遮光板结构示意图。

图中：1、工作台；2、感光板；21、光敏电阻层；22、基板；3、滑动架；31、电磁滑块；32、伸缩侧架；33、顶架；4、扫描装置；41、反射式成像组件；42、振镜组件；5、散热组件；51、风机；52、伸缩管；53、散热管道；54、连接件；541、固定块；542、连接块；6、清理组件；61、转动座；62、连通管；63、吸尘管；64、抽气管；7、清理条；8、过滤组件；81、过滤板；82、磁性条；83、刮条；84、磁性块；9、遮光板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参照图1-图8，一种激光轨迹扫描系统，包括：工作台1、设置在工作台1内部的感光板2、滑动设置在工作台1上的滑动架3和设置在滑动架3中部的扫描装置4，所述工作台1中部开设有安装槽，所述感光板2安装在安装槽内部，且感光板2底部与安装槽底部之间有滑动空间；

所述滑动空间内部设置有散热组件5，所述散热组件5包括风机51、伸缩管52、两个散热管道53和两个连接件54，所述安装槽的中部开设有安装口，所述风机51安装在安装口内部，且形成由下向上的空气流动，所述伸缩管52固定安装在风机51上端的导风口上，两个所述散热管道53对称固定连接在伸缩管52的两端，两个所述连接件54对称固定连接在两个散热管道53相互远离的一端，且与滑动架3连接；

所述感光板2底部开设有散热空间，所述散热管道53设置在散热空间内部，所述散热管道53为波浪形，且上表面开设有多个散热条口。

应用上述技术方案的实施例中，由于在激光扫描的过程中，通过扫描装置4形成线激光的扫描，长时间的激光扫描会造成感光板2上材料的变化受到影响，从而影响到扫描的精准度，需要对感光板2的温度进行调控，通过在感光板2下方的空间内部设置散热组件5，从而对感光板2上堆积的热量进行吸收，保持感光板2的温度；

风机51启动之后，产生由下向上的空气流动，由于散热条口位置靠近感光板2，通过散热条口将空气快速的喷出降温，形成散热区域，从而加快感光板2底部的快速换热，避免温度对感光板2感光灵敏度的影响；

同时散热管道53会随着滑动架3进行移动，从而对应了设置在滑动架3上的扫描装置4，在扫描装置4进行工作的同时，完成对感光板2对应位置的散热，保证了精准散热的效果，伸缩管52会随着散热管道53的移动进行拉伸，保证与散热管道53与风机51的连通。

本发明可以对扫描位置的感光板2温度进行调控，从而保证了感光板2的灵敏度。

本实施例中优选的技术方案：

参照图2，所述滑动架3包括两个电磁滑块31、两个伸缩侧架32和顶架33，所述工作台1两侧对称开设有两个滑动槽，两个所述电磁滑块31对称滑动设置在两个滑动槽内部，两个所述伸缩侧架32分别固定连接在电磁滑块31上，所述顶架33固定连接在两个伸缩侧架32上端，所述扫描装置4设置在顶架33下方。

当通过齿轮或者转轮进行位置调节时，会产生一定的振动，从而影响到对顶架33上的扫描装置4的平稳的移动，通过在两侧设置电磁滑块31，减少了外部杂质掉落在滑动槽内部，保证了电磁滑块31的稳定滑动，从而减少了滑动架3在移动过程中产生的偏移，保证了轨迹扫描的精准度。

参照图2，所述扫描装置4包括反射式成像组件41和振镜组件42，所述反射式成像组件41滑动安装在滑动架3上，所述振镜组件42设置在反射式成像组件41侧边；

所述感光板2包括光敏电阻层21和基板22，所述基板22固定连接在光敏电阻层21底侧，所述散热空间开设在基板22底侧。

在进行轨迹扫描的过程中，反射式成像组件41内部的激光发射器发射激光束，通过振镜组件42内部的多个发射镜，形成二维的线激光，从而提高扫描的效果。

产生的激光束会在感光板2表面进行激光扫描，从而绘画出一个隐形的轨迹记录图，产生的记录图会被处理器所识别并保存，从而完整详细地将扫描得到的轨迹进行记录使用，保证了利用轨迹进行加工或者分析的精准度。

参照图5和图8，所述连接件54包括固定块541和连接块542，所述连接块542固定连接在散热管道53端部，所述固定块541固定连接在连接块542远离散热管道53的一侧，且内部开设有与散热管道53连通的导气空间；

两个所述连接块542之间对称设置有两个清理组件6，两个所述清理组件6之间为扫描区域，所述清理组件6用于清理感光板2表面；

所述清理组件6包括两个转动座61、两个连通管62、吸尘管63和抽气管64，两个所述转动座61分别转动安装在工作台1两侧的两个连接块542上，所述连通管62固定连接在转动座61上，且两个连通管62为Z字形，所述吸尘管63固定连接在两个连通管62之间，且吸尘口设置在下方，所述抽气管64连通在连接块542与风机51下端之间；

两根所述吸尘管63相互远离的一侧设置有清理条7，所述清理条7由弹性材质制成，用于清理感光板2表面。

在激光束射在感光板2上之后，若是感光板2上侧有颗粒或者杂物，会影响到感光板2对光束的信息收集，从而造成轨迹存在偏差，影响到后续轨迹使用，所以在进行激光轨迹的扫描之前，需要对感光板2上的颗粒和杂质进行清理，保证感光板2对激光轨迹的精准收集。

由于清理组件6设置在扫描装置4正下方的两侧，可以在扫描装置4扫描之前，对需要扫描的位置进行清理，在清理时，通过下方风机51产生的抽吸力，风机51的抽吸端与抽气管64进行连接，通过吸尘管63下方的吸尘口对感光板2上的颗粒和杂质进行快速的收集清理，保证扫描装置4在扫描的过程中不会受到影响，提高了扫描轨迹的精准度。

由于不同扫描物件的厚度不同，在扫描过程中，为了避免与物件接触，造成物件的位置发生偏移，通过设置转动座61带动两侧的连通管62进行转动，改变吸尘管63的位置，从而根据物件的厚度进行调整，避免与物件发生接触。

在放置物件之间，由于感光板2表面可能存在杂物，当放置物件时，会将这部分的杂物压在感光板2下方，清理组件6无法将这部分的杂物进行清理，从而影响到扫描的精准度，所以在物件未放置在感光板2上之前，通过滑动架3带动清理条7进行移动，对感光板2的表面进行推动清理，避免杂物残留在感光板2的表面，保证感光板2扫描轨迹的精准度。

通过风机51同时驱动散热组件5和清理组件6，在完成散热的同时可以完成对感光板2表面的清理，优化了整体的结构，通过同一动力源完成了多种使用需求。

参照图7，所述导气空间内部设置有过滤组件8，所述过滤组件8用于过滤清理组件6导入到导气空间内部的颗粒，所述过滤组件8包括过滤板81、磁性条82、刮条83和多个磁性块84，所述过滤板81固定安装在导气空间与散热管道53连通的位置，所述磁性条82限位滑动设置在过滤板81远离散热管道53的一侧，所述刮条83固定连接在磁性条82靠近过滤板81的一侧，多个所述磁性块84固定连接在安装槽上，且磁性块84间隔设置，所述磁性块84与磁性条82靠近的一侧磁性相同。

在进行长时间的颗粒吸附清理的过程中，会导致大量的颗粒进入到导气空间内部，若是不对这些颗粒进行过滤，会造成颗粒进入到散热管道53内部，由于颗粒堆积阻挡，从而影响到散热管道53的散热效果，所以需要对从吸尘管63进入到抽气管64内部的空气进行过滤，减少颗粒在散热管道53内部的堆积。

通过在导气空间内部设置过滤板81，从而进颗粒进行过滤，但是长时间的过滤，会使颗粒堆积在过滤板81上，影响到空气的正常流动，从而降低了散热管道53的散热效果的同时，减小了吸尘管63的吸力，需要定时的对过滤板81上堵塞的颗粒进行清理。

在连接件54随着滑动架3进行滑动的过程中，磁性条82会间歇性地靠近磁性块84，磁性条82和磁性块84之间会产生斥力，斥力会带动磁性条82向上移动，在磁性条82上移的过程中，固定在磁性条82上的清理条7会对过滤板81的表面进行刮动，从而将堵塞在过滤板81上的颗粒进行清理，避免颗粒堵塞网孔，影响空气的正常流动。

通过设置磁性条82和磁性块84，可以使清理的速度随着扫描的速度进行调节，同时减少了能源的使用，同时磁性条82设置为倾斜向下的条形，当颗粒堆积到磁性条82上之后，会顺着磁性条82进行转移，磁性条82在上下移动的过程中，对颗粒进行堆积压实，避免颗粒大量地飞起。

参照图8，所述吸尘管63上垂直固定连接有遮光板9，两个对称设置的所述遮光板9用于扫描区域的遮光。

由于激光轨迹的扫描完全依靠激光束的照射，当激光轨迹受到外部光线的穿过影响之后，容易造成激光束的分散，从而影响激光规划扫描的精准度，通过在吸尘管63上设置两个遮光板9，对整个扫描区域起到光线阻挡的作用，可以降低外部光线对激光束的影响，从而提高激光扫描的精准度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光轨迹扫描系统，包括：工作台、设置在工作台内部的感光板、滑动设置在工作台上的滑动架和设置在滑动架中部的扫描装置，其特征在于，所述工作台中部开设有安装槽，所述感光板安装在安装槽内部，且感光板底部与安装槽底部之间有滑动空间；

所述滑动空间内部设置有散热组件，所述散热组件包括风机、伸缩管、两个散热管道和两个连接件，所述安装槽的中部开设有安装口，所述风机安装在安装口内部，且形成由下向上的空气流动，所述伸缩管固定安装在风机上端的导风口上，两个所述散热管道对称固定连接在伸缩管的两端，两个所述连接件对称固定连接在两个散热管道相互远离的一端，且与滑动架连接；

所述感光板底部开设有散热空间，所述散热管道设置在散热空间内部，所述散热管道为波浪形，且上表面开设有多个散热条口；

所述连接件包括固定块和连接块，所述连接块固定连接在散热管道端部，所述固定块固定连接在连接块远离散热管道的一侧，且内部开设有与散热管道连通的导气空间；

两个所述连接块之间对称设置有两个清理组件，两个所述清理组件之间为扫描区域，所述清理组件用于清理感光板表面；

所述清理组件包括两个转动座、两个连通管、吸尘管和抽气管，两个所述转动座分别转动安装在工作台两侧的两个连接块上，所述连通管固定连接在转动座上，且两个连通管为Z字形，所述吸尘管固定连接在两个连通管之间，且吸尘口设置在下方，所述抽气管连通在连接块与风机下端之间；

所述导气空间内部设置有过滤组件，所述过滤组件用于过滤清理组件导入到导气空间内部的颗粒，所述过滤组件包括过滤板、磁性条、刮条和多个磁性块，所述过滤板固定安装在导气空间与抽气管连通的位置，所述磁性条限位滑动设置在过滤板远离抽气管的一侧，所述刮条固定连接在磁性条靠近过滤板的一侧，多个所述磁性块固定连接在安装槽上，且磁性块间隔设置，所述磁性块与磁性条靠近的一侧磁性相同。

2.根据权利要求1所述的一种激光轨迹扫描系统，其特征在于，所述滑动架包括两个电磁滑块、两个伸缩侧架和顶架，所述工作台两侧对称开设有两个滑动槽，两个所述电磁滑块对称滑动设置在两个滑动槽内部，两个所述伸缩侧架分别固定连接在电磁滑块上，所述顶架固定连接在两个伸缩侧架上端，所述扫描装置设置在顶架下方。

3.根据权利要求1所述的一种激光轨迹扫描系统，其特征在于，所述扫描装置包括反射式成像组件和振镜组件，所述反射式成像组件滑动安装在滑动架上，所述振镜组件设置在反射式成像组件侧边。

4.根据权利要求1所述的一种激光轨迹扫描系统，其特征在于，所述感光板包括光敏电阻层和基板，所述基板固定连接在光敏电阻层底侧，所述散热空间开设在基板底侧。

5.根据权利要求1所述的一种激光轨迹扫描系统，其特征在于，两根所述吸尘管相互远离的一侧设置有清理条，所述清理条由弹性材质制成，用于清理感光板表面。

6.根据权利要求1所述的一种激光轨迹扫描系统，其特征在于，所述吸尘管上垂直固定连接有遮光板，两个对称设置的所述遮光板用于扫描区域的遮光。