CN203386016U - 一种光路切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光路切换装置，包括基架，基架的一侧固定安装有驱动装置，相对一侧固定安装有至少一个感应装置；驱动装置的驱动轴一端穿过基架连接有摆臂；摆臂的一端安装有反射镜片，另一端安装有能被感应装置有效检测的挡片；基架还安装有控制电路板。该光路切换装置能够自主制动，具有成本低廉、结构简单、安装方便、使用寿命长、切换速度快、重复定位精度高、安全可靠的特点。

Description

一种光路切换装置

技术领域

本实用新型涉及一种光学设备，具体涉及一种能够切换激光传播光路的装置。

背景技术

现有光路切换装置的技术方案是：镜架和直流电机分别固定在基架的相对两侧，反射镜片安装在镜架内，摆臂的一端与镜架连接，另一端与直流电机的转轴连接。通过直流电机旋转摆臂使其在镜架的沟槽内滑动，从而带动反射镜片移动，切换激光的传播路径。但是，反射镜片移动到目标位置，需要停下时，由于直流电机扭矩小，无法自主制动，只能靠限位块来停止摆臂的动作。在高频率、长时间的使用后，这样的制动方式会对零件造成损坏，大大缩短光路切换装置的使用寿命。限位块对摆臂进行物理撞击，还会使反射镜片发生抖动，影响光路的切换速度，而且长时间使用后重复定位精度差，可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种新的光路切换装置。

一种光路切换装置，包括基架，其特征在于：所述基架的一侧固定安装有驱动装置，相对一侧固定安装有至少一个感应装置；所述驱动装置的驱动轴一端穿过基架连接有摆臂；所述摆臂的一端安装有反射镜片，另一端安装有能被感应装置有效检测的挡片；所述基架还安装有控制电路板。

进一步说明，所述基架还安装有缓冲装置，所述缓冲装置处于摆臂作旋转运动的路径的延长线上。

进一步说明，所述缓冲装置为橡胶垫。

进一步说明，所述感应装置为光电开关。

进一步说明，所述反射镜片以胶粘或者机械夹持的方式固定在摆臂上。

进一步说明，所述驱动装置为电机，所述电机为步进电机或伺服电机。

进一步说明，所述控制电路板集成有控制元件和电机驱动器。

进一步说明，所述控制电路板集成有控制元件。

进一步说明，所述光路切换装置还包括报警指示灯。

本实用新型实施例带来的有益效果是：所述光路切换装置的反射镜片直接固定在摆臂上，简化结构和降低成本；摆臂通过步进电机或者伺服电机驱动，同时有光电开关配合，实现了自主制动，而且这种没有物理撞击的制动方式可以避免组件受损，延长装置的使用寿命；控制电路板控制步进电机或者伺服电机以S型曲线进行加减速，减少电机快速启动或者停止时容易失步以及抖动的状况，重复定位精度高；步进电机或者伺服电机发热小，长时间高速运行也不会导致组件受热变形影响光路传输路径，可靠性高；橡胶垫在装置发生故障时，可以阻挡摆臂继续旋转，同时控制电路板停止激光器的出光并让报警指示灯闪烁提醒，安全性好；优选地，控制元件和电机驱动器可以集成在一块电路板上，方便安装、节约空间和降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如附图1所示，一种光路切换装置，包括基架1、步进电机2、摆臂3、反射镜片4、挡片5、橡胶垫6、第一光电开关7、第二光电开关8以及控制电路板9。

步进电机2是使摆臂3发生旋转的驱动装置，也可以用伺服电机替代。步进电机2固定安装在基架1的一侧，其驱动轴的一端穿过基架1固定于摆臂3的通孔内。无论是步进电机还是伺服电机，发热都比较小，长时间高速运行也不会导致组件受热变形影响光路传输路径，可靠性高。控制电路板9控制步进电机或者伺服电机以S型曲线进行加减速，减少电机快速启动或者停止时容易失步以及抖动的状况，重复定位精度高。

摆臂3的一端以胶粘的方式固定有反射镜片4，摆臂3与反射镜片4接触部分的边缘相互吻合。反射镜片4也可以通过机械夹持的方式固定在摆臂3上。与现有技术相比，所述光路切换装置不需要镜架来连接摆臂和固定反射镜片，简化了结构并且降低了成本。

摆臂3的另一端垂直安装有挡片5。摆臂3在步进电机2的驱动下进行旋转运动，挡片5也随之旋转。当摆臂3到达目标位置时，挡片5被感应装置检测，摆臂3立即停止运动。与现有技术相比，这种没有物理撞击的自主制动方式可以有效避免组件受损，延长装置的使用寿命。

橡胶垫6安装在基架1上，并且位于摆臂3的下方，其刚好处于摆臂3作旋转运动的路径的延长线上。当摆臂3无法被有效制动时，橡胶垫6可以阻挡摆臂3继续旋转，起到缓冲和强行制动的作用。

在本实施例中，安装有两个感应装置，而且优选为光电开关。第一光电开关7和第二光电开关8根据所需激光传播的路径，安装在基架1的特定位置，并且与摆臂3在同一侧。摆臂3在步进电机2的驱动下发生旋转，当摆臂3到达目标位置时，第一光电开关7或者第二光电开关8有效检测到挡片5，随即向控制电路板9输送信号，让控制电路板9停止步进电机2的动作。

控制电路板9安装在基架1的顶端。优选地，控制电路板9集成有控制元件、电机驱动器和报警指示灯，既方便安装，也节约空间，还降低成本。作为替代方案，可以仅集成控制元件和报警指示灯在控制电路板上。控制元件负责接收和分析感应装置的信号并决定步进电机或者伺服电机是否停止动作以及激光器是否出光；电机驱动器直接控制步进电机或者伺服电机的启动和停止、步数和步长；报警指示灯在装置发生故障时，会闪烁提醒操作人员。

当要求激光以光路A进行传播时，启动步进电机2，带动摆臂3进行旋转运动，反射镜片4和挡片5也随之旋转，挡片5运动到第一光电开关7的位置时，第一光电开关7检测到挡片5，立即向控制电路板9传输信号，控制电路板9停止步进电机2，摆臂3随之也停止转动。与此同时，控制电路板9让激光器出光，激光不通过反射镜片4，直接以光路A进行传播。

当要求激光以光路B进行传播时，重新启动步进电机2，摆臂3开始旋转，控制电路板9没有接收到光电开关的信号，让激光器停止出光。挡片5运动到第二光电开关8的位置时，第二光电开关8检测到挡片5，立即向控制电路板9传输信号，控制电路板9停止步进电机2，摆臂3随之也停止转动。与此同时，控制电路板9让激光器出光，激光通过反射镜片4的反射，以光路B进行传播。

由于光路切换的路径不限于两条，当有至少三条路径需求时，摆臂也有至少三个目标位置需要制动，这时可以在基架上安装相应数量的感应装置实现对摆臂制动的控制。

所述光路切换装置可以仅安装一个感应装置，而且优选为光电开关。所述光电开关安装在基架的特定位置，并且与摆臂在同一侧。光电开关所处的位置既为制动摆臂实现激光以某条特定路径传播的第一个目标位置，也是摆臂作旋转运动的起点。当有至少两条路径需求时，事先设定好驱动装置带动摆臂从光电开关处运动到第二个目标位置的步长与步数。摆臂到达第二个目标位置时，驱动装置自行制动，这时控制电路板接收驱动装置的信号，让激光器出光。如果需要摆臂再运动到第三个目标位置或者重新回到第一个目标位置，同样先设定好驱动装置的步长与步数，以相同的方式继续实现激光光路的切换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光路切换装置，包括基架，其特征在于：所述基架的一侧固定安装有驱动装置，相对一侧固定安装有至少一个感应装置；所述驱动装置的驱动轴一端穿过基架连接有摆臂；所述摆臂的一端安装有反射镜片，另一端安装有能被感应装置有效检测的挡片；所述基架还安装有控制电路板。

2.根据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于：所述基架还安装有缓冲装置，所述缓冲装置处于摆臂作旋转运动的路径的延长线上。

3.根据权利要求2所述的光路切换装置，其特征在于：所述缓冲装置为橡胶垫。

4.根据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于：所述感应装置为光电开关。

5.根据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于：所述反射镜片以胶粘或者机械夹持的方式固定在摆臂上。

6.根据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于：所述驱动装置为电机，所述电机为步进电机或者伺服电机。

7.根据权利要求6所述的光路切换装置，其特征在于：所述控制电路板集成有控制元件和电机驱动器。

8.根据权利要求6所述的光路切换装置，其特征在于：所述控制电路板集成有控制元件。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的光路切换装置，其特征在于：还包括报警指示灯。

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