CN213301117U - 一种新型同轴激光测距探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型同轴激光测距探头，包括壳体，所述壳体内装有激光探头主体，并在壳体内设置有直线型的光线传输腔体，所述光线传输腔体位于激光探头主体的收发部的前方，所述光线传输腔体的另一端设置有反射棱镜，所述反射棱镜的反射面与光路传输腔体的轴线的夹角为45度，所述壳体上对应于反射棱镜的位置开设有透光孔，所述透光孔用于供光线进出。该激光测距探头因为配备了反射棱镜，其发出的测量光线经过棱镜反射后可以从探头的侧部发出，而非朝前发出，实现光路转弯，可以测量到物体以前难以测量的侧面，且依然保留非接触式测量的方式，非接触式测量可以节省很多机构运行时间以及数据采集时间，从而为高速生产增加了新的可能性。

Description

一种新型同轴激光测距探头

技术领域

本实用新型涉及一种测距装置，更具体地说，它涉及一种新型同轴激光测距探头。

背景技术

市面上现有的位移测量产品，主要是两种类型。一种接触式测量装置，例如普通的同轴激光、三角反射激光和白光干涉激光测量装置；另一种是接触式测量。例如接触式传感器，分为弯折角式和直线式。

接触式传感器，尤其是弯折角式的接触式传感器，它们虽然也可以实现圆孔内壁的测量，但是需要与产品表面有接触，往往会破坏产品表面，影响产品的精度，所以只能采取抽检的方式。

而非接触式测量，可以不用接触到产品表面，也可以获得产品各类信息，而且速度和效率和接触式没有差别，甚至更优于接触式传感器。这对于加工要求特别高的使用者来说，非接触式是最佳的一种检测方式。

但是现有的非接触测量装置，例如普通的同轴激光、三角反射激光、白光干涉激光测量装置，均是通过激光探头将激光朝前发射出，只能检测激光探头前方的物体。若物体处于激光探头的非前方位置，或者是激光照射不到的侧面位置，均会导致测量出现误差甚至无法测量的情况。对于一些圆孔产品内壁的检测，更是因为激光探头缆线弯折情况不允许导致测量困难发生。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型同轴激光测距探头，其可以对探头侧面的物体进行测量，测量速度快。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种新型同轴激光测距探头，包括壳体，所述壳体内装有激光探头主体，并在壳体内设置有直线型的光线传输腔体，所述光线传输腔体位于激光探头主体的收发部的前方，且光线传输腔体的一端与激光探头主体的收发部对接，所述光线传输腔体的另一端设置有反射棱镜，所述反射棱镜的反射面与光路传输腔体的轴线的夹角为45度，使得激光照射在反射面上后会以垂直于射入光线的方向射出，所述壳体上对应于反射棱镜的位置开设有透光孔，所述透光孔用于供光线进出。

作为优选方案：所述壳体的前端较细后端较粗，所述光线传输腔体位于壳体的前端内。

作为优选方案：还包括套头，所述套头位于壳体前端并与壳体可拆卸连接，所述套头内部固定有连接块，所述反射棱镜与连接块连接固定。

作为优选方案：所述连接块为独立的活动块，所述活动块与套头滑移连接并可沿垂直于光线传输腔体的轴线的方向来回移动，所述套头上设置有第一调节螺栓，所述第一调节螺栓沿平行于连接块的移动方向设置，所述第一调节螺栓与套头螺纹连接，所述第一调节螺栓的端部与连接块转动连接。

作为优选方案：还包括与第一调节螺栓垂直的第二调节螺栓，所述第二调节螺栓与连接块转动连接，且第二调节螺栓从套头穿出，所述第二调节螺栓上套有滑套，所述滑套与第二调节螺栓螺纹配合，所述反射棱镜与滑套相对固定。

作为优选方案：所述第一调节螺栓和第二调节螺栓的螺帽上设置有防滑纹。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：该激光测距探头因为配备了反射棱镜，其发出的测量光线经过棱镜反射后可以从探头的侧部发出，而非朝前发出，实现光路转弯，可以测量到物体以前难以测量的侧面，且依然保留非接触式测量的方式，非接触式测量可以节省很多机构运行时间以及数据采集时间，从而为高速生产增加了新的可能性。

附图说明

图1为实施例一中的探头结构示意图；

图2为实施例二中的探头结构示意图；

图3为实施例三中的探头结构示意图；

图4为图3中的A部放大图。

附图标记说明:1、激光探头主体；2、光纤；3、壳体；4、光线传输腔体；5、反射棱镜；6、透光孔；7、套头；8、连接块；9、导向孔；10、导向杆；11、螺纹孔；12、第一调节螺栓；13、第一连接座；14、第一限位盘；15、第二调节螺栓；16、第二连接座；17、第二限位盘；18、第三连接座；19、第三限位盘；20、滑套；21、连接片；22、通槽。

具体实施方式

参照图1，一种新型同轴激光测距探头，包括壳体3，在壳体3内装有激光探头主体1，并在壳体3内设置有直线型的光线传输腔体4，光线传输腔体4位于激光探头主体1的收发部的前方，且光线传输腔体4的一端与激光探头主体1的收发部对接，在光线传输腔体4的另一端设置有反射棱镜5，反射棱镜5的反射面与光路传输腔体的轴线的夹角为45度，使得激光照射在反射面上后会以垂直于射入光线的方向射出，壳体3上对应于反射棱镜5的位置开设有透光孔6，透光孔6用于供激光进出。

该激光测距探头需要与激光发生装置连接。

该激光测距探头的工作原理为：激光发生装置发出的多色光源由光纤2传输至激光探头主体1并由激光探头主体1的发光孔投出，投光时激光探头主体1对每个波长的光线投射出具有不同焦距的光，激光探头主体1投射出的光在光线传输腔体4内传输，光线经过反射棱镜5的反射后垂直于原照射方向射出，经过反射变向后的光线从透光孔6处射出；光在照射至被测物体表面时会被反射，反射回的光通过透光孔6进入光线传输腔体4内，再经过反射棱镜5的反射使光线变向，最后光线照射到激光探头主体1的收光孔上，透过收光孔的光因反射位置不同，其波长也不同，只有最符合焦点波长的光才可以透过，后续通过分析返回光的波长分布情况，即可得出被测物体表面的距离。

该激光测距探头因为配备了反射棱镜5，其发出的测量光线经过棱镜反射后可以从探头的侧部发出，而非朝前发出，实现光路转弯，可以测量到物体以前难以测量的侧面，且依然保留非接触式测量的方式，非接触式测量可以节省很多机构运行时间以及数据采集时间，从而为高速生产增加了新的可能性。

例如可以实现圆孔内壁高精度在线高速测量。当然该技术也可应用到三角反射，白光干涉的传感器中，这里不再赘述！

如图1所示，本实施例中，壳体3的前端较细后端较粗，光线传输腔体4位于壳体3的前端内。如此结构使得该新型同轴激光测距探头的尖端提交大大缩小，使得尖端可以深入较小的圆孔内，便于对较小的圆孔的内壁进行测量。

实施例二：

参照图2，实施例一的区别在于：本实施例中加入了可拆卸的套头7，套头7位于壳体3前端并与壳体3套接固定，在套头7内部固定有连接块8，反射棱镜5与连接块8连接固定。

在需要对探头前方的物体进行测量时，可以将套头7连同反射棱镜5一起拆掉，使得激光探头主体1投出的光能直接照射到前方的物体；当再次需要测量探头侧面的物体时，将套头7重新安装好即可。如此使得该新型测距探头可以满足不同的使用需求，应用更加灵活。

实施例三：

参照图3和图4，本实施例与实施例二的区别在于反射棱镜5的位置可调。

具体的，连接块8为独立的活动块，在套头7的内壁上设置有垂直于光线传输腔体4轴线的导向孔9，并在导向孔9内设置有可活动的导向杆10，导向杆10与连接块8连接固定，如此使得连接块8可以沿垂直于光线传输腔体4的方向来回移动。在套头7内还设置有平行于导向孔9的螺纹孔11，在螺纹孔11内设置有第一调节螺栓12，第一调节螺栓12与螺纹孔11螺纹配合，在连接块8上设置有第一连接座13，第一连接座13内部设置有“凸”形的空腔，并在该空腔内装有可自由转动的第一限位盘14，第一调节螺栓12的端部与第一限位盘14同轴固定。通过旋拧第一调节螺栓12可以驱动连接块8前后移动，即可以调节反射棱镜5的前后位置，从而调节射出光线的出射高度，使该探头使用于不同深度的物体内部的测量。

在此基础上，还将连接块8内部设置为中空结构，并在连接块8上设置有垂直于第一调节螺栓12的第二调节螺栓15，在套头7的端部开设有通槽22，第二调节螺栓15穿过通槽22，通槽22用于提供第二调节螺栓15前后移动的空间，在连接块8内的上部设置有第二连接座16，并在第二连接座16内设置有可转动的第二限位盘17，第二调节螺栓15与第二限位盘17同轴连接，在连接块8内的下部设置有第三连接座18，并在第三连接座18内设置有可转动的第三限位盘19，第三限位盘19与第二调节螺栓15同轴固定。

在第二调节螺栓15上套有滑套20，滑套20内壁设置有螺纹，使得滑套20与第二调节螺栓15螺纹配合。反射棱镜5通过连接片21与滑套20连接固定，在连接块8上还设置有滑槽，连接片21穿过滑槽并可以在滑槽内自由升降。通过旋拧第二调节螺栓15可以驱动滑套20上下移动，即可以驱动反射棱镜5升降，同样能调节射出光线的出射高度。通过第一调节螺栓12和第二调节螺栓15配合，可以对反射棱镜5的前后位置和上下位置都进行调节，从而可以更自由灵活地调节光线的出射高度位置。

为了防止在调节第一调节螺栓12和第二调节螺栓15时发生打滑，本实施例中，在第一调节螺栓12和第二调节螺栓15的螺帽上设置有防滑纹。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型同轴激光测距探头，包括壳体，其特征是：所述壳体内装有激光探头主体，并在壳体内设置有直线型的光线传输腔体，所述光线传输腔体位于激光探头主体的收发部的前方，且光线传输腔体的一端与激光探头主体的收发部对接，所述光线传输腔体的另一端设置有反射棱镜，所述反射棱镜的反射面与光线传输腔体的轴线的夹角为45度，使得激光照射在反射面上后会以垂直于射入光线的方向射出，所述壳体上对应于反射棱镜的位置开设有透光孔，所述透光孔用于供光线进出。

2.根据权利要求1所述的新型同轴激光测距探头，其特征是：所述壳体的前端较细后端较粗，所述光线传输腔体位于壳体的前端内。

3.根据权利要求1所述的新型同轴激光测距探头，其特征是：还包括套头，所述套头位于壳体前端并与壳体可拆卸连接，所述套头内部固定有连接块，所述反射棱镜与连接块连接固定。

4.根据权利要求3所述的新型同轴激光测距探头，其特征是：所述连接块为独立的活动块，所述活动块与套头滑移连接并可沿垂直于光线传输腔体的轴线的方向来回移动，所述套头上设置有第一调节螺栓，所述第一调节螺栓沿平行于连接块的移动方向设置，所述第一调节螺栓与套头螺纹连接，所述第一调节螺栓的端部与连接块转动连接。

5.根据权利要求4所述的新型同轴激光测距探头，其特征是：还包括与第一调节螺栓垂直的第二调节螺栓，所述第二调节螺栓与连接块转动连接，且第二调节螺栓从套头穿出，所述第二调节螺栓上套有滑套，所述滑套与第二调节螺栓螺纹配合，所述反射棱镜与滑套相对固定。

6.根据权利要求5所述的新型同轴激光测距探头，其特征是：所述第一调节螺栓和第二调节螺栓的螺帽上设置有防滑纹。

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