專利名稱：測量物體位置的激光傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及物理測量物體位置的器件，尤其屬于采用激光測量帶材位置的傳感器。
技術背景目前，測量物體位置尤其測量鋼帶位置所使用的傳感器，大多采用普通光電式傳感器，即在鋼帶的上下分別安裝發射器及接收器。其不足1、由于發射及接收器分別裝在被測物體兩邊，故容易積灰塵，形成污染，導致測位不準確；2、由于普通光電式傳感器的發射光的強度有限，所以使得發射及接收的距離有限，一般為0.6～1.0米的距離；3、由于普通光電式傳感器與鋼帶之間的安裝距離為0.3米左右，當鋼帶斷裂時，特別容易將其光電管損壞，從而影響正常工作；4、抗干擾如對強光的干擾能力差，同樣影響正常工作。
技術內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種發射及接收為一體使污染大幅降低、抗干擾能力強、測位器件不會受損、發射及接收的光強度大的測量物體位置的激光傳感器。
實現上述目的的技術措施測量物體位置的激光傳感器，主要由外殼，下述部件設在外殼內驅動器、通過導線將驅動器連接的線陣CCD、與CCD通過導線依次連接的采集卡、半導體激光器、半導體制冷器，與外殼連接的處理器。為了實現其目的，其在于在線陣CCD與分光鏡之間設有成像鏡，在半導體激光器與分光鏡之間設有柱面鏡，濾光鏡設在分光鏡一側。
其在于該激光傳感器還可采用兩臺安裝在所測物體中心線兩側。
其在于各部件在外殼內均螺紋或嵌入連接方式固定于各自相應的位置。工作原理
發射原理半導體激光器經柱面鏡后，形成一束較細的平行光束，該平行光束經過分光鏡和濾光鏡投向被測物體表面，在被測物體表面形成一條線形光。
接收原理被測物體表面的線形光，經濾光鏡和分光鏡后通過成像鏡在線陣CCD成像。采集卡將線陣CCD成像轉變為相應的數字信號后，送入處理器進行信號處理，從而得到被測物體的相應位置，實現對被測物體位置的控制。
當本傳感器的環境溫度高于設定值時，半導體制冷器自動啟動，當環境溫度達到設定值時，半導體制冷器自動關閉。
本傳感器發射及接收為一體使污染大幅降低，抗干擾能力強，檢測間距可達2.0米以上，傳感器不會受到損壞，結構簡單，使用壽命長。
圖1為測量物體位置的激光傳感器的結構示意圖圖2為安裝一個本傳感器時的工作示意圖圖3為安裝二個本傳感器時的工作示意圖具體實施方案實施例1結合圖1及圖2詳述測量物體位置的激光傳感器，安裝在鋼帶生產線的鋼帶中心線上方，用于測量鋼帶的位置或寬度，其主要由外殼(1)及下述設在外殼(1)內的部件組成，設在外殼(1)內驅動器(2)、通過導線(3)將驅動器(2)連接的線陣CCD(4)、與CCD(4)通過導線依次連接的采集卡(5)、半導體激光器(6)、半導體制冷器(7)，與外殼(1)連接的處理器(8)。為了實現發射及接收為一體使污染大幅降低、抗干擾能力強、測位器件不會受損、發射及接收的光強度大的目的，其在于在線陣CCD(4)與分光鏡(9)之間設有成像鏡(10)，在半導體激光器(6)與分光鏡(9)之間設有柱面鏡(11)，濾光鏡(12)設在分光鏡(9)一側。
上述部件相互間不連接，只有位置關系。各部件在外殼(1)內均相應采用螺紋或嵌入連接方式固定于各自相應的位置。
實施例2
結合圖1及圖3詳述測量物體位置的激光傳感器，以鋼板中心線為中心，兩臺該激光傳感器對稱安裝在鋼板兩側上方，用于測量鋼板的位置，其主要由外殼(1)及下述設在外殼(1)內的部件組成，設在外殼(1)內驅動器(2)、通過導線(3)將驅動器(2)連接的線陣CCD(4)、與CCD(4)通過導線依次連接的采集卡(5)、半導體激光器(6)、半導體制冷器(7)，與外殼(1)連接的處理器(8)。為了實現抗干擾能力強、測位器件不會受損、發射及接收的光強度大的目的，其在于在線陣CCD(4)與分光鏡(9)之間設有成像鏡(10)，在半導體激光器(6)與分光鏡(9)之間設有柱面鏡(11)，濾光鏡(12)設在分光鏡(9)一側。上述部件相互間不連接，只有位置關系。各部件在外殼(1)內均相應采用螺紋或嵌入連接方式固定于各自相應的位置。
工作原理發射原理半導體激光器(6)經柱面鏡(11)后，形成一束較細的平行光束，該平行光束經過分光鏡(9)和濾光鏡(12)投向被測鋼帶或板，在被測鋼帶或板上方表面形成一條線形光。
接收原理被測鋼帶或板表面的線形光，經濾光鏡(12和分光鏡(9)后通過成像鏡(10)在線陣CCD(4)成像。采集卡(5)將線陣CCD(4)成像轉變為相應的數字信號后，送入處理器(8)進行信號處理，從而得到被測鋼帶或板的相應位置或其寬度，所測到的位置信號輸送給自動控制系統，即可實現對被測鋼帶或板的位置控制。
權利要求1.測量物體位置的激光傳感器，主要有外殼(1)，下述部件設在外殼(1)內驅動器(2)、通過導線(3)將驅動器(2)連接的線陣CCD(4)、與CCD(4)通過導線依次連接的采集卡(5)、半導體激光器(6)、半導體制冷器(7)，與外殼(1)連接的處理器(8)，其特征在于在線陣CCD(4)與分光鏡(9)之間設有成像鏡(10)，在半導體激光器(6)與分光鏡(9)之間設有柱面鏡(11)，濾光鏡(12)設在分光鏡(9)一側。
2.根據權利要求1所述的測量物體位置的激光傳感器，其特征在于該激光傳感器還可采用兩臺安裝在所測物體中心線兩側。
3.根據權利要求1所述的測量物體位置的激光傳感器，其特征在于各部件在外殼(1)內均采用螺紋或嵌入連接方式固定于相應的各自位置。
專利摘要本實用新型為測量物體位置的激光傳感器，屬于采用激光測量帶材位置的傳感器。其解決目前大多采用的普通光電管傳感器，容易形成污染導致測位不準確、發射及接收的距離有限，當鋼帶斷裂時，特別容易將其光電管損壞，抗干擾能力差等不足。技術措施測量物體位置的激光傳感器，主要由外殼(1)，下述部件設在外殼(1)內驅動器(2)、通過導線(3)將驅動器(2)連接的線陣CCD(4)、與CCD(4)通過導線依次連接的采集卡(5)、半導體激光器(6)、半導體制冷器(7)，與外殼(1)連接的處理器(8)，其在于在線陣CCD(4)與分光鏡(9)之間設有成像鏡(10)，在半導體激光器(6)與分光鏡(9)之間設有柱面鏡(11)，濾光鏡(12)設在分光鏡(9)一側。
文檔編號G01B11/02GK2739576SQ20042011121
公開日2005年11月9日 申請日期2004年11月4日 優先權日2004年11月4日
發明者王衛平, 何平安, 任敬武, 張明建, 項亞平, 王寶龍, 喻德生, 畢新國, 呂躍剛, 張占厚 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司