本實用新型涉及光纖探測領(lǐng)域，具體而言涉及一種防水型切割刀片定位感測光纖裝置。

背景技術(shù)：

在機械加工過程中，切割常用方式有手工切割、半自動切割機切割及數(shù)控切割機切割。手工切割靈活方便，但手工切割質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費大、后續(xù)加工工作量大，同時勞動條件惡劣，生產(chǎn)效率低。半自動切割機中仿形切割機，切割工件的質(zhì)量較好，由于其使用切割模具，不適合于單件、小批量和大工件切割。其它類型半自動切割機雖然降低了工人勞動強度，但其功能簡單，只適合一些較規(guī)則形狀的零件切割。數(shù)控切割相對手動和半自動切割方式來說，可有效地提高板材切割地效率、切割質(zhì)量，減輕操作者地勞動強度。

隨著現(xiàn)代機械加工業(yè)地發(fā)展，對切割的質(zhì)量、精度要求的不斷提高，對提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、具有高智能化的自動切割功能的要求也在提升，如何精確定位切割刀片的位置，是提高切割精度的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種防水型切割刀片定位感測光纖裝置，該定位感測光纖裝置可以精確定位切割刀片的具體位置，實時追蹤，提高切割精度。

為達成上述目的，本實用新型提出一種防水型切割刀片定位感測光纖裝置，所述

定位感測光纖裝置包括固定基座、發(fā)射光纖、第一透鏡組、第二透鏡組、第一棱鏡、第二棱鏡、接收光纖、光纖傳感器；

所述固定基座上設(shè)置有貫穿其縱長方向的第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔，第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔互相平行，且位于同一個豎直面內(nèi)；

所述第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔的其中一端所處的固定基座端面被定義成工作端面，第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔均與工作端面垂直；

所述工作端面上設(shè)置有長方形凹槽，該凹槽位于所述第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔之間；

所述第一透鏡組安裝在第一內(nèi)孔臨近工作端面的一端，其遠離工作端面的一側(cè)連接有發(fā)射光纖，發(fā)射光纖經(jīng)由第一內(nèi)孔遠離工作端面的一端延伸出第一內(nèi)孔，與光纖傳感器的光發(fā)射端連接；

所述第二透鏡組安裝在第二內(nèi)孔臨近工作端面的一段，其遠離工作端面的一側(cè)連接有接收光纖，接收光纖經(jīng)由第二內(nèi)孔遠離工作端面的一端延伸出第二內(nèi)孔，與光纖傳感器的光接收端連接；

所述第一棱鏡安裝在工作端面上，覆蓋在第一內(nèi)孔上，第一棱鏡與工作端面垂直的剖面為一等腰直角三角形，該等腰直角三角形的其中一條直角邊緊貼第一透鏡組，另一條直角邊與工作端面垂直，其斜邊位于兩條直角邊遠離第二內(nèi)孔的一側(cè)；

所述第二棱鏡安裝在工作端面上，覆蓋在第二內(nèi)孔上，第二棱鏡與工作端面垂直的剖面為一等腰直角三角形，該等腰直角三角形的其中一條直角邊緊貼第二透鏡組，另一條直角邊與工作端面垂直，其斜邊位于兩條直角邊遠離第一內(nèi)孔的一側(cè)。

進一步的實施例中，所述第一透鏡組具有共光軸的M個透鏡，第一透鏡組被設(shè)置成能夠?qū)l(fā)射光纖傳輸過來的光線擴束后耦合至第一棱鏡中，擴束后的光線為一均勻的光斑；

其中，M為正整數(shù)。

進一步的實施例中，所述第二透鏡組具有共光軸的N個透鏡，第二透鏡組被設(shè)置成能夠?qū)⒌诙忡R傳輸過來的光線聚焦后耦合至接收光纖中；

其中，N為正整數(shù)。

進一步的實施例中，所述第一棱鏡與固定基座之間的間隙填充有密封膠；

所述第二棱鏡與固定基座之間的間隙填充有密封膠。

進一步的實施例中，所述密封膠采用透明密封膠。

進一步的實施例中，所述固定基座上還設(shè)置有兩個貫穿孔，這兩個貫穿孔均平行于工作端面。

進一步的實施例中，所述工作端面上設(shè)置有第一卡槽和第二卡槽，第一棱鏡嵌入在第一卡槽內(nèi)，第二棱鏡嵌入在第二卡槽內(nèi)；第一棱鏡和第二棱鏡均凸出于工作端面；

所述第一內(nèi)孔的一端位于第一卡槽的底面中心；

所述第二內(nèi)孔的一端位于第二卡槽的底面中心。

進一步的實施例中，所述工作端面上固定安裝有凸出于工作端面的第一卡座和第二卡座，第一棱鏡嵌入在第一卡座內(nèi)，第二棱鏡嵌入在第二卡座內(nèi)；

所述第一卡座與工作端面接觸的一側(cè)設(shè)置有第一開孔，第一開孔位于第一透鏡組的一端，第一開孔的面積大于第一透鏡組的橫截面；

所述第二卡座與工作端面接觸的一側(cè)設(shè)置有第二開孔，第二開孔位于第二透鏡組的一端，第二開孔的面積大于第二透鏡組的橫截面。

由以上本實用新型的技術(shù)方案，與現(xiàn)有相比，其顯著的有益效果在于：

能夠?qū)崿F(xiàn)實時、精確定位切割刀片，提高切割精度。

應(yīng)當理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的實用新型主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的實用新型主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本實用新型教導(dǎo)的前述和其他方面、實施例和特征。本實用新型的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本實用新型教導(dǎo)的具體實施方式的實踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本實用新型的各個方面的實施例，其中：

圖1是本實用新型的防水型切割刀片定位感測光纖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的防水型切割刀片定位感測光纖裝置的光束傳輸示意圖。

具體實施方式

為了更了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本實用新型的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本實用新型的所有方面。應(yīng)當理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構(gòu)思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施，這是因為本實用新型所公開的構(gòu)思和實施例并不限于任何實施方式。另外，本實用新型公開的一些方面可以單獨使用，或者與本實用新型公開的其他方面的任何適當組合來使用。

結(jié)合圖1所示，本實用新型提供一種防水型切割刀片定位感測光纖裝置，該防水型切割刀片定位感測光纖裝置包括固定基座1、發(fā)射光纖2、第一透鏡組 4、第二透鏡組5、第一棱鏡6、第二棱鏡7、接收光纖3、光纖傳感器8。

固定基座1上設(shè)置有貫穿其縱長方向的第一內(nèi)孔101和第二內(nèi)孔102，第一內(nèi)孔101和第二內(nèi)孔102互相平行，且位于同一個豎直面內(nèi)。

第一內(nèi)孔101和第二內(nèi)孔102的其中一端所處的固定基座端面被定義成工作端面，第一內(nèi)孔101和第二內(nèi)孔102均與工作端面垂直。

工作端面上設(shè)置有長方形凹槽103，該凹槽103位于第一內(nèi)孔101和第二內(nèi)孔102之間，該凹槽作為定位感測的檢測區(qū)域，切割刀片能夠進入該凹槽。

第一透鏡組4安裝在第一內(nèi)孔101臨近工作端面的一端，其遠離工作端面的一側(cè)連接有發(fā)射光纖2，發(fā)射光纖2經(jīng)由第一內(nèi)孔101遠離工作端面的一端延伸出第一內(nèi)孔101，與光纖傳感器8的光發(fā)射端連接。

第二透鏡組5安裝在第二內(nèi)孔102臨近工作端面的一段，其遠離工作端面的一側(cè)連接有接收光纖3，接收光纖3經(jīng)由第二內(nèi)孔102遠離工作端面的一端延伸出第二內(nèi)孔102，與光纖傳感器8的光接收端連接。

第一棱鏡6安裝在工作端面上，覆蓋在第一內(nèi)孔101上，第一棱鏡6與工作端面垂直的剖面為一等腰直角三角形，該等腰直角三角形的其中一條直角邊緊貼第一透鏡組4，另一條直角邊與工作端面垂直，其斜邊位于兩條直角邊遠離第二內(nèi)孔102的一側(cè)。

第二棱鏡7安裝在工作端面上，覆蓋在第二內(nèi)孔102上，第二棱鏡7與工作端面垂直的剖面為一等腰直角三角形，該等腰直角三角形的其中一條直角邊緊貼第二透鏡組5，另一條直角邊與工作端面垂直，其斜邊位于兩條直角邊遠離第一內(nèi)孔101的一側(cè)。

關(guān)于第一棱鏡6和第二棱鏡7的安裝方式，我們在工作端面上設(shè)置有第一卡槽和第二卡槽，第一棱鏡6嵌入在第一卡槽內(nèi)，第二棱鏡7嵌入在第二卡槽內(nèi)，第一棱鏡6和第二棱鏡7均凸出于工作端面，從而將第一棱鏡6和第二棱鏡7固定在工作端面上。在此情形下，第一內(nèi)孔101的一端位于第一卡槽的底面中心，第二內(nèi)孔102的一端位于第二卡槽的底面中心。

另外，也可以設(shè)置凸出于工作端面的兩個卡座，再將第一棱鏡6和第二棱鏡7分別固定在這兩個卡座內(nèi)，這兩個卡座的底部均設(shè)有開孔，開孔面積分別大于第一透鏡組4和第二透鏡組5的橫截面，確保光線可以從第一透鏡組4無障礙耦合進第一棱鏡6，以及從第二棱鏡7無障礙耦合進第二透鏡組5。

第一透鏡組4具有共光軸的M個透鏡，第一透鏡組4被設(shè)置成能夠?qū)l(fā)射光纖2傳輸過來的光線擴束后耦合至第一棱鏡6中，擴束后的光線與發(fā)射光纖2 平行。其中，M為正整數(shù)。

第二透鏡組5具有共光軸的N個透鏡，第二透鏡組5被設(shè)置成能夠?qū)⒌诙忡R7傳輸過來的光纖聚焦后耦合至接收光纖3中。其中，N為正整數(shù)。

結(jié)合圖2，光纖傳感器8發(fā)出的光束經(jīng)發(fā)射光纖2傳送至第一透鏡組4，第一透鏡組4將該光束擴束后形成一束均勻的光斑，經(jīng)由第一棱鏡6轉(zhuǎn)角90°后射向第二棱鏡7，第二棱鏡7接收該光束后再轉(zhuǎn)角90°使之進入第二透鏡組5，第二透鏡組5將接收到的光束聚焦并耦合進接收光纖3，接收光纖3將光束傳輸至光纖傳感器8的接收端。由此在第一棱鏡6和第二棱鏡7之間形成了一幕光墻。

當切割機臺的切割刀片向凹槽103方向前進時，切割刀片會遮擋部分由第一棱鏡6射向第二棱鏡7的光線，隨著切割刀片的深入，遮擋的光線也越來越多，光纖傳感器8的接收端所接收到的光線也越來越少，光纖傳感器8的發(fā)射端和接收端的光強形成一個差值，我們通過計算這個差值的大小來計算切割刀片遮擋住的面積，從而計算出切割刀片的準確位置。

第一棱鏡6與固定基座1之間的間隙填充有密封膠，第二棱鏡7與固定基座1之間的間隙填充有密封膠，密封膠采用透明密封膠，在不影響光線穿透的情況下可以阻止外界的水汽、粉塵進入縫隙污染整個定位感測光纖裝置，保證光路的完整性，實現(xiàn)穩(wěn)定工作。

另外，固定基座1上還設(shè)置有兩個貫穿孔9，這兩個貫穿孔9均平行于工作端面，該定位感測光纖裝置可以通過該貫穿孔固定在切割機臺上。

雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本實用新型的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。