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

背景技術(shù)：

在機(jī)械加工過程中，切割常用方式有手工切割、半自動(dòng)切割機(jī)切割及數(shù)控切割機(jī)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(fèi)大、后續(xù)加工工作量大，同時(shí)勞動(dòng)條件惡劣，生產(chǎn)效率低。半自動(dòng)切割機(jī)中仿形切割機(jī)，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(dòng)切割機(jī)雖然降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，但其功能簡(jiǎn)單，只適合一些較規(guī)則形狀的零件切割。數(shù)控切割相對(duì)手動(dòng)和半自動(dòng)切割方式來(lái)說(shuō)，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(dòng)強(qiáng)度。

隨著現(xiàn)代機(jī)械加工業(yè)地發(fā)展，對(duì)切割的質(zhì)量、精度要求的不斷提高，對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、具有高智能化的自動(dòng)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(shí)現(xiàn)要素：

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

為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提出一種防水型切割刀片定位感測(cè)光纖裝置，所述

定位感測(cè)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(zhǎng)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(gè)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(zhǎng)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)離第一內(nèi)孔的一側(cè)。

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

其中，M為正整數(shù)。

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

其中，N為正整數(shù)。

進(jìn)一步的實(shí)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(jìn)一步的實(shí)施例中，所述密封膠采用透明密封膠。

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

進(jìn)一步的實(shí)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(jìn)一步的實(shí)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(shí)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(shí)時(shí)、精確定位切割刀片，提高切割精度。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)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(shí)用新型主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的實(shí)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(shí)用新型教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本實(shí)用新型的其他附加方面例如示例性實(shí)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(shí)用新型教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說(shuō)明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記。現(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來(lái)描述本實(shí)用新型的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中：

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

圖2是本實(shí)用新型的防水型切割刀片定位感測(cè)光纖裝置的光束傳輸示意圖。

具體實(shí)施方式

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

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

結(jié)合圖1所示，本實(shí)用新型提供一種防水型切割刀片定位感測(cè)光纖裝置，該防水型切割刀片定位感測(cè)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(zhǎng)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(gè)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(zhǎng)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(cè)的檢測(cè)區(qū)域，切割刀片能夠進(jìn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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?cè)诠ぷ鞫嗣嫔显O(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(gè)卡座，再將第一棱鏡6和第二棱鏡7分別固定在這兩個(gè)卡座內(nèi)，這兩個(gè)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(wú)障礙耦合進(jìn)第一棱鏡6，以及從第二棱鏡7無(wú)障礙耦合進(jìn)第二透鏡組5。

第一透鏡組4具有共光軸的M個(gè)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(lái)的光線擴(kuò)束后耦合至第一棱鏡6中，擴(kuò)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(gè)透鏡，第二透鏡組5被設(shè)置成能夠?qū)⒌诙忡R7傳輸過來(lái)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(dāng)切割機(jī)臺(tái)的切割刀片向凹槽103方向前進(jìn)時(shí)，切割刀片會(huì)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(lái)越多，光纖傳感器8的接收端所接收到的光線也越來(lái)越少，光纖傳感器8的發(fā)射端和接收端的光強(qiáng)形成一個(gè)差值，我們通過計(jì)算這個(gè)差值的大小來(lái)計(jì)算切割刀片遮擋住的面積，從而計(jì)算出切割刀片的準(zhǔn)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(jìn)入縫隙污染整個(gè)定位感測(cè)光纖裝置，保證光路的完整性，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定工作。

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

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