光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置及其控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电动狭缝装置，包括左直线步进电机、右直线步进电机、左传动螺母、右传动螺母、左缝片、右缝片、导轨、左起始光耦、右起始光耦及电控单元，其中，电控单元可根据左起始光耦和右起始光耦的位置控制左直线步进电机和右直线步进电机分别驱动左传动螺母和右传动螺母运动，并带动左缝片和右缝片在导轨上作直线运动，直至左缝片和右缝片到达预定位置，实现了对左缝片和右缝片实现单独控制，方便调节光谱仪中心波长、光谱带宽。另外，本实用新型还提供了包括上述电动狭缝装置的控制系统。
【专利说明】光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置及其控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及显微物镜光学检测【技术领域】，尤其是涉及一种光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置及电动狭缝装置控制系统。
【背景技术】
[0002]传统光学狭缝有一定的局限性:常用传统光学狭缝通常能调节缝宽，并且为手动调节，当光谱仪或光学系统对光学狭缝提出电动控制或者狭缝位置控制要求，或者单独调节某一缝片的要求时，传动手动调节狭缝无法满足要求。因此，光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置完全可以弥补上述不足，可以实现电动调节狭缝宽度-即光谱带宽以及狭缝位置-即光谱中心波长，同时相比传统光学狭缝，本狭缝装置可以单独调节左、右两个缝片的位置。
[0003]发明专利申请CN102141507B中提出了一种连续可变狭缝机构安装调试方法，通过支架、安装在支架上的相互平行且相对于支架可滑动的第一滑杆和第二滑杆，以及摆块、偏心轮、消缝弹簧、步进电机和第一左缝片、第一右缝片、第二左缝片、第二右缝片等机构消除缝片装配平行度误差。但是上述发明中狭缝机构仅能调节缝宽，而无法对狭缝位置进行调节。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是:提供一种光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，该光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置能够实现在狭缝缝宽和狭缝位置的电动调节，从而实现电动调节光谱仪中心波长、光谱带宽。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，包括左直线步进电机、右直线步进电机、左传动螺母、右传动螺母、左滑块、右滑块、左缝片、右缝片、导轨、左起始光耦、右起始光耦、防撞光耦、防撞挡片、左挡片、右挡片、电控单元及基座；
[0006]所述左直线步进电机、右直线步进电机和导轨固定安装于所述基座上；
[0007]所述左传动螺母及所述左挡片固定连接于所述左滑块的一侧，所述左缝片固定连接于所述左滑块的另一侧，所述左直线步进电机驱动所述左传动螺母作直线运动，所述左传动螺母带动所述左滑块在所述导轨上作直线运动，所述左缝片、左滑块、左传动螺母及左挡片构成第一刚体，所述左直线步进电机驱动所述第一刚体在所述导轨上作直线运动；
[0008]所述右传动螺母及所述右挡片固定连接于所述右滑块的一侧，所述右缝片固定连接于所述右滑块的另一侧，所述右直线步进电机驱动所述右传动螺母作直线运动，所述右传动螺母带动所述右滑块在所述导轨上作直线运动，所述右缝片、右滑块、右传动螺母及右挡片构成第二刚体，所述右直线步进电机驱动所述第二刚体在所述导轨上作直线运动；
[0009]若所述第一刚体处于左起始位置时，所述左挡片触发所述左起始光耦，所述电控单元控制所述左直线步进电机停止运转；若所述第二刚体处于右起始位置时，所述右挡片触发所述右起始光耦，所述电控单元将控制所述右直线步进电机停止运转；若所述左缝片和所述右缝片之间的缝宽处于设定的最小缝宽时，所述防撞挡片触发所述防撞光耦，所述电控单元控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机停止运转；
[0010]所述电控单元还用于根据上位机系统发出的狭缝位置、缝宽控制指令检测所述左起始光耦和所述右起始光耦状态的触发状态，当所述左起始光耦和所述右起始光耦处于被触发状态时，所述电控单元控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机分别驱动所述左传动螺母和所述右传动螺母运动，并带动所述左缝片和所述右缝片在所述导轨上作直线运动，直至所述左缝片和所述右缝片到达预定位置；当所述左起始光耦和所述右起始光耦处于未被触发状态时，所述电控单元控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机分别驱动所述左传动螺母和所述右传动螺母运动，并带动所述左缝片和右缝片在导轨上作直线运动，直至所述左缝片和所述右缝片分别到达左起始位置和右起始位置，所述电控单元再控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机驱动所述左缝片和所述右缝片到达预定位置。
[0011]另外，本实用新型还提供了一种电动狭缝装置控制系统，包括所述电动狭缝装置及所述上位机系统，所述电动狭缝装置电性连接于所述上位机系统，所述上位机系统用于向所述电控单元发出狭缝位置、缝宽控制指令，所述上位机系统还用于根据所述狭缝位置、缝宽输入值计算得出所述左缝片和所述右缝片位置。
[0012]本实用新型的优点是:
[0013]1.本实用新型提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，能够对左缝片和右缝片实现单独控制，从而在调节缝宽同时还可以实现狭缝位置调节，方便实现调节光谱仪中心波长、光谱带宽。
[0014]2.本实用新型提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，其中，左缝片和右缝片均由电控单元通过控制直线步进电机驱动，实现狭缝缝宽、狭缝位置的电动调节。
[0015]3.本实用新型提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，左缝片和右缝片间通过防碰撞光耦和防碰撞挡片进行保护，防止缝片损伤。
[0016]4.本实用新型提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，可以独立对左缝片和右缝片进行调节，调节方式更为灵活。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置的结构示意图。
[0018]其中:左直线步进电机110、右直线步进电机120、左传动螺母130、右传动螺母140、左滑块150、右滑块160、左缝片170、右缝片180、导轨190、左起始光耦111、右起始光耦112、防撞光耦113、防撞挡片114、左挡片115、右挡片116、电控单元117及基座118。
【具体实施方式】
[0019]请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置100的结构示意图。
[0020]光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置100包括左直线步进电机110、右直线步进电机120、左传动螺母130、右传动螺母140、左滑块150、右滑块160、左缝片170、右缝片180、导轨190、左起始光耦111、右起始光耦112、防撞光耦113、防撞挡片114、左挡片115、右挡片116、电控单元117及基座118。
[0021]其中，左直线步进电机110、右直线步进电机120和导轨190固定安装于基座118上。
[0022]左传动螺母130及左挡片115固定连接于左滑块150的一侧，左缝片170固定连接于左滑块150的另一侧，左直线步进电机110驱动左传动螺母130作直线运动，左传动螺母130带动左滑块150在导轨190上作直线运动，左缝片170、左滑块150、左传动螺母130及左挡片115构成第一刚体，左直线步进电机110驱动第一刚体在导轨190上作直线运动。
[0023]右传动螺母140及右挡片116固定连接于右滑块160的一侧，右缝片180固定连接于右滑块160的另一侧，右直线步进电机120驱动右传动螺母140作直线运动，右传动螺母140带动右滑块160在导轨190上作直线运动，右缝片180、右滑块160、右传动螺母140及右挡片116构成第二刚体，右直线步进电机120驱动第二刚体在导轨190上作直线运动。
[0024]可以理解，当电控单元117根据上位机系统逻辑发出指令时，左直线步进电机110和右直线步进电机120将分别驱动电机轴转动，分别通过左传动螺母130和右传动螺母140转化为直线运动，从而驱动左滑块150、左缝片170、左传动螺母130、左挡片115紧固安装所构成的第一刚体和右滑块160、右缝片180、右传动螺母140、右挡片116紧固安装所构成的第二刚体分别作直线运动。
[0025]若第一刚体处于左起始位置时，左挡片115触发左起始光耦111，电控单元117控制左直线步进电机110停止运转；若第二刚体处于右起始位置时，右挡片116触发右起始光耦112，电控单元117将控制右直线步进电机120停止运转；若左缝片170和右缝片160之间的缝宽处于设定的最小缝宽时，防撞挡片114触发防撞光耦113，电控单元117控制左直线步进电机110和右直线步进电机120停止运转。
[0026]可以理解，电控单元117初次启动时，左缝片170和右缝片180在左直线步进电机110和右直线步进电机120驱动下分别运动至左极限位置和右极限位置，此时左挡片115和右挡片116将分别触发左起始光耦111和右起始光耦112，并且以此左、右极限位置作为左缝片和右缝片运动的起始零点。
[0027]电控单元117还用于根据上位机系统210发出的狭缝位置、缝宽控制指令检测左起始光耦111和右起始光耦112状态的触发状态，当左起始光耦111和右起始光耦112处于被触发状态时，电控单元117控制左直线步进电机110和右直线步进电机120分别驱动左传动螺母130和右传动螺母140运动，并带动左缝片170和右缝片180在导轨190上作直线运动，直至左缝片170和右缝片180到达预定位置；当左起始光耦111和右起始光耦112处于未被触发状态时，电控单元117控制左直线步进电机110和右直线步进电机120分别驱动左传动螺母130和右传动螺母140运动，并带动左缝片170和右缝片180在导轨190上作直线运动，直至左缝片170和右缝片180分别到达左起始位置和右起始位置，电控单元117再控制左直线步进电机110和右直线步进电机120驱动左缝片170和右缝片180到达预定位置。
[0028]可以理解，当上位机系统通过计算向电控单元117输入狭缝中心位置以及缝宽时，电控单元117将控制左直线步进电机110和右直线步进电机120将分别驱动左缝片170和右缝片180分别运动至设定的位置上。通过单独控制左缝片170和右缝片180在光谱带上的位置，从而实现对光谱带宽和光谱中心波长选择；当左缝片170和右缝片180所构成的狭缝缝宽处于设定最小缝宽时，防撞挡片114将触发防撞光耦113，电控单元117将检测防撞光耦状态，如被触发，左直线步进电机110和右直线步进电机120使能端将被置为无效。
[0029]另外，本实用新型还提供了一种电动狭缝装置控制系统，包括所述电动狭缝装置100及上位机系统，电动狭缝装置100中电气部件通过电控单元117和上位机系统相连，上位机系统用于向电控单元117发出狭缝位置、缝宽控制指令，上位机系统还用于根据所述狭缝位置、缝宽输入值计算得出左缝片170和右缝片180位置。
[0030]本实用新型提供的光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置100，能够对左缝片170和右缝片180实现单独控制，从而在调节缝宽同时还可以实现狭缝位置调节，方便实现调节光谱仪中心波长、光谱带宽。
[0031]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种光谱仪用缝宽、位置可调的电动狭缝装置，其特征在于，包括左直线步进电机、右直线步进电机、左传动螺母、右传动螺母、左滑块、右滑块、左缝片、右缝片、导轨、左起始光耦、右起始光耦、防撞光耦、防撞挡片、左挡片、右挡片、电控单元及基座； 所述左直线步进电机、右直线步进电机和导轨固定安装于所述基座上； 所述左传动螺母及所述左挡片固定连接于所述左滑块的一侧，所述左缝片固定连接于所述左滑块的另一侧，所述左直线步进电机驱动所述左传动螺母作直线运动，所述左传动螺母带动所述左滑块在所述导轨上作直线运动，所述左缝片、左滑块、左传动螺母及左挡片构成第一刚体，所述左直线步进电机驱动所述第一刚体在所述导轨上作直线运动； 所述右传动螺母及所述右挡片固定连接于所述右滑块的一侧，所述右缝片固定连接于所述右滑块的另一侧，所述右直线步进电机驱动所述右传动螺母作直线运动，所述右传动螺母带动所述右滑块在所述导轨上作直线运动，所述右缝片、右滑块、右传动螺母及右挡片构成第二刚体，所述右直线步进电机驱动所述第二刚体在所述导轨上作直线运动； 若所述第一刚体处于左起始位置时，所述左挡片触发所述左起始光耦，所述电控单元控制所述左直线步进电机停止运转；若所述第二刚体处于右起始位置时，所述右挡片触发所述右起始光耦，所述电控单元将控制所述右直线步进电机停止运转；若所述左缝片和所述右缝片之间的缝宽处于设定的最小缝宽时，所述防撞挡片触发所述防撞光耦，所述电控单元控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机停止运转； 所述电控单元还用于根据上位机系统发出狭缝位置、缝宽控制指令检测所述左起始光耦和所述右起始光耦状态的触发状态，当所述左起始光耦和所述右起始光耦处于被触发状态时，所述电控单元控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机分别驱动所述左传动螺母和所述右传动螺母运动，并带动所述左缝片和所述右缝片在所述导轨上作直线运动，直至所述左缝片和所述右缝片到达预定位置； 当所述左起始光耦和所述右起始光耦处于未被触发状态时，所述电控单元控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机分别驱动所述左传动螺母和所述右传动螺母运动，并带动所述左缝片和右缝片在导轨上作直线运动，直至所述左缝片和所述右缝片分别到达左起始位置和右起始位置，所述电控单元再控制所述左直线步进电机和所述右直线步进电机驱动所述左缝片和所述右缝片到达预定位置。
2.一种电动狭缝装置控制系统，其特征在于，包括权利要求1所述电动狭缝装置及所述上位机系统，所述电动狭缝装置电性连接于所述上位机系统，所述上位机系统用于向所述电控单元发出狭缝位置、缝宽控制指令，所述上位机系统还用于根据所述狭缝位置、缝宽输入值计算得出所述左缝片和所述右缝片位置。
【文档编号】G01N21/01GK203798720SQ201320859328
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】昌剑, 张运海, 杨皓旻 申请人:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所