一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台的制作方法

本实用新型涉及光电子领域，特别涉及一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台。

背景技术：

光电子学是由光学和电子学相结合而形成的新技术学科，主要研究领域为光-电、电-光转换、光学传输以及信号处理和信息存储等，其关键是光电子器件。光电子器件主要有作为信息载体的光源(半导体发光二极管、半导体激光器等)、辐射探测器(各种光-电和光-光转换器)、控制与处理用的元器件、光学纤维以及各种显示显像器件。光电子学实验主要包括对光电子元件或由诸多光电子元件构成的光电子系统进行性能测试、对光电子学现象进行实验分析等内容。其中一些实验需要在无光环境下进行，而暗箱，又称黑箱，因其能隔绝外界光线提供无光环境而成为某些光电子学实验所必要的设备。在现有的大多数技术中，暗箱扮演的只是一个提供无光环境的角色。其外形与一般箱子无异，尺寸由实验人员根据索要进行的实验来确定。

现有技术存在一些缺点：

首先，目前进行实验的暗箱的功能只是提供一个无光环境，这就导致了在进行某些实验时，除了最开始的准备工作外(比如光电子器件的固定安装、检验设备的调试)，实验人员必须频繁的开合暗箱已进行所需的实验操作(比如改变光电子器件的位置与姿态)，打断实验的连续性，开合暗箱造成的震动与漏光也可能会对实验结果产生干扰。

第二，进行某些光电子学实验时还需要一些具有危险性的设备(比如放射源)，通过手工操作必然会对实验人员的身体健康造成巨大的损害。其次，某些设备的价格也十分高昂，实验人员手工操作难免存在失误，这会造成巨大的经济损失。

第三，若某些光电子学实验元件需要满足较高的位置精度要求后才能使用，而手工操作误差较大，不易满足精度要求，费时费力，加大实验难度与实验成本。

第四，目前实验用到暗箱的外形尺寸均系实验人员根据实验需求设计，进行完一项实验后，其尺寸可能不能满足之后实验的要求，不能继续使用，造成了巨大的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台，该光电子暗箱实验平台通过多种运动方式的运动轨迹模块带动光电子器件做出相应动作，以自动化地机械运动替代实验人员的手工操作，具有结构简单、省时高效、自动化高、安全性及系统稳定性好的特点。

本实用新型提供了一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台,包括暗箱本体以及与所述暗箱本体相连的旋转前门；所述暗箱本体内部设有容置腔体，所述容置腔体上下分层设置，所述容置腔体包括设于上层的暗箱实验空间以及设于下层的电控部件安装空间；所述电控部件安装空间内设置有相互连接的控制模块以及电源模块，所述暗箱实验空间内设置有光学平台以及搭设于所述光学平台上供于带动光电子器件作对应轨迹运动的运动轨迹模块，所述控制模块与所述运动轨迹模块相连接，以通过所述控制模块驱动所述运动轨迹模块带动对应的所述光电子器件做出相应的轨迹运动。

优选地，所述运动轨迹模块为单向直线运动模块、对向运动模块、曲线运动模块中的任意一种或者至少两种的组合。

优选地，所述单向直线运动模块包括一承载底板，设置于所述承载底板一侧的驱动电机及联轴器，分别设于所述承载底板的承载面相对两端的固定座，跨接于两个所述固定座上的丝杆，所述丝杆的一端经由任意一所述固定座与所述联轴器相连接，两个所述固定座之间还设置有位于所述丝杆两侧的直线导轨，以及套设于所述丝杆上且与所述直线导轨滑动连接的滑块，以供所述滑块带动光电子器件作直线运动。

优选地，所述对向运动模块包括一承载底板，设置于所述承载底板一侧的驱动电机及联轴器，分别设于所述承载底板的承载面相对两端的固定座，跨接于两个所述固定座上的丝杆组件，所述丝杆组件包括一体式的左旋丝杆和所述右旋丝杆，所述左旋丝杆和所述右旋丝杆分别与对应端部的固定座相连接，且所述左旋丝杆的一端经由对应连接的所述固定座与所述联轴器相连接，两个所述固定座之间还设置有位于所述丝杆组件两侧的直线导轨，以及分别套设于所述左旋丝杆及右旋丝杆上的滑块，所述滑块与所述直线导轨滑动连接，以供两个所述滑块分别带动对应的光电子器件作对向运动。

优选地，所述暗箱实验空间内还设置有供于支撑所述光学平台的光学平台支撑板以及设于所述光学平台支撑板底部相对两侧的滑移件；所述电控部件安装空间的相对两侧还相对设置有围合立板以及设于两个所述围合立板顶部的抽拉导轨，所述抽拉导轨与所述滑移件相连接，以供所述光学平台支撑板沿所述抽拉导轨的导向方向抽拉至暗箱实验空间外。

优选地，两个所述围合立板的内部设有延伸至外部的散热通道，两个所述围合立板的对向面均设置有多个散热孔。

优选地，所述电控部件安装空间的背侧面上设置有多个接头固定孔。

优选地，所述电控部件安装空间的底面上还设置有接灰槽，所述接灰槽抽拉式设置于所述电控部件安装空间的底面上。

优选地，所述运动轨迹模块包括两个单向直线运动模块，所述光学平台上竖立设有与一所述单向直线运动模块相连接的连接板件，所述连接板件与单向直线运动模块的连接处设有一转动件，所述单向直线运动模块绕所述连接板件转动，以供调节所述单向直线运动模块与所述连接板件的夹角。

本实用新型所提供的一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台，该光电子暗箱实验平台可满足大多数光电子学实验的要求，在暗箱内的光学平台上设置了多种运动方式的运动轨迹模块带动光电子器件做出相应动作，以自动化地机械运动替代实验人员的手工操作，并且该运动轨迹模块为机械模块化设计，方便拆卸与组装，以适用于不同目的的实验，该运动轨迹模块受暗箱内置的控制模块监测与控制，运动精度高，可满足光电子学元件的位置精度与实验目的要求。光电子器件均被内部的运动轨迹模块夹持或固定，运动稳定性好，避免了手工操作可能造成的实验失误，解决了现有技术中存在的缺点。因此，该多功能自动化的光电子暗箱实验平台具有结构简单、省时高效、自动化高、安全性及系统稳定性好的特点。

附图说明

图1为本实用新型多功能自动化的光电子暗箱实验平台一实施例的结构示意图；

图2为图1中拆去暗箱顶盖的俯视图；

图3为本实用新型多功能自动化的光电子暗箱实验平台中单向直线运动模块的结构示意图；

图4为本实用新型多功能自动化的光电子暗箱实验平台中对向运动模块的结构示意图。

具体实施方式

为利于对本实用新型的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

图1为本实用新型多功能自动化的光电子暗箱实验平台一实施例的结构示意图，图2为图1中拆去暗箱顶盖的俯视图，图3为本实用新型多功能自动化的光电子暗箱实验平台中单向直线运动模块的结构示意图，图4为本实用新型多功能自动化的光电子暗箱实验平台中对向运动模块的结构示意图。结合图1至图4所示，本实用新型提供了一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台,包括暗箱本体10以及与所述暗箱本体10相连的旋转前门20。

所述暗箱本体10内部设有容置腔体，所述容置腔体上下分层设置，所述容置腔体包括设于上层的暗箱实验空间11以及设于下层的电控部件安装空间12。

所述电控部件安装空间12内设置有相互连接的控制模块121以及电源模块122。所述暗箱实验空间11内设置有光学平台111以及搭设于所述光学平台111上供于带动光电子器件作对应轨迹运动的运动轨迹模块112，所述控制模块121与所述运动轨迹模块112相连接，以通过所述控制模块121驱动所述运动轨迹模块112带动对应的所述光电子器件做出相应的轨迹运动。

进一步地，所述运动轨迹模块112为单向直线运动模块30、对向运动模块40、曲线运动模块中的任意一种或者至少两种的组合。

所述单向直线运动模块30包括一承载底板31，设置于所述承载底板31一侧的驱动电机32及联轴器33，分别设于所述承载底板31的承载面相对两端的固定座34，跨接于两个所述固定座34上的丝杆35，所述丝杆35的一端经由任意一所述固定座34与所述联轴器33相连接，两个所述固定座34之间还设置有位于所述丝杆35两侧的直线导轨36，以及套设于所述丝杆35上且与所述直线导轨36滑动连接的滑块37，以供所述滑块37带动光电子器件作直线运动。

所述对向运动模块40包括一承载底板41，设置于所述承载底板41一侧的驱动电机42及联轴器43，分别设于所述承载底板41的承载面相对两端的固定座44，跨接于两个所述固定座44上的丝杆组件，所述丝杆组件包括一体式的左旋丝杆451和所述右旋丝杆452，所述左旋丝杆451和所述右旋丝杆452分别与对应端部的固定座44相连接，且所述左旋丝杆451的一端经由对应连接的所述固定座44与所述联轴器43相连接，两个所述固定座44之间还设置有位于所述丝杆组件两侧的直线导轨46，以及分别套设于所述左旋丝杆451及右旋丝杆上的滑块47，所述滑块47与所述直线导轨46滑动连接，以供两个所述滑块47分别带动对应的光电子器件作对向运动。

需提起注意的是，在实际应用中，所述暗箱实验空间11内还设置有供于支撑所述光学平台111的光学平台支撑板50以及设于所述光学平台支撑板50底部相对两侧的滑移件51。所述电控部件安装空间12的相对两侧还相对设置有围合立板123以及设于两个所述围合立板123顶部的抽拉导轨124，所述抽拉导轨124与所述滑移件51相连接，以供所述光学平台支撑板50沿所述抽拉导轨124的导向方向抽拉至暗箱实验空间11外。

进一步地，两个所述围合立板123的内部设有延伸至外部的散热通道，两个所述围合立板的对向面均设置有多个散热孔。更进一步地，所述电控部件安装空间12的背侧面上设置有多个接头固定孔125，该接头固定孔上安装对应的接头，通过接头连接外部仪器以及内部的光电子元器件。更进一步地，所述电控部件安装空间12的背侧面上设置有多个散热孔125。

本实施例中，所述电控部件安装空间12的底面上还设置有接灰槽，所述接灰槽抽拉式设置于所述电控部件安装空间12的底面上。

作为一优选地实施方式，参阅图1所示，所述运动轨迹模块112包括两个单向直线运动模块30，所述光学平台111上竖立设有与其中的一单向直线运动模块30相连接的连接板件60，所述连接板件60与单向直线运动模块30的连接处设有一转动件，所述单向直线运动模块30绕所述连接板件60转动，以供调节所述单向直线运动模块30与所述连接板件60的夹角。另一个单向直线运动模块30间隔设于连接板件60的一侧，作为一优选的实施方式，该单向直线运动模块30上设有位置检测结构，将直线模组的滑块与光栅尺读数头连接，当滑块在电机的带动下运动时，光栅尺读数头跟着滑块运动，以检测滑块上固定的光电子器件的实际位置。

以下对本实用新型提供的一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台的具体应用细节进行详细说明。

本实用新型提供了一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台，由暗箱本体10以及与所述暗箱本体10相连的旋转前门20组成，该旋转前面20通过左右翻转的方式打开或闭合。在暗箱本体10内部设有容置腔体，该容置腔体上下分层设置，容置腔体的上层为暗箱实验空间11，下层为电控部件安装空间12。电控部件安装空间12内设置有相互连接的控制模块121、电源模块122以及供于连接暗箱实验空间中运动轨迹模块和对应的电子器件的电路布线。暗箱实验空间11内设置有光学平台111以及搭设于所述光学平台111上供于带动光电子器件作对应轨迹运动的运动轨迹模块112，通过控制模块121与运动轨迹模块112相连接，实现控制模块121驱动运动轨迹模块112带动对应的所述光电子器件做出相应的轨迹运动。本新型将暗箱可提供无光环境的作用与暗箱实验空间的光学平台易于功能拓展的特性相结合，辅助以自动化控制设备与机械装置，实现了以自动化地机械运动替代实验人员的手工操作。具体地说，上层设置的光学平台111，用于布置光电子器件及运动轨迹模块112。光电子器件在机械方式运动的运动轨迹模块112的带动下，完成所需实验目的。光学平台111固定在光学平台支撑板50上，光学平台支撑板50底部左右两侧的滑移件51与围合立板123顶部的抽拉导轨124相连接，因此可将光学平台111大部分面积抽拉至暗箱本体10外部，以便于实验人员安装光电子器件及对应的运动轨迹模块。方案中的运动轨迹模块112按运动方式进行模块化设计，比如单向直线运动模块30、对向运动模块40以及曲线运动模块中的任意一种或者至少两种的组合，使用时根据实验中光电子器件所需的运动要求选择需要的模块组装后安装到暗箱内的光学平台111上，因此该暗箱实验平台功能可拓展。

本实用新型所提供的一种多功能自动化的光电子暗箱实验平台，该光电子暗箱实验平台可满足大多数光电子学实验的要求，在暗箱内的光学平台上设置了多种运动方式的运动轨迹模块带动光电子器件做出相应动作，以自动化地机械运动替代实验人员的手工操作，并且该运动轨迹模块为机械模块化设计，方便拆卸与组装，以适用于不同目的的实验，该运动轨迹模块受暗箱内置的控制模块监测与控制，运动精度高，可满足光电子学元件的位置精度与实验目的要求。光电子器件均被内部的运动轨迹模块夹持或固定，运动稳定性好，避免了手工操作可能造成的实验失误，解决了现有技术中存在的缺点。因此，该多功能自动化的光电子暗箱实验平台具有结构简单、省时高效、自动化高、安全性及系统稳定性好的特点。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。