一种光学膜视窗盖的制作方法

1.本发明涉及环境感知测量技术领域，尤其涉及一种光学膜视窗盖。


背景技术：

2.随着自动驾驶、无人机、舰等的兴起和发展，对环境感知测量技术和装备的需求日益增加，对其要求也越来越高。激光雷达、光学摄像头等是应用比较广泛的环境感知传感器。激光雷达、光学摄像头前端的视窗镜片如果被污染，例如覆盖泥浆、冰雾、高速撞击产生的昆虫残骸、鸟粪等，会造成环境感知测量信号失真，严重的情况可能会导致系统功能失效甚至伤害事故。
3.现有解决方案主要集中在防止视窗镜片被污染和视窗镜片清洗两个方面。比如采用疏水性或亲水性视窗镜片、视窗镜片高频振动抖落污染物、雨刮机械清扫、吹气喷水清洗等等，分别存在清扫视窗镜片时影响传感器工作、接触式擦洗损伤视窗镜片、视窗镜片表面残留水渍等问题，有的解决方案技术成熟度低、可靠性有待验证.因此，有必要另辟蹊径，寻找新的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明公开了一种光学膜视窗盖，旨在用可舍弃式光学膜作为视窗镜片，定期或人工智能切换光学膜即等于是更换视窗镜片，无须清洁保养，即可保持激光或光学传感器视界干净清楚。
5.如图1所示，所述一种光学膜视窗盖，包括压板、弹簧、螺钉、卷片手轮、光学膜、卷片电机转轴总成、堵头、信号轮轴、信号轮、计数传感器、长导轮、支撑轴、光学膜盒、退片手轮、活动支撑轴、支撑弹簧、壳体、堵盖、光学膜压环、勾手、垫圈、微型电动缸、传动带、短导轮。
6.进一步地，所述光学膜预装在光学膜盒内，光学膜盒则安装在支撑轴和活动支撑轴之间，并可转动。
7.进一步地，所述活动支撑轴可沿轴向移动，拉开活动支撑轴即可安装光学膜盒，松开后，在支撑弹簧的作用下，活动支撑轴复位并夹持住光学膜盒。
8.进一步地，抽出预装在光学膜盒内的光学膜，包围短导轮和长导轮，插入卷片电机转轴总成的槽口，转动卷片手轮即可完成光学膜安装。
9.进一步地，反向转动退片手轮，将用过的光学膜卷回光学膜盒内，拉开活动支撑轴，即可更换光学膜盒。
10.进一步地，工作时微型电动缸释放，勾手松开，弹簧力经垫圈传递到光学膜压环的两个凸耳上，进而将光学膜压靠在壳体的环形凸台上，形成平面线密封。
11.进一步地，更换光学膜时，微型电动缸收缩，安装于其上的勾手向后拉动光学膜压环的两个凸耳，松开光学膜，卷片电机转轴总成根据计数传感器反馈的数据卷动光学膜，并按预先设定的步长更换光学膜。
12.进一步地，所述卷片电机转轴总成转动，卷动光学膜，带动长导轮转动，并通过传动带驱动信号轮轴和信号轮转动，计数传感器感知信号轮的角度位移来控制光学膜的移动步长并计数。
13.综上所述，应用本发明所述一种光学膜视窗盖，具有如下的有益效果：本发明所述一种光学膜视窗盖，采用环保、模块化设计理念，应用成熟技术，产品结构简单可靠。
14.本发明所述一种光学膜视窗盖，一次安装可以使用十年以上，无需清洁，运行维护成本低。
15.本发明所述一种光学膜视窗盖，更换光学膜盒（预装光学膜）即可循环再用，符合循环经济发展趋势。
附图说明
16.图1是光学膜视窗盖爆炸图；图2是本发明的卷片机构剖面示意图；图3是本发明的光学膜压环结构示意图；图4是光学膜视窗盖剖面图a；图5是光学膜视窗盖剖面图b；图6是光学膜视窗盖剖面图c；附图标记说明：1、压板，2、弹簧，3、螺钉，4、卷片手轮，5、光学膜，6、卷片电机转轴总成，7、堵头，8、信号轮轴，9、信号轮，10、计数传感器，11、长导轮，12、支撑轴，13、光学膜盒，14、退片手轮，15、活动支撑轴，16、支撑弹簧，17、壳体，1701、环形凸台，18、堵盖，19、光学膜压环，1901、凸耳，20、勾手，21、垫圈，22、微型电动缸，23、传动带，24、短导轮。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，但并不构成对本发明保护范围的限制。为了更清楚的描述，做出如下说明：观察者面对附图2进行观察，观察者左侧设为左，观察者右侧设为右，观察者前方设为前，观察者后方设为后，观察者上面设为上，观察者下面设为下，应当指出文中的术语“前端”、“后端”、“左侧”“右侧”“中部”“上方”“下方”等指示方位或位置关系为基于附图所设的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述本发明，而不是指示或暗示所指的结构或零部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。
18.本发明中，一张光学膜是指一卷光学膜上的一个工作片段。参见图4，一张光学膜的长度等于壳体17上环形凸台1701的宽度加上两侧预留长度，两侧预留长度需要在样机验证阶段予以确定。
19.参见图1，本发明实施例公开了一种具光学膜视窗盖，包括压板1、弹簧2、螺钉3、卷片手轮4、光学膜5、卷片电机转轴总成6、堵头7、信号轮轴8、信号轮9、计数传感器10、长导轮11、支撑轴12、光学膜盒13、退片手轮14、活动支撑轴15、支撑弹簧16、壳体17、堵盖18、光学膜压环19、勾手20、垫圈21、微型电动缸22、传动带23、短导轮24。
20.具体地，参见图1、2，所述光学膜5安装和切换装置包括卷片手轮4、光学膜5、卷片
电机转轴总成6、长导轮11、支撑轴12、光学膜盒13、退片手轮14、活动支撑轴15、支撑弹簧16、壳体17、堵盖18、短导轮24。
21.优选地，所述光学膜5预装在光学膜盒13内，光学膜盒13则安装在支撑轴12和活动支撑轴15之间，并可转动。
22.作用：密闭的光学膜盒保护光学膜，防止污染或者刮擦光学膜。
23.优选地，所述活动支撑轴15可沿轴向移动，拉开活动支撑轴15即可安装光学膜盒13，松开后，在支撑弹簧16的作用下，活动支撑轴15复位并夹持住光学膜盒13。
24.作用：便于快速更换光学膜盒。
25.具体地，抽出预装在所述光学膜盒13内的光学膜5，包围短导轮24和长导轮11，插入卷片电机转轴总成6的槽口，转动卷片手轮4即可完成光学膜安装。
26.作用1：便于快速引导和安装光学膜；作用2：光学膜移动的同时带动长导轮转动，向外传递光学膜移动位移数据。
27.具体地，反向转动退片手轮14，将用过的光学膜5卷回光学膜盒13内，拉开活动支撑轴15，即可更换光学膜盒13。
28.作用：回卷用过的光学膜，更换新的光学膜盒。
29.具体地，参见图1、3、4、6，所述一种光学膜视窗盖光学膜压紧和松开装置包括压板1、弹簧2、螺钉3、光学膜压环19、勾手20、垫圈21、微型电动缸22。
30.优选地，光学膜压环19呈o型圈状，两侧一体制作出凸耳1901。
31.作用：凸耳作为光学膜压环施力点，可以压紧或拉开光学膜压环，进而达成压紧或松开光学膜。
32.优选地，光学膜压环19整体挂胶。
33.作用：增加与光学膜的线接触率以提高密封性。
34.具体地，工作时微型电动缸22释放，勾手20松开。由于螺钉3将压板1拧紧，弹簧2被压缩，弹簧力经垫圈21传递到光学膜压环19的两个凸耳1901上，进而将光学膜5压靠在壳体17的环形凸台1701上，形成平面线密封。
35.作用：密闭光学膜视窗盖内部空间，保持内部清洁。
36.具体地，更换光学膜5时，微型电动缸22收缩，安装于其上的勾手20向后拉动光学膜压环19的两个凸耳1901，松开光学膜5，卷片电机转轴总成6根据计数传感器10反馈的数据卷动光学膜5，并按预先设定的步长更换光学膜5。
37.作用：松开光学膜使之与壳体环形凸台接触面脱离，消除此处的滑动摩擦，一是防止拉坏光学膜，二是防止用过的光学膜表面的污染物、杂质被夹带进入滑动面，刮擦损伤环形凸台接触面和未使用的新光学膜表面。
38.具体地，参见图1、2、5，所述一种光学膜视窗盖光学膜计数装置包括光学膜5、堵头7、信号轮轴8、信号轮9、计数传感器10、长导轮11、传动带23。
39.具体地，所述卷片电机转轴总成6转动，卷动光学膜5，带动长导轮11转动，并通过传动带23驱动信号轮轴8和信号轮9转动，计数传感器10感知信号轮9的角度位移来控制光学膜5的移动步长并计数。
40.作用：准确控制每张光学膜的长度，记数已使用光学膜张数。
41.具体地，参见图1，所述堵头7和堵盖18，用来封堵壳体17上的工艺孔，且堵盖18上
开呼吸孔用来通气和排除水渍。
42.作用：保持光学膜视窗盖内部清洁，与外部呼吸通畅。
43.优选地，对于小尺寸的视窗，建议的光学膜厚度0.125到0.15mm，假设预装的光学膜卷成外径20mm、内径8mm的圆柱体，每一块光学膜长度为30mm，,则每卷光学膜可以近似分割为58到70张光学膜。
44.具体地，按有效利用率90%，每季度更换一次光学膜，不考虑周期外强制切换光学膜，每卷光学膜可使用约13到15年。
45.综上所述，本发明所述一种光学膜视窗盖，采用环保、模块化设计理念，应用成熟技术，产品结构简单可靠，一次安装可以使用十年以上，无需清洁，可循环再用，运行维护成本低。
46.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。