防水型切割刀片定位感测光纤装置的制作方法

本实用新型涉及光纤探测领域，具体而言涉及一种防水型切割刀片定位感测光纤装置。

背景技术：

在机械加工过程中，切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升，如何精确定位切割刀片的位置，是提高切割精度的关键。

技术实现要素：

本实用新型提出一种防水型切割刀片定位感测光纤装置，该定位感测光纤装置可以精确定位切割刀片的具体位置，实时追踪，提高切割精度。

为达成上述目的，本实用新型提出一种防水型切割刀片定位感测光纤装置，所述

定位感测光纤装置包括固定基座、发射光纤、第一透镜组、第二透镜组、第一棱镜、第二棱镜、接收光纤、光纤传感器；

所述固定基座上设置有贯穿其纵长方向的第一内孔和第二内孔，第一内孔和第二内孔互相平行，且位于同一个竖直面内；

所述第一内孔和第二内孔的其中一端所处的固定基座端面被定义成工作端面，第一内孔和第二内孔均与工作端面垂直；

所述工作端面上设置有长方形凹槽，该凹槽位于所述第一内孔和第二内孔之间；

所述第一透镜组安装在第一内孔临近工作端面的一端，其远离工作端面的一侧连接有发射光纤，发射光纤经由第一内孔远离工作端面的一端延伸出第一内孔，与光纤传感器的光发射端连接；

所述第二透镜组安装在第二内孔临近工作端面的一段，其远离工作端面的一侧连接有接收光纤，接收光纤经由第二内孔远离工作端面的一端延伸出第二内孔，与光纤传感器的光接收端连接；

所述第一棱镜安装在工作端面上，覆盖在第一内孔上，第一棱镜与工作端面垂直的剖面为一等腰直角三角形，该等腰直角三角形的其中一条直角边紧贴第一透镜组，另一条直角边与工作端面垂直，其斜边位于两条直角边远离第二内孔的一侧；

所述第二棱镜安装在工作端面上，覆盖在第二内孔上，第二棱镜与工作端面垂直的剖面为一等腰直角三角形，该等腰直角三角形的其中一条直角边紧贴第二透镜组，另一条直角边与工作端面垂直，其斜边位于两条直角边远离第一内孔的一侧。

进一步的实施例中，所述第一透镜组具有共光轴的M个透镜，第一透镜组被设置成能够将发射光纤传输过来的光线扩束后耦合至第一棱镜中，扩束后的光线为一均匀的光斑；

其中，M为正整数。

进一步的实施例中，所述第二透镜组具有共光轴的N个透镜，第二透镜组被设置成能够将第二棱镜传输过来的光线聚焦后耦合至接收光纤中；

其中，N为正整数。

进一步的实施例中，所述第一棱镜与固定基座之间的间隙填充有密封胶；

所述第二棱镜与固定基座之间的间隙填充有密封胶。

进一步的实施例中，所述密封胶采用透明密封胶。

进一步的实施例中，所述固定基座上还设置有两个贯穿孔，这两个贯穿孔均平行于工作端面。

进一步的实施例中，所述工作端面上设置有第一卡槽和第二卡槽，第一棱镜嵌入在第一卡槽内，第二棱镜嵌入在第二卡槽内；第一棱镜和第二棱镜均凸出于工作端面；

所述第一内孔的一端位于第一卡槽的底面中心；

所述第二内孔的一端位于第二卡槽的底面中心。

进一步的实施例中，所述工作端面上固定安装有凸出于工作端面的第一卡座和第二卡座，第一棱镜嵌入在第一卡座内，第二棱镜嵌入在第二卡座内；

所述第一卡座与工作端面接触的一侧设置有第一开孔，第一开孔位于第一透镜组的一端，第一开孔的面积大于第一透镜组的横截面；

所述第二卡座与工作端面接触的一侧设置有第二开孔，第二开孔位于第二透镜组的一端，第二开孔的面积大于第二透镜组的横截面。

由以上本实用新型的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

能够实现实时、精确定位切割刀片，提高切割精度。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的防水型切割刀片定位感测光纤装置的结构示意图。

图2是本实用新型的防水型切割刀片定位感测光纤装置的光束传输示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1所示，本实用新型提供一种防水型切割刀片定位感测光纤装置，该防水型切割刀片定位感测光纤装置包括固定基座1、发射光纤2、第一透镜组 4、第二透镜组5、第一棱镜6、第二棱镜7、接收光纤3、光纤传感器8。

固定基座1上设置有贯穿其纵长方向的第一内孔101和第二内孔102，第一内孔101和第二内孔102互相平行，且位于同一个竖直面内。

第一内孔101和第二内孔102的其中一端所处的固定基座端面被定义成工作端面，第一内孔101和第二内孔102均与工作端面垂直。

工作端面上设置有长方形凹槽103，该凹槽103位于第一内孔101和第二内孔102之间，该凹槽作为定位感测的检测区域，切割刀片能够进入该凹槽。

第一透镜组4安装在第一内孔101临近工作端面的一端，其远离工作端面的一侧连接有发射光纤2，发射光纤2经由第一内孔101远离工作端面的一端延伸出第一内孔101，与光纤传感器8的光发射端连接。

第二透镜组5安装在第二内孔102临近工作端面的一段，其远离工作端面的一侧连接有接收光纤3，接收光纤3经由第二内孔102远离工作端面的一端延伸出第二内孔102，与光纤传感器8的光接收端连接。

第一棱镜6安装在工作端面上，覆盖在第一内孔101上，第一棱镜6与工作端面垂直的剖面为一等腰直角三角形，该等腰直角三角形的其中一条直角边紧贴第一透镜组4，另一条直角边与工作端面垂直，其斜边位于两条直角边远离第二内孔102的一侧。

第二棱镜7安装在工作端面上，覆盖在第二内孔102上，第二棱镜7与工作端面垂直的剖面为一等腰直角三角形，该等腰直角三角形的其中一条直角边紧贴第二透镜组5，另一条直角边与工作端面垂直，其斜边位于两条直角边远离第一内孔101的一侧。

关于第一棱镜6和第二棱镜7的安装方式，我们在工作端面上设置有第一卡槽和第二卡槽，第一棱镜6嵌入在第一卡槽内，第二棱镜7嵌入在第二卡槽内，第一棱镜6和第二棱镜7均凸出于工作端面，从而将第一棱镜6和第二棱镜7固定在工作端面上。在此情形下，第一内孔101的一端位于第一卡槽的底面中心，第二内孔102的一端位于第二卡槽的底面中心。

另外，也可以设置凸出于工作端面的两个卡座，再将第一棱镜6和第二棱镜7分别固定在这两个卡座内，这两个卡座的底部均设有开孔，开孔面积分别大于第一透镜组4和第二透镜组5的横截面，确保光线可以从第一透镜组4无障碍耦合进第一棱镜6，以及从第二棱镜7无障碍耦合进第二透镜组5。

第一透镜组4具有共光轴的M个透镜，第一透镜组4被设置成能够将发射光纤2传输过来的光线扩束后耦合至第一棱镜6中，扩束后的光线与发射光纤2 平行。其中，M为正整数。

第二透镜组5具有共光轴的N个透镜，第二透镜组5被设置成能够将第二棱镜7传输过来的光纤聚焦后耦合至接收光纤3中。其中，N为正整数。

结合图2，光纤传感器8发出的光束经发射光纤2传送至第一透镜组4，第一透镜组4将该光束扩束后形成一束均匀的光斑，经由第一棱镜6转角90°后射向第二棱镜7，第二棱镜7接收该光束后再转角90°使之进入第二透镜组5，第二透镜组5将接收到的光束聚焦并耦合进接收光纤3，接收光纤3将光束传输至光纤传感器8的接收端。由此在第一棱镜6和第二棱镜7之间形成了一幕光墙。

当切割机台的切割刀片向凹槽103方向前进时，切割刀片会遮挡部分由第一棱镜6射向第二棱镜7的光线，随着切割刀片的深入，遮挡的光线也越来越多，光纤传感器8的接收端所接收到的光线也越来越少，光纤传感器8的发射端和接收端的光强形成一个差值，我们通过计算这个差值的大小来计算切割刀片遮挡住的面积，从而计算出切割刀片的准确位置。

第一棱镜6与固定基座1之间的间隙填充有密封胶，第二棱镜7与固定基座1之间的间隙填充有密封胶，密封胶采用透明密封胶，在不影响光线穿透的情况下可以阻止外界的水汽、粉尘进入缝隙污染整个定位感测光纤装置，保证光路的完整性，实现稳定工作。

另外，固定基座1上还设置有两个贯穿孔9，这两个贯穿孔9均平行于工作端面，该定位感测光纤装置可以通过该贯穿孔固定在切割机台上。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。