专利名称：二维激光引导系统的激光头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光头，尤其涉及一种二维激光引导系统的激光头。
背景技术：
自动车辆引导系统，如无人搬运车的引导方式主要有电磁感应引导、激光引导和磁铁陀螺引导等方式，其中由于激光引导技术的技术水平先进，目前以激光引导方式发展最快。这种激光引导的搬运车可以不在人监督的情况下完成物体的搬运，可以由人设置各种二维的函数曲线，搬运车即能按照这些曲线运行，或者，人只要在第一次搬运时引导搬运车完成一次学习，搬运车就会自动完成剩下的任务。自动搬运车就是靠发射头发射激光束，然后按受由四周已定位的定向同轴反射条反射回的激光束。并通过计算机来计算自己的位置和平面倾角，以此对照已确定的运行曲线，计算出运动的方向，实现自动搬运。
由于光学系统的安装精度要求非常严格，否则会影响到整个系统的运动座标和平面倾角的测量精度。安装精度有45度反射镜的角度精度、激光发射管发出的激光束对于旋转轴的平行偏离精度和偏斜精度，其中与旋转轴的偏斜精度是最为重要的。如果完全靠激光头的制作和安装来保证以上精度是相当困难的。如以前，所述二维激光引导系统的激光发射管与接受管一般是分开设立的，接受管设于旋转透镜的正下方，而发射管设于所述接受管的上方的左侧或右侧，并在该发射管的激光发射方向的正前方设置一反射镜将发射管的发射的激光反射成垂直光束。但是，这种方案由于反射镜的放置位置及角度安装要求精度高，极易导致误差，且不易校正。
还有另一种方案是发射管与接受管位置与上述相反在发射管的正上方安装一大反射镜，并在大反射镜的中部设有一小的开口，使发射管发射的光通过该开口发射到旋转反射镜，接受的光线通过该大反射镜反射给接受管前的透镜再聚焦至接受管，这样的装置由于接受管设置于侧向，造成装置的体积较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发射管与接受管做成一体化的激光头，从而简化了光路及元件的位置安置，并便于安装。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种二维激光引导系统的激光头，包括角度编码器、发射管、接受管、旋转反射镜，所述发射管与接受管安装在一起成为一个一体化部件，一体化部件的上方安装一直径为20-40毫米的大透镜，大透镜的中央有一个5-10毫米的孔，发射光线可穿过该孔发射出去，所述大透镜的聚焦点偏离旋转轴心，落在接受管的晶片上。
本发明的优点是1、发射管与接受管制成一体，方向相同仅中心位置偏离10mm左右，体积小，易于制作。2、发射管易安装得与旋转轴线同线，测试误差小。3、接受管接受到反射光线的聚焦透镜有效面积较大，灵敏度高。
图1是本发明的二维激光引导系统的激光头示意图。
具体实施例方式
如图1所示本发明的激光头包括角度编码器1、发射管2、接受管3、旋转反射镜4。所述发射管2与接受管3安装在一起成为一个一体化部件，且安装在旋转轴最下方的圈状角度编码器1的中央，所述发射管2装在一体化部件的中央，接受管3安装在紧靠发射管2的旁边。一体化部件的上方安装一直径为20-40毫米的大透镜5，大透镜5的中央有一个5-10毫米的孔51，发射光线穿过该孔发射出去。所述的旋转反射镜4与地平成45度角，将垂直向上发射的激光转变为旋转的水平的激光，同时将接受至的水平反射激光，转变为垂直向下的激光。在本具体实施例中所述的大透镜为30毫米，所述的孔51为6毫米。
激光发射管发出的激光严格地沿着旋转轴线向上射出，射在与旋转轴成45度的反射镜面上，通过透光孔以与地面平行的旋转激光射出，同样物体的反射激光光线，也通过透光孔、反射镜射到了大透镜上，由于该透镜是更大的透镜的切割下来的一部分(偏心切割)所以其聚焦点可以偏离中央的旋转轴心，而落在偏心的接受管的晶片上。
所述的激光发射采用630纳米波长的红光，可达到50毫瓦的发光功率，由于采用了旋转才可能发光的控制方法，所以对于万一射到人的眼睛(及其瞬间照射)里是相当安全的。
所述接受管采用光敏二极管，响应的主光波长峰段包括630纳米的发射激光，响应时间在200纳秒以内。
权利要求
1.一种二维激光引导系统的激光头，包括角度编码器(1)、发射管(2)、接受管(3)、旋转反射镜(4)，其特征于，所述发射管(2)与接受管(3)安装在一起成为一个一体化部件，一体化部件的上方安装一直径为20-40毫米的大透镜(5)，大透镜(5)的中央有一个5-10毫米的孔(51)，发射光线可穿过该孔发射出去，所述大透镜的聚焦点偏离旋转轴心，落在接受管的晶片上。
2.所述发射管(2)装在一体化部件的中央，接受管(3)安装在紧靠发射管(2)的旁边，
3.根据权利要求1所述的二维激光引导系统的激光头，其特征在于，所述大透镜(5)是更大的透镜的偏心切割下来的一部分。
4.根据权利要求1所述的二维激光引导系统的激光头，其特征在于，所述的大透镜(5)直径为30毫米。
5.根据权利要求1所述的二维激光引导系统的激光头，其特征在于，所述的孔(51)直径为6毫米。
全文摘要
本发明提供一种二维激光引导系统的激光头，包括角度编码器、发射管、接受管、旋转反射镜，所述发射管与接受管安装在一起成为一个一体化部件，一体化部件的上方安装一直径为20－40毫米的大透镜，大透镜的中央有一个5－10毫米的孔，发射光线可穿过该孔发射出去，所述大透镜的聚焦点偏离旋转轴心，落在接受管的晶片上。本发明的优点是1.发射管与接受管制成一体，方向相同仅中心位置偏离10mm左右，体积小，易于制作。2.发射管易安装得与旋转轴线同线，测试误差小。3.接受管接受到反射光线的聚焦透镜有效面积较大，灵敏度高。
文档编号G01S17/88GK1564020SQ20041001721
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者朱耀亮, 陈家祥, 陈虹, 王渝南, 姜鼎稿 申请人:上海富洋科技发展有限公司