一种玻璃块调平装置的制作方法

本发明涉及生物光学测量仪技术领域，特别涉及一种玻璃块调平装置。

背景技术：

生物光学测量仪中设置有一个玻璃块，用于反射测量光束，在使用前需要把玻璃块调整为水平状态，以保证测量结果准确。目前进行该玻璃块的调平，通常是手动进行的，调节效率低、耗时长，且调节精度低。因此，如果把玻璃块设置在一个可调平的电动调整座上，玻璃块连同电动调整座一起取出放入一个调平装置中进行自动调平，调平后整体取出放回生物光学测量仪中，即可进行测量，这样可以提高调节效率并确保调节精度。为实现该方案，需要寻求一种调平装置，能够实现电动调整座的自动调平，从而实现玻璃块的快速调平。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种玻璃块调平装置，能够实现玻璃块的快速调平，且调节精度高。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种玻璃块调平装置，包括机架，可转动地设置在机架顶部的电动调整座，竖直设置在机架内、用于驱动电动调整座转动的电机，激光二极管，准直镜，光强探测器，以及控制装置；需调平的玻璃块固定在电动调整座的顶部，电动调整座的顶部的水平度可电动调节，所述准直镜水平地沿径向正对玻璃块的侧壁设置，所述激光二极管发出的激光通过光纤输入准直镜，从玻璃块反射的激光返回准直镜后通过光纤输送到光强探测器，所述电机、激光二极管、光强探测器、电动调整座均与控制装置电性连接。

所述的玻璃块调平装置中，所述电动调整座包括载物平台和设置在载物平台上表面的调整架；调整架包括通过球铰链连接的上架板和下架板，下架板可拆卸地固定在载物平台上、且朝上设置有两个调整螺丝，上架板承托在两个调整螺丝上端，球铰链和两个调整螺丝呈三角分布；载物平台下侧设置有两个调整电机，该两个调整电机分别用于调节两个调整螺丝的上伸长度；需调平的玻璃块固定在上架板的上表面。

所述的玻璃块调平装置中，所述下架板上设置有两个螺套，两个调整螺丝分别设置在两个螺套中且与螺套螺纹连接，两个调整电机分别用于驱动两个调整螺丝转动实现调整螺丝的伸缩。

所述的玻璃块调平装置中，所述调整螺丝自下往上地沿轴向开设有一个滑孔，滑孔的横截面非圆形，调整电机的转轴与滑孔相适应、并可上下滑动地插置于滑孔中。

所述的玻璃块调平装置中，所述调整螺丝的上端为半球形，上架板对应调整螺丝的位置可拆卸地设置有托块，托块的底部设置有与调整螺丝上端相适应的球面槽，调整螺丝的上端伸入该球面槽中。

所述的玻璃块调平装置中，所述载物平台下侧设置有轴套，并通过该轴套套设在所述电机的转轴上，轴套与电机的转轴通过若干锁紧螺丝锁定。

所述的玻璃块调平装置中，两个调整电机相对于电机的转轴对称设置。

所述的玻璃块调平装置中，所述机架顶部可拆卸地设置有一个固定圆筒，该固定圆筒与所述电机的转轴同轴设置，所述调整电机伸入固定圆筒内；固定圆筒的内周面上设置有四个环形凹槽，每个环形凹槽内设置有一个环形电轨，每个调整电机的外表面设置有两个分别用于输入、输出电流的电刷块，四个电刷块分别与四个环形电轨滑动连接；四个环形电轨分别与控制装置电性连接。

所述的玻璃块调平装置中，所述固定圆筒由两个半圆筒铰接而成，半圆筒上设置有耳片，耳片与机架顶部螺钉连接。

所述的玻璃块调平装置中，所述环形电轨由两个分别设置在两个半圆筒上的半环形轨组成，两个半环形轨的与半圆筒自由端相对应的一端分别设置有楔形凹口和楔形凸起，两个半圆筒闭合时楔形凸起插入楔形凹口中。

有益效果：

本发明提供了一种玻璃块调平装置，利用电机驱动电动调整座转动，转动过程中由控制装置控制电动调整座进行其顶部的水平度调节，调节过程中玻璃块的侧面反射的激光强度会被光强探测器识别，当每个侧面旋转到正对准则镜的位置时光强探测器均探测到一个最强的能力值时，表明每个侧面正对准直镜时均与水平的激光束垂直，此时玻璃块水平，对比人工调节的方式，该过程的耗时短，调节精度高。可见，该装置能够实现玻璃块的快速调平，且调节精度高。

附图说明

图1为本发明提供的玻璃块调平装置的结构示意图。

图2为本发明提供的玻璃块调平装置中，电动调整座的结构示意图。

图3为图2中s部分的放大图。

图4为本发明提供的玻璃块调平装置中，电动调整座的立体图。

图5为本发明提供的玻璃块调平装置中，固定圆筒的结构示意图。

图6为本发明提供的玻璃块调平装置中，环形电轨的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种玻璃块调平装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-6，本发明提供的一种玻璃块调平装置，包括机架1，可转动地设置在机架顶部的电动调整座2，竖直设置在机架内、用于驱动电动调整座转动的电机3，激光二极管4，准直镜5，光强探测器6，以及控制装置7；需调平的玻璃块90固定在电动调整座2的顶部，电动调整座的顶部的水平度可电动调节，所述准直镜5水平地沿径向（此处的径向是指相对于电动调整座旋转中心线的径向，即电机3的转轴3.1的径向）正对玻璃块的侧壁设置，所述激光二极管4发出的激光通过光纤输入准直镜，从玻璃块反射的激光返回准直镜后通过光纤输送到光强探测器6（图1中箭头的方向为激光的传输方向），所述电机、激光二极管、光强探测器、电动调整座均与控制装置电性连接。

该装置的工作过程如下：把玻璃块连同电动调整座从生物光学测量仪中取出，安装在机架顶部，然后由控制装置控制进行自动调平；调平过程中，激光二极管发出的激光通过准直镜照射向玻璃块的侧壁，电机驱动电动调整座旋转，当玻璃块的某个侧壁转动至正对准直镜的位置时，控制电动调整座进行其顶部水平度的调节，直到从该侧壁反射的光的光强最强，然后转动至下一个侧壁正对准直镜，按照上述方法进行调节，当所有侧壁完成一次调节为一个周期，一般采用上述方法进行几个周期的调节后，能够使所有侧壁的反射光强达到最大值，且所有侧面的反射光强均基本相等，此时说明各个侧面转动至正对准直镜时均与水平的光束垂直，即玻璃块已经处于水平位置，调平过程无需人工参与；最后把调平的玻璃块连同电动调整座取出放回生物光学测量仪即可。对比人工调平的方式，该调平过程耗时短、调节精度高。可见，该装置能够实现玻璃块的快速调平，且调节精度高。

其中，所述控制装置主要包括单片机、plc控制器和相应的控制电路。

具体的，见图2-4，所述电动调整座2包括载物平台2.1和设置在载物平台上表面的调整架2.2；调整架包括通过球铰链2.2c连接的上架板2.2a和下架板2.2b，下架板可拆卸地固定在载物平台上、且朝上设置有两个调整螺丝2.2d，上架板承托在两个调整螺丝上端，球铰链和两个调整螺丝呈三角分布（因为三点决定一个平面）；载物平台2.1下侧设置有两个调整电机2.3，该两个调整电机分别用于调节两个调整螺丝的上伸长度；需调平的玻璃块90固定在上架板的上表面。

由于三点能够决定一个平面，当通过两个调整电机调节调整螺丝的上伸长度时，能够改变上架板的角度，从而调节上架板的水平度，由于玻璃块固定在上架板上，因此实现了玻璃块的水平度调节。而采用球铰链连接两个架板，可保证当两个调整螺丝的伸出长度存在差异时上架板能够始终抵在两个调节螺丝上端，确保调节螺丝的伸缩始终能够使上架板发生相应的位置变化，提高调节的可靠性。本实施例中，下架板2.2b通过螺钉固定在载物平台2.1上，如图2所示。载物平台、上架板和下架板的形状均中心对称。

进一步的，所述下架板2.2b上设置有两个螺套2.2e，两个调整螺丝2.2d分别设置在两个螺套中且与螺套螺纹连接，两个调整电机2.3分别用于驱动两个调整螺丝转动实现调整螺丝的伸缩。该螺套优选为与载物平台螺纹连接，可进行更换，且该螺套下端为凸出上架板底部的法兰部，载物平台2.1上开设有对法兰部2.2e1进行定位的定位槽，法兰部插入定位槽内，如图2、3所示，可对下架板的周向进行定位，防止下架板与载物平台之间在工作过程中发生相对转动。

本实施例中，所述调整螺丝2.2d自下往上地沿轴向开设有一个滑孔2.2d1，滑孔的横截面非圆形，调整电机2.3的转轴2.3a与滑孔相适应、并可上下滑动地插置于滑孔中。当转轴2.3a带动调整螺丝转动时，调整螺丝会上下移动，而由于滑孔的存在，转轴2.3a不会阻碍调整螺丝的移动。滑孔的横截面具体可为椭圆形、半圆形、多变形或其他能够防止转轴2.3a与滑孔发生相对转动的形状。

较优的，所述调整螺丝2.2d的上端为半球形，上架板2.2a对应调整螺丝的位置可拆卸地设置有托块2.2f，托块的底部设置有与调整螺丝上端相适应的球面槽，调整螺丝的上端伸入该球面槽中。通过球面槽对调整螺丝的上端有一定的卡接作用，可防止上架板发生水平转动，而且球面槽和半球形的调整螺丝端部之间的配合可降低磨损速度，提高使用寿命。托块优选为可拆卸的，磨损严重时可进行更换，保证调节效果。

进一步的，所述载物平台2.1下侧设置有轴套2.1a，并通过该轴套套设在所述电机3的转轴3.1上，轴套与电机的转轴通过若干锁紧螺丝2.1b锁定。安装电动调整座2时，只需要把轴套套入电机的转轴并锁定好即可，取出时，只需要松开锁紧螺丝，装拆方便。

优选的，两个调整电机2.3相对于电机的转轴3.1对称设置。防止电动调整座2质心偏移过大，当电动调整座2转动时，不会因为质心偏移过大而对转轴3.1产生周期性的大侧向力，避免电机3由于该侧向力而损坏。调整电机2.3可通过螺钉固定在载物平台底部。

本实施例中，见图1、2、5，所述机架1顶部可拆卸地设置有一个固定圆筒8，该固定圆筒与所述电机的转轴3.1同轴设置，所述调整电机2.3伸入固定圆筒内；固定圆筒的内周面上设置有四个环形凹槽8.1，每个环形凹槽内设置有一个环形电轨8.2，每个调整电机的外表面设置有两个分别用于输入、输出电流的电刷块2.3b，四个电刷块分别与四个环形电轨滑动连接；四个环形电轨分别与控制装置电性连接。控制装置向环形电轨供电，调整电机在转动过程中通过电刷块从环形电轨上取电，因此可保证电动调整座2能够自由转动，避免了绕线的问题。

进一步的，见图5，所述固定圆筒8由两个半圆筒8.3铰接而成，半圆筒上设置有耳片8.4，耳片与机架1顶部螺钉连接。由于电刷块与环形凹槽8.1卡接，会阻碍电动调整座2的安装和取出，因此，设置为两个半圆筒铰接的形式，可在安装好电动调整座2后再安装固定圆筒8，取出安装好电动调整座2前先拆下固定圆筒8，解决了电动调整座2难以装拆的问题。

优选的，见图6，所述环形电轨8.2由两个分别设置在两个半圆筒8.3上的半环形轨8.2a组成，两个半环形轨的与半圆筒自由端相对应的一端分别设置有楔形凹口8.2b和楔形凸起8.2c，两个半圆筒闭合时楔形凸起插入楔形凹口中。由于两个半圆筒8.3铰接，需要进行开合，因此两个半环形轨的端部之间在闭合后可能接触不良而造成断路，此处通过楔形凹口8.2b和楔形凸起8.2c的配合，可保证接触良好，防止因为接触不良而断路。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。