一种多路光开关同步快速切换控制系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及光学检测领域，具体是一种多路光开关同步快速切换控制系统。


背景技术：

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随着光学检测技术的发展，光学设计中的光路越来越复杂，光路开关的数量越来越多，同时对光开关的响应性能也要求更高。设计一种光开关控制系统用于同步控制多路光开关，设计一种以微型电机为主体的光路开关，能够快速响应控制系统的运动需求以及精确定位。
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现有光路开关的缺点：目前光路应用中有相当部分采用电磁铁作为光开关，缺点在于响应时间较长，使用寿命存在限制，所以在光路快速切换的系统中，电磁铁无法满足系统中的时间响应要求。
[0004]
现有光路开关控制系统的缺点：电磁铁的光开关控制方式较为简单，通过通用输入输出电路来控制光开关的开关，缺点在于无法监测到光开关在运动过程中的实时状态。


技术实现要素：

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本实用新型要解决的技术问题是提供一种多路光开关同步快速切换控制系统，使得多路光开关具有响应快、定位精确，同步性高的特点。
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本实用新型的技术方案为：
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一种多路光开关同步快速切换控制系统，包括有多轴运动控制器、多个光开关、以及设置于每个光开关上的位置传感器，所述的每个光开关上均设置有两个位置传感器，两个位置传感器分别为开启位置传感器和关闭位置传感器，每个光开关均包括有驱动电机和连接于驱动电机传动轴上的挡片，所述的挡片用于挡住激光光束，所述的每个光开关的驱动电机、每个光开关上的开启位置传感器和关闭位置传感器均与多轴运动控制器连接。
[0008]
所述的开启位置传感器和关闭位置传感器均为u型光电传感器，所述的光开关的挡片位于开启位置时，所述的光开关的挡片部分伸入到开启位置传感器的u型槽内、开启位置传感器感应到挡片信号，所述的光开关的挡片位于关闭位置时，所述的光开关的挡片部分伸入到关闭位置传感器的u型槽内、关闭位置传感器感应到挡片信号。
[0009]
所述的每个光开关驱动电机的控制端分别与多轴运动控制器对应的脉冲控制引脚连接。
[0010]
所述的每个光开关的开启位置传感器和关闭位置传感器的信号输出端集成于对应的光开关上，每个光开关的开启位置传感器和关闭位置传感器的信号输出端分别与多轴运动控制器对应的位置反馈引脚连接。
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所述的每个光开关的驱动电机均选用微型步进电机。
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本实用新型的优点：
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(1)、本实用新型采用微型电机作为光开关挡片的运动主体，通过驱动轴带动挡片进行快速运动，且运动过程中无噪音发出；
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(2)、本实用新型采用多轴运动控制器用于驱动多个微型电机的高速转动，以高速脉冲精确控制各路光开关的运动距离，并实时监控每个光开关挡片的位置信息，从而实现多路光开关之间的同步快速运动；
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(3)、本实用新型采用光电传感器监控光开关的开光两个状态位置，能够进一步确认光开关的动作完成度；
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(4)、本实用新型采用多轴运动控制器实时监控每个光开关的位置信息，可以提前将各路光开关进行打开关闭操作，而不用等到光开关完全打开关闭后才进行下一步动作，从而大大缩减了整个系统的光开关操作等待时间。
附图说明
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图1是本实用新型的结构原理图。
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图2是本实用新型的控制电路图，其中，a1为多轴运动控制器，motor1～motorn为微型步进电机的驱动接口，ref0～refn为每个光开关开启位置传感器和关闭位置传感器的接口，shuuter1～shuttern为系统中编号为1～n的光开关，stepper为光开关的微型步进电机，bk为挡片，sensor为u型光电传感器。
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图3是本实用新型的控制方法流程图。
具体实施方式
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下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]
见图1和图2，一种多路光开关同步快速切换控制系统，包括有多轴运动控制器a1、多个光开关、以及设置于每个光开关上的位置传感器，每个光开关上均集成有两个位置传感器，两个位置传感器为开启位置传感器和关闭位置传感器，每个光开关均包括有微型步进电机stepper和连接于微型步进电机传动轴上的挡片bk，挡片bk用于挡住激光光束，每个光开关微型步进电机stepper的控制端分别与多轴运动控制器a1对应的脉冲控制引脚连接,每个光开关的开启位置传感器和关闭位置传感器的信号输出端分别与多轴运动控制器a1对应的位置反馈引脚连接。
[0022]
其中，开启位置传感器和关闭位置传感器均为u型光电传感器sensor，光开关的挡片bk位于开启位置时，光开关的挡片bk部分伸入到开启位置传感器的u型槽内、开启位置传感器感应到挡片信号，光开关的挡片bk位于关闭位置时，光开关的挡片bk部分伸入到关闭位置传感器的u型槽内、关闭位置传感器感应到挡片信号。
[0023]
见图3，一种多路光开关同步快速切换控制系统的控制方法，具体包括有以下步骤：
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(1)、当多轴运动控制器收到其中一个光开关的打开指令时，多轴运动控制器首先根据关闭位置传感器的输出信号判定其相关联光开关是否关闭，当其相关联光开关全部关闭时，多轴运动控制器发送脉冲控制信号给当前接收打开命令的光开关的驱动电机，驱动电机带动挡片转动使得光开关打开；
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(2)、当其相关联光开关没有全部关闭时，多轴运动控制器根据发出的脉冲控制信号判定其它光开关是否在运动中，当判定其它光开关在运动中时，根据轴运动控制器根据发出的脉冲控制信号判定其相关联光开关的脉冲控制指令是否已运动完成一半的行程，当其相关联光开关均是已运动完成一半的行程时，多轴运动控制器发送脉冲控制信号给当前接收打开命令的光开关的驱动电机，驱动电机带动挡片转动使得光开关打开；
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(3)、当其相关联光开关没有全部关闭时，多轴运动控制器根据发出的脉冲控制信号判定其相关联光开关是否在运动中，当判定其相关联光开关均在静置状态下时，多轴运动控制器不发送脉冲控制信号给当前接收打开命令的光开关的驱动电机，此光开关保持关闭状态；
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(4)、当其相关联光开关没有全部关闭时，多轴运动控制器根据发出的脉冲控制信号判定其相关联光开关是否在运动中，当判定其相关联光开关在运动中时，根据多轴运动控制器根据发出的脉冲控制信号判定其它光开关的脉冲控制指令是否已运动完成一半的行程，当其相关联的任一光开关的脉冲控制指令未运动完成一半的行程时，多轴运动控制器不发送脉冲控制信号给当前接收打开命令的光开关的驱动电机，此光开关保持关闭状态；
[0028]
(5)、按上述步骤(1)-(4)循环执行，直到将接收打开命令的光开关全部完成打开动作即可。
[0029]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。