[实用新型]一种多量程集成的激光测头装置

摘要

本实用新型公开了一种多量程集成的激光测头装置。目前多量程激光测头装置主要通过切换不同量程的测头实现，测量成本高，辅助时间长。本实用新型装置包括第一量程主基板、芯片座、位置敏感元件、接收透镜、接收透镜架、第一聚焦透镜、第一透镜架、第一固持架、第一激光器、定位安装件、第二量程板、第三量程板、第四量程板和压紧螺栓。每一块量程板与第一量程主基板上的位置敏感元件、接收透镜构成不同量程的测量单元。本实用新型通过不同量程板的快速切换改变测头装置的量程，从而获得四种倍率按优先数系递增的量程，一种测头装置可以应对多种不同尺度的测量对象，满足多种测量需求；测头装置结构简单，容易实现。

主权项

1.一种多量程集成的激光测头装置，包括第一量程主基板、芯片座、位置敏感元件、接收透镜、接收透镜架、第一聚焦透镜、第一透镜架、第一固持架、第一激光器、第二量程板、第二激光器、第二固持架、第二透镜架、第二聚焦透镜、定位安装件、第三量程板、第三激光器、第三固持架、第三聚焦透镜、第三透镜架、第四量程板、第四激光器、第四固持架、第四聚焦透镜、第四透镜架和压紧螺栓，其特征在于：所述的第一量程主基板正面设有一体成型的第一凸台，第一凸台上通过螺钉固定芯片座、接收透镜架、第一固持架和第一透镜架；位置敏感元件固定在芯片座上，接收透镜固定在接收透镜架上，第一激光器固定在第一固持架上，第一聚焦透镜固定在第一透镜架上；所述第一聚焦透镜的主光轴与第一凸台台面平行，第一激光器发出的激光束与第一聚焦透镜的主光轴重合；接收透镜的主光轴与第一凸台台面平行，且与第一聚焦透镜的主光轴之间的夹角为30°～35°；第一聚焦透镜的主光轴与第一凸台台面的距离等于接收透镜的主光轴与第一凸台台面的距离；位置敏感元件的受光面与接收透镜的主光轴垂直，垂足为位置敏感元件受光面的中心点；所述的第一量程主基板为长方体，第一凸台也为长方体；第一量程主基板最靠近第一聚焦透镜且与第一聚焦透镜的主光轴平行的那个侧面开设有第一定位半球槽和第二定位半球槽，其中，第一定位半球槽靠近第一激光器，第二定位半球槽靠近第一聚焦透镜；第一定位半球槽的直径大于第二定位半球槽的直径；第一定位半球槽和第二定位半球槽之间等间距分布V个圆柱孔，V≥3，每个圆柱孔内固定一个圆柱形铁块；圆柱形铁块的直径与圆柱孔孔径一致，圆柱形铁块的外端面与第一量程主基板侧面平齐；第一量程主基板的背面开设有燕尾槽，燕尾槽两端开放设置；所述的第二量程板包括第二凸台、传感器基板和连接板；第二凸台固定在传感器基板正面，第二凸台为长方体；传感器基板一端设有一体成型的定位支板，连接板固定在定位支板上；传感器基板与连接板平行设置；第二凸台上用螺钉固定第二固持架和第二透镜架，第二激光器固定在第二固持架上，第二聚焦透镜固定在第二透镜架上；所述第二聚焦透镜的主光轴与第二凸台台面平行，第二激光器发出的激光束与第二聚焦透镜的主光轴重合；连接板的横截面呈梯形，且连接板与第一量程主基板背面的燕尾槽匹配；连接板的长度比燕尾槽短5～8mm；定位支板靠近连接板的侧面固定有第一定位半球和第二定位半球，且第一定位半球设置在定位支板靠近第二激光器的一端，第二定位半球设置在定位支板靠近第二聚焦透镜的一端，第一定位半球和第二定位半球的直径分别与第一量程主基板的第一定位半球槽和第二定位半球槽直径相等；第一定位半球和第二定位半球之间等间距分布V个圆柱孔，每个圆柱孔内固定有圆柱形永磁体；圆柱形永磁体的外端面与定位支板靠近连接板的侧面平齐；第二量程板装配至第一量程主基板上时，第一定位半球、第二定位半球分别嵌入第一定位半球槽和第二定位半球槽内，V块圆柱形永磁体与V块圆柱形铁块一一对齐，第二凸台的台面和第一凸台的台面平齐，第二聚焦透镜的主光轴与第二凸台台面的距离等于第一聚焦透镜的主光轴与第一凸台台面的距离，且第二聚焦透镜的主光轴与第一聚焦透镜的主光轴平行；接收透镜光心到第二聚焦透镜主光轴的距离为2.4D1～2.6D1，其中，D1为接收透镜光心到第一聚焦透镜主光轴的距离；所述的第三量程板包括第三凸台、传感器基板和连接板；第三凸台固定在传感器基板正面，第三凸台为长方体；第三量程板的传感器基板一端设有一体成型的定位支板，该定位支板上固定连接板；第三量程板的传感器基板与连接板平行设置；第三量程板的传感器基板长度大于第二量程板的传感器基板长度；第三凸台上用螺钉固定第三固持架和第三透镜架，第三激光器和第三聚焦透镜分别固定在第三固持架和第三透镜架上；第三聚焦透镜的主光轴与第三凸台台面平行，第三激光器发出的激光束与第三聚焦透镜的主光轴重合；第三量程板的定位支板靠近连接板的侧面固定有第一定位半球和第二定位半球，且该第一定位半球设置在定位支板靠近第三激光器的一端，该第二定位半球设置在定位支板靠近第三聚焦透镜的一端；该第一定位半球和第二定位半球之间等间距分布V个圆柱孔，每个圆柱孔内固定有圆柱形永磁体；该圆柱形永磁体的外端面与第三量程板的定位支板上靠近连接板的侧面平齐；第三量程板装配至第一量程主基板时，第一定位半球、第二定位半球分别嵌入第一定位半球槽和第二定位半球槽内，V块圆柱形永磁体与V块圆柱形铁块一一对齐，第三凸台的台面和第一凸台的台面平齐，第三聚焦透镜的主光轴与第三凸台台面的距离等于第一聚焦透镜的主光轴与第一凸台台面的距离，且第三聚焦透镜的主光轴与第一聚焦透镜的主光轴平行，接收透镜光心到第三聚焦透镜主光轴的距离为3.9D1～4.1D1；所述的第四量程板包括第四凸台、传感器基板和连接板；第四凸台固定在传感器基板正面，第四凸台为长方体；第四量程板的传感器基板一端设有一体成型的定位支板，该定位支板上固定连接板；第四量程板的传感器基板与连接板平行设置；第四量程板的传感器基板长度大于第三量程板的传感器基板长度；第四凸台上用螺钉固定第四固持架和第四透镜架，第四激光器和第四聚焦透镜分别固定在第四固持架和第四透镜架上；第四聚焦透镜的主光轴与第四凸台台面平行，第四激光器发出的激光束与第四聚焦透镜的主光轴重合；第四量程板的定位支板靠近连接板的侧面固定有第一定位半球和第二定位半球，且该第一定位半球设置在定位支板靠近第四激光器的一端，该第二定位半球设置在定位支板靠近第四聚焦透镜的一端；该第一定位半球和第二定位半球之间等间距分布V个圆柱孔，每个圆柱孔内固定有圆柱形永磁体；该圆柱形永磁体的外端面与第四量程板的定位支板上靠近连接板的侧面平齐；第四量程板装配至第一量程主基板时，第一定位半球、第二定位半球分别嵌入第一定位半球槽和第二定位半球槽内，V块圆柱形永磁体与V块圆柱形铁块一一对齐，第四凸台的台面和第一凸台的台面平齐，第四聚焦透镜的主光轴与第四凸台台面的距离等于第一聚焦透镜的主光轴与第一凸台台面的距离，且第四聚焦透镜的主光轴与第一聚焦透镜的主光轴平行，接收透镜光心到第四聚焦透镜主光轴的距离为6.2D1～6.4D1；所述的定位安装件包括直角板和定位安装板，直角板的水平臂顶部固定有竖直设置的连接柱，竖直臂上固定定位安装板；定位安装板朝向连接柱的侧面为安装面；定位安装板的安装面与第一量程主基板背面贴合，并通过螺钉固定；所述定位安装板的中心处开设有螺纹孔，压紧螺栓与螺纹孔连接，第一量程板、第二量程板、第三量程板或第四量程板的连接板在装配状态下，压紧螺栓的尾端压紧装配在第一量程主基板上的连接板背面。