專利名稱:二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光頭，尤其涉及一種二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭。
背景技術(shù)：
自動(dòng)車輛引導(dǎo)系統(tǒng)，如無人搬運(yùn)車的引導(dǎo)方式主要有電磁感應(yīng)引導(dǎo)、激光引導(dǎo)和磁鐵陀螺引導(dǎo)等方式，其中由于激光引導(dǎo)技術(shù)的技術(shù)水平先進(jìn)，目前以激光引導(dǎo)方式發(fā)展最快。這種激光引導(dǎo)的搬運(yùn)車可以不在人監(jiān)督的情況下完成物體的搬運(yùn)，可以由人設(shè)置各種二維的函數(shù)曲線，搬運(yùn)車即能按照這些曲線運(yùn)行，或者，人只要在第一次搬運(yùn)時(shí)引導(dǎo)搬運(yùn)車完成一次學(xué)習(xí)，搬運(yùn)車就會自動(dòng)完成剩下的任務(wù)。自動(dòng)搬運(yùn)車就是靠發(fā)射頭發(fā)射激光束，然后按受由四周已定位的定向同軸反射條反射回的激光束。并通過計(jì)算機(jī)來計(jì)算自已的位置和平面傾角，以此對照已確定的運(yùn)行曲線，計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的方向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搬運(yùn)。
由于光學(xué)系統(tǒng)的安裝精度要求非常嚴(yán)格，否則會影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)座標(biāo)和平面傾角的測量精度。安裝精度有45度反射鏡的角度精度、激光發(fā)射管發(fā)出的激光束對于旋轉(zhuǎn)軸的平行偏離精度和偏斜精度，其中與旋轉(zhuǎn)軸的偏斜精度是最為重要的。如果完全靠激光頭的制作和安裝來保證以上精度是相當(dāng)困難的。如以前，所述二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光發(fā)射管與接受管一般是分開設(shè)立的，接受管設(shè)于旋轉(zhuǎn)透鏡的正下方，而發(fā)射管設(shè)于所述接受管的上方的左側(cè)或右側(cè)，并在該發(fā)射管的激光發(fā)射方向的正前方設(shè)置一反射鏡將發(fā)射管的發(fā)射的激光反射成垂直光束。但是，這種方案由于反射鏡的放置位置及角度安裝要求精度高，極易導(dǎo)致誤差，且不易校正。
還有另一種方案是發(fā)射管與接受管位置與上述相反在發(fā)射管的正上方安裝一大反射鏡，并在大反射鏡的中部設(shè)有一小的開口，使發(fā)射管發(fā)射的光通過該開口發(fā)射到旋轉(zhuǎn)反射鏡，接受的光線通過該大反射鏡反射給接受管前的透鏡再聚焦至接受管，這樣的裝置由于接受管設(shè)置于側(cè)向，造成裝置的體積較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)射管與接受管做成一體化的激光頭，從而簡化了光路及元件的位置安置，并便于安裝。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，包括角度編碼器、發(fā)射管、接受管、旋轉(zhuǎn)反射鏡，所述發(fā)射管與接受管安裝在一起成為一個(gè)一體化部件，一體化部件的上方安裝一直徑為20-40毫米的大透鏡，大透鏡的中央有一個(gè)5-10毫米的孔，發(fā)射光線可穿過該孔發(fā)射出去，所述大透鏡的聚焦點(diǎn)偏離旋轉(zhuǎn)軸心，落在接受管的晶片上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、發(fā)射管與接受管制成一體，方向相同僅中心位置偏離10mm左右，體積小，易于制作。2、發(fā)射管易安裝得與旋轉(zhuǎn)軸線同線，測試誤差小。3、接受管接受到反射光線的聚焦透鏡有效面積較大，靈敏度高。



圖1是本發(fā)明的二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示本發(fā)明的激光頭包括角度編碼器1、發(fā)射管2、接受管3、旋轉(zhuǎn)反射鏡4。所述發(fā)射管2與接受管3安裝在一起成為一個(gè)一體化部件，且安裝在旋轉(zhuǎn)軸最下方的圈狀角度編碼器1的中央，所述發(fā)射管2裝在一體化部件的中央，接受管3安裝在緊靠發(fā)射管2的旁邊。一體化部件的上方安裝一直徑為20-40毫米的大透鏡5，大透鏡5的中央有一個(gè)5-10毫米的孔51，發(fā)射光線穿過該孔發(fā)射出去。所述的旋轉(zhuǎn)反射鏡4與地平成45度角，將垂直向上發(fā)射的激光轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的水平的激光，同時(shí)將接受至的水平反射激光，轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪毕蛳碌募す狻Ｔ诒?b>具體實(shí)施例中所述的大透鏡為30毫米，所述的孔51為6毫米。
激光發(fā)射管發(fā)出的激光嚴(yán)格地沿著旋轉(zhuǎn)軸線向上射出，射在與旋轉(zhuǎn)軸成45度的反射鏡面上，通過透光孔以與地面平行的旋轉(zhuǎn)激光射出，同樣物體的反射激光光線，也通過透光孔、反射鏡射到了大透鏡上，由于該透鏡是更大的透鏡的切割下來的一部分(偏心切割)所以其聚焦點(diǎn)可以偏離中央的旋轉(zhuǎn)軸心，而落在偏心的接受管的晶片上。
所述的激光發(fā)射采用630納米波長的紅光，可達(dá)到50毫瓦的發(fā)光功率，由于采用了旋轉(zhuǎn)才可能發(fā)光的控制方法，所以對于萬一射到人的眼睛(及其瞬間照射)里是相當(dāng)安全的。
所述接受管采用光敏二極管，響應(yīng)的主光波長峰段包括630納米的發(fā)射激光，響應(yīng)時(shí)間在200納秒以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，包括角度編碼器(1)、發(fā)射管(2)、接受管(3)、旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)，其特征于，所述發(fā)射管(2)與接受管(3)安裝在一起成為一個(gè)一體化部件，一體化部件的上方安裝一直徑為20-40毫米的大透鏡(5)，大透鏡(5)的中央有一個(gè)5-10毫米的孔(51)，發(fā)射光線可穿過該孔發(fā)射出去，所述大透鏡的聚焦點(diǎn)偏離旋轉(zhuǎn)軸心，落在接受管的晶片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，其特征在于，所述發(fā)射管(2)裝在一體化部件的中央，接受管(3)安裝在緊靠發(fā)射管(2)的旁邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，其特征在于，所述大透鏡(5)是更大的透鏡的偏心切割下來的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，其特征在于，所述的大透鏡(5)直徑為30毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，其特征在于，所述的孔(51)直徑為6毫米。
專利摘要
本發(fā)明提供一種二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，包括角度編碼器、發(fā)射管、接受管、旋轉(zhuǎn)反射鏡，所述發(fā)射管與接受管安裝在一起成為一個(gè)一體化部件，一體化部件的上方安裝一直徑為20-40毫米的大透鏡，大透鏡的中央有一個(gè)5-10毫米的孔，發(fā)射光線可穿過該孔發(fā)射出去，所述大透鏡的聚焦點(diǎn)偏離旋轉(zhuǎn)軸心，落在接受管的晶片上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.發(fā)射管與接受管制成一體，方向相同僅中心位置偏離10mm左右，體積小，易于制作。2.發(fā)射管易安裝得與旋轉(zhuǎn)軸線同線，測試誤差小。3.接受管接受到反射光線的聚焦透鏡有效面積較大，靈敏度高。
文檔編號G01S7/481GKCN1320371SQ200410017217
公開日2007年6月6日 申請日期2004年3月25日
發(fā)明者朱耀亮, 陳家祥, 陳虹, 王渝南, 姜鼎稿 申請人:上海富洋科技發(fā)展有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan非專利引用 (1),