CN212111834U - 一种对射光幕 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对射光幕。它包括发射器和接收器，发射器包括一整体形状呈长条状的第一直线型凸透镜和若干个沿第一直线型凸透镜的长度方向逐一排列且发光面均位于第一直线型凸透镜的焦点上的发射管，接收器包括一整体形状呈长条状的第二直线型凸透镜和若干个沿第二直线型凸透镜的长度方向逐一排列且受光面均位于第二直线型凸透镜的焦点上的接收管。本实用新型利用直线型凸透镜的焦点为直线的这一结构特点，可使得一片凸透镜能够同时供多个发射管或多个接收管共同使用，不但能够有效地减少光幕组成零部件的使用数量、降低光幕的结构复杂性、制造成本和组装难度，而且可以通过增加发射管及接收管的安装密度的方式来提高对射光幕检测小体积物体的能力。

Description

一种对射光幕

技术领域

本实用新型涉及工业检测技术领域，尤其是一种对射光幕。

背景技术

周知，对射光幕是利用发射器持续地发射探测光束(如红外线等)，以使探测光束能够在发射器与接收器之间形成光幕，当光幕被遮挡或部分阻断时，控制主体即会根据接收器对探测光束的接收状态来判别是否有物体侵入光幕区域并作出相应反应动作的一种工业检测装置；其被广泛应用于工业生产领域内，如检测是否有人体进入或肢体伸入了危险区域、检测传送装置上的工件是否到代了预定位置、测量物体的外形尺寸等。

对射光幕在应用于一些检测范围比较大(即：发射器与接收器之间的距离比较远)的场景时，常常需要在发射器的发射管前或者接收器的接收管前设置凸透镜；对于发射器而言，凸透镜能够减少探测光束的发散角，使探测光束尽量接近平行光，降低由于距离增加而造成的光强减弱现象；对于接收器而言，凸透镜则能够增加接收探测光束的受光面积，增强接收管接收到的从正面照射的探测光束的光强，减弱从侧面照射入接收管的环境光的强度，从而加大接收器抗环境光干扰能力。

基于上述需求，目前市面上的对射光幕通常会为每个发射管或每个接收管均配置一个单独的且整体形状呈圆形或近似于圆形的球面凸透镜，从而形成类似于图1所示的对射光幕的发射器或者接收器；这种设置方式的优点在于：可以轻松地实现凸透镜的光轴与发射管发光面或者与接收管的受光面之间的精确对准，最大限度地扩大对射光幕的探测距离。然而，这种设置方式的缺点也是显而易见的，即：由于发射器主要是由多个成排布置的发射管组成的，而接收器的接收管又是与发射管一一对应的；在为每个发射管和/或每个接收管均配置一个独立的凸透镜的情况下，不但需要采用相当数量的凸透镜，而且为了固定这些凸透镜还不得不在光幕内部装上结构复杂、数量众多的透镜支架；如此，便极大地增加了光幕的制造成本、组装难度以及发射器和接收器的外壳体积。同时，为了避免相邻的两个发射管或两个接收管之间的凸透镜出现位置冲突，还不得不限制发射管或接收管的安装密度，从而便会严重削弱对射光幕对小体积物品的检测能力。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种对射光幕。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种对射光幕，它包括发射器和接收器，所述发射器包括若干个成排分布的发射管，所述接收器包括若干个成排分布的接收管，所述发射管与接收管数量相同且一一对应；

所述发射器还包括一整体形状呈长条状的第一直线型凸透镜，若干个所述发射管沿第一直线型凸透镜的长度方向逐一排列，且所有所述发射管的发光面均位于第一直线型凸透镜的焦点上；

和/或

所述接收器还包括一整体形状呈长条状的第二直线型凸透镜，若干个所述接收管沿第二直线型凸透镜的长度方向逐一排列，且所有所述接收管的受光面均位于第二直线型凸透镜的焦点上。

优选地，所述第一直线型凸透镜和/或第二直线型凸透镜为整体形状呈长条状的双凸透镜、平凸透镜、菲涅尔透镜中的一种。

由于采用了上述方案，本实用新型利用直线型凸透镜的焦点为直线的这一结构特点，可使得一片凸透镜能够同时供多个发射管或多个接收管共同使用，不但能够有效地减少光幕组成零部件的使用数量、降低光幕的结构复杂性、制造成本和组装难度，而且可以通过增加发射管及接收管的安装密度的方式来提高对射光幕检测小体积物体的能力；其结构简单、组装方便、制造成本低廉，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是现有对射光幕的发射器或接收器中凸透镜的结构布置示意图；

图2是本实用新型实施例在采用直线型双凸透镜时的截面光路示意图；

图3是本实用新型实施例在采用直线型平凸透镜时的截面光路示意图；

图4是本实用新型实施例在采用直线型菲涅尔透镜时的截面光路示意图；

图5是本实用新型实施例的直线型双凸透镜的结构参考示意图；

图6是本实用新型实施例的直线型平凸透镜的结构参考示意图；

图7是本实用新型实施例的直线型菲涅尔透镜的结构参考示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

如图2至图7所示，本实施例提供的一种对射光幕，它包括发射器10和接收器20，其中，发射器10包括一整体形状呈长条状的第一直线型凸透镜11以及若干个沿第一直线型凸透镜11的长度方向逐一排列分布且发光面均位于第一直线型凸透镜11的焦点上的发射管12；接收器20包括一整体形状呈长条状的第二直线型凸透镜21以及若干个沿第二直线型凸透镜21的长度方向逐一排列分布且受光面均位于第二直线型凸透镜21的焦点上的接收管22，发射管12与接收管22的数量相同且一一对应。需要注意的是：本实施例所述及的“直线型凸透镜”可以理解为是一种截断面形状在长度方向上保持不变(或一致)的条形板状结构物且其焦点为一直线，区别于传统凸透镜的焦点为单点的结构构造。

由此，基于直线型凸透镜的焦点为直线的这一结构特点，将多个发射管12沿第一直线型凸透镜11的长度方向进行排列并保证所有发射管12的发光面所在的直线(或平面)与第一直线型凸透镜11的焦点所在的直线重合后，即可使得所有发射管12共用一片第一直线型凸透镜11，同理，所有接收管22则共用一片第二直线型凸透镜21；如此，在利用直线型凸透镜组装发射器10和接收器20时，由于不存在需要将直线型凸透镜与每个发射管12或接收管22进行逐个的光轴对齐的问题，故无需为每个发射管12和接收管22逐个地配置凸透镜以及关联的透镜固定支架等结构件，仅需直接对直线型凸透镜进行安装固定即可，不但能够有效地减少组成零部件的使用数量、降低整个光幕的结构复杂性、光幕制造成本和组装难度；而且相邻发射管12之间或相邻接收管22之间也不会出现因采用传统凸透镜而容易产生透镜占用位置相互冲突的问题，从而可以通过增加发射管12及接收管22的安装密度的方式来提高对射光幕检测小体积物体的能力。

在本实施例中，第一直线型凸透镜11和第二直线型凸透镜12可根据光幕的实际设计及应用情况选择整体形状呈长条状的双凸透镜(如图2和图5所示)、平凸透镜(如图3和图6所示)、菲涅尔透镜(如图4和图7所示)中的任意一种。作为一个较佳地具体实施方式，第一直线型凸透镜11和第二直线型凸透镜12优选采用菲涅尔透镜，以利用菲涅尔透镜所具有的最为节省制作材料、透镜厚度最薄、透光性能好、占用空间小等特点来最大限度地降低整个光幕的制造成本、缩减光幕产品的体积等，从而为光幕产品的小型化、低成本等创造良好的条件。

实施例2

其与实施例1的结构形式以及透镜的选型方式基本相同，差别在于：仅为所有发射管12配置第一直线型凸透镜11或者仅为所有接收管22配置第二直线型凸透镜21。

为能够更为清楚明了地说明本实用新型的特点并为其实际设计或应用提供可实施的参考思路，如图2至图4所示，可通过在发射器10和/或接收器20的外壳a内设置用于供直线型凸透镜进行卡位安装的卡槽，以使直线型凸透镜能够遮盖集成有若干发射管12和/或接收管22的控制板b；当探测光束由发射管12发出并穿过第一直线型凸透镜11后会被扩展为平行光束(光发散角也随之大大缩小)，这样有利于探测光束的光强在长距离传输后不会因过度发散而大幅减弱；当探测光束穿过第二直线型凸透镜21后则会被重新汇聚聚焦并最终被受光面位于第二直线型凸透镜21的焦点上的接收管22所接收。如此，可以直接通过对外壳a的结构优化来直接实现凸透镜的安装，不但使得光幕结构组装更为简便，而且非常便于实现光幕产品的小型化；同时，在必要时还可将凸透镜与外壳a的透光窗口的挡板合二为一(即：利用凸透镜来直接取代透光窗口的挡板)，则可进一步减小产品的体积。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种对射光幕，它包括发射器和接收器，所述发射器包括若干个成排分布的发射管，所述接收器包括若干个成排分布的接收管，所述发射管与接收管数量相同且一一对应；其特征在于：

所述发射器还包括一整体形状呈长条状的第一直线型凸透镜，若干个所述发射管沿第一直线型凸透镜的长度方向逐一排列，且所有所述发射管的发光面均位于第一直线型凸透镜的焦点上；

和/或

所述接收器还包括一整体形状呈长条状的第二直线型凸透镜，若干个所述接收管沿第二直线型凸透镜的长度方向逐一排列，且所有所述接收管的受光面均位于第二直线型凸透镜的焦点上。

2.如权利要求1所述的一种对射光幕，其特征在于：所述第一直线型凸透镜和/或第二直线型凸透镜为整体形状呈长条状的双凸透镜、平凸透镜、菲涅尔透镜中的一种。

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