阅读说明：本技术 一种光学传感器组件 (Optical sensor assembly ) 是由 王军 张家俊 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明属于光学传感器技术领域,具体的说是一种光学传感器组件,包括辊轮和输送带,辊轮用于张紧并驱动输送带旋转,输送带用于输送原木；输送辊轮两侧设有支座,支座一侧设有L形的支架,支架相互靠近的一侧分别固连有光幕发射器和光幕接收器；支架一侧固连有转轴,转轴顶部与输送带对应位置转动连接有齿轮,齿轮底部设有光栅,通过光栅精确记录齿轮转动圈数；输送带边缘固连有柔性的齿条,齿条与齿轮啮合；本发明通过齿条带动齿轮旋转,配合光栅精确计算原木长度,减少测量误差。(The invention belongs to the technical field of optical sensors, and particularly relates to an optical sensor assembly which comprises a roller and a conveying belt, wherein the roller is used for tensioning and driving the conveying belt to rotate, and the conveying belt is used for conveying logs; the two sides of the conveying roller are provided with supports, one sides of the supports are provided with L-shaped brackets, and the sides of the brackets close to each other are fixedly connected with a light curtain emitter and a light curtain receiver respectively; one side of the bracket is fixedly connected with a rotating shaft, the top of the rotating shaft is rotatably connected with a gear at a position corresponding to the conveying belt, the bottom of the gear is provided with a grating, and the number of turns of the gear is accurately recorded through the grating; the edge of the conveying belt is fixedly connected with a flexible rack which is meshed with the gear; the invention drives the gear to rotate through the rack, and the length of the log is accurately calculated by matching with the grating, thereby reducing the measurement error.)

一种光学传感器组件

技术领域

本发明属于光学传感器技术领域，具体的说是一种光学传感器组件。

背景技术

光幕传感器被广泛应用在机械的保护装置也常被叫为安全光幕，光电安全装置通过发射红外线，产生保护光幕，当光幕被遮挡时，装置发出遮光信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作，避免发生安全事故。

光幕传感器广泛运用在现代化工厂里，人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、危险区域，容易造成作业人员的人身伤害，故此会安装光幕传感器来避免作业人员出现人身伤害的可能性。除了工厂，还有可能用在酒店自动门领域中。

现有技术中也出现了一些关于光幕传感器的技术方案，如申请号为201620892318X的一项中国专利公开了一种多激光光幕机动车整车长度自动测量装置，包括包括检测光幕及二维激光扫描仪，所述检测光幕为激光光幕且为一个以上，第一个检测光幕为后激光光幕，位于装置的入口，最后一个检测光幕为前激光光幕，位于装置的出口，所述二维激光扫描仪为一个，所述检测光幕的检测光线平面垂直于地面，并垂直于车辆行进方向，所述二维激光扫描仪为水平安装，位于后激光光幕的底部一侧或位于前激光光幕的底部一侧，其扫描平面与地面平行。所述检测光幕包括两个立柱和固定在立柱上的光线对射传感器，本装置可以测量任意外形机动车的整车长度；但现有技术在木材加工领域测量木材长度时，通过辊轮转动带动输送带转动，进而将输送带上的原木进行输送，通过设置的光幕发射器配合光幕接收器，测量原木遮挡光幕发射器发出激光的时长，配合输送带的运动线速度，进而计算原木的长度，但是由于输送带的磨损与辊轮的转速不均匀，使得原木的长度测量结果误差较大。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术在木材加工领域测量木材长度时，通过辊轮转动带动输送带转动，进而将输送带上的原木进行输送，通过设置的光幕发射器配合光幕接收器，测量原木遮挡光幕发射器发出激光的时长，配合输送带的运动线速度，进而计算原木的长度，但是由于输送带的磨损与辊轮的转速不均匀，使得原木的长度测量结果误差较大的问题，本发明提出的一种光学传感器组件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种光学传感器组件，包括辊轮和输送带，辊轮用于张紧并驱动输送带旋转，输送带用于输送原木；输送辊轮两侧设有支座，支座一侧设有L形的支架，支架相互靠近的一侧分别固连有光幕发射器和光幕接收器；所述支架一侧固连有转轴，转轴顶部与输送带对应位置转动连接有齿轮，齿轮底部设有光栅，通过光栅精确记录齿轮转动圈数；所述输送带边缘固连有柔性的齿条，齿条与齿轮啮合；通过齿条带动齿轮旋转，配合光栅精确计算原木长度，减少测量误差；工作时，通过辊轮转动带动输送带转动，进而将输送带上的原木进行输送，现有技术通过设置的光幕发射器配合光幕接收器，测量原木遮挡光幕发射器发出激光的时长，配合输送带的运动线速度，进而计算原木的长度，但是由于输送带的磨损与辊轮的转速不均匀，使得原木的长度测量结果误差较大，此时通过设置齿轮，通过齿轮与输送带边缘固连的柔性的齿条的啮合，进而准确测量输送带的实时运动状态，进而通过齿轮底部设置的光栅准确测量齿轮的转动圈数，当原木开始遮挡光幕发射器发出的激光时，开始计算齿轮的转动，当原木完全通过光幕发射器位置，光幕接收器重新接受到激光时，停止计算齿轮转动状态，进而准确计算原木的长度，进一步增加原木长度量的精确度。

优选的，所述齿轮底部设有截面为圆弧形的托盘，托盘用于支撑输送带，减少原木滚动；所述托盘底部设有滑孔，滑孔与转轴转动连接；所述托盘与支架之间的转轴上套设有弹簧；通过托盘对输送带边缘的支撑，使配合托盘底部设有滑孔，滑孔与转轴转动连接；所述托盘与支架之间的转轴上套设有弹簧，进一步提高托盘对输送带的支撑力，使得输送带边缘略微向上翘起，进而减少原木由于振动移动到输送带边缘甚至掉落，同时减少原木与光幕发射器的碰撞，减少光幕发射器的变形损坏，保证光幕发射器的正常工作，进一步增加原木长度量的精确度。

优选的，所述齿轮顶部靠近边缘的位置固连有转销，支架上与转销顶部对应位置固连有横杆，横杆底部开设的一号滑槽中滑动连接有一号滑块，一号滑块底部固连有刷板，刷板底部设有一组刷毛；所述转销与刷板之间固连有弹性绳；通过齿轮转动带动刷毛清理齿轮，保证齿轮与齿条正常啮合；由于转销位于齿轮靠近外缘的部位，使得偏心的转销转动时带动弹性绳，进而带动一号滑块在一号滑槽中往复滑动，通过一号滑块带动刷板与刷毛不断扫过齿轮表面，增加齿轮的清洁度，减少树皮、树枝和灰尘阻碍齿轮转动，进而保证齿轮与齿条的正常啮合，增加加齿轮测量输送带移动距离的精确度，进一步增加原木长度量的精确度。

优选的，所述弹性绳和刷毛均为为中空结构；所述刷毛上均匀开设有一组喷气孔，喷气孔朝向靠近输送带的方向；所述喷气孔与弹性绳中空部位连通，通过弹性绳变形增加喷气孔的喷气，进一步清理齿轮；由于弹性绳为中空结构，使得弹性绳在转销和一号滑块的带动下不断拉伸收缩过程中，弹性绳中空部体积不断变化，进而产生压缩空气，压缩空气充入中空的刷毛之后，最后经喷气孔喷出，进一增加齿轮表面轻质杂质和灰尘的清理效果，又由于喷气孔朝向靠近输送带的方向，进而使得刷毛靠近齿条时，增加齿条的清洁效果，进一步增加齿轮与齿条的啮合精度，增加原木长度量的精确度。

优选的，所述光幕发射器一侧开设有二号滑槽，二号滑槽内滑动连接有二号滑块，二号滑块通过拉绳与刷板固连；所述二号滑块远离拉绳的一侧与二号滑槽底部之间固连有拉簧；所述二号滑块上固连有清理光幕发射器的擦板；通过拉绳带动擦板清理光幕发射器，进一步增加测量精度；通过刷板的往复运动，带动拉绳不断拉动二号滑块在二号滑槽中上下往复滑动，进而带动擦板对光幕发射器进行清洁，减少灰尘对光幕发射器的粘附和污染，影响光幕发射器发射处完整的光幕，进而降低光幕接收器的误判，进一步增加原木长度量的精确度。

优选的，所述支架远离齿轮的一侧转动连接有支撑辊，支撑辊与输送带边缘的距离小于光幕发射器与输送带边缘的距离，通过支撑辊减少光幕发射器的损伤，进一步增加测量精度；通过支撑辊的限位，限制原木在输送带上的滚动，进而减少原木的位移和掉落，增加原木的运输效率，同时由于支撑辊与输送带边缘的距离小于光幕发射器与输送带边缘的距离，进而防止原木滚动之后碰撞光幕发射器，进一步减少光幕发射器的变形和损坏，增加原木长度量的精确度。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种光学传感器组件，通过齿轮与输送带边缘固连的柔性的齿条的啮合，进而准确测量输送带的实时运动状态，进而通过齿轮底部设置的光栅准确测量齿轮的转动圈数，当原木开始遮挡光幕发射器发出的激光时，开始计算齿轮的转动，当原木完全通过光幕发射器位置，光幕接收器重新接受到激光时，停止计算齿轮转动状态，进而准确计算原木的长度，进一步增加原木长度量的精确度。

2.本发明所述的一种光学传感器组件，通过转销位于齿轮靠近外缘的部位，使得偏心的转销转动时带动弹性绳，进而带动一号滑块在一号滑槽中往复滑动，通过一号滑块带动刷板与刷毛不断扫过齿轮表面，增加齿轮的清洁度，减少树皮、树枝和灰尘阻碍齿轮转动，进而保证齿轮与齿条的正常啮合，增加加齿轮测量输送带移动距离的精确度，进一步增加原木长度量的精确度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的等轴测视图；

图2是本发明的立体图；

图3是图1中A处局部放大图；

图4是图1中B处局部放大图；

图5是图2中C处局部放大图；

图6是本发明中齿轮与托盘的结构示意图；

图中：辊轮1、输送带11、支座12、支架13、光幕发射器14、光幕接收器15、转轴2、齿轮21、齿条22、托盘23、滑孔24、转销25、横杆26、一号滑槽27、刷板29、刷毛210、弹性绳211、喷气孔212、二号滑槽3、二号滑块31、拉绳32、拉簧33、擦板34、支撑辊35。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种光学传感器组件，包括辊轮1和输送带11，辊轮1用于张紧并驱动输送带11旋转，输送带11用于输送原木；输送辊轮1两侧设有支座12，支座12一侧设有L形的支架13，支架13相互靠近的一侧分别固连有光幕发射器14和光幕接收器15；所述支架13一侧固连有转轴2，转轴2顶部与输送带11对应位置转动连接有齿轮21，齿轮21底部设有光栅，通过光栅精确记录齿轮21转动圈数；所述输送带11边缘固连有柔性的齿条22，齿条22与齿轮21啮合；通过齿条22带动齿轮21旋转，配合光栅精确计算原木长度，减少测量误差；工作时，通过辊轮1转动带动输送带11转动，进而将输送带11上的原木进行输送，现有技术通过设置的光幕发射器14配合光幕接收器15，测量原木遮挡光幕发射器14发出激光的时长，配合输送带11的运动线速度，进而计算原木的长度，但是由于输送带11的磨损与辊轮1的转速不均匀，使得原木的长度测量结果误差较大，此时通过设置齿轮21，通过齿轮21与输送带11边缘固连的柔性的齿条22的啮合，进而准确测量输送带11的实时运动状态，进而通过齿轮21底部设置的光栅准确测量齿轮21的转动圈数，当原木开始遮挡光幕发射器14发出的激光时，开始计算齿轮21的转动，当原木完全通过光幕发射器14位置，光幕接收器15重新接受到激光时，停止计算齿轮21转动状态，进而准确计算原木的长度，进一步增加原木长度量的精确度。

作为本发明的一种实施方式，所述齿轮21底部设有截面为圆弧形的托盘23，托盘23用于支撑输送带11，减少原木滚动；所述托盘23底部设有滑孔24，滑孔24与转轴2转动连接；所述托盘23与支架13之间的转轴2上套设有弹簧；通过托盘23对输送带11边缘的支撑，使配合托盘23底部设有滑孔24，滑孔24与转轴2转动连接；所述托盘23与支架13之间的转轴2上套设有弹簧，进一步提高托盘23对输送带11的支撑力，使得输送带11边缘略微向上翘起，进而减少原木由于振动移动到输送带11边缘甚至掉落，同时减少原木与光幕发射器14的碰撞，减少光幕发射器14的变形损坏，保证光幕发射器14的正常工作，进一步增加原木长度量的精确度。

作为本发明的一种实施方式，所述齿轮21顶部靠近边缘的位置固连有转销25，支架13上与转销25顶部对应位置固连有横杆26，横杆26底部开设的一号滑槽27中滑动连接有一号滑块28，一号滑块28底部固连有刷板29，刷板29底部设有一组刷毛210；所述转销25与刷板29之间固连有弹性绳211；通过齿轮21转动带动刷毛210清理齿轮21，保证齿轮21与齿条22正常啮合；由于转销25位于齿轮21靠近外缘的部位，使得偏心的转销25转动时带动弹性绳211，进而带动一号滑块28在一号滑槽27中往复滑动，通过一号滑块28带动刷板29与刷毛210不断扫过齿轮21表面，增加齿轮21的清洁度，减少树皮、树枝和灰尘阻碍齿轮21转动，进而保证齿轮21与齿条22的正常啮合，增加加齿轮21测量输送带11移动距离的精确度，进一步增加原木长度量的精确度。

作为本发明的一种实施方式，所述弹性绳211和刷毛210均为为中空结构；所述刷毛210上均匀开设有一组喷气孔212，喷气孔212朝向靠近输送带11的方向；所述喷气孔212与弹性绳211中空部位连通，通过弹性绳211变形增加喷气孔212的喷气，进一步清理齿轮21；由于弹性绳211为中空结构，使得弹性绳211在转销25和一号滑块28的带动下不断拉伸收缩过程中，弹性绳211中空部体积不断变化，进而产生压缩空气，压缩空气充入中空的刷毛210之后，最后经喷气孔212喷出，进一增加齿轮21表面轻质杂质和灰尘的清理效果，又由于喷气孔212朝向靠近输送带11的方向，进而使得刷毛210靠近齿条22时，增加齿条22的清洁效果，进一步增加齿轮21与齿条22的啮合精度，增加原木长度量的精确度。

作为本发明的一种实施方式，所述光幕发射器14一侧开设有二号滑槽3，二号滑槽3内滑动连接有二号滑块31，二号滑块31通过拉绳32与刷板29固连；所述二号滑块31远离拉绳32的一侧与二号滑槽3底部之间固连有拉簧33；所述二号滑块31上固连有清理光幕发射器14的擦板34；通过拉绳32带动擦板34清理光幕发射器14，进一步增加测量精度；通过刷板29的往复运动，带动拉绳32不断拉动二号滑块31在二号滑槽3中上下往复滑动，进而带动擦板34对光幕发射器14进行清洁，减少灰尘对光幕发射器14的粘附和污染，影响光幕发射器14发射出完整的光幕，进而降低光幕接收器15的误判，进一步增加原木长度量的精确度。

作为本发明的一种实施方式，所述支架13远离齿轮21的一侧转动连接有支撑辊35，支撑辊35与输送带11边缘的距离小于光幕发射器14与输送带11边缘的距离，通过支撑辊35减少光幕发射器14的损伤，进一步增加测量精度；通过支撑辊35的限位，限制原木在输送带11上的滚动，进而减少原木的位移和掉落，增加原木的运输效率，同时由于支撑辊35与输送带11边缘的距离小于光幕发射器14与输送带11边缘的距离，进而防止原木滚动之后碰撞光幕发射器14，进一步减少光幕发射器14的变形和损坏，增加原木长度量的精确度。

工作时，通过辊轮1转动带动输送带11转动，进而将输送带11上的原木进行输送，现有技术通过设置的光幕发射器14配合光幕接收器15，测量原木遮挡光幕发射器14发出激光的时长，配合输送带11的运动线速度，进而计算原木的长度，但是由于输送带11的磨损与辊轮1的转速不均匀，使得原木的长度测量结果误差较大，此时通过设置齿轮21，通过齿轮21与输送带11边缘固连的柔性的齿条22的啮合，进而准确测量输送带11的实时运动状态，进而通过齿轮21底部设置的光栅准确测量齿轮21的转动圈数，当原木开始遮挡光幕发射器14发出的激光时，开始计算齿轮21的转动，当原木完全通过光幕发射器14位置，光幕接收器15重新接受到激光时，停止计算齿轮21转动状态，进而准确计算原木的长度，进一步增加原木长度量的精确度；通过托盘23对输送带11边缘的支撑，使配合托盘23底部设有滑孔24，滑孔24与转轴2转动连接；所述托盘23与支架13之间的转轴2上套设有弹簧，进一步提高托盘23对输送带11的支撑力，使得输送带11边缘略微向上翘起，进而减少原木由于振动移动到输送带11边缘甚至掉落，同时减少原木与光幕发射器14的碰撞，减少光幕发射器14的变形损坏，保证光幕发射器14的正常工作，进一步增加原木长度量的精确度；由于转销25位于齿轮21靠近外缘的部位，使得偏心的转销25转动时带动弹性绳211，进而带动一号滑块28在一号滑槽27中往复滑动，通过一号滑块28带动刷板29与刷毛210不断扫过齿轮21表面，增加齿轮21的清洁度，减少树皮、树枝和灰尘阻碍齿轮21转动，进而保证齿轮21与齿条22的正常啮合，增加加齿轮21测量输送带11移动距离的精确度，进一步增加原木长度量的精确度；由于弹性绳211为中空结构，使得弹性绳211在转销25和一号滑块28的带动下不断拉伸收缩过程中，弹性绳211中空部体积不断变化，进而产生压缩空气，压缩空气充入中空的刷毛210之后，最后经喷气孔212喷出，进一增加齿轮21表面轻质杂质和灰尘的清理效果，又由于喷气孔212朝向靠近输送带11的方向，进而使得刷毛210靠近齿条22时，增加齿条22的清洁效果，进一步增加齿轮21与齿条22的啮合精度，增加原木长度量的精确度；通过刷板29的往复运动，带动拉绳32不断拉动二号滑块31在二号滑槽3中上下往复滑动，进而带动擦板34对光幕发射器14进行清洁，减少灰尘对光幕发射器14的粘附和污染，影响光幕发射器14发射出完整的光幕，进而降低光幕接收器15的误判，进一步增加原木长度量的精确度；通过支撑辊35的限位，限制原木在输送带11上的滚动，进而减少原木的位移和掉落，增加原木的运输效率，同时由于支撑辊35与输送带11边缘的距离小于光幕发射器14与输送带11边缘的距离，进而防止原木滚动之后碰撞光幕发射器14，进一步减少光幕发射器14的变形和损坏，增加原木长度量的精确度。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。