一种安全激光扫描仪的制作方法

本技术属于激光扫描，具体地说，是涉及一种安全激光扫描仪。

背景技术：

1、安全激光扫描仪是基于安全技术设计构造的激光扫描仪，其主要任务用于针对某一设定区域的危险源进行防护，如果有未经允许的物体进入防护区域时，安全激光扫描仪会输出相应信号切断正在运行的设备以防止发生意外危险。其对区域内物体进行探测的本质是基于tof（激光飞行时间）技术的激光扫描仪，一方面通过直接测量光程和时间用于计算被测物体的距离，一方面通过激光扫描仪的扫描角度信息获取被测物体的方位，两方面信息综合即得到了被测物体的具体位置，同时与预设防护区域进行比对判断物体是否已经入侵。

2、用于安全场景使用的安全激光扫描仪必须能保证特别可靠地工作，因此必须满足很高的安全要求，如针对机器安全性的标准en13849和针对非接触式防护装置的设备标准en61496。需要采取多种措施和方法来满足这些安全标准，例如通过冗余设计、异构的电子器件进行安全电子评估、功能监控等。

3、安全要求中针对激光扫描仪的透射光窗需要进行自主检测评估，以排除光窗损伤或脏污造成的探测能力下降带来的安全风险，该功能是安全激光扫描仪较为显著的技术特点。

4、安全激光扫描仪光窗的脏污监测现有常见技术方案是采用固定点位的监视，即通过固定位置的个别取样点的脏污状态来判断，该方案取样点较少，且无法根据需要动态调整，监视的范围较小，无法全面监视光窗。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种安全激光扫描仪，解决了现有技术中光窗监视范围小的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

3、一种安全激光扫描仪，包括：

4、壳体，其包括上壳体和下壳体，所述上壳体的四周侧壁为透光窗；

5、激光测距单元，其位于所述下壳体内，其包括光发射模块、光接收模块；

6、角度偏转扫描单元，其位于所述上壳体内，其包括驱动模块、第一反射镜；所述驱动模块驱动所述第一反射镜绕竖直轴转动；所述光发射模块发出的光线射入所述第一反射镜，经所述第一反射镜反射后射入所述透光窗；所述第一反射镜将从所述透光窗射入的光线反射至所述光接收模块；

7、光窗检测单元，其包括光窗检测发射电路、光窗检测接收处理电路、第二反射镜；所述光窗检测发射电路、光窗检测接收处理电路位于所述上壳体内，跟随所述第一反射镜转动；所述第二反射镜为环形，环设在所述透光窗的外围，并与所述上壳体连接；

8、所述光窗检测发射电路发出的光线穿过所述透光窗射入所述第二反射镜，经所述第二反射镜反射后的光线穿过所述透光窗射入所述光窗检测接收处理电路，所述光窗检测接收处理电路将接收到的光信号转换为电信号。

9、本技术一些实施例中，所述光窗检测单元还包括环形的保护罩；所述保护罩与所述上壳体连接，围成环形的密闭腔室，所述第二反射镜位于所述密闭腔室内。

10、本技术一些实施例中，所述保护罩包括环形顶板、环形侧板、环形底板；所述环形顶板、环形侧板由遮光材料制成，所述环形底板由透光材料制成；

11、所述环形顶板与环形底板上下间隔水平布设；

12、所述环形侧板的顶端与所述环形顶板的外侧连接；所述环形侧板的底端与所述环形底板的外侧连接；

13、所述环形顶板的内侧与所述上壳体的顶壁连接；

14、所述环形底板的内侧与所述上壳体的侧壁连接。

15、本技术一些实施例中，所述光窗检测单元还包括第三反射镜和第四反射镜；所述第三反射镜跟随所述光窗检测发射电路转动，所述第四反射镜跟随所述光窗检测接收处理电路转动；

16、所述光窗检测发射电路发出的光线经所述第三反射镜反射后穿过所述透光窗射入所述第二反射镜；

17、经所述第二反射镜反射后的光线穿过所述透光窗射入所述第四反射镜，经所述第四反射镜反射后射入所述光窗检测接收处理电路。

18、本技术一些实施例中，所述第二反射镜为夹角反射镜；所述光窗检测接收处理电路设置有两个：第一个光窗检测接收处理电路、第二个光窗检测接收处理电路；

19、所述光窗检测发射电路发出的光线经所述第三反射镜反射后穿过所述透光窗射入所述第二反射镜的夹角顶点；

20、经所述第二反射镜反射后的光线穿过所述透光窗射入所述第一个光窗检测接收处理电路；

21、经所述第二反射镜反射后的光线穿过所述透光窗射入所述第四反射镜，经所述第四反射镜反射后射入所述第二个光窗检测接收处理电路。

22、本技术一些实施例中，所述光窗检测发射电路包括发射器、发射准直透镜、固定座；所述固定座为套筒状，其前端具有开口；所述发射器和发射准直透镜安装在所述固定座内，所述发射器远离所述固定座的前端开口，所述发射准直透镜靠近所述固定座的前端开口；所述发射器发射的光束经过所述发射准直透镜准直后射入所述第三反射镜；

23、所述光窗检测接收处理电路包括接收器、窄带滤波片、接收透镜、接收光阑、处理电路；所述接收透镜安装在所述接收光阑内；经所述第四反射镜反射后的光线射入所述接收透镜，经所述接收透镜汇聚后的光线经过所述窄带滤波片进行滤波，滤波后的光线射入所述接收器，所述接收器将接收到的光线转换为电信号并传输至所述处理电路。

24、本技术一些实施例中，所述角度偏转扫描单元还包括倒l形的反射镜光隔离筒；

25、所述反射镜光隔离筒位于所述第一反射镜的下方，所述反射镜光隔离筒具有竖向的进光口和横向的出光口；所述进光口与其下方的所述光发射模块相对，所述出光口朝向所述透光窗；

26、所述反射镜光隔离筒的转角与所述第一反射镜连接；所述反射镜光隔离筒与所述第一反射镜同步转动。

27、本技术一些实施例中，所述透光窗的部分区域的外侧设置有不透光保护罩，所述不透光保护罩与所述透光窗连接，围成密闭的腔室。

28、本技术一些实施例中，所述反射镜光隔离筒的横向的出光口与所述固定座的前端开口方向之间的夹角大于等于90°。

29、本技术一些实施例中，所述光发射模块包括激光器、发射透镜、发射光隔离筒；

30、所述光接收模块包括接收透镜、光接收管、控制电路；

31、所述接收透镜的中心具有安装孔，所述发射光隔离筒为竖向设置的筒状，所述发射光隔离筒安装在所述安装孔内，所述激光器和发射透镜安装在所述发射光隔离筒内；所述激光器位于所述发射透镜的下方；所述光接收管位于所述接收透镜的下方，将接收到的光信号转换为电信号，并传输至所述控制电路。

32、本技术一些实施例中，所述安全激光扫描仪还包括无线能量传递单元，所述无线能量传递单元包括供电发射电路、能量发射线圈、能量接收线圈、供电接收电路；

33、所述能量接收线圈、供电接收电路设置在所述上壳体内，且跟随所述第一反射镜同步转动；所述供电发射电路、能量发射线圈设置在所述下壳体内；

34、所述能量接收线圈与所述能量发射线圈上下间隔布设；

35、所述供电发射电路驱动所述能量发射线圈产生交变的磁场，所述能量接收线圈内产生交变的电场，并将电能传输给所述供电接收电路；所述供电接收电路为所述上壳体内的各用电设备供电。

36、与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的安全激光扫描仪，通过设计激光测距单元包括光发射模块、光接收模块；角度偏转扫描单元包括驱动模块、第一反射镜；光窗检测单元包括光窗检测发射电路、光窗检测接收处理电路、第二反射镜；驱动模块驱动第一反射镜绕竖直轴转动，光窗检测发射电路、光窗检测接收处理电路跟随第一反射镜同步转动，实现激光测距单元周向检测被测物体的距离，实现光窗检测单元在360°的范围内对透光窗进行脏污监测；第二反射镜为环形，环设在透光窗的外围，可以保证对透光窗监测的连续性。因此，本实用新型的安全激光扫描仪，不仅实现了周向激光测距，而且实现了周向监测透光窗，扩大了对透光窗的监测范围，实现对透光窗的全面监测。

37、结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。