一種多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光電傳感器領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]槽型光電傳感器具有一種濾光結(jié)構(gòu)，使得光信號發(fā)射極的光束通過該濾光部件傳達到光信號接收極。該濾光部件需要滿足以下性能:一定波段的光波過濾、多通道的各組通道水平方向具有較高同軸度、各通道不能相互干擾、有一定的IP防護等級、良好的可組裝工藝性；目前廣泛使用的設(shè)計方式是:1、粘膠式，用膠水將濾光片粘在殼體相應(yīng)位置的槽內(nèi)；2、卡槽式，在側(cè)壁開設(shè)卡槽式結(jié)構(gòu)，將濾光部件卡入；3、整體式，將整個外殼用濾光材質(zhì)制作，再在內(nèi)部相應(yīng)位置安裝光闌形成光通道。為了保證防護性及安裝強度，還采用壓鑄鋁殼作為主體。因此成本很高，工藝很復(fù)雜。
[0003]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展及傳感器的開發(fā)應(yīng)用趨勢，該類傳感器越來越多應(yīng)用于各種不同的復(fù)雜環(huán)境，對該類傳感器在結(jié)構(gòu)設(shè)計和防護等級提出了更高的要求。之前的結(jié)構(gòu)由于存在各種問題，無法滿足更高的要求了。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于:
[0005]I)槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)采用粘膠式，其缺點是:粘膠只能手工操作，工藝繁瑣人工成本高，易污染濾光面，整體外觀差；其次，粘膠后結(jié)構(gòu)強度低，防腐蝕性差；再次，粘膠不充分易導(dǎo)致IP防護不可靠。
[0006]2)槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)采用卡槽式，其缺點是:濾光部件與殼體配合尺寸要求較高；其次，防水等級低，或者輔以粘膠增加工藝復(fù)雜性，且防水仍然不可靠；再次，卡槽式也限制了上蓋與殼體的組裝，使其難以達到較高的防護等級。
[0007]3)槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)采用整體式，其缺點是:成本高，濾光部件所使用的光學(xué)材料比較昂貴，整體式需要消耗數(shù)倍材料成本；其次光闌的定位要求高，防止其震動位移需要涂膠，增加工藝復(fù)雜性，易污染透光面。
[0008]以上各種方式均存在一定的缺陷，廢品率不容易控制，并且不同程度的增加了人工成本和材料成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，以解決上述問題。
[0010]本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0011]—種多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，包括殼體，所述殼體具有發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端內(nèi)安裝有發(fā)射管，所述接收端內(nèi)安裝有接收管，所述發(fā)射端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為發(fā)光面，所述接收端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為受光面，在所述發(fā)射端和接收端均嵌有一濾光件。
[0012]優(yōu)選的，所述濾光件為注塑嵌件，其具有嵌入殼體內(nèi)的安裝結(jié)構(gòu)，且通過該安裝結(jié)構(gòu)與殼體過盈配合。
[0013]優(yōu)選的，所述濾光件四周具有厚0.4mm、高0.8mm的薄翅片結(jié)構(gòu)，薄翅片注塑時在260 0C的主體料溫下瞬間熔融，與主體融合為一體。
[0014]優(yōu)選的，所述濾光件具有若干導(dǎo)光凸臺。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下:
[0016]1.采用嵌入包膠工藝免除了人工安裝、涂膠的繁瑣工序，降低了人工成本，整體外觀良好。
[0017]2.嵌入包膠結(jié)構(gòu)強度高，IP防護性好，防護可靠；有利于上蓋與殼體的組裝。
[0018]3.相比整體式濾光件大幅降低濾光件昂貴光學(xué)材料的使用量，有效降低了材料成本；
[0019]4.精準的通道定位、有效的透光度保護及良好的抗干擾光路設(shè)計，充分保證了產(chǎn)品的性能。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型所述的鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2a為本實用新型所述的濾光件的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0022]圖2b為本實用新型所述的濾光件的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0023]圖3a為本實用新型所述的薄翅片結(jié)構(gòu)的示意圖之一。
[0024]圖3b為本實用新型所述的薄翅片結(jié)構(gòu)的示意圖之二。
[0025]圖4為本實用新型所述的發(fā)射端光路圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0027]參見圖1，本實用新型包括殼體，所述殼體具有發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端內(nèi)安裝有發(fā)射管1，所述接收端內(nèi)安裝有接收管3，所述發(fā)射端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為發(fā)光面，所述接收端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為受光面4，在所述發(fā)射端和接收端均嵌有一濾光件。本實用新型通過采用濾光件2模內(nèi)嵌入包膠方式，可實現(xiàn)濾光件2與外殼6融為一個整體。本方案發(fā)射端和接受端各嵌入一個相同的濾光件2。
[0028]濾光件2作為一個注塑嵌件，具有以下設(shè)計要求:
[0029]I)具有嵌入模具內(nèi)的安裝固定的結(jié)構(gòu)(如圖2a和圖2b中尺寸①、②)。該結(jié)構(gòu)使得注塑操作員方便的將其安裝到模具內(nèi)部；該結(jié)構(gòu)使得濾光件2嵌入模具后采用較小的過盈配合，比較可靠的固定在模具內(nèi)；該結(jié)構(gòu)具有較精密的定位高度尺寸，確保個發(fā)射極與對應(yīng)的接收極在同一高度上(如圖2a和圖2b中尺寸③)。
[0030]2)具有合適的耐溫性和熔點。濾光件2所選用塑料材質(zhì)為光學(xué)PC，透過的波段為:700nm-940nm波長的紅外光。其厚度1.2mm，熔點在240°C左右，在注塑時短時耐溫可在260°C左右，殼體注塑時料溫約260°C。模溫控制在80-90°C，前后透光面緊貼模具型腔面，不會熔融濾光件2的主體部分；型腔面鏡面拋光且均做1.5°拔模斜度，不會燙傷和拉傷透光面及降低其光潔度(如圖3a和圖3b示)，充分保證其光信號的透過率。實驗證明該結(jié)構(gòu)的實際透光率達到了 2000%的冗余度，有效做到防塵埃、防表面污化。
[0031]3)具有與所包入主體能良好融合的結(jié)構(gòu)。濾光件2四周設(shè)計有厚0.4mm高0.8mm的薄翅片5結(jié)構(gòu)(如圖3a和圖3b示)，注塑時在260°C的主體料溫下瞬間熔融，與主體融合為一體。而濾光件2的主體部分厚度為1.2_，且在前后模的型腔緊貼的保護下，260°C的主體料溫不會影響其結(jié)構(gòu)及透光度。因此具有極好的防水性，其防護等級可以達到IEC529(1989)《外殼防護等級(IP代碼)》的IP67 ;并且具有良好的外觀。
[0032]4)具有多通道的相互獨立性結(jié)構(gòu)。由于多通道(本實施例為三通道)共用一個濾光件2，目地是簡化結(jié)構(gòu)、降低成本，因此需要對個通道進行獨立化設(shè)計。本方案采用等距的三個導(dǎo)光凸臺的設(shè)計形式(尺寸如圖2a和圖2b中④、⑤、⑥所示)，其間隔距離為6。由于發(fā)射管I的發(fā)射光束存在一定的角度，再加上發(fā)射管I的焊接定位誤差及PCB板組裝定位誤差，發(fā)射光束可能存在較大的偏轉(zhuǎn)，這就有可能導(dǎo)致不同通道的信號相互干擾。本方案設(shè)計的導(dǎo)光凸臺在有可能干擾的方向上的寬度為1.5mm(如圖2a和圖2b中⑤)，限制了發(fā)射光束的角度避免光信號干擾，也足夠保證了各獨立通道的光通量。而在光信號干擾可能性小的方向上，做成寬度為3.5mm(如圖2a和圖2b中⑥)的腰形，進一步保證光通量。凸臺高度為1.2mm(如圖2a和圖2b中④)，一方面對限制光束信號的角度有利，另一方面也確保了外殼6注塑時留有足夠的走料空間(如圖4所示)。而濾光件2整體的設(shè)計厚度較為均勻，有效避免了濾光件2注塑成型后的收縮變形問題。
[0033]由于殼體與兩個濾光件2融合成了一個具有較高強度的整體，這也有利于上蓋與殼體的組裝。本案采用的是上蓋與殼體超聲波焊接工藝，該工藝能達到良好的IP防護和組合焊接強度。但是該工藝要求底殼部分耐受焊接時必須使用的較大的壓力(4-5kg)，及在此壓力下的超聲波高頻震動破壞。本實用新型所用結(jié)構(gòu)可以達到這個要求。
[0034]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，包括殼體，所述殼體具有發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端內(nèi)安裝有發(fā)射管，所述接收端內(nèi)安裝有接收管，所述發(fā)射端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為發(fā)光面，所述接收端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為受光面，其特征在于:在所述發(fā)射端和接收端均嵌有一濾光件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述濾光件為注塑嵌件，其具有嵌入殼體內(nèi)的安裝結(jié)構(gòu)，且通過該安裝結(jié)構(gòu)與殼體過盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述濾光件四周具有厚0.4_、高0.8mm的薄翅片結(jié)構(gòu)，薄翅片注塑時在260°C的主體料溫下瞬間熔融，與主體融合為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述濾光件具有若干導(dǎo)光凸臺。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多通道槽型光電傳感器濾光結(jié)構(gòu)鑲嵌式包膠結(jié)構(gòu)，包括殼體，所述殼體具有發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端內(nèi)安裝有發(fā)射管，所述接收端內(nèi)安裝有接收管，所述發(fā)射端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為發(fā)光面，所述接收端的內(nèi)側(cè)面設(shè)為受光面，在所述發(fā)射端和接收端均嵌有一濾光件。本實用新型在生產(chǎn)操作、精準定位、整體融合、透光度保護、光路、外殼IP防護性能等方面做了一一對應(yīng)的精準設(shè)計。既做到了充分滿足產(chǎn)品的設(shè)計性能要求，又做到了簡化結(jié)構(gòu)、簡化工藝和降低成本的要求。
【IPC分類】G01D5-26
【公開號】CN204594476
【申請?zhí)枴緾N201520064306
【發(fā)明人】許用疆, 甘海苗, 許永童
【申請人】上海蘭寶傳感科技股份有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年1月29日