一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的制作方法

1.本发明主要涉及包裹外包装杀菌消毒领域，具体为一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备。


背景技术：

2.自从新型冠状病毒被发现后迅速蔓延全球，并且给各国人民经济与社会生活带来严重影响。
3.据相关专家指出自疫情爆发以来，我国接连查出冷链从业者感染新冠病毒，冷链食品外包装也被检测出新冠病毒，并且据媒体报道多地区快递外包装的检测结果也存在阳性，所以针对上述原因加强对快递包装及进口冷链食品的外包装进行杀菌消毒具有重要意义。
4.由于紫外线杀菌消毒相对于化学杀菌消毒以及其他杀菌消毒方式具有范围广而迅速，处理时间短，在一定的辐射强度下一般病原微生物在很短的时间内即可杀灭，能杀灭一些氯消毒法无法灭活的病菌，容易操作和管理，且容易实现自动化。
5.前国内外对紫外线杀菌消毒主要集中于低汞灯、紫外发光二极管(uv-led)的应用，但是其低汞灯及uv-led灯对于细菌病毒消杀的时间一般都要几分钟或半个小时以上，效率低，不适用于物流及冷链食品杀菌消毒的应用，并且传统的汞灯存在汞元素，即对环境会造成污染，且不利于人身安全，所以随着疫情常态化的趋势，就需要对高效杀菌消毒设备的创新设计。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，可实现快递物流包裹及冷链食品杀菌消毒的目的，此设备消杀效率高，范围广且无污染。
7.本发明提供了一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，包括：限位滑杆(1)、控制器(2)、箱体(3)、滚筒电机(4)、丝杠电机(5)、滑移机构(6)、滚筒系统(7)、物体(8)、滚珠丝杠(9)、振镜(301)、紫外激光器(302)、相机(303)、连接件(601)。
8.其中，双滚珠丝杠(9)分别固定在物体进出口两侧的箱体(3)上方，丝杠电机(5)可带动滚珠丝杆转动进而带动滑移机构(6)横向滑动，其中滑移机构(6)与限位滑杆(1)通过连接件(601)可实现对滑移机构(6)的横向滑移限位作用，并且滑移机构(6)上设有紫外激光器(302)和振镜(301)，紫外激光器(302)射入振镜(301)镜片后，光线会发生反射，由于振镜(301)电机属于高速响应系统，所以振镜(301)可使紫外激光器(302)发出点光斑转为线光斑，通过滚珠丝杆带动滑台(6)移动，可实现对物体(8)前后两个面扫描，在箱体的内部上方固定安装紫外激光器(302)、振镜(301)及相机(303)，其中紫外激光器和振镜系统设有两套，可使物体(8)表面接收到更多的照射剂量，相机(303)可采集物体轮廓尺寸，将物体轮廓尺寸信息转化为电信号，进而控制振镜(301)摆角，其中箱体(3)内部两侧壁固定安装紫外激光器(302)、振镜(301)及相机(303)，其中相机(303)主要采集物体(8)高度信息，进而控
制振镜摆角的大小，其中滚筒系统(7)的线速度由滚筒电机(4)控制，在箱体下方设有紫外激光器(302)及振镜(301)，由于该装置使用滚筒系统(7)，激光可通过滚筒之间的缝隙，进而对物体(8)实现扫描。
9.紫外激光器(302)射入振镜(301)镜片后，光线会发生反射，由于振镜电机属于高速响应系统，所以振镜可使紫外激光器(302)发出点光斑转为线光斑，当滚筒系统(7)带动物体(8)运动时，进而实现线光斑的扫描，其中振镜(301)摆动角度可控制线光斑长度。
10.相机(303)对物体(8)的截面图像进行采集，并将图像照片进行单元子块化分，可根据背景像素子块与实际物体(8)像素子块做差值，其中背景像素子块的像素值会变为0，而剩下的像素子块即为物体(8)像素子块，进而得到物体(8)轮廓，并取轮廓最大外接圆直径作为尺寸数据信息，其中尺寸数据信息会传输进控制器(2)，控制器(2)会将尺寸数据信号转化为振镜(301)的输入电信号，进而控制振镜(201)转角幅度，其中滚筒(9)转动运行速度是根据箱体内各个相机(303)采集物体尺寸做比较后，控制器(2)会以最大尺寸的数字信号作为滚筒电机(4)的输入信号。
11.本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，其有益效果可分为以下几点：
12.本发明主要涉及包裹外包装杀菌消毒领域，具体为一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，其特征在于，本设备采用紫外激光对细菌、病毒进行消杀，相对于传统的低汞灯以及uv-led灯相比，消杀效率高，时间短即在短时间内可释放更大的照射剂量，对细菌及病毒的消杀能力强。
13.本发明主要涉及包裹外包装杀菌消毒领域，具体为一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，其特征在于，本设备采用紫外激光进行杀菌消毒，不会对物品本身造成二次污染，相对于其他化学方法，生物法较为清洁，且紫外线广谱性是最高的，几乎对所有的细菌、病毒都能高效杀灭。
14.本发明主要涉及包裹外包装杀菌消毒领域，具体为一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，其特征在于，本设备采用紫外激光对细菌、病毒进行消杀，运行安全、可靠，相对于传统的杀菌消毒技术氯化物或臭氧，其消毒剂本身即为剧毒、助燃的物质，而紫外线消毒不存在上述安全隐患问题，并且紫外线穿透能力弱，普通玻璃即可完全隔离。
15.本发明主要涉及包裹外包装杀菌消毒领域，具体为一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，其特征在于，本设备采用振镜扫描系统进行物体表面的杀菌消毒，振镜系统会跟随相机采集物品信号而控制振镜摆角及电机转速，能量利用率高，从而保证物品本身接收到足够的照射剂量，自动化程度高。
附图说明
16.图1本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的正三轴侧图。
17.图2本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的鸟瞰图。
18.图3本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的内部侧剖面图。
19.图4本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的滑移机构示意图。
20.图5本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的内部下方剖面示意图。
21.图6本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的内部上方剖面示意图。
22.图7本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的爆炸图。
23.图中标记：限位滑杆(1)、控制器(2)、箱体(3)、滚筒电机(4)、丝杠电机(5)、滑移机构(6)、滚筒系统(7)、物体(8)、滚珠丝杠(9)、振镜(301)、紫外激光器(302)、相机(303)、连接件(601)。
具体实施方式
24.下面结合附图，对本发明提供的一种具有高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备进行仔细说。本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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内容及简化描述。
25.图1是本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的正三轴侧图，从图中可以看出该设备的大体结构形式。
26.图1中主要包括：限位滑杆(1)、控制器(2)、箱体(3)、滚筒电机(4)、丝杠电机(5)、滑移机构(6)、滚筒系统(7)、物体(8)、滚珠丝杠(9)，从图中可以看出各部件大致的摆放位置关系，其中滚筒系统(7)在箱体(3)的中心位置，控制器(2)固定放在紫外激光杀菌消毒设备的外侧，控制器(2)主要是将相机(303)采集图像信息的数字信号转化为控制振镜(301)转动角度、滚筒电机(4)传动速度及丝杠电机(5)转速的输入电信号。
27.图2是本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的鸟瞰图，其中双滚珠丝杠(9)分别固定在物体进出口两侧的箱体(3)外侧顶部上方，丝杠电机(5)可带动滚珠丝杆转动进而带动滑移机构(6)横向滑动，滑移机构(6)可根据物体(8)的行进速度的反馈信号，通过控制器(2)控制滑移机构(6)的滑移速度，其中滑移机构(6)与限位滑杆(1)通过连接件(601)可实现对滑移机构(6)的横向滑移限位作用，并且滑移机构(6)上设有紫外激光器(302)和振镜(301)，紫外激光器(302)射入振镜(301)镜片后，光线会发生反射，由于振镜(301)电机属于高速响应系统，所以振镜(301)可使紫外激光器(302)发出点光斑转为线光斑，通过滚珠丝杆带动滑台(6)移动，可实现对物体(8)前后两个面扫描，从而实现物体(8)表面细菌及病毒的杀灭效果。
28.图3是本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的内部侧剖面图，图中可以明确看出振镜(301)、紫外激光器(302)及相机(303)的摆放位置，当物体(8)出现在相机(303)的视野后，相机(303)会采集物体(8)侧面轮廓信息，主要通过背景像素子块与实际物体(8)像素子块做差值，其中背景像素子块的像素值会变为0，而剩下的像素子块即为物体(8)像素子块，进而得到物体(8)轮廓，并取轮廓最大外接圆直径作为尺寸数据信息，并将数学信息对应的数字信号通过控制器(2)转化为控制振镜(301)转角的电信号，并且尺寸数据信息在控制器(2)中会与其他相机(303)所采集的物体(8)尺寸数学作比较，并将尺寸数据的最大值作为实际滚筒(7)的运动速度的输入信号，其中侧壁的两套激光扫描系统主要是为了保证物体(8)表面能够接收到足够的照射剂量。
29.图4是本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的滑移机构示意图，图中可以明确看出滑移机构(6)的结构形式，滑移机构(6)与滚珠丝杠(9)相连接，连接
件(602)与箱体(3)顶部的限位滑杆(1)相连接，可保证滑移机构(6)在滑杆上滑动的准确性，其中，滑移机构(6)设有振镜(301)及紫外激光器(302)，紫外激光器发出的紫外激光会通过振镜镜片的高频转动和反射的综合作用下而形成线型光斑。
30.图5是发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备内部上剖面图，从图中可以明确看出，该设备内部上方固定设有振镜(301)、紫外激光器(302)及相机(303)，其工作原理，与上述侧面激光扫描系统的工作原理相同，其中相机会采集物体(8)上方轮廓信息，并将轮廓信息采集后传输进控制器(2)中，进行对振镜(301)摆角幅值的控制，同时也会与其他相机(303)采集的轮廓尺寸进行比较，进而对滚筒系统(7)速度进行控制。
31.图6是本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备内部下剖面图，从图中可以明确看出，该设备内部下方固定设有振镜(301)、紫外激光器(302)，下方振镜摆动角度幅值与上方振镜扫描角度保持同步，即与上方振镜采用相同的输入信号。
32.图7是本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备的爆炸图，从图中可以看出各个零件之间的安装关系，以及紫外激光器(302)、振镜以及相机之间的位置关系。
33.综上所综，本发明一种基于高速振镜摆扫式紫外激光杀菌消毒设备，其特点在于采用紫外激光进行杀菌消毒，效率高且范围广，相对于其他化学方法，不会对物品本身造成二次污染，其设备运行安全、可靠且自动化程度高。