一种多路激光测距设备的调节机的制作方法

本实用新型涉及自动化测试设备技术领域，尤其是指一种多路激光测距设备的调节机。

背景技术：

激光测距设备，由于其是通过沿直线传播的激光进行测距的，因此具备线路准确等优点，而广受人们的欢迎。目前常用的激光测距设备中，基于效率高的考虑，目前较为常用的类型包括多路的激光测距设备，即该设备可以发出多条激光同时对多个方向进行激光测距。这种多路激光测距设备是通过在设备的外侧分别设置有收发激光的单元来实现多路测距效果的。

但是，由于光是仅沿直线传播的，因此在对较长距离的位置进行测距时，若激光发射单元的位置和角度发生轻微的偏差，则会造成“差之毫厘谬以千里”的后果。基于这个理由，激光测距设备在出厂前都要进行测试和位置的微调纠正。传统的微调纠正是通过人工来实现的，但是人工的微调具有精度低的缺点，无法实现高精度测距设备的准确微调纠正。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题提供一种多路激光测距设备的调节机，能够完成高精度激光测距设备的微调纠正。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种应用上述调节方法的多路激光测距设备的调节机，包括机座，所述机座设置有处理器、用于固定多路激光测距设备的固定平台、用于对激光发射器和激光接收器进行调节的调节机器人以及用于对第一目标板和第二目标板进行拍照以获取光斑实际位置和实际轮廓的摄像机，所述处理器分别与所述固定平台、所述调节机器人、所述摄像机电连接。

进一步的，所述固定平台包括基座、载物台、第一转动台、第二转动台、第一转动机构和第二转动机构，所述第一转动台活动设置于所述基座，所述第一转动机构用于驱动所述第一转动台水平在水平方向上以所述第一转动台的中心为轴进行转动；所述第二转动台活动设置于所述第一转动台，所述第二转动机构用于驱动所述第二转动台在竖直方向上以所述第二转动台的中心为轴进行转动，所述载物台固定于所述第二转动台。

更进一步的，所述载物台设置有延伸槽，所述延伸槽可拆卸设置有延伸件，所述延伸件突伸出所述延伸槽的一端设置有螺孔。

进一步的，所述调节机器人包括机器臂、电动夹具和两个夹爪组件，所述电动夹具固定于所述机器臂的输出端，所述电动夹具包括两个夹件，两个夹爪组件分别设置于两个夹件，两个夹爪组件正对设置；

夹爪组件包括连接臂和绝缘爪件，连接臂包括第一连接端、收缩端和第二连接端，收缩端设置于第一连接端和第二连接端之间，第一连接端连接于夹件，绝缘爪件连接于第二连接端。

更进一步的，所述电动夹具的两侧分别设置有限位件，第一连接端位于限位件与夹件之间；第一连接端的外侧设置有抵触件，抵触件与限位件抵触。

进一步的，所述摄像机包括第一相机和第二相机，所述第一相机用于拍摄外界的第一目标板上光斑的位置；所述第二相机用于拍摄外界的第二目标板上光斑的轮廓；所述第一相机和所述第二相机均与所述处理器电连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过处理器、固定平台、调节机器人以及摄像机四者的配合，全程采用非人工参与的方式进行，因此避免了人工参与所可能造成的误操作，并且提升了微调纠正的精度，提升了经本发明所调节的多路激光设备的精度。

附图说明

图1为本实用新型对激光发射器调节的流程图。

图2为本实用新型对激光接收器调节的流程图。

图3为本实用新型的示意图。

图4为本实用新型的固定平台的正视图。

图5为本实用新型的固定平台的侧视图。

图6为本实用新型的载物台的示意图。

图7为本实用新型的调节机器人的示意图。

图8为图7的A处部件的分解示意图。

图9为本实用新型的连接臂的示意图。

图10为本实用新型的绝缘爪件的示意图。

图11为本实用新型所调节的多路激光测距设备的示意图。

附图标记：1—机座，2—处理器，3—固定平台，4—调节机器人，5 —摄像机，6—多路激光测距设备，31—基座，32—载物台，33—第一转动台，34—第二转动台，35—第一转动机构，36—第二转动机构， 41—机器臂，42—电动夹具，43—夹爪组件，51—第一相机，52—第二相机，61—电路板，321—延伸槽，322—延伸件，323—螺孔，421 —限位件，431—连接臂，432—绝缘爪件，4311—第一连接端，4312 —收缩端，4313—第二连接端，4314—抵触件，4321—固定端，4322 —过渡端，4323—夹持端。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图11所示，本发明所进行调节的多路激光测距设备，其激光发射器和激光接收器，均为图中的电路板61。

如图3所示，本实施例还提供了一种上述调节方法的多路激光测距设备的调节机，包括机座1，所述机座1设置有处理器2、用于固定多路激光测距设备6的固定平台3、用于对激光发射器和激光接收器进行调节的调节机器人4以及用于对第一目标板和第二目标板进行拍照以分别获取光斑位置的摄像机5，所述处理器2分别与所述固定平台3、所述调节机器人4、所述摄像机5电连接。

即本发明在使用时，需要在摄像机5前方一定位置分别设置第一目标板和第二目标板，第二目标板位于第一目标板前方，且第二目标板与基准位置重合；而第二目标板可为块方形或者圆形等规则图形的板，第二目标板主要是用来与光斑的轮廓进行比对；当光斑出现时，调节机器人4是夹持住激光发射器，根据光斑位置与基准位置的偏差值进行调节；调节完位置以后，再根据第二目标板的形状与光斑的轮廓进行比对，从而调节激光发射器所发射的光的光路形状。

具体的，如图4和图5所示，本实施例中所述的固定平台3是可转动的，其具体包括基座31、载物台32、第一转动台33、第二转动台34、第一转动机构35和第二转动机构36，所述第一转动台33活动设置于所述基座31，所述第一转动机构35用于驱动所述第一转动台33水平在水平方向上以所述第一转动台33的中心为轴进行转动；所述第二转动台34活动设置于所述第一转动台33，所述第二转动机构36用于驱动所述第二转动台34在竖直方向上以所述第二转动台 34的中心为轴进行转动，所述载物台32固定于所述第二转动台34。即本发明通过第一转动机构35带动第一转动台33转动，且通过第二转动机构36带动第二转动台34转动，无需人工干涉，实现了自动化驱动待检测的激光测距设备在二维空间上进行方位的变更，提升了测试的效率。通过该方位的自动变更，能够让本发明根据需要自动把待调节的激光发射器和待调节的激光接收器之间的切换、第n路激光发射器/激光接收器和第n+1路激光发射器/激光接收器的切换等，提升了调节的效率。

具体的，本实施例中第一转动机构35和第二转动机构36的结构类似，均由电机以及传动机构组成，该传动机构优选但不限定为齿轮传动，而电机则是优选为伺服电机，从而能够精确控制转动角度，避免转动角度过大而跳过了某一路待调节的激光发射器和激光接收器。

具体的，如图6所示，所述载物台32设置有延伸槽321，所述延伸槽321可拆卸设置有延伸件322，所述延伸件322突伸出所述延伸槽321的一端设置有螺孔323。通过延伸槽321的设置，让本发明可以根据需要，通过更换延伸件322的方式，使得本发明能够安装上各种规格的多路激光测距设备6进行调节，然后通过螺丝把该多路激光测距设备6与螺孔323进行固定，以确保调节能够可靠进行。

如图7和图9所示，在本实施例中，所述调节机器人4包括机器臂41、电动夹具42和两个夹爪组件43，所述电动夹具42固定于所述机器臂41的输出端，所述电动夹具42包括两个夹件，两个夹爪组件43分别设置于两个夹件，两个夹爪组件43正对设置；夹爪组件 43包括连接臂431和绝缘爪件432，连接臂431包括第一连接端4311、收缩端4312和第二连接端4313，收缩端4312设置于第一连接端4311 和第二连接端4313之间，第一连接端4311连接于夹件，绝缘爪件 432连接于第二连接端4313。本发明通过设置有连接臂431，用于增加夹爪组件43的强度，使得本发明能够稳定夹住电路板；并通过设置有绝缘爪件432，使得电路板的电流不会流至本发明，避免造成电路板短路而影响了测试的效果。

具体的，如图10所示，该绝缘爪件432由陶瓷制成，因为陶瓷具有高绝缘性能和强度，能够稳定夹住激光发射器或激光接收器；绝缘爪件432包括固定端4321、过渡端4322和夹持端4323，固定端4321连接于第一连接端4311，过渡端4322设置于固定端4321和夹持端4323之间，固定端4321与夹持端4323平行，过渡端4322基本垂直于固定端4321。通过把绝缘爪件432进一步设置为固定端4321、过渡端4322和夹持端4323三者构成的“Z”型结构，能够进一步提高两个绝缘爪件432之间的间隙的精度，有利于更好控制夹持电路板的稳定性。

具体的，如图8所示，由于多路激光设备之中，相邻两路光路组件(光路组件包括激光发射器和激光接收器)之间的距离很小。因此为了避免绝缘爪件432在打开的过程中因打开形成过大而碰到相邻的光路组件，本实施例的所述电动夹具42的两侧分别设置有限位件 421，第一连接端4311位于限位件421与夹件之间；第一连接端4311 的外侧设置有抵触件4314，抵触件4314与限位件421抵触。通过抵触件4314和限位件421的配合，限定了连接臂431的张开行程，从而限定了夹持住激光发射器或激光接收器的绝缘爪件432的张开形成，保证了待调节的多路激光测距设备6的安全。

如图3所示，在本实施例中，所述摄像机5包括第一相机51和第二相机52，所述第一相机51用于拍摄外界的第一目标板上光斑的位置；所述第二相机52用于拍摄外界的第二目标板上光斑的轮廓；所述第一相机51和所述第二相机52均与所述处理器2电连接。通过第一相机51 和第二相机52分工分别拍摄光斑的位置和轮廓，有利于提升本发明工作时的稳定性和逻辑性，避免程序出现错误而导致影响了测试结果的准确。

如图1和图2所示，本实施例还公开了了一种多路激光测距设备的调节方法，该方法应用于本实用新型，包括以下步骤：

a、预设激光发射器发射激光至第一目标板上的光斑的基准位置以及基准位置偏差值，预设激光发射器发射激光至第二目标板上的光斑的基准轮廓和基准轮廓偏差值；预设激光接收器的激光信号搜索范围以及所接收的激光信号的幅值；

b、获取第n路激光发射器位置与姿态，其中n为大于0的自然数；

c、通过调节机器人4夹住所述第n路的激光发射器；

d、由所述第n路激光发射器往第一目标板上发射激光，并通过摄像机5记录该激光光斑在所述第一目标板上的位置；

e、把d步骤中的位置与基准位置进行比对，得出实际位置偏差值；再把实际位置偏差值与基准位置偏差值进行比较；

若实际位置偏差值大于基准位置偏差值，则重复步骤b至步骤d，由调节机器人调整激光发射器的位置与姿态，直至实际位置偏差值不大于基准位置偏差值；

若实际位置偏差值不大于基准位置偏差值，则执行f步骤；

f、由所述第n路激光发射器往第二目标板上发射激光，通过摄像机5记录激光光斑于所述第二目标板上的实际轮廓；

g、把步骤f中的实际轮廓与基准轮廓进行比对，得出实际轮廓偏差值，再把实际轮廓偏差值与基准轮廓偏差值进行比较；

若实际轮廓偏差值大于基准轮廓偏差值，则由调节机器人4调整激光发射器的位置与姿态，在保证光斑于第二目标板的位置不变的前提下，使得光斑的实际轮廓与基准轮廓之间的实际轮廓偏差值不大于基准轮廓偏差值；

若实际轮廓偏差值不大于基准轮廓偏差值，则直接执行步骤h；

h、对该第n路激光发射器进行点胶，然后松开调节机器人4，让调节机器人4对第n路激光接收器进行调节；

i、打开第n路激光发射器，并获取第n路激光接收器的位置和姿态；

j、通过调节机器人4夹住第n路激光接收器；

k、打开第n路激光接收器，由调节机器人4带动第n路激光接收器，以使得第n路激光接收器沿设定路径运动在搜索范围内搜索第 n路激光发射器发出的激光信号；当第n路激光接收器搜索到第n路激光发射器发出的激光信号时，执行步骤l；

l、记录当前激光接收器的位置，控制调节机器人4以寻优搜索方法调节第n路激光发射器的位置和姿态，以使得第n路激光接收器所接收的激光信号幅值达到所预设的幅值。

m、对第n路激光接收器进行点胶，然后松开调节机器人4，并移动调节机器人4不触碰到多路激光测距设备的位置；

n、移动多路激光设备，重复步骤a～步骤m，对第n+1路激光发射器和第n+1路激光接收器进行调节。

在本实施例中，本发明还包括以下操作：

所述摄像机5包括第一相机51和第二相机52，所述第一相机51 用于记录激光光斑在所述第一目标板上的实际位置；所述第二相机 52用于记录激光光斑在第二目标板上的实际轮廓。即用第一相机51 来对第一目标板进行拍摄，用第二相机52来对第二目标板进行拍摄，从而提升了拍摄的准确性。

本实施例中，在步骤a与步骤b之中，还包括：a1、把待调节的多路激光设备置于固定平台3上，该固定平台3能分别在水平方向以及竖直方向上进行旋转。即本发明通过固定平台3自行发生转动，从而在无人工干扰的前提下，实现了对于多路激光设备的位置调整，以实现激光发射器调节和激光接收器调节之间的切换、相邻路激光发射器或激光接收器之间的切换等操作，提升了本发明的工作效率。

在本实施例中，调节机器人4设置有绝缘的夹爪组件43，且夹爪组件43设置有限位机构，限位机构用于防止夹爪组件43张开过大而碰到相邻的激光发射器或激光接收器。绝缘的夹爪组件43，能够保证调节机器人4与多路激光设备之间不发生电交流，从而避免多路激光设备发生短路；而限位机构的设置，则是为了让调节机器人4在松开激光发射器或者激光接收器时，不会碰到相邻的激光发射器或者激光接收器，保证了本发明的可靠性。

在步骤b和步骤i中，获取激光发射器或者激光接收器的位置/ 姿态的效果，可通过以下几个方式之一实现：(1)通过定制夹具来固定激光发射器或激光接收器的位置/姿态；(2)利用机器视觉对激光发射器或者激光接收器进行定位；(3)根据固定平台3的位置结构设计，通过计算来获得激光发射器或者激光接收器的位置/姿态；(4) 由人工把调节机器人4调节到激光发射器或者激光接收器的位置等。

在本实施例所涉及的“调节机器人4”调节激光发射器或者激光接收器的步骤中，调节机器人4所能够进行调节的区域是有预设值的，该预设值需要根据待调节的多路激光设备来进行设置的；预设值的效果为：当调节机器人4的调节范围(如把激光发射器或者激光接收器向四周移动的距离、翻转的角度等)大于预设值时，则会发生报错，以避免调节的范围过大而影响了相邻的激光发射器和激光接收器的正常工作。

同时，每次调节都会预设有时间，一旦调节时间超过这个预设时间，则会进行报错。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。