TOF模组标定设备的制作方法

tof模组标定设备
技术领域
1.本实用新型涉及模组标定技术领域，特别是涉及一种tof模组标定设备。


背景技术：

2.随着科学技术的飞速发展，人们对具有成像功能的电子产品的成像要求也越来越高。尤其是现在发展火热的tof模组等，更加追求小体积兼顾高成像质量的产品要求，这无疑对产品的加工组装都有严格的要求。而这些tof模组都需要标定各种参数，才能达到最佳的使用效果。
3.然而，目前传统的tof模组标定通常需要两至四个不同的标定岗位，并且每一个标定岗位被独立分开做成线体，还需要为每一个标定岗位配备一个操作人员，费时费力。特别地，由于各个标定岗位的标定时间不一样，导致整条线体的产量受制于瓶颈岗位的限制，因此整条线体的标定效率较低。此外，传统的tof模组标定设备一般都是单工位手动操作，并且每一款设备一般只适用于一两种模组，这就进一步加剧了tof模组标定的高成本、低效率，难以满足工业化生产的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的一优势在于提供一种tof模组标定设备，其能够提高tof模组的标定效率，满足工业化生产的需求。
5.本实用新型的另一优势在于提供一种tof模组标定设备，其中，在本实用新型的一实施例中，所述tof模组标定设备能够把传统的tof模组标定线体变成单点设备，有助于统一现有的标定设备标准。
6.本实用新型的另一优势在于提供一种tof模组标定设备，其中，在本实用新型的一实施例中，所述tof模组标定设备能够自动地完成tof模组的各项标定任务，大大地提高了tof模组的标定效率。
7.本实用新型的另一优势在于提供一种tof模组标定设备，其中，在本实用新型的一实施例中，所述tof模组标定设备能够将多个标定岗位集成到一个标定岗位，省去了其他岗位人员和设备占用的空间，有助于降低标定成本。
8.本实用新型的另一优势在于提供一种tof模组标定设备，其中，在本实用新型的一实施例中，所述tof模组标定设备因不需要多岗位轮转而一次装夹完成整个模组的各项参数标定，有助于使模组机差和人员误差等控制在最小范围，进而提高标定质量。
9.本实用新型的另一优势在于提供一种tof模组标定设备，其中，在本实用新型的一实施例中，所述tof模组标定设备能够适于各种tof模组的标定，有助于拓展其适于范围，便于推广和普及。
10.本实用新型的另一优势在于提供一种tof模组标定设备，其中，为了达到上述目的，在本实用新型中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本实用新型成功和有效地提供一解决方案，不只提供简单的tof模组标定设备，同时还增加了所述tof模组标定设备
的实用性和可靠性。
11.为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，本实用新型提供了一tof模组标定设备，用于对tof模组进行标定，其中所述tof模组标定设备包括：
12.一标定机架；
13.一运动机构，其中所述运动机构被安装于所述标定机架，并且所述运动机构用于可运动地固定该tof模组，以将该tof模组移动至各个标定位置；
14.一灯板组件，其中所述灯板组件被安装于所述标定机架，并且当所述运动机构将该tof模组移动至与所述灯板组件对应的标定位置时，所述灯板组件用于对该tof模组的内部参数进行标定；以及
15.一小光源组件，其中所述小光源组件被安装于所述标定机架，并且当所述运动机构将该tof模组移动至与所述小光源组件对应的标定位置时，所述小光源组件用于对该tof模组的视觉感光度进行测试。
16.根据本实用新型的一实施例，所述灯板组件包括一灯板支架和一灯板，其中所述灯板通过所述灯板支架被悬空地安装于所述标定机架，并且所述灯板位于所述运动机构的上方。
17.根据本实用新型的一实施例，所述灯板被可拆卸地安装于所述灯板支架，并且所述灯板的高度能够被上下调节。
18.根据本实用新型的一实施例，所述运动机构包括一x轴平移机构、一y轴平移机构以及一或多个工装，其中所述工装通过所述x轴平移机构和所述y轴平移机构被可平移地安装于所述标定机架，并且所述工装用于固定地安装该tof模组，其中所述x轴平移机构用于沿着x轴方向移动所述工装，并且所述y轴平移机构用于沿着y轴方向移动所述工装。
19.根据本实用新型的一实施例，所述运动机构进一步包括一直线电机，其中所述直线电机被可驱动地设置于所述工装，用于驱动所述工装相互并拢或分开。
20.根据本实用新型的一实施例，所述小光源组件包括至少一红外光源，其中当所述运动机构将该tof模组移动到与所述红外光源对应的标定位置时，所述红外光源用于发出红外光，以测试该tof模组的视觉感光度。
21.根据本实用新型的一实施例，所述小光源组件进一步包括一升降机构，其中所述升降机构将所述红外光源可升降地安装于所述标定机架，用于上下移动所述红外光源，以调整所述红外光源的高度，使得所述红外光源对应地位于该tof模组的正前方。
22.根据本实用新型的一实施例，所述运动机构进一步包括一z轴转向机构，其中所述z轴转向机构用于转动所述工装，以使该tof模组在朝上和朝前之间切换。
23.根据本实用新型的一实施例，所述的tof模组标定设备，进一步包括一控制系统，其中所述控制系统可控制地连接于所述运动机构、所述灯板组件以及所述小光源组件，用于自动化地控制所述运动机构、所述灯板组件以及所述小光源组件的运作，使得所述tof模组标定设备能够自动化地完成对该tof模组的内部参数的标定和视觉感光度的测试。
24.根据本实用新型的一实施例，所述的tof模组标定设备，进一步包括一标板组件，其中所述标板组件被对应地设置于所述标定机架，并且当所述运动机构将该tof模组移动至与所述标板组件对应的标定位置，所述标板组件用于对该tof模组的各标定参数的正确性进行测试。
25.根据本实用新型的一实施例，所述标板组件为一标板箱，其中所述标板箱被独立地设置于所述标定机架的前方，并且所述标板箱中的标板与所述运动机构的所述工装之间多距离能够被调整。
26.根据本实用新型的一实施例，所述的tof模组标定设备，进一步包括一上下料组件，其中所述上下料组件被对应地设置于所述标定机架，用于自动地为所述运动机构的所述工装上下料。
27.根据本实用新型的一实施例，所述上下料组件为一自动机械手，其中所述自动机械手被设置于所述标定机架的后方，用于在上下料位置将标定好的tof模组从所述工装上卸下，并将未标定的tof模组安装至所述工装。
28.通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
29.本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
30.图1是根据本实用新型的一第一实施例的tof模组标定设备的立体示意图。
31.图2示出了根据本实用新型的上述第一实施例的所述tof模组标定设备中灯板组件的结构示意图。
32.图3示出了根据本实用新型的上述第一实施例的所述tof模组标定设备中运动组件的结构示意图。
33.图4示出了根据本实用新型的上述第一实施例的所述tof模组标定设备中小光源组件的结构示意图。
34.图5示出了根据本实用新型的第二实施例的tof模组标定设备的立体示意图。
35.图6示出了根据本实用新型的第三实施例的tof模组标定设备的立体示意图。
具体实施方式
36.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
37.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非在本实用新型的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.参考说明书附图之图1至图4所示，根据本实用新型的第一实施例的tof模组标定设备被阐明，用于对一或多个tof模组进行标定。具体地，如图1和图2所示，所述tof模组标定设备1可以包括一标定机架10、一运动机构20、一灯板组件30以及一小光源组件40。所述运动机构20被安装于所述标定机架10，并且所述运动机构20用于可运动地固定该tof模组，以将该tof模组移动到各个标定位置。所述灯板组件30被安装于所述标定机架10，并且当所述运动机构20将该tof模组移动至与所述灯板组件30对应的标定位置时，所述灯板组件30用于对该tof模组的内部参数进行标定。所述小光源组件40被对应地安装于所述标定机架10，并且当所述运动机构20将该tof模组移动至与所述小光源组件40对应的标定位置时，所述小光源组件40用于对该tof模组的视觉感光度进行测试。
42.值得注意的是，由于所述tof模组标定设备1的所述灯板组件30和所述小光源组件40均被集成地安装于所述标定机架10，使得该tof模组能够在同一个工位完成内部参数的标定和视觉感光度的测试，因此所述tof模组标定设备1无需在多个工位之前切换，更无需经过多次上下料操作，这有助于提高对该tof模组的标定效率，满足工业化生产的需求。此外，所述tof模组标定设备1还能够把传统的tof模组标定线体变成单点设备，有助于统一现有的标定设备标准。
43.更具体地，在本实用新型的上述第一实施例中，如图2所示，所述tof模组标定设备1的所述灯板组件30可以包括一灯板支架31和一灯板32，其中所述灯板32通过所述灯板支架31被悬空地安装于所述标定机架10，并且所述灯板32位于所述运动机构20的上方。这样，当所述运动机构20将该tof模组移动到所述灯板32下方的某个标定位置时，通过对所述灯板32拍照取向以完成对该tof模组的内部参数的标定。
44.优选地，所述灯板32被可拆卸地安装于所述灯板支架31，以便根据不同的tof模组的需求而快速地更换不同的所述灯板32，使得所述tof模组标定设备1能够适应不同的tof模组的标定需求。
45.更优选地，所述灯板32被高度可调地安装于所述灯板支架31，以上下调节所述灯板32的高度，进而根据需要来调整所述灯板32与所述tof模组之间的距离，以便对不同探测距离的tof模组进行标定。
46.示例性地，所述灯板32可以包括一铝板和一或多组灯(图中未示出)，其中各组所述灯被嵌入所述铝板。特别地，所述灯板32还可以进一步包括一透光层，其中所述透光层被贴附于所述铝板的表面，以包覆各组所述灯，使得所述灯板32在所述tof模组的视场角允许的范围内作为标板使用。例如，所述透光层可以但不限于被实施为一白纸。
47.值得一提的是，在本实用新型的上述第一实施例中，如图3所示，所述tof模组标定设备1的所述运动机构20可以包括一x轴平移机构21、一y轴平移机构22以及一或多个工装23，其中所述工装23通过所述x轴平移机构21和所述y轴平移机构22被可平移地安装于所述标定机架10，并且每所述工装23用于固定地安装一个该tof模组；其中所述x轴平移机构21用于沿着x轴方向移动所述工装23，以调整该tof模组在x轴方向上的位置；并且所述y轴平移机构22用于沿着y轴方向移动所述工装23，以调整该tof模组在y轴方向上的位置，从而将该tof模组移动至与所述灯板32对应的标定位置，以通过所述灯板32对该tof模组进行内被参数的标定。可以理解的是，所述x轴平移机构21和所述y轴平移机构22均可以但不限于被实施为一丝杠。
48.优选地，如图3所示，所述运动机构20还可以进一步包括一直线电机24，其中所述直线电机24被可驱动地设置于所述工装23，用于驱动所述工装23相互并拢或分开，以满足不同tof模组标定的需要。
49.例如，对于无需在所述灯板32的中心位置采集数据的tof模组，则可以通过所述直线电机24将三个所述工装23分开，以便使分别被安装于所述工装23的该tof模组同步采集所述灯板32的数据；而对于需要在所述灯板32的中心位置采集数据的tof模组，则可以先通过所述直线电机24将三个所述工装23并拢，再通过所述x轴平移机构21和所述y轴平移机构22的调整，依次将所述tof模组对准所述灯板32的中心位置来采集所述灯板32的数据。当然，在本实用新型的其他示例中，所述tof模组标定设备1的所述运动机构20还可以不包括所述直线电机24，仅通过所述x轴平移机构21和所述y轴平移机构22的调整就将所述tof模组依次对准于所述灯板32的中心位置，只是需要增加所述x轴平移机构21和/或所述y轴平移机构22的移动行程。
50.值得注意的是，当所述tof模组的内部参数通过所述灯板32被标定好之后，还需要对所述tof模组进行小光源测试，以测试所述tof模组的视觉感光度，而所述tof模组通常发射红外光，并接收被反射回的红外光以实现相应的探测效果。因此，如图4所示，本实用新型的所述tof模组标定设备1的所述小光源组件40可以包括至少一红外光源41，其中当所述运动机构20将所述tof模组移动到与所述红外光源41对应的标定位置时，所述红外光源41用于发出红外光，以测试所述tof模组的视觉感光度。
51.优选地，所述小光源组件40的所述红外光源41位于所述运动机构20的前方，以充分利用所述标定机架10的空间，并避免所述小光源组件40与所述灯板组件30发生结构干涉。对应地，由于所述小光源组件40和所述灯板组件30分被位于所述运动机构20的前方和上方，使得当对所述tof模组进行内部参数的标定时，所述tof模组需要朝上以拍摄所述灯板组件30的所述灯板32；而当对所述tof模组进行视觉感光度的测试时，所述tof模组有需要朝前以拍摄所述小光源组件40的所述红外光源41。因此，如图3和图4所示，本实用新型的所述tof模组标定设备1的所述运动机构20还需要进一步包括一z轴转向机构25，其中所述z轴转向机构25用于转动所述工装23，以使所述tof模组在朝上和朝前之间切换，便于在同一
工位实现内部参数的标定和视觉感光度的测试。
52.示例性地，当所述tof模组标定设备1对所述tof模组进行内部参数标定之后，所述z轴转向机构25将所述工装23向前转动90度，使得所述tof模组从朝上转向朝前，以便后续通过所述红外光源41来对所述tof模组进行视觉感光度的测试。
53.更优选地，如图4所示，所述小光源组件40进一步包括一升降机构42，其中所述升降机构42将所述红外光源41可升降地安装于所述标定机架10，用于上下移动所述红外光源41，以调整所述红外光源41的高度，使得所述红外光源41对应地位于所述tof模组的正前方，以对所述tof模组进行视觉感光度的测试。
54.值得注意的是，由于所述升降机构42能够升降所述红外光源41以调整所述红外光源41的高度，因此当需要对所述tof模组进行视觉感光度的测试时，所述升降机构42将所述红外光源41提升至适当的高度，以使所述红外光源41位于所述tof模组的正前方，从而实现对所述tof模组的视觉感光度的测试；而当无需对所述tof模组进行视觉感光度的测试(如对所述tof模组进行内部参数的标定)时，所述升降机构42将所述红外光源41降低以使所述红光光源41退下，有效地避免所述红外光源41干扰所述tof模组的内部参数的标定或其他参数的标定或测试。
55.根据本实用新型的上述实施例，如图1和图2所示，所述tof模组标定设备1还可以进一步包括一控制系统50，其中所述控制系统50可控制地连接于所述运动机构20、所述灯板组件30以及所述小光源组件40，用于自动化地控制所述运动机构20、所述灯板组件30以及所述小光源组件40的运作，使得所述tof模组标定设备1能够自动化地完成对所述tof模组的内部参数的标定和视觉感光度的测试。
56.示例性地，在三个所述tof模组在上下料位置被安装于所述运动机构20的三个所述工装23之后，所述控制系统50控制所述运动机构20的所述直线电机24运转以并拢三个所述工装23，使得三个所述tof模组并拢在一起；接着，所述控制系统50控制所述运动机构20的所述x轴平移机构21和所述y轴平移机构22运行，以使三个所述工装23移动至对应于所述灯板组件30的所述灯板32的中心位置(即与所述灯板组件30对应的标定位置)；之后，所述控制系统50控制所述灯板组件30工作以点亮所述灯板32，进而通过所述灯板32对所述tof模组进行内部参数的标定；随后，在完成内部参数的标定之后，所述控制系统50控制所述灯板组件30停止工作以关闭所述灯板32，并且所述控制系统50控制所述运动机构20的所述z轴转向机构24运动以使所述工装23向前转动90
°
；与此同时，所述控制系统50控制所述小光源组件40的所述升降机构42运作以提升所述红外光源41的高度，使得所述红外光源41处于所述tof模组的正前方，以通过所述红外光源对所述tof模组进行视觉感光度的测试；最后，所述控制系统50控制所述运动机构20和所述小光源组件40复位，以进行上下料操作。
57.值得一提的是，由于在对所述tof模组进行内部参数的标定之后，往往还需要对所述tof模组的标定参数的正确性进行测试，因此根据本实用新型的第二实施例的tof模组标定设备被阐明。具体地，如图5所示，相比于根据本实用新型的上述第一实施例，根据本实用新型的所述第二实施例的所述tof模组标定设备1的区别在于：所述tof模组标定设备1可以进一步包括一标板组件60，其中所述标板组件60被对应地设置于所述标定机架10，并且当所述运动机构20将该tof模组移动至与所述标板组件60对应的标定位置时，所述标板组件60用于对该tof模组的各标定参数的正确性进行测试。
58.更具体地，如图5所示，所述标板组件60可以但不限于被实施为一标板箱61，其中所述标板箱61独立地设置于所述标定机架10的前方，并且所述标板箱61中的标板与所述运动机构20的所述工装23之间距离能够被调整，以便满足不同的所述tof模组的需求。可以理解的是，所述tof模组标定设备1可以通过调整所述标板箱61中的标板位置来调整所述标板与所述工装23之间的距离，也可以通过调整所述标板箱61自身的位置来调整所述标板与所述工装23之间的距离，本实用新型对此不再赘述。
59.优选地，如图5所示，所述标板箱61具有一模组入射口610，其中当所述运动机构20的所述z轴转向机构24将所述工装23向前转动90
°
时，所述模组入射口610刚好位于所述tof模组的正前方。这样，当对所述tof模组进行视觉感光度测试时，所述小光源组件40的所述升降机构42将所述红外光源41提升以处于所述tof模组和所述标板箱61的所述模组入射口610之间，以通过所述红外光源41对所述tof模组进行视觉感光度的测试。而当对所述tof模组进行标定参数正确性的测试时，所述升降机构42又将所述红外光源41降低以避免所述红外光源41遮挡所述模组入射口610，使得所述标板箱61能够对所述tof模组进行标定参数正确性的测试。
60.更优选地，所述tof模组标定设备1的所述控制系统50可控制地连接于所述标板组件60的所述标板箱61，用于控制所述标板箱61中所述标板的位置，以自动地调整所述标板与所述tof模组之间的距离，有助于提高所述tof模组标定设备1的自动化程度。
61.值得注意的是，在本实用新型的上述第一和第二实施例中，所述tof模组标定设备1的上下料操作(即将标定前的tof模组安装至所述运动机构20的所述工装23上，和将标定后的tof模组从所述运动机构20的所述工装23上卸下)往往是通过人工手动完成的，这导致所述tof模组标定设备1仍没有实现全自动化的程度。因此，为了进一步提升所述tof模组标定设备1的自动化程度，根据本实用新型的一第三实施例的tof模组标定设备1被阐明。具体地，如图6所示，相比于根据本实用新型的上述第二实施例，根据本实用新型的所述第三实施例的所述tof模组标定设备1的区别在于：所述tof模组标定设备1可以进一步包括一上下料组件70，其中所述上下料组件70被对应地设置于所述标定机架10，用于自动地为所述运动机构20的所述工装23上下料。
62.更具体地，如图6所示，所述上下料组件70可以但不限于被实施为一自动机械手71，其中所述自动机械手71与所述控制系统50可控制地连接，并且所述自动机械手71在所述控制系统50的控制下，用于在上下料位置将标定好的tof模组从所述运动机构20的所述工装23上自动地卸下，并将未标定的tof模组安装至所述运动机构20的所述工装23。
63.优选地，如图6所示，所述上下料组件70被设置于所述标定机架10的后方，以避免所述上下料组件70与所述小光源组件40或所述标定组件60发生结构干涉，便于所述tof模组标定设备1的正向运作。
64.更优选地，一个所述上下料组件70可以被设置于两个所述标定机架10之间，用于同步地为两个所述标定机架10上的所述运动机构20提供上下料操作，有助于提高所述tof模组标定设备1的上下料效率，进而提高所述tof模组标定设备1的标定效率，降低所述tof模组的标定成本。
65.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功
能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。