一种激光检测装置的制作方法

本实用新型实施例涉及激光定位技术，尤其涉及一种激光检测装置。

背景技术：

在空间定位行业中，有很多使用激光定位的技术，使用定位基站将激光通过光学器件将点光源转换为线光源，扫描基站前方的激光接收器，激光接收器根据接收到的激光信号时间解算自身在空间中的位置。理想情况为激光是一条细小的直线，且互相垂直。但是由于光学器件的制作问题，激光器的质量问题，以及装配问题等，都可能会导致激光发射出来的激光线变成弯曲的，或某一段是多条线，导致解算的位置不够精确。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种激光检测装置，以检测激光信号，筛选出不符合要求的激光发射器。

本实用新型实施例提供了一种激光检测装置，用于检测激光发射器发射的激光平面信号，所述激光检测装置包括设置于所述激光发射器扫描方向的检测支架；所述检测支架在水平方向和竖直方向设置有多个激光接收器，其中，

沿竖直方向和水平方向，均设置有至少三个激光接收器，竖直方向和水平方向的激光接收器至少有一个重叠。

可选的，所述激光发射器包括两个旋转激光发射器，每个旋转激光发射器包括一个激光发射器、一个电机、一个反射镜以及一个发射栅；在每个旋转激光发射器内，所述反射镜和所述发射栅设置在所述电机上，所述反射镜位于激光发射器的激光束发射路径上，所述发射栅位于所述反射镜反射的激光束路径上，将所述激光束转换为激光平面。

可选的，所述检测支架与所述激光发射器之间设有预设距离，所述预设距离根据所述激光发射器的视场角进行设置。

可选的，沿所述竖直方向，所述检测支架上设置有中间行激光接收器，所述中间行激光接收器的两侧均设置有两行激光接收器；

沿所述水平方向，所述检测支架上设置有中间列激光接收器，所述中间列激光接收器的两侧均设置有两列激光接收器。

可选的，所述中间行激光接收器以及与所述中间行激光接收器相隔的两行激光接收器均设置有五个所述激光接收器，与所述中间行激光接收器相邻的两行激光接收器均设置有三个所述激光接收器；

所述中间列激光接收器以及与所述中间列激光接收器相隔的两列激光接收器均设置有五个所述激光接收器，与所述中间列激光接收器相邻的两行激光接收器均设置有三个所述激光接收器。

可选的，沿所述竖直方向，任一行激光接收器与相邻行之间具有预设行距；沿所述水平方向，任一列与相邻列之间具有预设列距，且所述预设列距与所述预设行距距离相同。

可选的，沿所述竖直方向设置的激光接收器和沿所述水平方向设置的激光接收器全部重合。

可选的，所述激光发射器与所述检测装置之间设有调节通道，通过所述调节通道设置所述预设距离；

所述检测装置还包括调节基座，所述激光发射器设置于所述调节基座上，通过所述调节基座调节所述激光发射器的高度。

可选的，所述激光检测装置还包括接收控制器，所述接收控制器电连接每个激光接收器，通过所述接收控制器输出对所述激光发射器的检测结果。

可选的，所述检测装置还包括检测台，所述检测支架设置在所述检测台上；所述检测台设置有水平仪，通过所述水平仪调节所述检测支架具有水平标准度和竖直标准度。

本实用新型实施例通过设置检测支架，在检测支架上沿水平方向和竖直方向设置多个激光接收器，使得检测装置既能够接收水平方向的激光信号，也能够接收竖直方向的激光信号；通过在水平方向和竖直方向设置至少三个激光接收器，可以根据多个激光接收器的输出信号判断水平扫描的激光信号或竖直扫描的激光信号是否符合要求；本实用新型实施例通过设置上述激光接收器阵列对激光发射器的激光平面信号进行检测，并且可根据检测精度的要求调整激光接收器的布设密度，可筛选出不符合定位使用要求的激光发射器，保证投入使用的激光发射器均符合规定。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种激光检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种优化的检测装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种激光发射器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种激光检测装置的结构示意图，该激光检测装置可用于对激光发射器所发射的激光平面信号的准直度、连续性等进行检测，以筛选出不合格的激光发射器。如图1所示，该激光检测装置包括：

设置于激光发射器4扫描方向的检测支架1；检测支架1在水平方向和竖直方向两个维度设置有多个激光接收器2，其中，

沿竖直方向和水平方向，均设置有至少三个激光接收器2，竖直方向和水平方向的激光接收器至少有一个重叠；

检测支架1与激光发射器4之间设有预设距离，预设距离根据激光发射器4的视场角进行设置。

其中，检测支架1设置于激光发射器4的扫描方向，以使得设置于检测支架1的各个激光接收器2能够获取到激光信号。通过在检测支架1的水平方向和竖直方向两个维度布设激光接收器2，使得本实施例所提供的检测装置可满足对水平方向和竖直方向两个方向的激光信号都进行检测的需求。

沿竖直方向和水平方向，均设置有至少三个激光接收器2，是指沿竖直方向(上下方向)，均匀设置有至少三个激光接收器2；以及沿水平方向(左右方向)，均匀设置有至少三个激光接收器2。本实施例中，所布设的激光接收器2整体上呈现为“十”字形激光接收器阵列，通过该“十”字形接收器阵列分别接收竖直方向和水平方向的激光信号，再基于各个激光接收器的输出信号即可对判断激光发射器4所发射的激光信号是否符合要求。较优地，激光发射器4较优地对准水平方向和竖直方向的最中间的一个激光接收器2。可以理解的，检测支架1可以为如图1所示的平板，按照预设间距设置有固定位，用于固定激光接收器2；也可以为和激光接收器布设方案相一致的“十”字形固定杆，按照预设间距设置有固定位，用于固定激光接收器2。

竖直方向和水平方向激光接收器的布设数量可以根据检测的精度要求进行调节，当对激光发射器的检测精度较高时，可增加激光接收器2的数量，以提高激光接收器2的布设密度，更多的激光接收器2意味着可以得到更多的采样信号，因而可以提高对激光信号的检测精度。

需要注意的是，激光接收器2的布设数量越多，对检测装置的精度要求也越高，相应地，所产生的费用也越高。图2为本实施例提供的一种优化的检测装置的结构示意图，此布设方案在满足检测精度要求的情况下，兼顾了对激光接收器的布设成本以及后续的维护成本，多个激光接收器具体按照如下方式进行布设：

沿竖直方向，检测支架上设置有中间行激光接收器，中间行激光接收器的两侧均设置有两行激光接收器；中间行激光接收器以及与中间行激光接收器相隔的两行激光接收器均设置有五个激光接收器，与中间行激光接收器相邻的两行激光接收器均设置有三个激光接收器；任一行与相邻行之间具有预设行距；

沿水平方向，检测支架上设置有中间列激光接收器，中间列激光接收器的两侧均设置有两列激光接收器。中间列激光接收器以及与中间列激光接收器相隔的两列激光接收器均设置有五个激光接收器，与中间列激光接收器相邻的两行激光接收器均设置有三个激光接收器。任一列与相邻列之间具有预设列距，且预设列距与预设行距距离相同。

且沿竖直方向设置的激光接收器和沿水平方向设置的激光接收器全部重合。

如图2所示，沿竖直方向，设置五行激光接收器，每行包括至少三个激光接收器，若由上至下依次将各行激光接收器记为第一行、第二行、第三行、第四行和第五行，则其中的第三行即为中间行，中间行激光接收器以及与中间行激光接收器相隔的两行激光接收器均设置有五个激光接收器是指，第一行、第三行和第五行每行均设置有五个激光接收器；与中间行激光接收器相邻的两行激光接收器均设置有三个激光接收器是指，第二行和第四行激光接收器每行均设置有三个激光接收器。

同样地，沿水平方向设置五列激光接收器，每列包括至少三个激光接收器，若由左至右将各列标记位第一列、第二列、第三列，第四列和第五列，则其中的第三列即为中间列，中间列激光接收器以及与中间列激光接收器相隔的两列激光接收器均设置有五个激光接收器即为第一列、第三列和第五列每列均设置有五个激光接收器；与中间列激光接收器相邻的两行激光接收器均设置有三个激光接收器即为第二列和第四列每列均设置有三个激光接收器。

其中，任一行与相邻行之间具有预设行距，是指沿竖直方向设置的五行激光接收器间距均匀，每行五个激光接收器的间距均匀；任一列与相邻列之间具有预设列距，是指沿水平方向设置的五列激光接收器间距均匀。

其中，沿竖直方向设置的激光接收器和沿水平方向设置的激光接收器全部重合，即每个沿竖直方向设置的激光接收器同时也构成了沿水平方向设置的激光接收器。

从图2可以看出，此时所布设的激光接收器2整体上在检测支架1上呈现为“田”字形激光接收器阵列，当进行水平方向扫描时，竖直方向的平面激光信号(图中两个虚线之间的部分即为激光平面)依次扫描具有5个激光接收器的列和具有3个激光接收器的列，从而基于列方向的多个激光接收器的输出信号提高对激光信号的检测精度，使得对竖直方向的激光信号的检测满足精度要求。同样地，当进行竖直方向扫描时，激光信号依次扫描具有5个激光接收器的行和具有3个激光接收器的行，基于行方向的多个激光接收器的输出信号提高对水平方形的激光信号的检测精度，使得对水平方向的激光信号的检测满足精度要求。

该激光接收器布设方案，满足了检测精度的需求且控制了对检测装置的设置和维护成本。可以理解的，检测支架1可以为如图2所示的平板，按照预设间距设置有固定位，用于固定激光接收器2；也可以为和激光接收器布设方案相一致的“田”字形固定杆，按照预设间距设置有固定位，用于固定激光接收器2。

检测装置与激光发射器之间的距离可调节，以使得激光发射器4发射的激光信号能够覆盖每次扫描到的目标行或目标列的所有激光接收器。在预设距离下，水平扫描时激光发射器4的激光信号能够刚好覆盖所扫描的目标列的所有激光接收器，且进行竖直扫描时激光发射器4的激光信号能够覆盖所扫描的目标行的所有激光接收器。通常根据激光发射器4的视场角先确定激光信号的扫描角度，进而根据该扫描角度，基于激光信号覆盖目标行或目标列的所有激光接收器的原则通过计算确定出激光发射器4与检测装置之间的距离，即为预设距离。可选的，在激光发射器4与检测装置之间设有调节通道6，通过调节通道6设置激光发射器4和检测装置之间保持为预设距离。

在本实施例的另一可选方案中，为了更优地实现在水平扫描时激光信号能够覆盖列向的激光接收器，且在竖直扫描时激光信号能够覆盖行向的激光接收器，检测装置还设置有调节基座5，调节基座5的高度可调节，激光发射器4放置于该调节基座5上，从而通过调节该调节基座5的高度，使得激光发射器4能够正对中心位置的激光接收器3，实现最优的行向和列向的覆盖效果。

本实施例中的激光发射器4具有旋转功能，具体地，激光发射器4包括两个旋转激光发射器，每个旋转激光发射器包括一个激光发射器、一个电机、一个反射镜以及一个发射栅；在每个旋转激光发射器内，反射镜和发射栅设置在电机上，反射镜位于激光发射器的激光束发射路径上，发射栅位于反射镜反射的激光束路径上，将激光束转换为激光平面。

其中，反射镜用于接收激光发射器4发出的激光束并将激光束反射至发射栅，发射栅将激光束转换为激光平面，电机带动反射镜和发射栅旋转，将激光平面转换形成旋转激光平面信号。本实施例中的两个旋转激光发射器的电机的转轴相互垂直，以实现输出两路正交的激光信号。信号发送装置还包括：发射控制器，连接两个激光发射器和电机，用于控制两个激光发射器的启动或关闭，以及控制两个电机的转速。

下面结合附图对本实施例提供的激光发射器的结构进行进一步说明。图3为本实施例提供的一种激光发射器的结构示意图，其中，第一旋转激光发射器包括第一激光发射器411、电机412、反射镜413以及发射栅414；第二旋转激光发射器包括第二激光发射器421、电机422、反射镜423以及发射栅424。

第一激光发射器411和第二激光发射器421按照预设时间间隔交替输出平面激光信号，当需要检测第一激光发射器411的激光信号时，第二激光发射器421不发射激光信号，第一激光发射器411所发射的激光信号经由反射镜413反射后转换为水平的激光信号，再经由发射栅414转换为竖直方向的平面激光信号，电机412带动发射栅414转动，实现在水平方向的扫描，进而通过列向激光接收器的输出信号即可对第一激光发射器411发射的激光信号进行检测。按照相同的方法，可以对第二激光发射器421所发射的激光信号进行检测。通过控制第一激光发射器411和第二激光发射器421交替输出激光信号可以实现对水平方向和竖直方向的激光信号进行交替检测。且第一旋转激光发射器发射的平面激光信号覆盖同一列的每个激光接收器，第二旋转激光发射器发射的平面激光信号覆盖同一行的每个激光接收器。

本实施例中的检测装置还设置有接收控制器(图中未示出)，接收控制器可以选用工业上常用的fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列)控制器。接收控制器电连接每个激光接收器，通过接收控制器输出对激光发射器的检测结果。可选的，激光接收器2可根据激光信号的持续时间输出相应脉冲宽度的脉冲信号，接收控制器通过脉冲信号的脉冲宽度确定激光信号在激光接收器2的持续时间，进而根据脉冲信号是否满足预设条件即可确定当前的激光信号是否存在异常。

下面以横向扫描为例，对检测装置的检测过程进行说明。假设第一激光发射器411发射的激光信号经由电机412驱动进行由左至右扫描，此时，第二激光发射器421不发射激光信号，第一激光发射器411发射的激光束经由发射栅414生成平面激光信号。若该平面激光信号为正常信号，则平面激光信号所扫描到的当前列的各个激光接收器应该同时向接收控制器输出脉冲信号，且各个激光接收器应该仅输出一个脉冲信号。

若接收控制器通过脉冲信号判断某个激光接收器一次接收到了多个激光信号，则证明该段激光信号不连续。

若接收控制器通过脉冲信号判断当前列各个激光接收器接收到的激光信号的时间不一致，则证明该段激光线不是一条直线，该段激光信号的准直度或倾斜度存在问题。

若接收控制器通过脉冲信号判断当前列激光接收器接收到的激光信号的持续时间超过设定值，则表明该激光信号的激光宽度超过了设定宽度，该段激光信号的激光宽度存在问题。

按照相同的方法，进行竖直方向的激光信号扫描时，接收控制器通过分析相同行的各个激光接收器输出的脉冲信号判断第一旋转激光器发射的水平方向的平面激光信号是否存在异常。

在上述技术方案的基础上，还可以通过对所布设的激光接收器2的间隔距离进行调节，使得位于同一行的各个激光接收器2和位于同一列的各个激光接收器2均呈等间隔布设，从而可以在检测装置的接收控制器中预先配置好时间间隔阈值，接收控制器通过比较各列激光接收器2的输出信号的时间间隔，基于该时间间隔可以判断激光发射器4的扫描频率是否满足设定要求。

在本实施例的某一可选方案中，在检测支架1上设置有“十字”或“田”字形固定杆，“田”字形固定杆上按照预设间距设置有固定位，用于固定激光接收器2，从而使得各激光接收器2满足预设间距的布设要求，并保证固定杆在检测支架1上具有水平标准度和竖直标准度。

在上述技术方案的基础上，检测装置还包括检测台，检测支架1设置在检测台上；检测台设置有水平仪3，通过水平仪3调节检测支架1具有水平标准度和竖直标准度。

该激光检测装置的工作原理为：通过在检测支架的水平方向和竖直方向布设激光接收器，可以接收水平方向的激光信号和竖直方向的激光信号，基于各个激光接收器的输出信号，可以判断激光发射器发射的激光信号是否存在异常。

本实施例的技术方案，通过设置检测支架，在检测支架上沿水平方向和竖直方向设置多个激光接收器，使得检测装置既能够接收水平方向的激光信号，也能够接收竖直方向的激光信号；通过在水平方向和竖直方向设置至少三个激光接收器，可以根据多个激光接收器的输出信号判断水平扫描的激光信号或竖直扫描的激光信号是否符合要求；通过水平方向和竖直方向设置的激光接收器至少部分重合，简化检测装置的设置并节约成本；通过基于激光发射器的视场角将检测支架与激光发射器设置为预设距离，使得激光发射器的激光信号能够覆盖所扫描的列向或行向的所有的激光接收器。本实施例通过设置上述激光接收器阵列对激光发射器的激光信号进行检测，可筛选出不符合定位使用要求的激光发射器，保证投入使用的激光发射器均符合规定。同时，可通过调整激光接收器的布设数量，使得本实施例提供的检测装置能够满足不同标准的检测需求。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。