一种工业安全激光雷达的制作方法

本技术涉及一种工业安全激光雷达，属于激光检测。

背景技术：

1、随着激光技术的发展，多种激光扫描技术越来越广泛的应用于无人驾驶、物流agv车、安防、测绘、港口、工业自动化等领域。激光雷达通过向外发射激光束，通过被测物体反射回来的激光，经由适当处理后，获得所探测目标的相应信息，如距离、方位、速度、形状等。

2、按光学结构划分，现有激光雷达包括同轴激光雷达与非同轴激光雷达。由于非同轴激光雷达对近距离的目标物体进行扫描时接收到的激光回波信号强度较弱，存在测距精度较低的问题，因此，在测距精度要求较高的应用场景下需采用同轴激光雷达，并且随着激光扫描测距雷达应用的扩展，趋势上要求其结构紧凑和体积缩小。

3、目前市面上常见的激光雷达仍保持着较大的尺寸和重量，光路复杂，透镜数量多，这就导致在实际应用中成本高，生产组装复杂，调试复杂，容易因振动导致各部件的松动，进而损坏激光雷达。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种工业安全激光雷达，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案：

3、一种工业安全激光雷达，包括接收模块，发射模块、发射透镜，驱动模块，控制模块，电源模块，电源模块位于电源板上，所述电源模块连接外部直流电源或者电源适配器，电源模块连接驱动模块和控制模块，所述电源模块包括dc—dc转换器， dc—dc转换器用于将外部直流电转换为预设电压后为所述驱动模块和控制模块供电，扫描模块在水平方向旋转扫描，控制模块计算并输出扫描数据，发射模块为激光发射器，激光发射器发射的激光，向上穿过发射透镜，经过反光镜发射45°，照射到被测物体表面，被测物体表面反射回来的激光经由反光镜将激光向下弯折，激光穿过接收透镜由接收模块、控制模块经过计算输出扫描数据。

4、优选的，转镜支架配备码盘、配重块、码盘检测光耦器，码盘检测光耦器用于检测转镜支架旋转速度及角度，电机的输出轴与转镜支架连接，电机带动转镜支架旋转，面罩用于为滤光并容纳旋转部件，底板、底座、背板用于容纳主板，底板、底座、背板内部安装支架、主控主板、接收主板、接收光学托架、接收透镜支架形成互相贴合的结构，使用颗螺丝钉整体固定。

5、优选的，控制模块包括主控主板、码盘检测光耦器、电机，扫描模块包括码盘、电机、反光镜、反光镜支架和透光筒，遮光筒套设在激光发射器的外表面，透光筒与接收透镜能够完全解除接触，避免漏光；发射透镜用于为准直出射光线，使其此时的出射方向与透镜中轴平行；反光镜用于为将出射光线转为沿水平方向射出；遮光筒用于收光，避免发射光直接反射到反光镜，面罩用于屏蔽杂光，保证接收光线和出射光线的准确度，光线从激光发射板上的激光器射出，自下至上经过发射透镜、反光镜，偏转后从遮光筒水平射出，穿过面罩，到激光达雷达外部。

6、优选的，发射镜筒下方包覆激光发射器，在激光发射器与发射透镜之间装配有调节弹簧，调节螺母上下调节时，调节弹簧会靠自身弹力始终顶住发射透镜，通过发射透镜调节螺母上下调节并固定发射透镜相对位置。

7、优选的，码盘的侧边设置有镂空刻度线，编码器位于电机的码盘检测光耦器上，与码盘的边缘处相接，驱动电路板形状依据电机轴承支撑件的形状制造，使驱动电路板能够直接固定在电机安装支架上，发射透镜和接收透镜同轴设置，发射透镜通过穿透接收透镜的方式固定在接收透镜支架上，整体再嵌入接收透镜的中心孔。

8、优选的，所述发射透镜和接收透镜均为偶次非球面透镜，所述接收透镜的前后两面均为非球面。

9、优选的，所述转镜支架采用pps塑胶材料制成，预埋注塑铜质配重块。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型激光雷达各部分都经过简化和功能分隔，例如光路，激光接收模块，使其更加紧凑，大幅降低了雷达的整体质量和尺寸。并且结构内部重心偏向下方，可以进一步降低振动造成的影响，延长产品的使用寿命。

技术特征：

1.一种工业安全激光雷达，其特征在于，包括接收模块，发射模块、发射透镜，驱动模块，控制模块，电源模块，电源模块位于电源板上，所述电源模块连接外部直流电源或者电源适配器，电源模块连接驱动模块和控制模块，所述电源模块包括dc—dc转换器， dc—dc转换器用于将外部直流电转换为预设电压后为所述驱动模块和控制模块供电，扫描模块在水平方向旋转扫描，控制模块计算并输出扫描数据，发射模块为激光发射器，激光发射器发射的激光，向上穿过发射透镜，经过反光镜发射45°，照射到被测物体表面，被测物体表面反射回来的激光经由反光镜将激光向下弯折，激光穿过接收透镜由接收模块、控制模块经过计算输出扫描数据。

2.如权利要求1所述的一种工业安全激光雷达，其特征在于，转镜支架配备码盘、配重块、码盘检测光耦器，码盘检测光耦器用于检测转镜支架旋转速度及角度，电机的输出轴与转镜支架连接，电机带动转镜支架旋转，面罩用于为滤光并容纳旋转部件，底板、底座、背板用于容纳主板，底板、底座、背板内部安装支架、主控主板、接收主板、接收光学托架、接收透镜支架形成互相贴合的结构，使用颗螺丝钉整体固定。

3.如权利要求1所述的一种工业安全激光雷达，其特征在于，控制模块包括主控主板、码盘检测光耦器、电机，扫描模块包括码盘、电机、反光镜、反光镜支架和透光筒，遮光筒套设在激光发射器的外表面，透光筒与接收透镜能够完全解除接触，避免漏光；发射透镜用于为准直出射光线，使其此时的出射方向与透镜中轴平行；反光镜用于为将出射光线转为沿水平方向射出；遮光筒用于收光，避免发射光直接反射到反光镜，面罩用于屏蔽杂光，保证接收光线和出射光线的准确度，光线从激光发射板上的激光器射出，自下至上经过发射透镜、反光镜，偏转后从遮光筒水平射出，穿过面罩，到激光达雷达外部。

4.如权利要求3所述的一种工业安全激光雷达，其特征在于，发射镜筒下方包覆激光发射器，在激光发射器与发射透镜之间装配有调节弹簧，调节螺母上下调节时，调节弹簧会靠自身弹力始终顶住发射透镜，通过发射透镜调节螺母上下调节并固定发射透镜相对位置。

5.如权利要求2所述的一种工业安全激光雷达，其特征在于，码盘的侧边设置有镂空刻度线，编码器位于电机的码盘检测光耦器上，与码盘的边缘处相接，驱动电路板形状依据电机轴承支撑件的形状制造，使驱动电路板能够直接固定在电机安装支架上，发射透镜和接收透镜同轴设置，发射透镜通过穿透接收透镜的方式固定在接收透镜支架上，整体再嵌入接收透镜的中心孔。

6.如权利要求2所述的一种工业安全激光雷达，其特征在于，所述发射透镜和接收透镜均为偶次非球面透镜，所述接收透镜的前后两面均为非球面。

7.如权利要求2所述的一种工业安全激光雷达，其特征在于，所述转镜支架采用pps塑胶材料制成，预埋注塑铜质配重块。

技术总结
本技术公开了一种工业安全激光雷达。电源模块位于电源板上，电源模块连接外部直流电源或者电源适配器，电源模块连接驱动模块和控制模块，扫描模块在水平方向旋转扫描，控制模块计算并输出扫描数据，发射模块为激光发射器，激光发射器发射的激光，向上穿过发射透镜，经过反光镜发射45°，照射到被测物体表面，被测物体表面反射回来的激光经由反光镜将激光向下弯折，激光穿过接收透镜由接收模块、控制模块经过计算输出扫描数据。本技术激光雷达各部分都经过简化和功能分隔，例如光路，激光接收模块，使其更加紧凑，大幅降低了雷达的整体质量和尺寸。并且结构内部重心偏向下方，可以进一步降低振动造成的影响，延长产品的使用寿命。

技术研发人员：许恒,汤宏川,王钦
受保护的技术使用者：惠州市施莱格科技有限公司
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/1/15