CN210108678U

CN210108678U - 一种激光雷达光学组装件检测工装

Info

Publication number: CN210108678U
Application number: CN201920944066.4U
Authority: CN
Inventors: 杨野; 刘扬; 疏达; 李�远
Original assignee: Benewake Beijing Co Ltd
Current assignee: Benewake Beijing Co Ltd
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-06-21

Abstract

本申请涉及激光雷达检测领域，尤其涉及一种激光雷达光学组装件检测工装。本申请包括底座、支架、检测调节结构、背景板，所述的支架、背景板设置在底座上且距离可调节，所述的检测调节结构设置在支架上，用于设置待测光学组装件、检测用电路板，所述检测用电路板包括一光源，光源位于待测光学组装件的焦点上，所述的光源发射光经待测光学组装件照射到背景板上。本申请实施例检测电路板上光源经由待测光学组装件成像在对应距离上的背景板上，当待测光学组装件中透镜或结构件发生变化或者未精密装配导致光学***失焦时，背景板上的图像会发生对应的变化，从而有效检测出元件被更改或装配不合格的待测光学组装件。

Description

一种激光雷达光学组装件检测工装

技术领域

本实用新型申请涉及激光雷达检测技术领域，尤其涉及一种激光雷达光学组装件检测工装。

背景技术

激光测距雷达，是以发射激光探测目标的位置、速度等特征量的雷达***。其工作原理是向目标发射激光，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)进行处理、计算后，就可获得目标的距离、方位等有关信息。

为了让激光能更好的被发射和接收，在发射元器件和接收coms前端设置光学组装件（透镜组）从而改变光线方向，让发射和接收的光线角度满足产品的需求。

光学组装件一般包括透镜和用于固定透镜的结构件，由于光学组装件中的透镜和结构件在加工的时候有误差，以及透镜和结构件在组装的时候也有误差，当累计误差超过设计允许范围时，生产出的产品基本都是不合格品，为此需要对光学组装件进行检测。

现有技术中对光学组装件的检测是分开进行的。光学透镜需要单独检测直径、焦距等重要参数，结构件需要全面测量各个重要尺寸。但实际生产和检测时，单个光学器件的合格率并不能确保装配后的光学组装件仍满足性能需求。不合格的光学组装件无法被直观检测出，通常会在生产工艺最后阶段，在被组装成完整的雷达仪器后，因无法通过性能检测而作为整机不良品报废或处理。这将严重浪费生产资源。特别是在大批次生产前期，工艺的不稳定性可能造成当前整个批次出现大比例的光学组装件不合格问题，这就更需要能检测光学组装件整体性能的装置。

实用新型内容

本申请实施例在于提出一种激光雷达光学组装件检测工装，解决现有技术不能有效检测激光雷达光学组装件的问题。

为达此目的，本实用新型申请实施例采用以下技术方案：

一方面，一种激光雷达光学组装件检测工装，包括底座、支架、检测调节结构、背景板，所述的支架、背景板设置在底座上且距离可调节，所述的检测调节结构设置在支架上，用于设置待测光学组装件、检测用电路板，所述检测用电路板包括一光源，光源位于待测光学组装件的焦点上，所述的光源发射光经待测光学组装件照射到背景板上。

在一种可能的实现方式中，所述的检测调节结构包括基座、导柱、滑块、滑轨、拉杆、压簧，所述的基座具有第一固定台、第二固定台，其中第一固定台用于设置待测光学组装件，所述的导柱设置在两个固定台之间，两个固定台之间设有滑轨，滑轨上设置滑块，滑块与导柱滑动连接，滑块接近待测组装件的一面用于设置检测用电路板，远离待测组装件一面上设置有拉杆，在远离待测组装件一面与第二固定台之间的导柱上设置有压簧。

在一种可能的实现方式中，所述的支架、背景板之间的距离为0.5米-2米。

在一种可能的实现方式中，所述的待测光学组装件和检测用电路板之间为间隙配合，配合公差数值为-0.002到+0.002mm。

在一种可能的实现方式中，所述的第一固定台上开设有安装槽，用于设置待测组装件。

在一种可能的实现方式中，所述的滑块接近待测组装件一面上开设有安装槽，用于设置检测用电路板。

在一种可能的实现方式中，所述的光源为可见光光源或红外光源。

在一种可能的实现方式中，所述的可见光光源波长为400-760nm。

在一种可能的实现方式中，所述的光源为红外光源时，还包括红外摄像模块、图像处理模块，所述的红外摄像模块用于观测光斑，图像处理模块用于对图像进行处理。

在一种可能的实现方式中，图像处理模块将光斑图像处理为光斑图像的相对光强分布曲线。

本申请实施例检测电路板上光源经由待测光学组装件成像在对应距离上的背景板上，当待测光学组装件中透镜或结构件发生变化或者未精密装配导致光学***失焦时，背景板上的图像会发生对应的变化，发现变化即可有效检测出元件被更改或装配了不合格的待测光学组装件。

附图说明

图1是本申请实施例整体示意图。

图2是本申请实施例检测调节结构示意图。

图3是本申请实施例采用红外光源后整体示意图。

图4是本申请实施例正常光斑图像。

图5是本申请实施例对正常图像处理结果示意图。

图6是本申请实施例一种非正常图像处理结果示意图。

图中：1、底座；2、支架；3、检测调节结构、4、背景板、5、基座、6、导柱、7、滑块、8、滑轨、9、拉杆、10、压簧、11、检测用电路板、12、待测光学组装件；13、红外摄像模块；14、第一固定台；15、第二固定台；16、光斑。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例。

如图1、图2所示，一种激光雷达光学组装件检测工装，包括底座1、支架2、检测调节结构3、背景板4，所述的支架2、背景板4设置在底座1上且距离可调节，所述的检测调节结构3设置在支架2上，用于设置待测光学组装件12、检测用电路板11，所述检测用电路板11包括一光源（图中未画出），光源位于待测光学组装件12的焦点上，所述的光源发射光经待测光学组装件12照射到背景板4上。

本实施例中，检测用电路板11上的光源经由待测光学组装件12成像在对应距离上的背景板4上，当待测光学组装件中透镜或结构件发生变化或者未精密装配导致光学***失焦时，背景板4上的光斑会发生对应的变化，操作人员发现变化，就可以快速、有效检测出元件被更改或装配不合格的待测光学组装件。保证光学组装件各器件装配定位的准确性，方便产品批量生产，节约生产资源，提高产品良品率。

如图2所示，所述的检测调节结构3包括基座5、导柱6、滑块7、滑轨8、拉杆9、压簧10，所述的基座5具有第一固定台14、第二固定台15，其中第一固定台14用于设置待测光学组装件12，所述的导柱6设置在两个固定台之间，两个固定台之间设有滑轨8，滑轨8上设置滑块7，滑块7与导柱6滑动连接，滑块7接近待测光学组装件12的一面用于设置检测用电路板11，远离待测光学组装件12一面上设置有拉杆9，在远离待测光学组装件12一面与第二固定台15之间的导柱6上设置有压簧10。

检测的时候将检测用电路板11设置在滑块7上，使用拉杆9拉开滑块7，然后将待测光学组装件12设置在第一固定台14上，轻轻松开拉杆9，使滑块7上的检测用电路板11在压簧10作用下与待测光学组装件12紧密装配，确认检测用电路板11和待测光学组装件12的定位结构配合良好，此时检测用电路板11出射光经待测光学组装件12照射到背景板4上，观察背景板4上的光斑图案，判断待测光学组装件是否装配准确。根据光源、待测组装件不同，可以调整检测用电路板11与待测光学组装件12之间的距离，使检测用电路板11上设置的光源在待测光学组装件12的焦点上。

所述的支架2、背景板4之间的距离为0.5米-2米。实际值需根据待测光学组装件的焦距确定。

所述的待测光学组装件12和检测用电路板11之间为间隙配合，配合公差数值为-0.002到+0.002mm。这一精度可以满足待测光学组装件12的精度要求。

所述的第一固定台14上开设有安装槽，用于设置待测光学组装件12。

所述的滑块7接近待测光学组装件12一面上开设有安装槽，用于设置检测用电路板。

待测光学组装件12、检测用电路板11采用安装槽卡设方式，便于取放。采用安装槽卡设的方式为本领域现有技术。

所述的光源为可见光光源或红外光源。

所述的可见光光源波长为400-760nm。

如图3所示，所述的光源为红外光源时，还包括红外摄像模块13、图像处理模块（图中未画出），所述的红外摄像模块13用于观测光斑，图像处理模块用于对图像进行处理。

为便于操作和管理，将人眼观测换为使用红外摄像模块13进行观测，并做图像识别，实现客观且准确的检测。因使用红外摄像模块13进行观测，使用的光源可以是红外雷达原本的光源，因而采用红外摄像模块13在检测红外雷达光学组装件中发射部分的光学结构和装配状态时，背景板上的成像光斑即实际雷达运行时的发射光斑的状态。图4为背景板上的光斑图像。

所述的图像处理模块将光斑图像处理为光斑图像的相对光强分布曲线。

图像处理模块对光斑图像进行识别，识别光斑16在红外摄像模块13拍摄的整个图像中的位置，确定光斑16的中心，以光斑16中心为原点确定光斑16图像的横、纵轴，绘制图像横轴方向的光强分布曲线,简称row；绘制图像纵轴方向的光强分布曲线，简称col，row、col曲线共同组成光强分布曲线。

光强分布曲线的坐标系以光斑中心为原点，横坐标为像素相对于光斑中心的距离，单位为mm。纵坐标为相对光强，单位为cd。当光学组装件合格时，row、col的曲线应为M型，如图5所示。当光学组装件不合格时，其成像失焦，光斑图像不正常，所得相对光强分布曲线不会是明显的M型，图6即一种非正常图像处理结果示意图。图像处理模块将光斑图像转化为相对光强分布曲线后，可以通过模块内置的程序对相对光强分布曲线进行识别，自动化程度更高，降低了人工识别可能存在的误差。图像处理模块可以为电脑或其他处理器。

除了相对光强分布曲线，也可采用其他形式的图像，以能够识别出待测光学组装件是否组装准确为准。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实现方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，包括底座、支架、检测调节结构、背景板，所述的支架、背景板设置在底座上且距离可调节，所述的检测调节结构设置在支架上，用于设置待测光学组装件、检测用电路板，所述检测用电路板包括一光源，光源位于待测光学组装件的焦点上，所述的光源发射光经待测光学组装件照射到背景板上。

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的检测调节结构包括基座、导柱、滑块、滑轨、拉杆、压簧，所述的基座具有第一固定台、第二固定台，其中第一固定台用于设置待测光学组装件，所述的导柱设置在两个固定台之间，两个固定台之间设有滑轨，滑轨上设置滑块，滑块与导柱滑动连接，滑块接近待测组装件的一面用于设置检测用电路板，远离待测组装件一面上设置有拉杆，在远离待测组装件一面与第二固定台之间的导柱上设置有压簧。

3.根据权利要求2所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的支架、背景板之间的距离为0.5米-2米。

4.根据权利要求3所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的待测光学组装件和检测用电路板之间为间隙配合，配合公差数值为-0.002到+0.002mm。

5.根据权利要求4所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的第一固定台上开设有安装槽，用于设置待测组装件。

6.根据权利要求5所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的滑块接近待测组装件一面上开设有安装槽，用于设置检测用电路板。

7.根据权利要求6所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的光源为可见光光源或红外光源。

8.根据权利要求7所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的可见光光源波长为400-760nm。

9.根据权利要求8所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的光源为红外光源时，还包括红外摄像模块、图像处理模块，所述的红外摄像模块用于观测光斑，图像处理模块用于对图像进行处理。

10.根据权利要求9所述的一种激光雷达光学组装件检测工装，其特征在于，所述的图像处理模块将光斑图像处理为光斑图像的相对光强分布曲线。