CN110823132A - 一种可调式3d激光视觉传感器 - Google Patents

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    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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Abstract

本发明公开了一种可调式3D激光视觉传感器，包括相机容纳壳体和激光器容纳壳体；所述相机容纳壳体内安装有工业相机，所述工业相机上安装有伸出所述相机容纳壳体的镜头，所述镜头远离所述工业相机的一端由内而外依次安装有滤光片和减光片；所述激光器容纳壳体内安装有线性激光发射器；所述相机容纳壳体通过旋转连接件与所述激光容纳壳体可转动地连接，所述镜头的中轴线与所述线性激光发射器的出射光线位于同一水平面上，且二者之间的夹角角度变化区间大于0°并小于90°。本发明结构简单，检测范围广，能够适应不同工作要求。

Description

一种可调式3D激光视觉传感器
技术领域
本发明涉及物体视觉识别领域，具体涉及一种可调式3D激光视觉传感器。
背景技术
随着工业4.0的提出，工业制造领域开始出现向自动化、智能化转型。而在自动化识别技术中，由于3D激光视觉传感器具有结构简单、使用方便且具有较高精度的特点，被广泛的应用于3D物体视觉识别领域。
目前市面上的3D激光视觉传感器通常由相互配合工作的工业相机和线性激光发射器组成，其结构固定，通常只能对固定范围内的待测物体进行检测，且检测范围较窄，当待测物超出检测范围，通常需要定制满足检测范围的3D激光视觉传感器，以适应不同工作要求，适用性较差。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种结构简单，检测范围广，能够适应不同工作要求的可调式3D激光视觉传感器。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种可调式3D激光视觉传感器，包括相机容纳壳体和激光器容纳壳体；
所述相机容纳壳体内安装有工业相机，所述工业相机上安装有伸出所述相机容纳壳体的镜头，所述镜头远离所述工业相机的一端由内而外依次安装有滤光片和减光片；
所述激光器容纳壳体内安装有线性激光发射器；
所述相机容纳壳体通过旋转连接件与所述激光容纳壳体可转动地连接，所述镜头的中轴线与所述线性激光发射器的出射光线位于同一水平面上，且二者之间的夹角角度变化区间大于0°并小于90°。
进一步地，所述旋转连接件包括连接圆柱和套接于所述连接圆柱上的弹性转环，所述连接圆柱的周向侧壁对应所述弹性转环开设有圆环凹槽，所述弹性转环位于所述圆环凹槽内，并与所述连接圆柱作转动配合；所述弹性转环上具有一弧度大于0°并小于90°的缺口，所述圆环凹槽内对应所述缺口固定设置有限位挡块，所述限位挡块用于限定所述弹性转环的极限旋转角度；所述弹性转环通过连接臂A与所述相机容纳壳固定连接，所述连接圆柱通过连接臂B与所述激光器容纳壳体固定连接。
进一步地，所述连接臂A与所述弹性转换一体成型。
进一步地，所述连接臂B与所述连接圆柱一体成型。
进一步地，所述相机容纳壳体内对应所述工业相机开设有安装槽，所述工业相机通过螺栓固定于所述安装槽内。
进一步地，所述激光器容纳壳体的侧壁上设有向所述激光器容纳壳体内延伸的安装筒，所述线性激光发射器通过螺栓固定于所述安装筒内。
进一步地，所述滤光片为窄带滤光片，其通带波长为620nm～648nm。
进一步地，所述减光片为LB1玻璃片。
进一步地，所述工业相机为彩色工业相机，像素格式为RGB。
本发明的有益效果体现在：
由于相机容纳壳体与激光器容纳壳体通过旋转连接件可转动地连接，旋转相机容纳壳体与激光器容纳壳体使镜头的中轴线与所述线性激光发射器的出射光线之间的夹角在大于0°并小于90°的角度范围内变化，从而实现本传感器的检测范围可调，扩大检测范围，结构简单，使用方便，能够适应不同工作要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中旋转连接件的分体结构示意图。
附图中，1-相机容纳壳体，2-激光器容纳壳体，3-旋转连接件，301-连接圆柱，302-弹性转环，303-连接臂A，304-连接臂B，305-限位挡块，306-圆环凹槽，307-缺口，4-工业相机，5-镜头，6-减光片，7-滤光片，8-安装槽，9-安装筒，10-线性激光发射器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1和图2所示，一种可调式3D激光视觉传感器，包括相机容纳壳体1和激光器容纳壳体2，整体尺寸为：长170mm×宽45mm×高40mm；
相机容纳壳体1内安装有工业相机4，工业相机4上安装有伸出相机容纳壳体1的镜头5，镜头5远离工业相机4的一端由内而外依次安装有滤光片7和减光片6；
激光器容纳壳体2内安装有线性激光发射器10，线性激光发射器10的出射的激光波长为635nm，功率为40mW，其中，线性激光发射器10与工业相机4水平间距为130mm±30mm；
相机容纳壳体1通过旋转连接件3与激光容纳壳体可转动地连接，镜头5的中轴线与线性激光发射器10的出射光线位于同一水平面上，且二者之间的夹角角度变化区间大于0°并小于90°。
具体的，旋转连接件3包括连接圆柱301和套接于连接圆柱301上的弹性转环302，连接圆柱301的周向侧壁对应弹性转环302开设有圆环凹槽306，弹性转环302位于圆环凹槽306内，并与连接圆柱301作转动配合；弹性转环302上具有一弧度大于0°并小于90°的缺口307，圆环凹槽306内对应缺口307固定设置有限位挡块305，限位挡块305用于限定弹性转环302的极限旋转角度；弹性转环302通过连接臂A303与相机容纳壳固定连接，连接圆柱301通过连接臂B304与激光器容纳壳体2固定连接。利用限位挡块305阻挡弹性转环302的极限旋转角度，从而限定镜头5的中轴线与线性激光发射器10的出射光线之间的夹角在缺口307的弧度内变化，使用简单，操作方便。
具体的，连接臂A303与弹性转换一体成型。确保弹性转环302与相机容纳壳体1固定的可靠性。
具体的，连接臂B304与连接圆柱301一体成型。确保连接圆柱301与激光器容纳壳体2固定的可靠性。
具体的，相机容纳壳体1内对应工业相机4开设有安装槽8，工业相机4通过螺栓固定于安装槽8内。确保工业相机4在在相机容纳壳体1内安装的稳定性可靠性。
具体的，激光器容纳壳体2的侧壁上设有向激光器容纳壳体2内延伸的安装筒9，线性激光发射器10通过螺栓固定于安装筒9内。确保线性激光发射器10在激光器容纳壳体2内安装的稳定性和可靠性。
具体的，滤光片7为窄带滤光片7，其通带波长为620nm～648nm。
具体的，减光片6为LB1玻璃片。
具体的，工业相机4为彩色工业相机，像素格式为RGB。
当镜头5的中轴线与线性激光发射器10的出射光线之间的夹角为15°时，线性激光发射器10的其前端面与待测工件表面距离为1300mm±100mm，出射的激光线宽1.5mm；传感器视野范围：横向1000mm×纵向750mm；检测精度：横向1.5mm，纵向1.5mm。
当镜头5的中轴线与线性激光发射器10的出射光线之间的夹角为20°时，线性激光发射器10的其前端面与待测工件表面距离为430mm±30mm，出射的激光线宽0.3mm；传感器视野范围：横向350mm×纵向320mm；检测精度：横向0.3mm，纵向0.3mm。
当镜头5的中轴线与线性激光发射器10的出射光线之间的夹角为45°时，线性激光发射器10的其前端面与待测工件表面距离为210mm±15mm，出射的激光线宽0.1mm；传感器视野范围：横向160mm×纵向120mm；检测精度：横向0.1mm，纵向0.1mm。
当镜头5的中轴线与线性激光发射器10的出射光线之间的夹角为60°时，线性激光发射器10的其前端面与待测工件表面距离为100mm±10mm，出射的激光线宽0.05mm；传感器视野范围：横向80mm×纵向60mm；检测精度：横向0.05mm，纵向0.05mm。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：包括相机容纳壳体(1)和激光器容纳壳体(2)；
所述相机容纳壳体(1)内安装有工业相机(4)，所述工业相机(4)上安装有伸出所述相机容纳壳体(1)的镜头(5)，所述镜头(5)远离所述工业相机(4)的一端由内而外依次安装有滤光片(7)和减光片(6)；
所述激光器容纳壳体(2)内安装有线性激光发射器(10)；
所述相机容纳壳体(1)通过旋转连接件(3)与所述激光容纳壳体可转动地连接，所述镜头(5)的中轴线与所述线性激光发射器(10)的出射光线位于同一水平面上，且二者之间的夹角角度变化区间大于0°并小于90°。
2.根据权利要求1所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述旋转连接件(3)包括连接圆柱(301)和套接于所述连接圆柱(301)上的弹性转环(302)，所述连接圆柱(301)的周向侧壁对应所述弹性转环(302)开设有圆环凹槽(306)，所述弹性转环(302)位于所述圆环凹槽(306)内，并与所述连接圆柱(301)作转动配合；
所述弹性转环(302)上具有一弧度大于0°并小于90°的缺口(307)，所述圆环凹槽(306)内对应所述缺口(307)固定设置有限位挡块(305)，所述限位挡块(305)用于限定所述弹性转环(302)的极限旋转角度；
所述弹性转环(302)通过连接臂A(303)与所述相机容纳壳固定连接，所述连接圆柱(301)通过连接臂B(304)与所述激光器容纳壳体(2)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述连接臂A(303)与所述弹性转换一体成型。
4.根据权利要求2所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述连接臂B(304)与所述连接圆柱(301)一体成型。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述相机容纳壳体(1)内对应所述工业相机(4)开设有安装槽(8)，所述工业相机(4)通过螺栓固定于所述安装槽(8)内。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述激光器容纳壳体(2)的侧壁上设有向所述激光器容纳壳体(2)内延伸的安装筒(9)，所述线性激光发射器(10)通过螺栓固定于所述安装筒(9)内。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述滤光片(7)为窄带滤光片(7)，其通带波长为620nm～648nm。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述减光片(6)为LB1玻璃片。
9.根据权利要求1-4任一项所述的一种可调式3D激光视觉传感器，其特征在于：
所述工业相机(4)为彩色工业相机，像素格式为RGB。
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