CN114415385A - 用于3d视觉传感器的高性能线结构光发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光发生器技术领域，具体涉及一种用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，该线结构光发生器包括两端开口的放置筒和可拆安装在放置筒上的外壳，所述外壳与所述放置筒具有同轴的安装通道，所述安装通道远离所述放置筒的一端安装有激光管，所述安装通道靠近所述放置筒的一端安装有非球面透镜，所述放置筒内设置有鲍威尔棱镜，所述放置筒还具有用于调节所述鲍威尔棱镜角度的调整结构，综上，本发明能够有效提升线结构光的亮度均匀程度，优化杂散光。
Description
技术领域
本发明涉及光发生器技术领域，具体涉及一种用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器。
背景技术
随着经济的发展与科技的进步，人们越来越多地将自动化技术应用到生产与生活之中，相应地，也对自动化技术提出了更高的要求。近些年来，工业机器人的普及使得机器人自动化得到了更广泛的应用和关注。很多机器人系统已经集成了视觉系统，利用机器视觉技术实现检测、识别、定位等功能，为后续的机器人运动提供必要的信息。
3D视觉传感器的工作原理为通过工业相机来采集数据，在机器人自动化领域，3D视觉技术得到了越来越广泛的应用。例如授权公告号为CN214951321U的中国实用新型专利文件了一种模块化3D视觉传感器，包括外壳及安装在外壳内的相机，所述外壳内设有与其固定安装的相机安装梁，安装梁上装配有相机安装板，所述相机安装板在相机安装梁上限位移动，所述相机安装板上限位转动装配有相机转动座，所述相机固定于所述相机转动座上。本实用新型3D视觉传感器将工业相机先固定在一个高刚度主梁上，装配好的主梁作为一个模块再装入3D视觉传感器的外壳内，主梁和外壳采用不同刚度的材料，减少外界不良应力对相机的位置度影响，此外相机部分作为一个安装模块可以实现整体更换、前后移动、转动角度，实现模块化安装、调整的便利性。
线结构光是视觉行业常用的一种结构光源，广泛应用于上述提到的3D定位及3D检测等视觉领域，但目前市场上出现的线结构光存在粗细亮度不均匀，杂散光较多的缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，能够有效提升线结构光的亮度均匀程度，优化杂散光。
为实现上述目的，本发明所提供的用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器采用如下技术方案：
用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，包括两端开口的放置筒和可拆安装在放置筒上的外壳，所述外壳与所述放置筒具有同轴的安装通道，所述安装通道远离所述放置筒的一端安装有激光管，所述安装通道靠近所述放置筒的一端安装有非球面透镜，所述放置筒内设置有鲍威尔棱镜，所述放置筒还具有用于调节所述鲍威尔棱镜角度的调整结构。
进一步地，所述鲍威尔棱镜安装在固定座上，所述固定座安装在所述放置筒内，所述调整结构包括贯穿放置筒侧壁壁厚的穿孔，所述穿孔内旋装有用于顶紧固定所述固定座的顶丝。
进一步地，所述穿孔的个数为两个，且相对所述放置筒的中轴线成中心对称。
进一步地，所述固定座上还设置有供所述顶丝伸入以提高所述固定座稳定性的环形沟槽。
进一步地，所述固定座内还设置有位于所述鲍威尔棱镜和所述非球面透镜之间的用于优化杂散光的光阑。
进一步地，所述激光管与所述外壳采用过盈方式装配。
进一步地，所述外壳上具有多个间隔布置的散热翅。
本发明所提供的用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器的有益效果是：旋松顶丝时，可以通过手动调整鲍威尔棱镜的角度，使其与激光束中心充分对准，保证线结构光的亮度均匀程度；增设光阑，则有效提高了对杂散光的处理效果；环形沟槽的设置则增加了顶丝与固定座的接触面积，提高了固定座的稳定性，进而进一步地保证了线结构光的均匀稳定程度；
综上，本发明能够有效提升线结构光的亮度均匀程度，优化杂散光。
附图说明
图1是本发明所提供的用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器的示意图。
图中标号：1、放置筒；2、外壳；3、激光管；5、鲍威尔棱镜；6、固定座；7、顶丝；8、环形沟槽；9、光阑；10、散热翅；11、安装套。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例：如图1所示，用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，包括两端开口的放置筒1和可拆安装在放置筒1上的外壳2，所述外壳2与所述放置筒1具有同轴的安装通道，所述安装通道远离所述放置筒1的一端安装有激光管3，所述安装通道靠近所述放置筒1的一端安装有非球面透镜，具体地，非球面透镜布置在所述安装套11中，所述放置筒1内设置有鲍威尔棱镜5，所述放置筒1还具有用于调节所述鲍威尔棱镜5角度的调整结构。
所述鲍威尔棱镜5安装在固定座6上，所述固定座6安装在所述放置筒1内，所述调整结构包括贯穿放置筒1侧壁壁厚的穿孔，所述穿孔内旋装有用于顶紧固定所述固定座6的顶丝7。
所述穿孔的个数为两个，且相对所述放置筒1的中轴线成中心对称。
所述固定座6上还设置有供所述顶丝7伸入以提高所述固定座6稳定性的环形沟槽8。
所述固定座6内还设置有位于所述鲍威尔棱镜5和所述非球面透镜4之间的用于优化杂散光的光阑9。
所述激光管3与所述外壳2采用过盈方式装配。
所述外壳2上还具有多个间隔布置的散热翅10。
本发明所提供的用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器的有益效果是：旋松顶丝7时，可以通过手动调整鲍威尔棱镜5的角度，使其与激光束中心充分对准，保证线结构光的亮度均匀程度；增设光阑9，则有效提高了对杂散光的处理效果；环形沟槽8的设置则增加了顶丝7与固定座6的接触面积，提高了固定座6的稳定性，进而进一步地保证了线结构光的均匀稳定程度；
综上，本发明能够有效提升线结构光的亮度均匀程度，优化杂散光。
第二实施例：
本实施例与第一实施例的区别在于，激光管与外壳也可以通过顶丝顶紧的方式实现固定。
第三实施例：
本实施例与第一实施例的区别在于，穿孔的数量也可以不是两个，而是一个、三个或者根据实际需要进行调整。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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发明中的具体含义。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.用于3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：包括两端开口的放置筒和可拆安装在放置筒上的外壳，所述外壳与所述放置筒具有同轴的安装通道，所述安装通道远离所述放置筒的一端安装有激光管，所述安装通道靠近所述放置筒的一端安装有非球面透镜，所述放置筒内设置有鲍威尔棱镜，所述放置筒还具有用于调节所述鲍威尔棱镜角度的调整结构。
2.根据权利要求1所述的3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：所述鲍威尔棱镜安装在固定座上，所述固定座安装在所述放置筒内，所述调整结构包括贯穿放置筒侧壁壁厚的穿孔，所述穿孔内旋装有用于顶紧固定所述固定座的顶丝。
3.根据权利要求2所述的3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：所述穿孔的个数为两个，且相对所述放置筒的中轴线成中心对称。
4.根据权利要求2或3所述的3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：所述固定座上还设置有供所述顶丝伸入以提高所述固定座稳定性的环形沟槽。
5.根据权利要求2或3所述的3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：所述固定座内还设置有位于所述鲍威尔棱镜和所述非球面透镜之间的用于优化杂散光的光阑。
6.根据权利要求1至3任一项所述的3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：所述激光管与所述外壳采用过盈方式装配。
7.根据权利要求1至3任一项所述的3D视觉传感器的高性能线结构光发生器，其特征在于：所述外壳上具有多个间隔布置的散热翅。
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