CN215394806U - 一种激光雷达产品治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种提高装配效率高、人工劳动强度低、对产品损伤小、便于识别物料状态且具有防呆功能的激光雷达产品治具。本实用新型包括载板和产品放置板，产品放置板固定连接在载板上，产品放置板上设置有第一部件限位槽、第二部件限位槽以及本体限位槽，载板上设置有对应与第一部件限位槽、第二部件限位槽以及本体限位槽配合的第一浮动按压组件、第二浮动按压组件以及扣合组件，产品放置板内设有第一真空通道和第二真空通道，第一真空通道连通第一部件限位槽的底面以及本体限位槽的底面，第二真空通道连通第二部件限位槽的底面和本体限位槽的底面。本实用新型应用于激光雷达产品治具的技术领域。

Description

一种激光雷达产品治具

技术领域

本实用新型应用于产品治具的技术领域，特别涉及一种激光雷达产品治具。

背景技术

在自动驾驶领域中需要通过传感器进行路况的识别，现采用的主要有车载摄像头、毫米波雷达和激光雷达等识别方案，无论是哪种传感器识别方案均需要保证传感器具有很高的识别精度，才能确保自动驾驶的正常实施。其中，激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号,打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，引起散射，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。激光雷达的作用就是精确测量目标的位置、形状及状态，从而达到探测、识别、跟踪目标的目的。激光雷达主要由三部分组成，分别是主体、发射器以及接收器，在生产组装过程中需要将发射器和接收器均安装固定在主体上，由于发射器需要校准发射角度、同轴度等参数，通常采用多自由度的调节对准再通过胶水固化进行固定安装，而接收器则采用限定在主体上调整与接收孔位之间的相对位置即可。同时，由于发射器与接收器的测试方式不同，故而在装配测试的过程中需要使用不同的设备进行校准装配。而传统的产品治具通常为开设有限位槽的载板，无法提供准确的限位，每个产品均有一定程度的生产误差无法准确适配限位槽，出现过盈和间隙均无法提供有效的限位。同时现有产品治具通常为单个产品的多工位治具以及单工位治具，同时适配装夹两种及以上部件的治具较少，需要人工协助装配或转移，装配效率较低，且人工成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种提高装配效率高、人工劳动强度低、对产品损伤小、便于识别物料状态且具有防呆功能的产品治具。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括载板和产品放置板，所述产品放置板固定连接在所述载板上，所述产品放置板上设置有第一部件限位槽、第二部件限位槽以及本体限位槽，所述载板上设置有对应与所述第一部件限位槽、所述第二部件限位槽以及所述本体限位槽配合的第一浮动按压组件、第二浮动按压组件以及扣合组件，所述产品放置板内设有第一真空通道和第二真空通道，所述第一真空通道连通所述第一部件限位槽的底面以及所述本体限位槽的底面，所述第二真空通道连通所述第二部件限位槽的底面和所述本体限位槽的底面。

由上述方案可见，通过设置所述第一部件限位槽和所述第二部件限位槽分别对需要校准装配的发射器和接收器进行装载固定，所述本体限位槽对待装配的激光雷达主体进行限位，进而实现工人或机械手单次上料便能够满足发射和接收两台校准装配设备的产品承载，减少上料次数，提高装配效率。通过设置所述第一浮动按压组件与所述第一部件限位槽配合实现对激光雷达的发射器进行装夹固定，通过所述第二浮动组件与所述第二部件限位槽配合实现对激光雷达的接收器进行装夹固定，进而保证发射器和接收器在搬运或治具上料时不会发生偏移抖动等状况，减少对装配精度的影响，保护发射器和接收器不被损伤。通过所述扣合组件与所述本体限位槽配合对激光雷达的主体结构固定住，进而确保将发射器和接收器装配在主体结构上时，主体结构不会抖动影响校准和装配的精度。通过设置所述第一真空通道连通所述第一部件限位槽的底面以及所述本体限位槽的底面，进而实现在进行发射器装配时，通过外部的真空发生器对所述第一真空通道抽真空，能够根据真空度判定发射器和主体结构的状态，当真空度低于设定阈值时则代表发射器和主体结构至少有一个存在无料或物料偏置的状态，同理在进行接收器装配时通过所述第二真空通道检测接收器和主体结构的状态，进而确保装配质量。通过采用所述第一真空通道和所述第二真空通道相互独立的设计，避免两个通道相互干扰，通过采用一体成型的所述产品放置板，保证发射器、接收器和主体结构在装配时保持在同一基准面上，提高装配精度。

一个优选方案是，所述载板的底部设置有两个吸盘连接孔，所述吸盘连接孔与外部装配机构的真空吸盘相配合，两个所述吸盘连接孔分别与所述第一真空通道以及所述第二真空通道连通。

由上述方案可见，通过设置两个所述吸盘连接孔对真空吸盘进行限位，确保真空吸盘与真空通道的连接可靠性，防止误报。

一个优选方案是，所述第一浮动按压组件包括第一推块、第一导向柱以及第一浮动弹簧，所述第一导向柱固定在所述载板上，所述第一推块滑动配合在所述第一导向柱上，所述第一浮动弹簧套设在所述第一导向柱上，所述第一浮动弹簧位于所述第一推块和所述载板的内壁之间，所述第一推块的上端面设置有扳块，所述第一推块远离所述第一浮动弹簧的一端设置U型槽，所述第一部件限位槽的侧壁上设置有与所述第一推块相适配的槽口，所述第一推块的下端面设置有与外部装配机构配合的推板。

由上述方案可见，所述第一浮动弹簧对所述第一推块施加推力，进而实现推动所述第一推块靠近所述第一部件限位槽对发射器进行按压固定，通过采用浮动机构防止损伤发射器。通过设置所述U型槽防止所述第一推块与发射器的边角接触造成磨损。设置所述板块便于工作人员或机械手上料的过程中拉开所述第一推块，进行上料作业。所述推板用于在自动化校准装配设备中，校准机械手抓取发射器后，通过气缸或机构等动作元件带动所述第一推块移动，解除对发射器的限位，进而完成取料动作，实现治具上料后无需人工操作，降低人工劳动强度，使一个作业员能够同时兼顾多台设备的上料。

一个优选方案是，所述第二浮动按压组件包括第二推块、第二导向柱以及第二浮动弹簧，所述第二导向柱固定在所述载板上，所述第二推块滑动配合在所述第二导向柱上，所述第二浮动弹簧套设在所述第二导向柱上且与所述第二推块远离所述第二部件限位槽的一端配合，所述第二推块靠近所述第二部件限位槽的一端设置一对夹爪块，两个所述夹爪块的内侧呈圆角状，所述第二推块上还设置延伸块，所述载板上设置有与所述延伸块相适配的通孔，所述延伸块穿过所述通孔与外部装配机构配合。

由上述方案可见，所述第二浮动弹簧对所述第二推块施加推力，进而实现推动所述第二推块靠近所述第二部件限位槽对接收器进行按压固定，通过采用浮动机构防止损伤接收器。通过所述夹爪块与接收器上进行点胶的倒角面配合，进而减少对接收器的损伤。同时利用倒角面与所述夹爪块的圆角配合，实现对接收器的姿态进行调整，使取料更精准。通过设置所述延伸块实现工作人员或机械手上料的过程中拉开所述第二推块，以及在自动化校准装配过程中，通过气缸或机构等动作元件带动所述第二推块移动，解除对接收器的限位，进而完成取料动作，实现治具上料后无需人工操作，降低人工劳动强度，使一个作业员能够同时兼顾多台设备的上料。

一个优选方案是，所述扣合组件包括支撑块和盖板，所述支撑块固定在所述载板上，所述盖板铰接配合在所述支撑块上，所述盖板的铰接轴上设置扭簧，所述盖板远离铰接轴的一端设置卡扣，所述卡扣与所述支撑块上的卡槽配合，所述盖板上浮动设置有与产品配合的压头。

由上述方案可见，由所述盖板实现带动所述压头靠近或远离激光雷达的主体结构，进而实现主体结构的限位和放开动作，通过采用浮动机构防止损伤主体结构。设置所述扭簧使所述盖板在解除限位后自动放开主体结构，便于取料，同时通过所述卡扣与所述支撑块配合实现所述盖板的限位，进而保持对主体结构的按压。

一个优选方案是，所述载板上还设置有两组导通组件，所述导通组件包括固定在所述载板上的导通板以及连接在所述导通板上的软排线，所述软排线的末端设置有与产品配合的连接器。

由上述方案可见，设置所述导通板与校准装配设备配合实现为接收器或发射器其中一个以及主体结构进行供电、通讯等。通过设置所述软排线实现校准安装过程中所述连接器具有较高的自由度，能够跟随接收器或发射器同步动作。

进一步的优选方案是，所述载板上设置有与所述软排线配合的限位扣组件，所述限位扣组件包括等高螺丝、压簧以及活动压扣，所述等高螺丝固定在所述载板上，所述活动压扣转动配合在所述等高螺丝上，所述压簧套设在所述等高螺丝上且位于所述等高螺丝的螺帽与所述活动压扣之间。

由上述方案可见，通过设置所述限位扣组件在无需连接时对所述软排线进行约束，通过所述压簧提供压力带动所述活动压扣压在软排线上实现约束，通过拉起以及转动所述活动压扣进行约束区域的调节以及移动至软排线上方进行按压。

进一步的优选方案是，所述载板的两端设置有均设置防呆孔，其中一个所述防呆孔的孔径大于另一个所述防呆孔的孔径，所述防呆孔的底面与所述导通板的底面之间设置有高度差。

由上述方案可见，一大一小的设计使作业员在放置治具时不会出现放置方向错误的情况。另外，防呆孔还用于进行所述载板的导向，通过所述防呆孔的底面与所述导通板的底面之间设置有高度差，且防呆孔底部位置低于所述导通板底面的设计，实现先进行导向，再进行探针与所述导通板的接触导通，进而使探针只收到轴向力，防止探针受损。

一个优选方案是，所述载板的两侧均设置有夹紧件，所述夹紧件通过螺栓固定在所述载板上。

由上述方案可见，采用分体式设计，由所述夹紧件与校准装配设备的夹紧机构配合，避免整体板件损伤出现虚按现象而在校准过程中影响装配精度。

一个优选方案是，所述本体限位槽的底面设置有与产品底部工艺孔配合的精定位销，所述本体限位槽的周围均匀分布有若干粗定位销。

由上述方案可见，所述精定位销用于准确对主体结构进行限位。通过设置所述粗定位销便于作业人员放置主体结构的过程中进行对位。

附图说明

图1是本实用新型第一视角的立体结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本实用新型第二视角的立体结构示意图；

图4是本实用新型第三视角的立体结构示意图；

图5是所述载板的立体结构示意图；

图6是所述产品放置板的立体结构示意图；

图7是所述产品放置板的第一真空通道部分的剖视图；

图8是所述产品放置板的第二真空通道部分的剖视图。

具体实施方式

如图1至图8所示，在本实施例中，本实用新型包括载板1和产品放置板2，所述产品放置板2固定连接在所述载板1上，所述产品放置板2上设置有第一部件限位槽3、第二部件限位槽4以及本体限位槽5，所述载板1上设置有对应与所述第一部件限位槽3、所述第二部件限位槽4以及所述本体限位槽5配合的第一浮动按压组件6、第二浮动按压组件7以及扣合组件8，所述产品放置板2内设有第一真空通道9和第二真空通道10，所述第一真空通道9连通所述第一部件限位槽3的底面以及所述本体限位槽5的底面，所述第二真空通道10连通所述第二部件限位槽4的底面和所述本体限位槽5的底面。所述第一真空通道9和所述第二真空通道10均横向贯通所述产品放置板2，所述第一部件限位槽3的底面和所述本体限位槽5的底面均设置有与所述第一真空通道9的连通的连接孔，所述第二部件限位槽4的底面和所述本体限位槽5的底面均设置有与所述第二真空通道10的连通的连接孔，所述第一真空通道9和所述第一真空通10的两端均通过密封件封闭。通过采用贯通式的设计便于进行加工，降低加工难度。

在本实施例中，所述载板1的底部设置有两个吸盘连接孔11，所述吸盘连接孔11与外部装配机构的真空吸盘相配合，两个所述吸盘连接孔11分别与所述第一真空通道9以及所述第二真空通道10连通。

在本实施例中，所述第一浮动按压组件6包括第一推块601、第一导向柱602以及第一浮动弹簧，所述第一导向柱602固定在所述载板1上，所述第一推块601滑动配合在所述第一导向柱602上，所述第一浮动弹簧套设在所述第一导向柱602上，所述第一浮动弹簧位于所述第一推块601和所述载板1的内壁之间，所述第一推块601的上端面设置有扳块604，所述第一推块601远离所述第一浮动弹簧的一端设置U型槽605，所述第一部件限位槽3的侧壁上设置有与所述第一推块601相适配的槽口，所述第一推块601的下端面设置有与外部装配机构配合的推板606。所述U型槽605的内缘呈圆角状。

在本实施例中，所述第二浮动按压组件7包括第二推块701、第二导向柱702以及第二浮动弹簧，所述第二导向柱702固定在所述载板1上，所述第二推块701滑动配合在所述第二导向柱702上，所述第二浮动弹簧套设在所述第二导向柱702上且与所述第二推块701远离所述第二部件限位槽4的一端配合，所述第二推块701靠近所述第二部件限位槽4的一端设置一对夹爪块704，两个所述夹爪块704的内侧呈倒角状，所述第二推块701上还设置延伸块705，所述载板1上设置有与所述延伸块705相适配的通孔，所述延伸块705穿过所述通孔与外部装配机构配合。

在本实施例中，所述扣合组件8包括支撑块801和盖板802，所述支撑块801固定在所述载板1上，所述盖板802铰接配合在所述支撑块801上，所述盖板802的铰接轴上设置扭簧803，所述盖板802远离铰接轴的一端设置卡扣804，所述卡扣804与所述支撑块801上的卡槽配合，所述盖板802上浮动设置有与产品配合的压头805。

在本实施例中，所述载板1上还设置有两组导通组件12，所述导通组件12包括固定在所述载板1上的导通板1201以及连接在所述导通板1201上的软排线1202，所述软排线1202的末端设置有与产品配合的连接器。

在本实施例中，所述载板1上设置有与所述软排线1202配合的限位扣组件13，所述限位扣组件13包括等高螺丝1301、压簧1302以及活动压扣1303，所述等高螺丝1301固定在所述载板1上，所述活动压扣1303转动配合在所述等高螺丝1301上，所述压簧1302套设在所述等高螺丝1301上且位于所述等高螺丝1301的螺帽与所述活动压扣1303之间。

在本实施例中，所述载板1的两端设置有均设置防呆孔14，其中一个所述防呆孔14的孔径大于另一个所述防呆孔14的孔径，所述防呆孔14的底面与所述导通板1201的底面之间设置有高度差。

在本实施例中，所述载板1的两侧均设置有夹紧件15，所述夹紧件15通过螺栓固定在所述载板1上。

在本实施例中，所述本体限位槽5的底面设置有与产品底部工艺孔配合的两个精定位销16，所述本体限位槽5的周围均匀分布有若干粗定位销17，所述粗定位销17与主体结构之间的距离大于点胶要求的最大溢胶距离，在本实施例中主体结构的最大溢胶距离为0.3毫米，所述粗定位销17与主体结构之间的距离为0.4毫米。

本实用新型的工作原理：

首先，由作业员或机械手依次打开所述第一浮动按压组件6、所述第二浮动按压组件7以及所述扣合组件8，进而将发射器、接收器以及激光雷达的主体结构依次装配在所述第一部件限位槽3、所述第二部件限位槽4以及所述本体限位槽5，通过浮动弹簧提供按压力保证在运输或转移的过程中所述产品治具上的部件不会出现偏移和抖动，同时将所述连接器连接在需要校准和装配的部件以及主体结构上。在本实施例中，一位作业员能够同时兼顾六台装配设备的产品治具上料。

作业员将所述产品治具放置在校准装配设备上时，首先通过两个所述防呆孔14与校准装配设备上的导向柱进行限位导向，在限位导向后所述导通板1201与探针组件对接，最后校准装配设备的夹具装置通过所述夹紧件15将所述载板1夹紧固定。

进行取料装配时，校准装配设备上的气缸通过推动所述推板606解除所述第一推块601对接收器的限位，进而完成取料动作，并将接收器装配在主体结构上。同理，校准装配设备上的气缸通过推动所述延伸块705，解除所述第二推块701对接收器的限位，进而完成取料动作。

Claims (10)

1.一种激光雷达产品治具，其特征在于：它包括载板（1）和产品放置板（2），所述产品放置板（2）固定连接在所述载板（1）上，所述产品放置板（2）上设置有第一部件限位槽（3）、第二部件限位槽（4）以及本体限位槽（5），所述载板（1）上设置有对应与所述第一部件限位槽（3）、所述第二部件限位槽（4）以及所述本体限位槽（5）配合的第一浮动按压组件（6）、第二浮动按压组件（7）以及扣合组件（8），所述产品放置板（2）内设有第一真空通道（9）和第二真空通道（10），所述第一真空通道（9）连通所述第一部件限位槽（3）的底面以及所述本体限位槽（5）的底面，所述第二真空通道（10）连通所述第二部件限位槽（4）的底面和所述本体限位槽（5）的底面。

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述载板（1）的底部设置有两个吸盘连接孔（11），所述吸盘连接孔（11）与外部装配机构的真空吸盘相配合，两个所述吸盘连接孔（11）分别与所述第一真空通道（9）以及所述第二真空通道（10）连通。

3.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述第一浮动按压组件（6）包括第一推块（601）、第一导向柱（602）以及第一浮动弹簧，所述第一导向柱（602）固定在所述载板（1）上，所述第一推块（601）滑动配合在所述第一导向柱（602）上，所述第一浮动弹簧套设在所述第一导向柱（602）上，所述第一浮动弹簧位于所述第一推块（601）和所述载板（1）的内壁之间，所述第一推块（601）的上端面设置有扳块（604），所述第一推块（601）远离所述第一浮动弹簧的一端设置U型槽（605），所述第一部件限位槽（3）的侧壁上设置有与所述第一推块（601）相适配的槽口，所述第一推块（601）的下端面设置有与外部装配机构配合的推板（606）。

4.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述第二浮动按压组件（7）包括第二推块（701）、第二导向柱（702）以及第二浮动弹簧，所述第二导向柱（702）固定在所述载板（1）上，所述第二推块（701）滑动配合在所述第二导向柱（702）上，所述第二浮动弹簧套设在所述第二导向柱（702）上且与所述第二推块（701）远离所述第二部件限位槽（4）的一端配合，所述第二推块（701）靠近所述第二部件限位槽（4）的一端设置一对夹爪块（704），两个所述夹爪块（704）的内侧呈倒角状，所述第二推块（701）上还设置延伸块（705），所述载板（1）上设置有与所述延伸块（705）相适配的通孔，所述延伸块（705）穿过所述通孔与外部装配机构配合。

5.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述扣合组件（8）包括支撑块（801）和盖板（802），所述支撑块（801）固定在所述载板（1）上，所述盖板（802）铰接配合在所述支撑块（801）上，所述盖板（802）的铰接轴上设置扭簧（803），所述盖板（802）远离铰接轴的一端设置卡扣（804），所述卡扣（804）与所述支撑块（801）上的卡槽配合，所述盖板（802）上浮动设置有与产品配合的压头（805）。

6.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述载板（1）上还设置有两组导通组件（12），所述导通组件（12）包括固定在所述载板（1）上的导通板（1201）以及连接在所述导通板（1201）上的软排线（1202），所述软排线（1202）的末端设置有与产品配合的连接器。

7.根据权利要求6所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述载板（1）上设置有与所述软排线（1202）配合的限位扣组件（13），所述限位扣组件（13）包括等高螺丝（1301）、压簧（1302）以及活动压扣（1303），所述等高螺丝（1301）固定在所述载板（1）上，所述活动压扣（1303）转动配合在所述等高螺丝（1301）上，所述压簧（1302）套设在所述等高螺丝（1301）上且位于所述等高螺丝（1301）的螺帽与所述活动压扣（1303）之间。

8.根据权利要求6所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述载板（1）的两端设置有均设置防呆孔（14），其中一个所述防呆孔（14）的孔径大于另一个所述防呆孔（14）的孔径，所述防呆孔（14）的底面与所述导通板（1201）的底面之间设置有高度差。

9.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述载板（1）的两侧均设置有夹紧件（15），所述夹紧件（15）通过螺栓固定在所述载板（1）上。

10.根据权利要求1所述的一种激光雷达产品治具，其特征在于：所述本体限位槽（5）的底面设置有与产品底部工艺孔配合的精定位销（16），所述本体限位槽（5）的周围均匀分布有若干粗定位销（17）。

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