CN218895746U - 一种长基线线激光的3d视觉传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种长基线线激光的3D视觉传感器，涉及视觉传感技术领域，包括外壳、激光管、安装于外壳中部的主板以及分别安装于外壳两侧的相机，传动块的内部贯穿插接有滑动杆，传动轴的下部固定安装有与齿条啮合的齿轮，传动块的外表面固定安装有与螺纹轴螺纹连接的固定螺母。本实用新型通过相机安装板与导热硅脂层的设置，可保证相机的稳定以及散热，且提高定位精度，通过伺服电机、传动块、滑动杆、传动轮、传动杆、传动槽、齿条、齿轮与传动轴的配合设置，可使得传感器的扫面视野大，更加适合大型号物品的上下料和拆码垛等工作，通过固定螺母、螺纹轴与连接块的配合设置，使得使用者可根据需求对扫描范围进行调整。

Description

一种长基线线激光的3D视觉传感器

技术领域

本实用新型涉及视觉传感技术领域，具体为一种长基线线激光的3D视觉传感器。

背景技术

随着工业生产中智能制造水平的提升，3D视觉传感器越来越多地被应用到各行业中用以采集过程数据提高生产过程的自动化、智能化水平，如无序抓放、上下料和拆码垛等场景。3D视觉传感器的工作原理为通过工业相机采集数据，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，通常3D视觉传感器，包括外壳，安装在外壳内的相机、激光头、主板等部件。

然而在现有的应用现场中有些被测物体积大、且要求定位精度高，这就对3D视觉传感器实现大工件物体的准确定位带来很大挑战。

实用新型内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种长基线线激光的3D视觉传感器，解决了上述背景技术中提出的问题。

技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种长基线线激光的3D视觉传感器，包括外壳、激光管、安装于外壳中部的主板以及分别安装于外壳两侧的相机，所述外壳的内部两侧均固定安装有呈对称分布的相机安装板，相机通过相机安装板安装于外壳上，且相机的安装面均匀涂敷有导热硅脂层，外壳的内部位于主板的一侧固定安装有补光灯驱动板，且外壳的内表面中部两侧均安装有补光灯；

所述外壳的内部位于激光管两侧均固定安装有导架，两侧导架的内部沿横向分别贯穿插接有导轴，且两侧导轴之间沿横向固定安装有齿条，齿条的下表面中部固定安装有与齿条垂直的传动杆，传动杆的内部沿长度方向开设有矩形的传动槽，外壳的内部分别固定安装有电机驱动器以及伺服电机，伺服电机的输出端固定安装有传动块，传动块的内部贯穿插接有滑动杆，滑动杆的上表面一侧沿竖向转动安装有插接于传动槽内部的传动轮，且外壳的内表面位于激光管的正下方固定安装有固定架，固定架的内部沿竖向转动安装有传动轴，激光管固定安装于传动轴的上端，且传动轴的下部固定安装有与齿条啮合的齿轮；

所述传动块的内部位于滑动杆的正下方螺纹连接有T型的螺纹轴，且滑动杆下表面一侧固定安装有套接于螺纹轴一端的连接块，传动块的外表面固定安装有与螺纹轴螺纹连接的固定螺母。

可选的，所述外壳的正面位于相机的正前方均设置有相机窗口，且相机通过导线与主板电性连接。

可选的，所述补光灯通过导线与补光灯驱动板电性连接，且补光灯驱动板通过导线与主板电性连接，外壳的正面位于补光灯的正前方设置有补光灯窗口。

可选的，所述激光管安装于外壳的中部，且激光管通过导线与主板电性连接，外壳的正面中部位于激光管的正前方设置有激光窗口。

可选的，所述电机驱动器位于主板的一侧，伺服电机位于激光管的正下方，且伺服电机的输出端竖直朝上，电机驱动器通过导线与主板电性连接，且伺服电机通过导线与电机驱动器电性连接。

可选的，所述传动块设置于传动杆的正下方，且传动杆与滑动杆平行。

可选的，所述齿轮位于固定架的下方，且齿轮位于齿条的正前方。

可选的，所述螺纹轴与滑动杆平行，且螺纹轴的形状为T型，螺纹轴远离连接块的一端固定安装有螺帽，螺帽的外端面开设有六边形孔。

有益效果

本实用新型提供了一种长基线线激光的3D视觉传感器，具备以下有益效果：

1、该长基线线激光的3D视觉传感器，通过相机安装板的设置，可使相机稳定的固定到相机外壳上，通过导热硅脂层的设置，可保证散热，通过补光灯驱动板以及补光灯的设置，可满足光线不足时采图过程的补光控制，并且外壳采用高强度铝合金一体CNC加工成型，整机强度高、稳定性强。相机基线距离长，生成的点云平面度高，噪声点少，从而提高定位精度；

2、该长基线线激光的3D视觉传感器，通过伺服电机、传动块、滑动杆、传动轮、传动杆、传动槽、齿条、齿轮与传动轴的配合设置，可实现转动扫描以及扫描速度的控制，因此可使得传感器的扫面视野大，更加适合大型号的料框、栈板的上下料和拆码垛等工作；

3、该长基线线激光的3D视觉传感器，通过固定螺母、螺纹轴与连接块的配合设置，通过拧动螺纹轴，可对齿轮与传动轴的往复转动范围进行调整，进而实现对激光管的转动扫面范围进行调整，使得使用者可根据需求对扫描范围进行调整，且调整过程简单方便，提高该传感器的实用性以及适应性。

附图说明

图1为本实用新型内部俯视结构示意图；

图2为本实用新型正视结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型内部后视立体局部结构示意图；

图5为本实用新型侧视剖视局部结构示意图；

图6为本实用新型图5中B处放大结构示意图。

图中：1、外壳；2、主板；3、补光灯驱动板；4、相机安装板；5、相机；6、电机驱动器；7、激光窗口；8、补光灯窗口；9、相机窗口；10、导架；11、导轴；12、齿条；13、传动杆；14、传动槽；15、伺服电机；16、激光管；17、固定架；18、传动轴；19、传动块；20、齿轮；21、螺纹轴；22、滑动杆；23、传动轮；24、固定螺母；25、螺帽；26、补光灯；27、连接块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

请参阅图1至图3，本实用新型提供技术方案：一种长基线线激光的3D视觉传感器，包括外壳1、激光管16、安装于外壳1中部的主板2以及分别安装于外壳1两侧的相机5，外壳1的正面位于相机5的正前方均设置有相机窗口9，且相机5通过导线与主板2电性连接，外壳1的内部两侧均固定安装有呈对称分布的相机安装板4，相机5通过相机安装板4安装于外壳1上，且相机5的安装面均匀涂敷有导热硅脂层，外壳1的内部位于主板2的一侧固定安装有补光灯驱动板3，且外壳1的内表面中部两侧均安装有补光灯26，补光灯26通过导线与补光灯驱动板3电性连接，且补光灯驱动板3通过导线与主板2电性连接，外壳1的正面位于补光灯26的正前方设置有补光灯窗口8。

使用时，相机安装板4可使相机5稳定的固定到外壳1上，保证相机5的稳定性，在激光管16扫描同时左右两个相机5同时被触发进行图像采集，然后把实时图像上传给图像处理单元，生成点云数据，并且补光灯驱动板可用于控制补光灯亮与灭，满足光线不足时采图过程的补光控制，而且安装时相机安装面均匀涂抹导热硅脂层，使得相机5的安装面同时也是导热面，可将相机5的热功耗传导到外壳1上，降低相机5的工作温度，以保证散热，当需要进行采图时，由主板2发送灯光信号，补光灯驱动板3控制补光灯亮，此时主板2发送采图信号相机5采集曝光正常的图像；并且外壳1采用高强度铝合金一体CNC加工成型，整机强度高、稳定性强，且相机基线距离长，生成的点云平面度高，噪声点少，从而提高定位精度。

实施例2

请参阅图1至图6，本实用新型提供技术方案：一种长基线线激光的3D视觉传感器，激光管16安装于外壳1的中部，且激光管16通过导线与主板2电性连接，外壳1的正面中部位于激光管16的正前方设置有激光窗口7，外壳1的内部位于激光管16两侧均固定安装有导架10，两侧导架10的内部沿横向分别贯穿插接有导轴11，且两侧导轴11之间沿横向固定安装有齿条12，齿条12的下表面中部固定安装有与齿条12垂直的传动杆13，传动杆13的内部沿长度方向开设有矩形的传动槽14，外壳1的内部分别固定安装有电机驱动器6以及伺服电机15，电机驱动器6位于主板2的一侧，伺服电机15位于激光管16的正下方，且伺服电机15的输出端竖直朝上，电机驱动器6通过导线与主板2电性连接，且伺服电机15通过导线与电机驱动器6电性连接，伺服电机15的输出端固定安装有传动块19，传动块19的内部贯穿插接有滑动杆22，传动块19设置于传动杆13的正下方，且传动杆13与滑动杆22平行，滑动杆22的上表面一侧沿竖向转动安装有插接于传动槽14内部的传动轮23，且外壳1的内表面位于激光管16的正下方固定安装有固定架17，固定架17的内部沿竖向转动安装有传动轴18，激光管16固定安装于传动轴18的上端，且传动轴18的下部固定安装有与齿条12啮合的齿轮20，齿轮20位于固定架17的下方，且齿轮20位于齿条12的正前方。

使用时，由主板2通过接收采图信号触发激光管16，激光管16触发后向被拍照物体投影出线激光，同时主板2发送电机启动信号，由电机驱动器6控制伺服电机15的输出端转动一圈，其输出端可通过传动块19带动滑动杆22转动，滑动杆22再通过传动轮23以及传动槽14拨动传动杆13，即可带动齿条12左右往复滑动一次，从而通过齿轮20与传动轴18带动激光管16左右往复自转一次，即可实现转动扫描以及扫描速度的控制，因此可使得传感器的扫面视野大，更加适合大型号的料框、栈板的上下料和拆码垛等工作。

实施例3

请参阅图5至图6，本实用新型提供技术方案：一种长基线线激光的3D视觉传感器，传动块19的内部位于滑动杆22的正下方螺纹连接有T型的螺纹轴21，且滑动杆22下表面一侧固定安装有套接于螺纹轴21一端的连接块27，传动块19的外表面固定安装有与螺纹轴21螺纹连接的固定螺母24，螺纹轴21与滑动杆22平行，且螺纹轴21的形状为T型，螺纹轴21远离连接块27的一端固定安装有螺帽25，螺帽25的外端面开设有六边形孔。

使用时，通过内六角扳手插进六边形孔内来拧动螺纹轴21，即可带动螺纹轴21在固定螺母24上转动，从而通过连接块27带动滑动杆22在传动块19上滑动，并使传动轮23在传动槽14内滑动，即可调整传动轮23与传动块19之间的距离，并调整齿条12左右往复滑动的范围，因此也可对齿轮20与传动轴18的往复转动范围进行调整，进而实现对激光管16的转动扫面范围进行调整，使得使用者可根据需求对扫描范围进行调整，且调整过程简单方便，提高该传感器的实用性以及适应性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种长基线线激光的3D视觉传感器，包括外壳、激光管、安装于外壳中部的主板以及分别安装于外壳两侧的相机，其特征在于：所述外壳的内部两侧均固定安装有呈对称分布的相机安装板，相机通过相机安装板安装于外壳上，且相机的安装面均匀涂敷有导热硅脂层，外壳的内部位于主板的一侧固定安装有补光灯驱动板，且外壳的内表面中部两侧均安装有补光灯；

所述外壳的内部位于激光管两侧均固定安装有导架，两侧导架的内部沿横向分别贯穿插接有导轴，且两侧导轴之间沿横向固定安装有齿条，齿条的下表面中部固定安装有与齿条垂直的传动杆，传动杆的内部沿长度方向开设有矩形的传动槽，外壳的内部分别固定安装有电机驱动器以及伺服电机，伺服电机的输出端固定安装有传动块，传动块的内部贯穿插接有滑动杆，滑动杆的上表面一侧沿竖向转动安装有插接于传动槽内部的传动轮，且外壳的内表面位于激光管的正下方固定安装有固定架，固定架的内部沿竖向转动安装有传动轴，激光管固定安装于传动轴的上端，且传动轴的下部固定安装有与齿条啮合的齿轮；

所述传动块的内部位于滑动杆的正下方螺纹连接有T型的螺纹轴，且滑动杆下表面一侧固定安装有套接于螺纹轴一端的连接块，传动块的外表面固定安装有与螺纹轴螺纹连接的固定螺母。

2.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述外壳的正面位于相机的正前方均设置有相机窗口，且相机通过导线与主板电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述补光灯通过导线与补光灯驱动板电性连接，且补光灯驱动板通过导线与主板电性连接，外壳的正面位于补光灯的正前方设置有补光灯窗口。

4.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述激光管安装于外壳的中部，且激光管通过导线与主板电性连接，外壳的正面中部位于激光管的正前方设置有激光窗口。

5.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述电机驱动器位于主板的一侧，伺服电机位于激光管的正下方，且伺服电机的输出端竖直朝上，电机驱动器通过导线与主板电性连接，且伺服电机通过导线与电机驱动器电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述传动块设置于传动杆的正下方，且传动杆与滑动杆平行。

7.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述齿轮位于固定架的下方，且齿轮位于齿条的正前方。

8.根据权利要求1所述的一种长基线线激光的3D视觉传感器，其特征在于：所述螺纹轴与滑动杆平行，且螺纹轴的形状为T型，螺纹轴远离连接块的一端固定安装有螺帽，螺帽的外端面开设有六边形孔。

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