CN218974591U - 一种多线激光雷达装调工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多线激光雷达装调工装，涉及一种装调工装，包括用于支撑激光雷达本体的支撑台、固定在支撑台一侧的侧架、转动连接在侧架上的回转支架，激光雷达本体上具有两组激光器安装槽，朝向激光器安装槽一侧的回转支架上安装发射调整装置和接收调整装置，背向激光器安装槽一侧的回转支架上安装观测望远镜，发射调整装置用于夹持激光发射管调整定位于一组激光器安装槽内，接收调整装置用于夹持激光接收管调整定位于另一组激光器安装槽内，观测望远镜用于模拟在无穷远处观测调整激光发射管和激光接收管，本实用新型能够满足对于激光发射管和激光接收管的快速装调校准，以此来实现多组激光发射管和激光接收管的多角度高精度定位安装。

Description

一种多线激光雷达装调工装

技术领域

本实用新型涉及一种装调工装，尤其是一种多线激光雷达装调工装。

背景技术

激光雷达作为一种雷达设备，其可以通过向周围三维空间发射激光束作为探测信号，并使激光束照射到周围空间中的物体后被反射而成为回波信号并返回，激光雷达将接收的回波信号与发射的探测信号进行比较，从而获得关于周围物体的诸如距离、速度等相关信息，现阶段的激光雷达分单线激光雷达和多线激光雷达，其中多线激光雷达可包含多个间隔排列的激光发射管，而将此多个激光发射管安装到激光器安装槽内时，需要辅助装调工装来实现对激光发射管和激光接收管的装调校准，从而确保多个激光发射管能够在装调后精准的定位于激光器安装槽内，间隔排列的激光发射管发射光束经发射物镜形成等间隔扫描光束，遇到外界物体后发生漫反射，发射光经接收物镜后成像到激光接收管，经计算获得外界物体的距离和角度信息，以此来获得空间坐标，快速360度扫描，可以获得测量范围内的空间建模，扫描线束越多，能建模的范围就越大；

故而能够满足对于激光发射管和激光接收管的快速装调校准，以此来实现多组激光发射管和激光接收管的多角度高精度定位安装的多线激光雷达装调工装则急需被改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多线激光雷达装调工装，能够满足对于激光发射管和激光接收管的快速装调校准，以此来实现多组激光发射管和激光接收管的多角度高精度定位安装。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种多线激光雷达装调工装，包括用于支撑定位激光雷达本体的支撑台、固定在支撑台一侧的侧架以及转动连接在侧架上的回转支架，激光雷达本体上具有两组激光器安装槽，朝向激光器安装槽一侧的回转支架上安装有发射调整装置和接收调整装置，且背向激光器安装槽一侧的回转支架上安装有观测望远镜，发射调整装置用于夹持激光发射管调整定位于一组激光器安装槽内，且接收调整装置用于夹持激光接收管调整定位于另一组激光器安装槽内，观测望远镜用于模拟在无穷远处观测调整激光发射管和激光接收管，此时调整人员可通过观测望远镜看到激光接收管接收的像，通过调整发射调整装置和接收调整装置来使得激光发射管和激光接收管的成像重合，即为将激光发射管和激光接收管相对于激光雷达本体的安装位置调整好，且此时的激光雷达本体上已做好透镜的安装，故而在激光发射管发射光束后，可以经内部的发射物镜形成扫描光束，遇到外界物体后发生漫反射，发射光经接收物镜后成像到接收管，发射调整装置和接收调整装置用于对激光发射管和激光接收管进行X、Y、Z方向上的位置调整。

优选的，发射调整装置和接收调整装置包括X向滑轨、沿X向滑轨直线滑动的X向滑动安装板、设置在X向滑动安装板上Y向滑轨、沿Y向滑轨直线滑动的Y向滑动安装板、设置在Y向滑动安装板上Z向滑轨以及沿Z向滑轨直线滑动的Z向滑动安装板，Z向滑动安装板上安装有用于夹持定位激光发射管或激光接收管的夹爪；

X向滑动安装板内沿X向穿设有一组定位于回转支架上的X向导杆，X向滑动安装板一侧的X向导杆外螺纹连接有一组X向螺母块，且另一侧通过X向压缩弹簧抵压一组X向固定块，X向滑动安装板限位于X向螺母块和被压缩的X向压缩弹簧之间实现位置的固定，结构较为简单，且调整亦较为方便，Y向滑动安装板上固定有一组Y向导杆，Y向导杆的一端穿过X向滑动安装板螺纹连接有一组Y向螺母块，且Y向滑动安装板和X向滑动安装板之间压接有一组套设在Y向导杆外的Y向压缩弹簧，Y向滑动安装板在Y向压缩弹簧的抵压以及在Y向螺母块的锁定下实现Y方向上的固定，结构较为简单，且调整亦较为方便，Z向滑动安装板上固定有一组Z向导杆，Z向导杆的一端穿过Y向滑动安装板螺纹连接有一组Z向螺母块，且Z向滑动安装板和Y向滑动安装板之间压接有一组套设在Z向导杆外的Z向压缩弹簧，Z向滑动安装板在Z向压缩弹簧的抵压以及在Z向螺母块的锁定下实现Z方向上的固定，结构较为简单，且调整亦较为方便。

优选的，夹爪包括三组呈三角形分布的夹持块，夹持块围成的三角形内侧设有用于卡接定位激光发射管或激光接收管的卡槽，且三组夹爪中的夹持块一和夹持块二通过螺钉固定在Z向滑动安装板上，三组夹爪中的夹持块三则导向穿过Z向滑动安装板上的长条形滑槽，且通过锁紧螺母和锁紧螺栓定位在长条形滑槽内，当需要放松夹持块进行激光发射管或激光接收管的安装或拆卸时，仅需要放松锁紧螺母，使得夹持块三沿长条形滑槽滑动远离夹持块一和夹持块二即可，结构较为简单，且调整亦较为方便。

优选的，回转支架与侧架转动连接的一端设有防护罩壳，防护罩壳与侧架的对接处固定有一组回转刻度圈，回转刻度圈的外圈上设置有一圈角度刻度线，且其随回转支架旋转时，角度刻度线与侧架上的指示线对齐来指示旋转角度，从而能够实现对于回转支架旋转角度的参数化指示。

优选的，侧架的中心固定有一组安装套，防护罩壳的中心固定有一组固定套，固定套由安装套内穿过，且与安装套转动相连，安装套外固定有一组高精度码盘，固定套外安装有一组与码盘配合来测量回转支架旋转角度的测角电路板，支撑台上还设置有用于显示旋转角度参数的显示面板，显示面板上设置有与码盘和测角电路板电连接的控制器，从而能够更加智能的记录角度参数。

优选的，安装套外还转接有一组转动套，转动套的顶端向外延伸出一组驱动块，驱动块的顶端转接有一组销轴，销轴外固定有一组凸轮，驱动块内穿设有一组顶端与凸轮周向侧壁抵接配合的顶杆，顶杆的底端抵压一组弧形推动块，弧形推动块的两端抵压有两组月牙块，月牙块周向上的三面分别与安装套外周、转动套内圈以及弧形推动块的端面形成抵压锁固，当旋转销轴带动凸轮旋转时，可通过凸轮抵压弧形推动块，进而抵压两组月牙块的方式，形成安装套和转动套之间的定位固定，而由于销轴的一端穿出驱动块通过连接件与转接在防护罩壳上的制动手轮相连，故而在旋转回转支架带动转动套、固定套围绕安装套、侧架旋转候，可通过旋转制动手轮的方式，带动凸轮旋转以达到回转支架、转动套、固定套、安装套、侧架相对位置锁定的状态。

优选的，制动手轮内圈中通过螺纹连接有一组微调手轮，微调手轮内固定有一组中心杆，销轴的一端穿入到连接件的内腔中，且其端部设置有一组连接杆，连接件的端部开设有两组与连接杆的两端沿轴向滑动配合的调整槽口，中心杆的端部通过顶针顶压销轴，且驱动块背离销轴的一端用于与顶压杆抵接配合，顶压杆套设在固定于防护罩壳内的顶压套内，且顶压套和顶压杆之间通过顶压弹簧实现顶压杆与驱动块的顶压配合，故而可通过旋转微调手轮，使得中心杆通过顶针顶压销轴沿调整槽口延伸的方向运动，进而销轴则可带动驱动块、转动套朝向顶压杆的一端转动，实现转动套相对于安装套的转动角度微调。

本实用新型的有益效果是：当需要在激光雷达本体上安装定位一对激光发射管和激光接收管时，可首先将激光发射管和激光接收管对应夹持定位在发射调整装置和接收调整装置上，且在垂直侧架方向上小角度转动调整回转支架，以此来确定激光发射管和激光接收管的安装角度，进而再通过观测望远镜观测调整发射调整装置和接收调整装置，来实现激光发射管和激光接收管沿X、Y、Z方向上的位置确定，即可完成一对激光发射管和激光接收管的装调，且在其定位后，即可进行下一对激光发射管和激光接收管的装调，不仅装调效率较高，而且能够实现多角度高精度下的安装定位。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是发射调整装置和接收调整装置的结构示意图；

图3是回转支架的结构示意图；

图4是图3中回转支架的防护罩壳安装在侧架上的俯视剖面图；

图5是图3中回转支架安装结构的主视视剖面图；

图6是图5中制动手轮制动的俯视剖面图；

图7是转动套的结构示意图；

图8是回转支架的结构示意图；

图9是侧架和支撑台的结构示意图；

图中的标记：1为激光雷达本体，2为支撑台，3为侧架，4为回转支架，5为激光器安装槽，6为发射调整装置，7为接收调整装置，8为激光接收管，9为观测望远镜，61为X向滑轨，62为X向滑动安装板，63为Y向滑轨，64为Y向滑动安装板，65为Z向滑轨，66为Z向滑动安装板，67为X向导杆，68为X向螺母块，69为X向固定块，610为Y向导杆，611为Y向螺母块，612为Y向压缩弹簧，613为Z向导杆，614为Z向螺母块，615为Z向压缩弹簧，616为夹持块，617为卡槽，618为长条形滑槽，41为防护罩壳，42为回转刻度圈，43为安装套，44为固定套，45为码盘，46为测角电路板，47为转动套，48为驱动块，49为销轴，410为凸轮，411为顶杆，412为弧形推动块，413为月牙块，414为制动手轮，415为连接件，416为微调手轮，417为中心杆，418为连接杆，419为调整槽口，420为顶压杆，421为顶压套，422为顶压弹簧。

具体实施方式

如图1-9所示，一种多线激光雷达装调工装，在本实施例中，包括用于支撑定位激光雷达本体1的支撑台2、固定在支撑台2一侧的侧架3以及转动连接在侧架3上的回转支架4，激光雷达本体1上具有两组激光器安装槽5，朝向激光器安装槽5一侧的回转支架4上安装有发射调整装置6和接收调整装置7，且背向激光器安装槽5一侧的回转支架4上安装有观测望远镜9，发射调整装置6用于夹持激光发射管调整定位于一组激光器安装槽5内，且接收调整装置7用于夹持激光接收管8调整定位于另一组激光器安装槽5内，观测望远镜9用于模拟在无穷远处观测调整激光发射管和激光接收管8，此时调整人员可通过观测望远镜9看到激光接收管8接收的像，通过调整发射调整装置6和接收调整装置7来使得激光发射管和激光接收管8的成像重合，即为将激光发射管和激光接收管8相对于激光雷达本体1的安装位置调整好，且此时的激光雷达本体1上已做好透镜的安装，故而在激光发射管发射光束后，可以经内部的发射物镜形成扫描光束，遇到外界物体后发生漫反射，发射光经接收物镜后成像到接收管，发射调整装置6和接收调整装置7用于对激光发射管和激光接收管8进行X、Y、Z方向上的位置调整。

发射调整装置6和接收调整装置7包括X向滑轨61、沿X向滑轨61直线滑动的X向滑动安装板62、设置在X向滑动安装板62上Y向滑轨63、沿Y向滑轨63直线滑动的Y向滑动安装板64、设置在Y向滑动安装板64上Z向滑轨65以及沿Z向滑轨65直线滑动的Z向滑动安装板66，Z向滑动安装板66上安装有用于夹持定位激光发射管或激光接收管8的夹爪；

X向滑动安装板62内沿X向穿设有一组定位于回转支架4上的X向导杆67，X向滑动安装板62一侧的X向导杆67外螺纹连接有一组X向螺母块68，且另一侧通过X向压缩弹簧抵压一组X向固定块69，X向滑动安装板62限位于X向螺母块68和被压缩的X向压缩弹簧之间实现位置的固定，结构较为简单，且调整亦较为方便，Y向滑动安装板64上固定有一组Y向导杆610，Y向导杆610的一端穿过X向滑动安装板62螺纹连接有一组Y向螺母块611，且Y向滑动安装板64和X向滑动安装板62之间压接有一组套设在Y向导杆610外的Y向压缩弹簧612，Y向滑动安装板64在Y向压缩弹簧612的抵压以及在Y向螺母块611的锁定下实现Y方向上的固定，结构较为简单，且调整亦较为方便，Z向滑动安装板66上固定有一组Z向导杆613，Z向导杆613的一端穿过Y向滑动安装板64螺纹连接有一组Z向螺母块614，且Z向滑动安装板66和Y向滑动安装板64之间压接有一组套设在Z向导杆613外的Z向压缩弹簧615，Z向滑动安装板66在Z向压缩弹簧615的抵压以及在Z向螺母块614的锁定下实现Z方向上的固定，结构较为简单，且调整亦较为方便。

夹爪包括三组呈三角形分布的夹持块616，夹持块616围成的三角形内侧设有用于卡接定位激光发射管或激光接收管8的卡槽617，且三组夹爪中的夹持块616一和夹持块616二通过螺钉固定在Z向滑动安装板66上，三组夹爪中的夹持块616三则导向穿过Z向滑动安装板66上的长条形滑槽618，且通过锁紧螺母和锁紧螺栓定位在长条形滑槽618内，当需要放松夹持块616进行激光发射管或激光接收管8的安装或拆卸时，仅需要放松锁紧螺母，使得夹持块616三沿长条形滑槽618滑动远离夹持块616一和夹持块616二即可，结构较为简单，且调整亦较为方便。

回转支架4与侧架3转动连接的一端设有防护罩壳41，防护罩壳41与侧架3的对接处固定有一组回转刻度圈42，回转刻度圈42的外圈上设置有一圈角度刻度线，且其随回转支架4旋转时，角度刻度线与侧架3上的指示线对齐来指示旋转角度，从而能够实现对于回转支架4旋转角度的参数化指示。

侧架3的中心固定有一组安装套43，防护罩壳41的中心固定有一组固定套44，固定套44由安装套43内穿过，且与安装套43转动相连，安装套43外固定有一组高精度码盘45，固定套44外安装有一组与码盘45配合来测量回转支架4旋转角度的测角电路板46，支撑台2上还设置有用于显示旋转角度参数的显示面板，显示面板上设置有与码盘45和测角电路板46电连接的控制器，从而能够更加智能的记录角度参数。

安装套43外还转接有一组转动套47，转动套47的顶端向外延伸出一组驱动块48，驱动块48的顶端转接有一组销轴49，销轴49外固定有一组凸轮410，驱动块48内穿设有一组顶端与凸轮410周向侧壁抵接配合的顶杆411，顶杆411的底端抵压一组弧形推动块412，弧形推动块412的两端抵压有两组月牙块413，月牙块413周向上的三面分别与安装套43外周、转动套47内圈以及弧形推动块412的端面形成抵压锁固，当旋转销轴49带动凸轮410旋转时，可通过凸轮410抵压弧形推动块412，进而抵压两组月牙块413的方式，形成安装套43和转动套47之间的定位固定，而由于销轴49的一端穿出驱动块48通过连接件415与转接在防护罩壳41上的制动手轮414相连，故而在旋转回转支架4带动转动套47、固定套44围绕安装套43、侧架3旋转候，可通过旋转制动手轮414的方式，带动凸轮410旋转以达到回转支架4、转动套47、固定套44、安装套43、侧架3相对位置锁定的状态。

制动手轮414内圈中通过螺纹连接有一组微调手轮416，微调手轮416内固定有一组中心杆417，销轴49的一端穿入到连接件415的内腔中，且其端部设置有一组连接杆418，连接件415的端部开设有两组与连接杆418的两端沿轴向滑动配合的调整槽口419，中心杆417的端部通过顶针图中省略顶压销轴49，且驱动块48背离销轴49的一端用于与顶压杆420抵接配合，顶压杆420套设在固定于防护罩壳41内的顶压套421内，且顶压套421和顶压杆420之间通过顶压弹簧422实现顶压杆420与驱动块48的顶压配合，故而可通过旋转微调手轮416，使得中心杆417通过顶针顶压销轴49沿调整槽口419延伸的方向运动，进而销轴49则可带动驱动块48、转动套47朝向顶压杆420的一端转动，实现转动套47相对于安装套43的转动角度微调。

本实用新型的工作原理是：当需要在激光雷达本体1上安装定位一对激光发射管和激光接收管8时，可首先将激光发射管和激光接收管8对应夹持定位在发射调整装置6和接收调整装置7上，且在垂直侧架3方向上小角度转动调整回转支架4，以此来确定激光发射管和激光接收管8的安装角度，进而再通过观测望远镜9观测调整发射调整装置6和接收调整装置7，来实现激光发射管和激光接收管8沿X、Y、Z方向上的位置确定，即可完成一对激光发射管和激光接收管8的装调，且在其定位后，即可进行下一对激光发射管和激光接收管8的装调，不仅装调效率较高，而且能够实现多角度高精度下的安装定位。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，包括用于支撑定位激光雷达本体(1)的支撑台(2)、固定在支撑台(2)一侧的侧架(3)以及转动连接在所述侧架(3)上的回转支架(4)，所述激光雷达本体(1)上具有两组激光器安装槽(5)，朝向激光器安装槽(5)一侧的回转支架(4)上安装有发射调整装置(6)和接收调整装置(7)，且背向激光器安装槽(5)一侧的回转支架(4)上安装有观测望远镜(9)，所述发射调整装置(6)用于夹持激光发射管调整定位于一组激光器安装槽(5)内，且所述接收调整装置(7)用于夹持激光接收管(8)调整定位于另一组激光器安装槽(5)内，所述观测望远镜(9)用于模拟在无穷远处观测调整激光发射管和激光接收管(8)，所述发射调整装置(6)和所述接收调整装置(7)用于对激光发射管和激光接收管(8)进行X、Y、Z方向上的位置调整。

2.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，所述发射调整装置(6)和所述接收调整装置(7)包括X向滑轨(61)、沿X向滑轨(61)直线滑动的X向滑动安装板(62)、设置在X向滑动安装板(62)上Y向滑轨(63)、沿Y向滑轨(63)直线滑动的Y向滑动安装板(64)、设置在Y向滑动安装板(64)上Z向滑轨(65)以及沿Z向滑轨(65)直线滑动的Z向滑动安装板(66)，所述Z向滑动安装板(66)上安装有用于夹持定位激光发射管或激光接收管(8)的夹爪；

所述X向滑动安装板(62)内沿X向穿设有一组定位于回转支架(4)上的X向导杆(67)，X向滑动安装板(62)一侧的X向导杆(67)外螺纹连接有一组X向螺母块(68)，且另一侧通过X向压缩弹簧抵压一组X向固定块(69)，Y向滑动安装板(64)上固定有一组Y向导杆(610)，所述Y向导杆(610)的一端穿过X向滑动安装板(62)螺纹连接有一组Y向螺母块(611)，且所述Y向滑动安装板(64)和X向滑动安装板(62)之间压接有一组套设在Y向导杆(610)外的Y向压缩弹簧(612)，Z向滑动安装板(66)上固定有一组Z向导杆(613)，所述Z向导杆(613)的一端穿过Y向滑动安装板(64)螺纹连接有一组Z向螺母块(614)，且所述Z向滑动安装板(66)和Y向滑动安装板(64)之间压接有一组套设在Z向导杆(613)外的Z向压缩弹簧(615)。

3.根据权利要求2所述的一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，所述夹爪包括三组呈三角形分布的夹持块(616)，所述夹持块(616)围成的三角形内侧设有用于卡接定位激光发射管或激光接收管(8)的卡槽(617)，且三组夹爪中的夹持块(616)一和夹持块(616)二通过螺钉固定在Z向滑动安装板(66)上，三组夹爪中的夹持块(616)三则导向穿过Z向滑动安装板(66)上的长条形滑槽(618)，且通过锁紧螺母和锁紧螺栓定位在长条形滑槽(618)内。

4.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，所述回转支架(4)与侧架(3)转动连接的一端设有防护罩壳(41)，所述防护罩壳(41)与侧架(3)的对接处固定有一组回转刻度圈(42)，所述回转刻度圈(42)的外圈上设置有一圈角度刻度线，且其随回转支架(4)旋转时，所述角度刻度线与侧架(3)上的指示线对齐来指示旋转角度。

5.根据权利要求4所述的一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，所述侧架(3)的中心固定有一组安装套(43)，所述防护罩壳(41)的中心固定有一组固定套(44)，所述固定套(44)由所述安装套(43)内穿过，且与所述安装套(43)转动相连，所述安装套(43)外固定有一组码盘(45)，所述固定套(44)外安装有一组与所述码盘(45)配合来测量回转支架(4)旋转角度的测角电路板(46)，所述支撑台(2)上还设置有用于显示旋转角度参数的显示面板，所述显示面板上设置有与所述码盘(45)和测角电路板(46)电连接的控制器。

6.根据权利要求5所述的一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，所述安装套(43)外还转接有一组转动套(47)，所述转动套(47)的顶端向外延伸出一组驱动块(48)，所述驱动块(48)的顶端转接有一组销轴(49)，所述销轴(49)外固定有一组凸轮(410)，所述驱动块(48)内穿设有一组顶端与凸轮(410)周向侧壁抵接配合的顶杆(411)，所述顶杆(411)的底端抵压一组弧形推动块(412)，所述弧形推动块(412)的两端抵压有两组月牙块(413)，所述月牙块(413)周向上的三面分别与安装套(43)外周、转动套(47)内圈以及弧形推动块(412)的端面形成抵压锁固，所述销轴(49)的一端穿出驱动块(48)通过连接件(415)与转接在防护罩壳(41)上的制动手轮(414)相连。

7.根据权利要求6所述的一种多线激光雷达装调工装，其特征在于，所述制动手轮(414)内圈中通过螺纹连接有一组微调手轮(416)，所述微调手轮(416)内固定有一组中心杆(417)，所述销轴(49)的一端穿入到连接件(415)的内腔中，且其端部设置有一组连接杆(418)，所述连接件(415)的端部开设有两组与连接杆(418)的两端沿轴向滑动配合的调整槽口(419)，所述中心杆(417)的端部通过顶针顶压所述销轴(49)，且所述驱动块(48)背离所述销轴(49)的一端用于与顶压杆(420)抵接配合，所述顶压杆(420)套设在固定于防护罩壳(41)内的顶压套(421)内，且所述顶压套(421)和顶压杆(420)之间通过顶压弹簧(422)实现顶压杆(420)与驱动块(48)的顶压配合。

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