光学镜头的测试装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种光学镜头的测试装置及其使用方法。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较处理后，可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

激光雷达中一个重要的部件是光学镜头，光学镜头的性能好坏对激光雷达的探测精度有着重要的影响。因此，在光学镜头出厂之间需要对光学镜头的质量进行检测，以判断组装工艺是否符合要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供一种光学镜头的测试装置及其使用方法，能够实现对光学镜头的自动化测试，有利于提高测试效率、测试精度。

根据本发明实施例的光学镜头的测试装置，包括：

目检平台，用于对待测试的光学镜头进行初步检测；

上料机构，用于放置待测试的光学镜头；

测试机构，所述测试机构用于对待测试的光学镜头进行光学测试；

抓取机构，所述抓取机构用于从所述上料机构上抓取待测试的光学镜头并放置到所述测试机构内。

本发明的有益效果是，本发明能够对光学镜头进行外观质量、光学性能的检测，以筛选出外观质量、光学性能不符合要求的不良品，并且，还能够实现对光学镜头光学性能的自动化测试，有利于提高测试的工作效率。

根据本发明一个实施例，所述测试机构包括：测试底座、测试台、第一测试模块和第二测试模块，所述测试台、第一测试模块和第二测试模块均安装在所述测试底座上，所述测试台用于放置待测试的光学镜头；所述第一测试模块用于对光学镜头的第一光路进行测试，所述第二测试模块用于对光学镜头的第二光路进行测试。

根据本发明一个实施例，所述第一测试模块包括：第一光源发射器和第一接收器，所述第一光源发射器和第一接收器均安装在所述测试底座上，所述第一光源发射器、第一接收器分别位于所述测试台的左右两侧。

根据本发明一个实施例，所述第二测试模块包括：第二光源发射器和第二接收器，所述第二光源发射器和第二接收器均安装在所述测试底座上，所述第二光源发射器位于所述测试台的后侧，所述第二接收器位于所述测试台的右侧且位于所述第一接收器的后侧。

根据本发明一个实施例，所述测试台的边缘处设置有用于对所述光学镜头进行限位的限位组件。

根据本发明一个实施例，所述测试底座上设有第一位移台和第二位移台，所述第一位移台和第二位移台分别用于安装所述第一接收器、第二接收器。

根据本发明一个实施例，所述测试底座上设有用于反射第二光路光线的反射组件。

根据本发明一个实施例，所述上料机构包括：上料支架、上料驱动件和上料底板，所述上料驱动件安装在所述上料支架上，所述上料底板与所述上料驱动件相连接；其中，所述上料底板上设有多个挡料块，当光学镜头放置到所述上料底板上时，所述挡料块能够对所述光学镜头进行限位。

根据本发明一个实施例，所述目检平台包括：

目检框架，以及

目检台板，所述目检台板安装在所述目检框架上；

第一扫码组件，所述第一扫码组件安装在所述目检台板上；

操作组件，所述操作组件安装在所述目检台板上。

根据本发明一个实施例，所述抓取机构包括：机械手、抓取组件和第二扫码组件，所述抓取组件与所述机械手相连接，所述第二扫码组件安装在所述抓取组件上。

根据本发明一个实施例，还包括：下料机构，所述下料机构用于承接测试结束的光学镜头并输送至下一加工设备。

本发明还提供了一种光学镜头的测试装置的使用方法，包括：

S1、工作人员在目检平台上对待测试的光学镜头进行初步检测，若目检合格，则将该光学镜头放置到上料机构上；

S2、通过抓取机构从所述上料机构上抓取该光学镜头放置到测试机构内，启动测试机构，对该光学镜头的进行光学测试；

S3、测试完成后，通过所述抓取机构从所述测试机构内取出该光学镜头。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的测试装置的结构示意图。

图2是本发明的测试机构的一立体图。

图3是本发明的测试机构的俯视图。

图4是本发明的测试机构的另一立体图。

图5是本发明的测试台的示意图。

图6是本发明的上料机构的示意图。

图7是本发明的第一扫码组件的示意图。

图8是本发明的抓取组件的一示意图。

图9是本发明的抓取组件的另一示意图。

图10是本发明的下料机构的立体图。

图11是本发明的下料机构的侧视图。

图中：

41、目检平台；411、目检框架；412、目检台板；413、第一扫码组件；414、操作组件；415、置物板；4131、扫码底座；4132、扫码支架；4133、第一扫码枪；

42、光学镜头；421、镜筒；422、光学镜片；

43、上料机构；431、上料支架；432、上料驱动件；433、上料底板；434、挡料块；

44、测试机构；441、测试底座；442、测试台；443、第一测试模块；444、第二测试模块；4431、第一光源发射器；4432、第一接收器；4441、第二光源发射器；4442、第二接收器；445、限位组件；4451、限位挡块；4452、第一限位气缸；4453、第二限位气缸；4454、柔性垫块；446、第一位移台；447、第二位移台；4461、第一气缸；4462、第一夹持座；4471、第二气缸；4472、第二夹持座；448、反射组件；4481、反射镜座；4482、反射镜；

45、抓取机构；451、机械手；452、抓取组件；453、第二扫码组件；4521、气缸转接板；4522、抓取气缸；4523、第一安装块；4524、第二安装块；4525、第一夹爪；4526、第二夹爪；4527、缓冲件；4528、压板；4531、扫码固定块；4532、扫码固定板；4533、第二扫码枪；

46、下料机构；461、下料支架；462、下料驱动件；463、旋转底板；464、旋转气缸；465、旋转夹具；466、第一夹紧组件；467、第二夹紧组件；468、旋转限位柱；4661、第一驱动气缸；4662、第一限位板；4671、第二驱动气缸；4672、第二限位板；

47、测试安装板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图11所示，本发明的实施例提供的光学镜头的测试装置，包括：目检平台41、上料机构43、测试机构44及抓取机构45，目检平台41用于对待测试的光学镜头42进行初步检测，上料机构43用于放置待测试的光学镜头42，测试机构44用于对待测试的光学镜头42进行光学测试；抓取机构45用于从上料机构43上抓取待测试的光学镜头42并放置到测试机构44内。工作人员先在目检平台41上对待测试的光学镜头42进行外观检测，判断是否存在磨损、点胶不到位的情况，如果目检通过，则将待检测的光学镜头42放置到上料机构43上，通过抓取机构45从上料机构43上抓取并放置到测试机构44内，启动测试机构44对光学镜头42进行测试，测试完成后再通过抓取机构45将光学镜头42从测试机构44中取出。

本发明的测试装置能够对光学镜头42进行外观质量、光学性能的检测，以筛选出外观质量、光学性能不符合要求的不良品，并且，还能够实现对光学镜头42光学性能的自动化测试，有利于提高测试的工作效率。

需要说明的是，测试装置还包括测试安装板47，上料机构43、测试机构44及抓取机构45均安装在测试安装板47上。具体的，测试机构44包括：测试底座441、测试台442、第一测试模块443和第二测试模块444，测试台442、第一测试模块443和第二测试模块444均安装在测试底座441上，测试台442用于放置待测试的光学镜头42，第一测试模块443用于对光学镜头42的第一光路进行测试，第二测试模块444用于对光学镜头42的第二光路进行测试。需要说明的是，光学镜头42包括镜筒421和多个光学镜片422，多个光学镜片按照设计要求安装在镜筒421内。测试机构44主要是对光学镜头42的焦距是否存在偏心进行测试。

例如，第一测试模块443包括：第一光源发射器4431和第一接收器4432，第一光源发射器4431和第一接收器4432均安装在测试底座441上，第一光源发射器4431、第一接收器4432分别位于测试台442的左右两侧。第二测试模块444包括：第二光源发射器4441和第二接收器4442，第二光源发射器4441和第二接收器4442均安装在测试底座441上，第二光源发射器4441位于测试台442的后侧，第二接收器4442位于测试台442的右侧且位于第一接收器4432的后侧。第一光源发射器4431发出的光线经过第一光路上的多个光学镜片422后，如果被第一接收器4432接收到，表明第一光路上的光学镜片422装配合格，否则不合格。第二光源发射器4441发出的光线经过第二光路上的多个光学镜片422后，如果被第二接收器4442接收到，表明第二光路上的光学镜片422装配合格，否则不合格。当第一光路和第二光路的测试结果均合格时，表明该光学镜头42的焦距符合要求。

测试台442的边缘处设置有用于对光学镜头42进行限位的限位组件445。限位组件445包括：限位挡块4451、第一限位气缸4452和第二限位气缸4453，限位挡块4451的数量例如是三个，一个限位挡块4451位于测试台442的后侧，两个限位挡块4451均位于测试台442的左侧，第一限位气缸4452位于测试台442前侧，第二限位气缸4453位于测试台442的右侧，由此，可以对光学镜头42进行全方位的定位和防护。需要说明的是，第一限位气缸4452和第二限位气缸4453均通过安装块固定在测试台442侧壁上，并且，第一限位气缸4452、第二限位气缸4453的伸出端均朝向光学镜头42。第一限位气缸4452、第二限位气缸4453的伸出端均设有柔性垫块4454。当测试台442上还未放置光学镜头42时，第一限位气缸4452、第二限位气缸4453的伸出端与测试台442边缘还留有一定距离，以便抓取机构45能够顺利将光学镜头42放置到测试台442上，放置好后，启动第一限位气缸4452、第二限位气缸4453伸出带动柔性垫块4454靠近光学镜头42直到与光学镜头42接触。

测试底座441上设有第一位移台446和第二位移台447，第一位移台446和第二位移台447分别用于安装第一接收器4432、第二接收器4442。第一位移台446包括第一气缸4461和第一夹持座4462，第一气缸4461安装在测试底座441上，第一夹持座4462安装在第一气缸4461上，第一接收器4432安装在第一夹持座4462上。第二位移台447包括第二气缸4471和第二夹持座4472，第二气缸4471安装在测试底座441上，第二夹持座4472安装在第二气缸4471上，第二接收器4442安装在第二夹持座4472上。第一气缸4461和第二气缸4471的伸出端均朝向测试台442，当第一气缸4461和第二气缸4471启动时，可以带动第一接收器4432、第二接收器4442靠近或远离测试台442以调节第一接收器4432、第二接收器4442与光学镜头42之间的距离。第一光源发射器4431的轴线和第一接收器4432的轴线处于同一高度，第二光源发射器4441的轴线和第二接收器4442的轴线处于同一高度。测试底座441上设有用于反射第二光路光线的反射组件448。反射组件448包括：反射镜座4481和反射镜4482，反射镜4482嵌设在反射镜座4481内。记第二光源发射器4441的轴线为A，第二接收器4442的轴线为B，反射镜4482的轴线为C，则轴线A与轴线B垂直，轴线C与轴线A相交，轴线C与轴线B相交，且轴线C与轴线A相交的夹角、轴线C与轴线B相交的夹角均为45°。

具体的，上料机构43包括：上料支架431、上料驱动件432和上料底板433，上料驱动件432安装在上料支架431上，上料底板433与上料驱动件432相连接；其中，上料底板433上设有多个挡料块434，当光学镜头42放置到上料底板433上时，挡料块434能够对光学镜头42进行限位。例如，挡料块434的数量为五个，根据光学镜头42的形状布置在上料底板433上，以对光学镜头42进行定位。

具体的，目检平台41包括：目检框架411、目检台板412、第一扫码组件413以及操作组件414，目检台板412安装在目检框架411上，第一扫码组件413安装在目检台板412上，操作组件414安装在目检台板412上。目检框架411为多层结构，在目检台板412的上方还设有一置物板415，当工作人员目检时发现光学镜头42外观质量不合格的产品，可以将其放置到置物板415上，以做区分。目检合格的产品再放置到上料机构43上。第一扫码组件413包括：扫码底座4131、扫码支架4132和第一扫码枪4133，扫码底座4131固定在目检台板412上，扫码支架4132固定在扫码底座4131上，第一扫码枪4133安装在扫码支架4132上。第一扫码枪4133位于扫码底座4131的上方。当工作人员目检发现光学镜头42外观质量不合格时，可以将光学镜头42放置到扫码底座4131上时，可以利用第一扫码枪4133对光学镜头42上的二维码进行扫描进行记录，每个光学镜头42上的二维码都是唯一的。扫描完后，将不良品放置到置物板415上。操作组件414例如是操作按钮盒，操作按钮盒上设置有多个按钮，例如一个按钮是发送扫码信号，一个按钮是发送信号给抓取机构45，等等。

具体的，抓取机构45包括：机械手451、抓取组件452和第二扫码组件453，抓取组件452与机械手451相连接，第二扫码组件453安装在抓取组件452上。机械手451的底部固定在测试安装板47上，机械手451可以带动抓取组件452在不同方向上移动达到指定位置。抓取组件452包括：气缸转接板4521、抓取气缸4522、第一安装块4523、第二安装块4524、第一夹爪4525、第二夹爪4526、缓冲件4527和压板4528，气缸转接板4521通过导向轴与机械手451连接，抓取气缸4522与气缸转接板4521连接，第一安装块4523、第二安装块4524分别固定在抓取气缸4522的两侧，第一夹爪4525、第二夹爪4526均与抓取气缸4522连接，抓取气缸4522能够驱动第一夹爪4525、第二夹爪4526相互靠近或相互远离。压板4528的两端通过两个缓冲件4527分别与第一安装块4523、第二安装块4524连接。压板4528位于第一夹爪4525、第二夹爪4526之间。第二扫码组件453包括：扫码固定块4531、扫码固定板4532和第二扫码枪4533，扫码固定块4531的两端分别与第二安装块4524、气缸转接板4521连接，扫码固定板4532的一端与扫码固定块4531连接，第二扫码枪4533固定在扫码固定板4532的另一端。当抓取组件452从上料机构43夹取光学镜头42之前，先将第二扫码枪4533对准光学镜头42上的二维码进行扫描，然后再将该光学镜头42抓取至测试机构44内进行测试。这样，测试结果就能够和光学镜头42一一对应，便于工作人员分类处理。

测试装置还包括：下料机构46，下料机构46用于承接测试结束的光学镜头42并输送至下一加工设备。下料机构46包括：下料支架461、下料驱动件462、旋转底板463、旋转气缸464、旋转夹具465、第一夹紧组件466和第二夹紧组件467，下料支架461安装在测试安装板47上，下料驱动件462安装在下料支架461上，旋转底板463安装在下料驱动件462上，下料驱动件462能够带动旋转底板463左右移动，旋转气缸464通过垫块安装在旋转底板463上，旋转夹具465的一端与旋转气缸464相连接，旋转夹具465的另一端与支撑块相连接（支撑块安装在旋转底板463上），第一夹紧组件466安装在旋转底板463上，第二夹紧组件467安装在旋转夹具465底面。例如，第一夹紧组件466包括第一驱动气缸4661和第一限位板4662，第一限位板4662与第一驱动气缸4661的伸出端连接，第一驱动气缸4661安装在旋转底板463上，且第一限位板4662位于旋转夹具465的一侧。第二夹紧组件467包括第二驱动气缸4671和第二限位板4672，第二限位板4672与第二驱动气缸4671的伸出端连接，第二驱动气缸4671与旋转夹具465的底面连接，且第二限位板4672贯穿旋转夹具465。当抓取机构45将测试完的光学镜头42放置到旋转夹具465内时，第一限位板4662和第二限位板4672可以对光学镜头42进行限位，放置光学镜头42从旋转夹具465中掉落。旋转底板463上还设有旋转限位柱468，旋转限位柱468位于旋转夹具465的下方，且旋转限位柱468位于旋转夹具465靠近第一限位板4662的一侧，旋转限位柱468可以对旋转夹具465旋转方向进行限制。

本发明还提供一种光学镜头的测试装置的使用方法，包括：

S1、工作人员在目检平台41上对待测试的光学镜头42进行初步检测，若目检合格，则将该光学镜头42放置到上料机构43上。

S2、通过抓取机构45从上料机构43上抓取该光学镜头42放置到测试机构44内，启动测试机构44，对该光学镜头42的进行光学测试。

S3、测试完成后，通过抓取机构45从测试机构44内取出该光学镜头42。

例如，第一光源发射器4431发出的光线经过第一光路上的多个光学镜片422后，如果被第一接收器4432接收到，表明第一光路上的光学镜片422装配合格，否则不合格。第二光源发射器4441发出的光线经过第二光路上的多个光学镜片422后，如果被第二接收器4442接收到，表明第二光路上的光学镜片422装配合格，否则不合格。当第一光路和第二光路的测试结果均合格时，表明该光学镜头42的焦距符合要求。

测试装置的使用方法中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的测试装置对应部分的详细说明，在此不再赘述。

综上所述，本发明的光学镜头的测试装置，通过目检平台41可以对光学镜头42的外观质量进行初步检测，筛选出一些质量明显不合格的产品，通过目检的产品再放置到上料机构43上便于抓取机构45抓取，抓取机构45将光学镜头42放置到测试机构44内后，通过测试机构44对光学镜头42进行测试，判断焦距是否偏心。测试完成后，由抓取机构45将光学镜头42从测试机构44中取出放到下料机构46中进行移送。本发明测试方式简便，测试过程实现自动化，不仅能够提高测试效率，还能够减少人为参与而造成的测试误差。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。