一种TOF激光模组快速标定设备

技术领域

本发明涉及激光模组校准设备技术领域，具体涉及一种TOF激光模组快速标定设备。

背景技术

TOF激光模组是一种双向测距模组，其工作原理是向目标连续出射光脉冲信号，并接收由目标反射的光脉冲信号，通过探测光脉冲信号的往返飞行时间来测量目标的距离，输出目标距离数据，TOF模组由于受光出射功率的影响，距目标的距离越远则光脉冲信号的功率衰减越大，因此，对于不同距离的目标，TOF模组得到的测量距离与目标的实际距离之间存在的误差是非线性的。所以，在对TOF模组进行距离标定的时候，会采用针对不同距离的分段标定。

现有的激光模组快速标定设备，一般是通过在一个长直轨道上安装标板，通过移动标板的位置改变标板与激光模组之间的距离，其所需的轨道长度较长，占用空间大。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种TOF激光模组快速标定设备，通过六个面板的设置，测试模块的光线沿一个螺杆的方向射向面板四的一侧壁，光线经过面板四、面板二、面板五和面板三的依次反射，使光线垂直射向面板六，光线经过面板六的反射原路返回，最终被测试模块接收，光线单程经过的实际距离为面板三至面板六距离的五倍，通过同步驱动机构带动两个螺杆同步转动从而带动移动板沿滑轨滑动，从而改变面板三至面板六的距离，从而改变光线的行程长度，实现减少轨道所需长度，减少占地面积。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种TOF激光模组快速标定设备，包括两个平行的滑轨，两个所述滑轨的一端固连有固定板，两个所述滑轨的顶面滑动连接有移动板，所述移动板与固定板的平行，所述移动板和固定板的顶面均等距设置有三个面板，所述固定板的上三个面板从左至右依次为面板一、面板二和面板三，且移动板上的三个面板从左至右依次为面板四、面板五和面板六，所述面板一的底端与固定板转动连接，所述面板一的一侧壁之间位置开设有贯穿槽，且贯穿槽的内底面固连有固定台，所述面板一的顶端固连有套筒一，所述面板二和面板三的底端均与固定板顶面固连，所述面板三的顶端转动连接有套筒二，所述面板四和面板五的底端均与移动板顶面固连，所述面板五的顶端转动连接有内螺纹套一，所述面板六的底端与移动板顶面转动连接，所述面板六顶端固连有内螺纹套二，所述套筒一和套筒二的内壁均转动连接有螺杆，且与套筒一连接的一个螺杆的一端与内螺纹套一旋合连接，另一个螺杆与内螺纹套二旋合连接，两个所述螺杆的另一端之间设置有同步驱动机构，将激光测试模组安放在固定台上，打开激光测试模块，测试模块的光线沿面板一与面板四上的螺杆方向射向面板四的一侧壁，光线经过面板四、面板二、面板五和面板三的依次反射，使光线垂直射向面板六，光线经过面板六的反射原路返回，最终被测试模块接收，光线单程经过的实际距离为面板三至面板六距离的五倍，通过同步驱动机构带动两个螺杆同步转动从而带动移动板沿滑轨滑动，从而改变面板三至面板六的距离，从而改变光线的行程长度，实现减少轨道所需长度，减少占地面积，螺杆在带动移动板移动时，两个螺杆的角度同步发生偏转，一个螺杆通过套筒一带动面板一同步偏转，使得面板一始终与螺杆垂直，从而使得面板一上测试模块发出的光线始终沿一个螺杆的方向射向面板四上镜面中间位置，多次反射后沿另一个螺杆的方向射向面板六，由于面板六与移动板的转动连接，使得另一螺杆偏转时面板六始终与另一螺杆垂直，从而使得当光线沿另一个螺杆的方向射向面板六时被面板六反射原路返回，实现改变移动板位置时面板一与面板六角度的自动调整，方便使用。

进一步在于：所述移动板上三个面板与固定板上的三个面板之间相互错位，方便光线在多个面板之间反射。

进一步在于：所述面板二、面板三、面板四、面板五和面板六的一侧壁均为镜面，便于反射光线。

进一步在于：所述套筒二的外侧壁顶侧固连标靶，所述内螺纹套二的外侧壁顶侧固连有测距模块，通过测距模块和标靶的设置，自动测出面板三至面板六的距离，方便计算测试模块光线的单程实际距离。

进一步在于：所述面板一底端转动轴线、面板六底端的转动轴线、套筒二底端的转动轴线、内螺纹套一底端的转动轴线均与对应面板的一侧壁的中线重合，使得面板一和面板六转动时，面板一和面板六的一侧壁中线位置不动。

进一步在于：所述套筒一与面板一的一侧壁垂直，所述内螺纹套二与面板六的一侧壁垂直，便于面板一、面板六与对应螺杆垂直。

进一步在于：所述同步驱动机构包括固定杆，所述固定杆的顶面两端均转动连接有转轴，所述转轴的环形外侧壁底端固定套接有传动轮，所述转轴的环形外侧壁顶端固定套接有锥齿轮二，所述螺杆的另一端环形外侧壁固定套接有锥齿轮一，所述锥齿轮一与紧邻的锥齿轮二啮合，所述螺杆的另一端转动套接有滑套，所述滑套的底端与紧邻位置的转轴的顶端转动套接，两个所述传动轮之间传动连接有传动带，所述固定杆的一端底面固连有电机，所述电机的输出端与紧邻位置的一个转轴底端固连，电机带动一个转轴转动，一个转轴通过传动轮和传动带带动另一个转轴同步转动，转轴转动通过锥齿轮二和锥齿轮一带动螺杆转动，螺杆通过与对应的内螺纹套的旋合连接带动移动板沿滑轨滑动，通过同步驱动机构使得两个螺杆同步转动，从而避免移动板移动时一端偏斜，方便移动板与固定板始终保持平行。

进一步在于：所述传动轮为带齿槽轮，所述传动带为齿带，避免传动轮与传动带之间打滑，方便使得两个转轴之间同步转动，便于两个螺杆之间同步转动。

本发明的有益效果：

1、通过六个面板的设置，测试模块的光线沿一个螺杆的方向射向面板四的一侧壁，光线经过面板四、面板二、面板五和面板三的依次反射，使光线垂直射向面板六，光线经过面板六的反射原路返回，最终被测试模块接收，光线单程经过的实际距离为面板三至面板六距离的五倍，通过同步驱动机构带动两个螺杆同步转动从而带动移动板沿滑轨滑动，从而改变面板三至面板六的距离，从而改变光线的行程长度，实现减少轨道所需长度，减少占地面积；

2、通过面板一和面板六的设置，螺杆在带动移动板移动时，两个螺杆的角度同步发生偏转，一个螺杆通过套筒一带动面板一同步偏转，使得面板一始终与螺杆垂直，从而使得面板一上测试模块发出的光线始终沿一个螺杆的方向射向面板四上镜面中间位置，多次反射后沿另一个螺杆的方向射向面板六，由于面板六与移动板的转动连接，使得另一螺杆偏转时面板六始终与另一螺杆垂直，从而使得当光线沿另一个螺杆的方向射向面板六时被面板六反射原路返回，实现改变移动板位置时面板一与面板六角度的自动调整，使得移动板在移动后，光线始终可以射向面板六并被反射原路返回；

3、通过面板一、面板三、面板四和面板六的设置，电机带动一个转轴转动，一个转轴通过传动轮和传动带带动另一个转轴同步转动，转轴转动通过锥齿轮二和锥齿轮一带动螺杆转动，螺杆通过与对应的内螺纹套的旋合连接带动移动板沿滑轨滑动，通过同步驱动机构使得两个螺杆同步转动，从而避免移动板移动时一端偏斜，方便移动板与固定板始终保持平行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中整体俯视结构示意图；

图3是本发明使用状态时光线路径示意图；

图4是图1的A处局部放大图；

图5是本发明中多个面板结构示意图；

图6是本发明中同步驱动机构结构示意图。

图中：100、滑轨；110、固定板；120、移动板；130、面板一；131、固定台；132、套筒一；140、面板二；150、面板三；151、套筒二；160、面板四；161、内螺纹套一；170、面板五；180、面板六；181、内螺纹套二；200、同步驱动机构；210、固定杆；220、转轴；230、锥齿轮一；240、传动轮；250、锥齿轮二；260、滑套；270、电机；300、测距模块；310、标靶；400、螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种TOF激光模组快速标定设备，包括两个平行的滑轨100，两个滑轨100的一端固连有固定板110，两个滑轨100的顶面滑动连接有移动板120，移动板120与固定板的110平行，移动板120和固定板110的顶面均等距设置有三个面板，固定板110的上三个面板从左至右依次为面板一130、面板二140和面板三150，且移动板120上的三个面板从左至右依次为面板四160、面板五170和面板六180，面板一130的底端与固定板110转动连接，面板一130的一侧壁之间位置开设有贯穿槽，且贯穿槽的内底面固连有固定台131，面板一130的顶端固连有套筒一132，面板二140和面板三150的底端均与固定板110顶面固连，面板三150的顶端转动连接有套筒二151，面板四160和面板五170的底端均与移动板120顶面固连，面板五170的顶端转动连接有内螺纹套一161，面板六180的底端与移动板120顶面转动连接，面板六180顶端固连有内螺纹套二181，套筒一132和套筒二151的内壁均转动连接有螺杆400，且与套筒一132连接的一个螺杆400的一端与内螺纹套一161旋合连接，另一个螺杆400与内螺纹套二181旋合连接，两个螺杆400的另一端之间设置有同步驱动机构200，将激光测试模组安放在固定台131上，打开激光测试模块，测试模块的光线沿面板一130与面板四160上的螺杆400方向射向面板四160的一侧壁，光线经过面板四160、面板二140、面板五170和面板三150的依次反射，使光线垂直射向面板六180，光线经过面板六180的反射原路返回，最终被测试模块接收，光线单程经过的实际距离为面板三150至面板六180距离的五倍，通过同步驱动机构200带动两个螺杆400同步转动从而带动移动板120沿滑轨100滑动，从而改变面板三150至面板六180的距离，从而改变光线的行程长度，实现减少轨道所需长度，减少占地面积，螺杆400在带动移动板120移动时，两个螺杆400的角度同步发生偏转，一个螺杆400通过套筒一132带动面板一130同步偏转，使得面板一130始终与螺杆400垂直，从而使得面板一130上测试模块发出的光线始终沿一个螺杆400的方向射向面板四160上镜面中间位置，多次反射后沿另一个螺杆400的方向射向面板六180，由于面板六180与移动板120的转动连接，使得另一螺杆400偏转时面板六180始终与另一螺杆400垂直，从而使得当光线沿另一个螺杆400的方向射向面板六180时被面板六180反射原路返回，实现改变移动板120位置时面板一130与面板六180角度的自动调整，方便使用。

移动板120上三个面板与固定板110上的三个面板之间相互错位，方便光线在多个面板之间反射，面板二140、面板三150、面板四160、面板五170和面板六180的一侧壁均为镜面，便于反射光线，套筒二151的外侧壁顶侧固连标靶310，内螺纹套二181的外侧壁顶侧固连有测距模块300，通过测距模块300和标靶310的设置，自动测出面板三150至面板六180的距离，方便计算测试模块光线的单程实际距离，面板一130底端转动轴线、面板六180底端的转动轴线、套筒二151底端的转动轴线、内螺纹套一161底端的转动轴线均与对应面板的一侧壁的中线重合，使得面板一130和面板六180转动时，面板一130和面板六180的一侧壁中线位置不动，套筒一132与面板一130的一侧壁垂直，内螺纹套二181与面板六180的一侧壁垂直，便于面板一130、面板六180与对应螺杆400垂直。

同步驱动机构200包括固定杆210，固定杆210的顶面两端均转动连接有转轴220，转轴220的环形外侧壁底端固定套接有传动轮240，转轴220的环形外侧壁顶端固定套接有锥齿轮二250，螺杆400的另一端环形外侧壁固定套接有锥齿轮一230，锥齿轮一230与紧邻的锥齿轮二250啮合，螺杆400的另一端转动套接有滑套260，滑套260的底端与紧邻位置的转轴220的顶端转动套接，两个传动轮240之间传动连接有传动带，固定杆210的一端底面固连有电机270，电机270的输出端与紧邻位置的一个转轴220底端固连，电机270带动一个转轴220转动，一个转轴220通过传动轮240和传动带带动另一个转轴220同步转动，转轴220转动通过锥齿轮二250和锥齿轮一230带动螺杆400转动，螺杆400通过与对应的内螺纹套的旋合连接带动移动板120沿滑轨100滑动，通过同步驱动机构200使得两个螺杆400同步转动，从而避免移动板120移动时一端偏斜，方便移动板120与固定板110始终保持平行，传动轮240为带齿槽轮，传动带为齿带，避免传动轮240与传动带之间打滑，方便使得两个转轴220之间同步转动，便于两个螺杆400之间同步转动。

工作原理：使用时，将激光测试模组安放在固定台131上，打开激光测试模块，测试模块的光线沿面板一130与面板四160上的螺杆400方向射向面板四160的一侧壁，光线经过面板四160、面板二140、面板五170和面板三150的依次反射，使光线垂直射向面板六180，光线经过面板六180的反射原路返回，最终被测试模块接收，光线单程经过的实际距离为面板三150至面板六180距离的五倍，通过同步驱动机构200带动两个螺杆400同步转动从而带动移动板120沿滑轨100滑动，从而改变面板三150至面板六180的距离，从而改变光线的行程长度，实现减少轨道所需长度，减少占地面积，通过测距模块300和标靶310的设置，自动测出面板三150至面板六180的距离，方便计算测试模块光线的单程实际距离。

通过面板一130、面板三150、面板四160和面板六180的设置，电机270带动一个转轴220转动，一个转轴220通过传动轮240和传动带带动另一个转轴220同步转动，转轴220转动通过锥齿轮二250和锥齿轮一230带动螺杆400转动，螺杆400通过与对应的内螺纹套的旋合连接带动移动板120沿滑轨100滑动，通过同步驱动机构200使得两个螺杆400同步转动，从而避免移动板120移动时一端偏斜，方便移动板120与固定板110始终保持平行。

螺杆400在带动移动板120移动时，两个螺杆400的角度同步发生偏转，一个螺杆400通过套筒一132带动面板一130同步偏转，使得面板一130始终与螺杆400垂直，从而使得面板一130上测试模块发出的光线始终沿一个螺杆400的方向射向面板四160上镜面中间位置，多次反射后沿另一个螺杆400的方向射向面板六180，由于面板六180与移动板120的转动连接，使得另一螺杆400偏转时面板六180始终与另一螺杆400垂直，从而使得当光线沿另一个螺杆400的方向射向面板六180时被面板六180反射原路返回，实现改变移动板120位置时面板一130与面板六180角度的自动调整，方便使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。