一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及视觉传感技术领域，且公开了一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，包括外壳及固定在外壳内部的主梁，所述主梁的左右两侧分别镶嵌有一用于采集图像信息的相机，所述主梁的材质为硬质铝合金，所述主梁上开设有与相机相适配的安装槽。该轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，通过将相机镶嵌式地安装在主梁的内部，不仅能够保证安装的稳定性，还能够大幅度降低本实用新型专利技术整体的体积，并且通过采用硬铝合金来制作主梁，能够大幅度减小装置整体的重量，且通过将电子元器件集成在PCB板上，进一步能够减小电子元器件所占用的内部空间，使整体的结构更加紧凑，从而减小整体的体积。积。积。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器


[0001]本技术涉及视觉传感
，具体为一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器。

技术介绍

[0002]随着经济的发展与科技的进步，人们越来越多地将自动化技术应用到生产与生活中，与此同时，也对自动化技术提出了更高的要求。近十年来，工业机器人的普及使得机器人自动化得到了更广泛的应用和关注。很多机器人系统已经集成了视觉系统，利用机器视觉技术实现检测、识别、定位等功能，为后续的机器人运动提供必要的信息，近年来，机器人自动化领域越来越多地应用3D视觉技术对目标物体进行定位，那么不可避免地要用到3D视觉传感器。在许多自动化应用场合中，如自动化分拣、装配、拆垛、码垛、上料等过程中，工业机器人经常被用来进行抓取作业。要完成抓取操作，机器人系统可能需要完成目标感知、运动规划、抓取规划等一系列任务。视觉系统在机器人抓取作业中的作用就是识别、定位目标物体，为机器人提供目标物体的类型与位姿信息。其中，位姿估计的精度关系到抓取的成功率与精度，是非常重要的技术参数，3D视觉传感器的工作原理为通过工业相机来采集数据，相机在系统中的相对位置是固定不变的，如果稍有变化就会使采集的点云数据精度急剧变大，甚至失效。所以看似简单的相机固定技术其实在系统中起着决定性的作用。目前，工业相机是直接安装在机壳的内壳上，由于机壳受不良应力的影响，很容易影响到相机的位置精度，从而使测量精度受到影响。
[0003]为了解决上述技术问题，授权公告号为CN214951321U的中国技术专利公开了一种模块化3D视觉传感器，该技术将工业相机先固定在一个高刚度主梁上，装配好的主梁作为一个模块再装入3D视觉传感器的外壳内，主梁和外壳采用不同刚度的材料，减少外界不良应力对相机的位置度影响。此外相机部分作为一个安装模块可以实现整体更换、前后移动、转动角度，实现模块化安装和调整的便利性；
[0004]虽然该技术提供的技术方案解决了工业相机由于受机壳不良应力的影响，从而影响自身位置精度，进而使测量精度受到影响的问题，但是在实际使用时，协作机器人和复合机器人对3D臂载式传感器的重量和大小有着很高的要求，而现有技术中3D视觉传感器的主梁制作材料由于采用高强度结构钢，所以相对来说重量较大，且为了能够调节相机的角度，装置内部要留出足够的调节空间，所以装置整体的体积较大，从而会增大机器人的臂载负担，不利于协作机器人和复合机器人的工作。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本申请实施例采用下述技术方案：
[0007]一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，包括外壳及固定在外壳内部的主梁，
所述主梁的左右两侧分别镶嵌有一用于采集图像信息的相机，所述主梁的材质为硬质铝合金，所述主梁上开设有与相机相适配的安装槽，所述主梁的上表面后侧固定有一用于产生光栅的结构光发生器，所述结构光发生器的两侧均固定连接有一个用于散热的热导管，所述结构光发生器的前侧设置有一个用于接收图像采集信号的PCB板，所述PCB板的表面集成有多个电子元器件。
[0008]有益效果：
[0009]本技术通过将相机镶嵌式地安装在主梁的内部，不仅能够保证安装的稳定性，还能够大幅度降低本技术整体的体积，并且通过采用硬铝合金来制作主梁，能够大幅度减小装置整体的重量，且通过将多个电子元器件集成在PCB板上，进一步能够减小电子元器件所占用的内部空间，通过将PCB板设置在结构光发生器的前侧，能够提升内部空间的利用率，使整体的结构更加紧凑，从而减小整体的体积，减轻了机器人臂载负担。
[0010]优选的，两个所述相机呈内八形状设置，所述相机位于安装槽内部一端的端面上均匀涂抹有用于提高相机散热效果的导热硅脂，能够将相机产生的热量快速的散发出去。
[0011]优选的，所述结构光发生器包括固定在主梁上的发光元件，所述发光元件的上方固定连接有壳体，所述壳体的内部设置有用于准直出射光束的准直元件，所述壳体的开口处嵌入有衍射光学元件。
[0012]优选的，所述发光元件的两侧均固定连接有热导管，所述热导管的一端与发光元件的外侧壁贴合，所述热导管的另一端通过固定板与主梁压紧贴合。
[0013]优选的，所述固定板固定连接在热导管的外侧，所述固定板通过螺栓与主梁之间固定连接，通过热导管将发光元件与主梁连接，能够将发光元件产生的热量通过热导管快速的传导至主梁，然后再传递至外壳的外部，从而保证结构光发生器的使用精度。
[0014]优选的，所述PCB板固定安装在主梁的上表面且位于发光元件的前侧，能够提高外壳内部的空间利用率，使整体结构更加紧凑，从而减小体积。
[0015]优选的，所述外壳的内顶壁嵌入有用于保护相机的第一保护镜以及用于保护结构光发生器的第二保护镜，所述第一保护镜和第二保护镜均采用透明材料制成，能够对相机和结构光发生器进行保护。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0017]图1为本技术的主视剖面结构示意图；
[0018]图2为本技术的俯视结构示意图。
[0019]图中：1、外壳；2、主梁；3、相机；4、发光元件；5、壳体；6、准直元件；7、衍射光学元件；8、热导管；9、固定板；10、PCB板；11、第一保护镜；12、第二保护镜。
具体实施方式
[0020]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做
出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0022]请参阅图1
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2，一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，包括外壳1及固定在外壳1内部的主梁2，主梁2的左右两侧分别镶嵌有一用于采集图像信息的相机3，主梁2的制作材料采用质量轻强度高的硬质铝合金，主梁2上开设有与相机3相适配的安装槽，主梁2的上表面后侧固定有一用于产生光栅的结构光发生器，结构光发生器的两侧均固定连接有一个用于散热的热导管8，结构光发生器的前侧设置有一个用于接收图像采集信号的PCB板10，PCB板10的表面集成有多个电子元器件，两个相机3呈内八形状设置，相机3位于安装槽内部一端的端面上均匀涂抹有用于提高相机3散热效果的导热硅脂，相机3涂抹有导热硅脂的一端穿过主梁2与外壳1的内侧壁接触，从而能够将相机3工作时产生的热量传导至外壳1，进而由外壳1与外部的冷空气发生热量的交换，从而对相机3进行降温，为了进一步减轻重量，外壳1的背面开设有多个通孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，包括外壳及固定在外壳内部的主梁，其特征在于，所述主梁的左右两侧分别镶嵌有一用于采集图像信息的相机，所述主梁的材质为硬质铝合金，所述主梁上开设有与相机相适配的安装槽，所述主梁的上表面后侧固定有一用于产生光栅的结构光发生器，所述结构光发生器的两侧均固定连接有一个用于散热的热导管，所述结构光发生器的前侧设置有一个用于接收图像采集信号的PCB板，所述PCB板的表面集成有多个电子元器件。2.根据权利要求1所述的轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，其特征在于，两个所述相机呈内八形状设置，所述相机位于安装槽内部一端的端面上均匀涂抹有用于提高相机散热效果的导热硅脂。3.根据权利要求1所述的轻量小型双目面扫光栅3D视觉传感器，其特征在于，所述结构光发生器包括固定在主梁上的发光元件，所述发光元件的上方固定连接有壳体，所述壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗庆伟，陈鹏，贺文强，
申请(专利权)人：河南埃尔森智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：