【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，具体涉及一种校准系统以及校准方法。
技术介绍
1、激光位移传感器可以利用激光回波分析法，实现远距离测量。在产业应用中，对激光位移传感器的测距精度的要求增加。
2、激光位移传感器包括发光部、透镜以及受光部，发光部发出光线穿过透镜，照射于物品表面，由物品表面反射回的反射光线被受光部接收，进而基于激光脉冲返回的时间来判断与物品相距的距离。激光位移传感器的光轴是否准确对中，很大程度上影响了光的反射路径以及光的聚焦程度。为了提升激光位移传感器的检测精度，需要在激光位移传感器出厂前对不同型号的激光位移传感器的光轴进行校准。
3、目前，主要采用人工调整透镜位置的方式来校准激光位移传感器的光轴。也有一些激光位移传感器，直接将透镜安装于机械轨道上，通过透镜在机械轨道上的前后移动(靠近/远离发光部)以调整激光位移传感器的焦距，但是透镜的前后移动只能校准光轴的焦距，对激光位移传感器的光轴校准的精度提升有限。另外，也无法兼顾多种不同焦距的激光位移传感器的校准。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供了一种校准系统和校准方法，能够解决现有技术中的问题。
2、本专利技术的第一方面提供了一种校准系统，该校准系统包括靶板、相机、移动机构、夹爪以及控制部。其中，靶板设置在透镜的后方而接收激光位移传感器的发光部发出的光经过透镜后产生的光斑，相机构成为识别光斑的大小以及/或者光斑相对于规定位置的偏移量，靶板和相机设置在移动机构上。夹爪用于固定透镜，控制部
3、根据该技术方案，利用夹爪固定透镜以调节透镜相对于发光部的位置，由于夹爪可以在控制部的控制下，基于相机的识别结果移动，不仅能够对传感器的焦距进行校准，还能够对传感器的光轴是否偏转进行校准，从而提高了传感器光轴校准的精度。
4、另外，将靶板和相机设置在移动机构上，从而该校准系统能够基于多种传感器的不同焦距，调整靶板与透镜之间的距离，使其等于需校准的传感器的焦距，使得本专利技术提供的校准系统能够适用于多种不同焦距的传感器，兼容性更强。
5、作为优选的技术方案，控制部基于由相机识别光斑的大小而使夹爪向远离或者接近靶板的方向移动、以及/或者基于光斑相对于规定位置的偏移量而使夹爪向与靶板平行的方向移动。
6、根据该技术方案，基于相机识别光斑的大小以及/或者基于光斑相对于规定位置的偏移量，利用控制部控制夹爪移动，从而夹爪可以高自由度地调整透镜与发光部的相对位置，使得传感器的发光部的出射光线能够更加聚焦，且光路的方向准确对中。
7、作为优选的技术方案，靶板和相机以相互之间距离不变的方式设置在所述移动机构上，且以相机识别的靶板的中心为原点，以原点的位置作为规定位置。
8、根据该技术方案，由于相机与靶板之间相对固定，从而相机识别的靶板的形状和大小保持不变，从而相机可以通过在识别靶板中的光斑时，以靶板中央作为原点，通过识别光斑相较于原点的坐标以及光斑相当于原点的面积大小来判断光斑的位置是否发生偏移，以及光斑的大小是否符合标准，从而能够将光斑的大小和偏移量输出为统一标准的图像数据或数值，便于控制部后续的数据处理。
9、作为优选的技术方案，相机设置在靶板远离发光部的一侧，相机和靶板在移动机构上沿发光部的光轴移动。
10、根据该技术方案，发光部发出的光线照射在靶板表面，相机设置在靶板的背面(远离发光部的一侧表面)，因此相机可以由靶板的背面识别照射在靶板上的光斑形状和位置而不会对光线造成阻碍。同时，相机和靶板沿发光部的光轴移动，从而能够快速地远离/接近透镜，调整靶板与透镜之间的位置，使得校准系统能够快速调整到适用于不同型号的传感器的焦距位置。
11、作为优选的技术方案，校准系统还包括uv照射机构，用于向透镜的下端发射uv光线。
12、根据该技术方案，采用在透镜的下端先点涂uv胶的方式，当夹爪对透镜进行位置调整时，uv照射机构关闭，uv胶未固化，从而不会对透镜的移动造成阻碍，当透镜位置校准完成时，uv照射机构开启，透镜下端的uv胶固化，从而完成透镜与发光部的相对固定，之后，夹爪再松开透镜，即可完成对发光部和透镜之间的位置校准与固定。
13、作为优选的技术方案，本专利技术提供的校准系统还可以包括距离定位机构，固定于靶板靠近透镜的一侧表面，距离定位机构沿靶板表面向靠近透镜的方向延伸的距离等于传感器的焦距。
14、根据该技术方案，通过距离定位机构的设置，校准不同焦距的传感器时，可以对透镜和靶板之间的距离通过距离定位机构进行机械定位，从而能够保证靶板与透镜之间的距离精确地等于焦距。同时，距离定位机构还能够遮挡外部光线的干扰，使得发光部发射的光线在靶板上形成更加清晰的光斑。
15、本专利技术的第二方面提供了一种校准方法，适用于本专利技术任一项技术方案中的校准系统，该校准方法包括如下步骤：移动步骤，相机和靶板移动并停止在如下位置：使得透镜与靶板的距离等于需校准的传感器的焦距；发光步骤，从发光部发出光，使得在靶板上产生光斑；识别步骤，相机识别光斑的大小以及/或者光斑相对于规定位置的偏移量；调整步骤，基于相机的识别结果，根据光斑的大小而使夹爪向远离或者接近靶板的方向移动、以及/或者基于光斑相对于规定位置的偏移量而使夹爪向与靶板平行的方向移动。
16、根据该技术方案，先通过移动步骤，将透镜和靶板的位置调节至与需校准的传感器的焦距相等的位置，再控制发光部执行发光步骤，之后进行识别步骤、调整步骤，使得靶板上的光斑处于规定位置，且面积小于规定面积，从而能够通过校准方法控制校准系统实现对不同焦距的传感器的光轴的校准。识别步骤以及调整步骤优选地可以重复进行以实现细微调整。
17、作为优选的技术方案，校准方法还可以包括：固定步骤，在调整步骤后，发射uv光线照射透镜的下端。
18、根据该优选的技术方案，在完成对传感器的光轴的校准后，对透镜上的uv胶进行照射固化，从而对校准后的透镜进行固定。
19、作为优选的技术方案，重复进行移动步骤、发光步骤、识别步骤以及调整步骤，各移动步骤中相机和靶板的停止位置与透镜之间的距离彼此不同。
20、根据该优选的技术方案，各移动步骤中相机和靶板的停止位置与透镜之间的距离彼此不同，从而与不同焦距对应，因此本专利技术的校准方法能够通过调整移动步骤中的相机和靶板的移动位置，以连续对不同焦距的传感器的光轴进行校准。
21、作为优选的技术方案，调整步骤和移动步骤同时进行。
22、根据该优选的技术方案，当调整步骤中夹爪向远离或者接近靶板的方向移动时，靶板和相机也随之移动，可以使得透镜与靶板之间的距离始终等于焦距。
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1.一种校准系统，用于对传感器中的发光部与透镜的相对位置进行校准，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述控制部基于由所述相机识别所述光斑的大小而使所述夹爪向远离或者接近所述靶板的方向移动、以及/或者基于所述光斑相对于规定位置的偏移量而使所述夹爪向与所述靶板平行的方向移动。
3.根据权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述靶板和所述相机以相互之间距离不变的方式设置在所述移动机构上，且以所述相机识别的所述靶板的中心为原点，以所述原点的位置作为所述规定位置。
4.根据权利要求3所述的校准系统，其特征在于，所述相机设置在所述靶板远离所述发光部的一侧，所述相机和所述靶板在所述移动机构上沿发光部的光轴移动。
5.如权利要求1或2所述的校准系统，其特征在于，还包括UV照射机构，用于向所述透镜的下端发射UV光线。
6.如权利要求1或2所述的校准系统，其特征在于，还包括距离定位机构，固定于所述靶板靠近所述透镜的一侧表面，所述距离定位机构沿所述靶板表面向靠近所述透镜的方向延伸的距离等于所述传感器的焦距。p>
7.一种校准方法，适用于权利要求1-4任一项所述的校准系统，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，重复进行移动步骤、发光步骤、识别步骤以及调整步骤，各移动步骤中所述相机和所述靶板的停止位置与所述透镜之间的距离彼此不同。
10.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，所述调整步骤和所述移动步骤同时进行。
...【技术特征摘要】
1.一种校准系统，用于对传感器中的发光部与透镜的相对位置进行校准，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述控制部基于由所述相机识别所述光斑的大小而使所述夹爪向远离或者接近所述靶板的方向移动、以及/或者基于所述光斑相对于规定位置的偏移量而使所述夹爪向与所述靶板平行的方向移动。
3.根据权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述靶板和所述相机以相互之间距离不变的方式设置在所述移动机构上，且以所述相机识别的所述靶板的中心为原点，以所述原点的位置作为所述规定位置。
4.根据权利要求3所述的校准系统，其特征在于，所述相机设置在所述靶板远离所述发光部的一侧，所述相机和所述靶板在所述移动机构上沿发光部的光轴移动。
5.如权利要求1或2所述的校准系...
【专利技术属性】
技术研发人员：王咏秋，
申请(专利权)人：松下神视电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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