一种雷达校准测试装置及其使用方法与流程

本发明涉及自动化设备技术领域，具体地说是一种雷达校准测试装置及其使用方法。

背景技术：

雷达是通过蝙蝠发明而来的，是英文radar的音译，源于radiodetectionandranging的缩写，意思为“无线电探测和测距”，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

雷达校准是利用光学原理设计的一种光学测量方法，在工业生产过程中，雷达产品在出厂前需要进行校准，以满足客户需求和功能，避免出厂前安装没装好，影响后期的正常使用。然而，现有技术中对雷达产品进行校准时，往往存在校准测试量程、测试精度有限的问题。

如中国专利cn208060699u公开了一种激光雷达校准装置，其支架通过地脚水平放置在地面上，底垫放置在支架的中间的地面上，金属板水平放置在底垫上，厚度试样通过叠加方式水平放置在金属板上，高度调节钮和高度调节架固定在支架的横梁上，天线悬挂梁固定在高度调节架的下横梁上，雷达天线固定在天线悬挂梁上，根据雷达天线尺寸及厚度试样组的尺寸不同而调整高度。中国专利申请cn110658523a公开一种车载雷达安装校准装置，所述车载包括定位组件、第一检测模块和第二检测模块，定位组件被配置为定位车载雷达的安装法向；第一检测模块设置于定位组件上，被配置为检测车载雷达的俯仰角；第二检测模块包括光源和光学反射元件，光源设置于定位组件上，光学反射元件被配置为将光源发射的光束反射至预设位置，以使车载雷达的安装法向与车辆前进方向一致。上述专利在对雷达产品进行校准时，仍然存在测试量程和测试精度有限的问题，影响校准的准确性。

因此，如何提供一种雷达校准测试装置及其使用方法，以实现雷达校准设备全自动化，扩大测试量程，提高测试精度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种雷达校准测试装置及其使用方法，以实现雷达校准设备全自动化，扩大测试量程，提高测试精度。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。

一种雷达校准测试装置，包括设备通用模块、机械手、屏蔽箱、测试模块，所述设备通用模块包括框架、工控机、线体传输模块、台板、电器快插器，所述线体传输模块设置在所述台板的下方，所述台板上设置有料口；

所述屏蔽箱设置在所述设备通用模块的一侧，所述屏蔽箱和所述设备通用模块之间设置有自动屏蔽门，所述机械手设置在所述台板上。

优选地，所述机械手为四轴机械手，所述机械手上设置有夹爪气缸、夹爪、快换盘、磁性开关，所述夹爪气缸通过夹爪夹取转移产品，所述快换盘用于快速更换不同夹爪，所述磁性开关用于检测所述夹爪是否夹带产品。

优选地，所述台板上设置有夹持机构和扫码枪，所述扫码枪用于识别产品信息；

所述夹持机构包括夹持气缸和夹持板，所述料口的相对两侧分别设置有一组夹持气缸和夹持板。

优选地，所述线体传输模块包括上线体传输模块和下线体传输模块，所述框架一侧设置有进料口和出料口，所述上线体传输模块对应进料口，所述下线体传输模块对应出料口；所述上线体传输模块和下线体传输模块的一端设置有升降组件。

优选地，所述设备通用模块还包括三色灯、显示器、按钮盒、备用电源，所述三色灯设置在所述框架的上端，所述显示器和按钮盒均设置在所述框架的正面板上，所述备用电源设置在所述框架内。

优选地，所述测试模块包括测试转台、测试仪器、安装支架；所述测试仪器连接有喇叭，所述喇叭设置在所述屏蔽箱的内壁上，所述测试转台设置在所述屏蔽箱内；

所述测试仪器通过安装支架固定在所述屏蔽箱的外侧，所述测试仪器的外侧设置有手动门。

优选地，所述屏蔽箱内侧设置有吸波棉，相邻吸波棉之间采用快插拼接方式固定连接；

所述测试模块还包括一字激光仪，所述一字激光仪设置在所述安装支架上，所述一字激光仪连接有发射器，所述发射器设置在所述屏蔽箱的内壁上。

优选地，所述测试转台包括转盘、马达、快插器、支架、挂板、载物台及驱动气缸；

所述马达带动所述转盘旋转，所述快插器设置在所述支架上，所述挂板两侧分别通过连接轴固定在所述支架的两侧，所述载物台通过梯形架固定在所述挂板上。

优选地，所述驱动气缸包括第一驱动气缸、第二驱动气缸、第三驱动气缸及第四驱动气缸；所述第一驱动气缸设置在所述支架的外侧，用于驱动产品的竖直方向旋转；

所述第二驱动气缸设置在所述梯形架的一侧，用于驱动产品的水平方向移动；

所述第三驱动气缸设置在所述挂板的下方，用于驱动产品的水平方向旋转；

所述第四驱动气缸设置在所述挂板的上方，且位于所述梯形架的下方，所述第四驱动气缸连接有固定爪，所述固定爪用于夹紧固定所述载物台。

上述雷达校准测试装置的使用方法，包括以下步骤：

s1、待测雷达产品先由进料口进入上线体传输模块，再上升至台板上方，由夹持机构将其固定；

s2、机械手开始旋转移动，靠近待测雷达产品，通过夹爪夹取产品，并经过扫码枪扫码；

s3、打开自动屏蔽门，机械手将待测雷达产品送至测试转台上，机械手移出屏蔽箱，关闭自动屏蔽门；

s4、测试转台对待测雷达产品进行夹紧固定，开启测试仪器，同时，通过马达、驱动气缸调整产品的角度和位置，进而完成产品校准；

s5、关闭测试仪器，打开自动屏蔽门，机械手进入屏蔽箱，抓取已测雷达产品，并将其放置料口处；

s6、已测雷达产品由上线体传输模块继续传输，再通过升降组件转移至下线体传输模块，最后由出料口传出。

本发明所获得的有益技术效果如下：

1)本发明主要解决了现有雷达校准测试量程、测试精度有限的缺陷，本发明实现雷达校准设备全自动化，扩大测试量程，实现程序化控制，方位角、俯仰角在±90°范围内连续可调，提高测试精度，角度调整精度可达0.01°，重复精度可达0.01°；

2)本发明中测试模块采用高精度测试转台，实现产品0.01°精度旋转；设置有两级旋转机构，通过驱动气缸，实现产品竖直、水平方向的±90°旋转，进而实现产品的大角度，高精度位置信号接收，有利于扩大测试量程；

3)本发明使用性能卓越的吸波棉，相邻之间采用快插拼接方式，使棉体接触充分，阻挡信号泄露，具有超强的屏蔽性能；

4)本发明通过两个一字激光仪，采用十字光标实现中心轴校准，完成rts测试仪器与待测雷达产品的中心校准，提高产品的测试精度；

5)本发明中机械手为四轴运动机构，实现旋转、前后、上下、左右移动，同时设置有快换盘，实现快速更换夹爪，满足不同产品的测试需求。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本公开一种实施例中雷达校准测试装置的结构示意图；

图2是本公开一种实施例中设备通用模块和机械手的结构示意图；

图3是本公开一种实施例中机械手和台板的结构示意图；

图4是本公开一种实施例中线体传输模块的结构示意图；

图5是本公开一种实施例中屏蔽箱的结构示意图一；

图6是本公开一种实施例中屏蔽箱的结构示意图二；

图7是本公开一种实施例中屏蔽箱的内部结构示意图；

图8是本公开一种实施例中测试转台的结构示意图；

图9是附图8中a处的放大图。

在以上附图中：1、机械手；101、夹爪气缸；102、夹爪；103、快换盘；104、磁性开关；2、设备通用模块；201、工控机；202、备用电源；203、三色灯；204、显示器；205、按钮盒；206、框架；207、台板；208、夹持机构；209、扫码枪；3、屏蔽箱；301、吸波棉；302、手动门；303、维护门；304、安装基座；4、自动屏蔽门；401、移动门；402、移动门驱动气缸；403、连杆；404、导轨；405、滑板；5、线体传输模块；501、上线体传输模块；502、下线体传输模块；503、推起气缸；6、进料口；7、出料口；8、产品；9、测试转台；901、转盘；902、支架；903、挂板；904、载物台；905、快插器；906、梯形架；907、第一驱动气缸；908、第二驱动气缸；909、第三驱动气缸；910、第四驱动气缸；911、固定爪；10、测试仪器；1001、安装支架；1002、定位板；1003、喇叭；11、发射器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。

应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和b的至少一种，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

实施例1

如附图1所示，一种雷达校准测试装置，包括设备通用模块2、机械手1、屏蔽箱3、测试模块，所述机械手1设置在所述设备通用模块2内，所述测试模块设置在所述屏蔽箱3内。

所述屏蔽箱3设置在所述设备通用模块2的一侧，所述屏蔽箱3和所述设备通用模块2之间设置有自动屏蔽门4。

如附图2所示，所述设备通用模块2包括框架206、工控机201、线体传输模块5、台板207、电器快插器，所述线体传输模块5设置在所述台板207的下方，所述台板207上设置有料口。

所述设备通用模块2还包括三色灯203、显示器204、按钮盒205、备用电源202，所述三色灯203设置在所述框架206的上端，所述三色灯203为发送信息指示灯；所述显示器204和按钮盒205均设置在所述框架206的正面板上，所述备用电源202能够延长使用0.5～1.0h。

进一步的，所述显示器204为触摸式显示器，能够同时实现数据、图像显示，手控按键，程序编辑的作用。所述按钮盒205包括复位、开始、急停、气源气压显示按键。

进一步的，所述框架206上方设置有安装板，所述工控机201和备用电源202设置在所述安装板上。

进一步的，所述设备通用模块2还包括电机控制模块、气源供给模块、远程控制模块，所述框架206下方设置有电器板，所述电机控制模块、气源供给模块、远程控制模块均设置在所述电器板上，实现该装置的电路、气路供应，以及远程控制。

所述框架206的侧板上设置有三联件、阀岛及快捷调试接口，所述三联件用于提供稳定气压气源，所述阀岛用于控制气缸。

所述框架206的下方四角均设置有支脚和滚轮，方便工作平台的移动和固定。

如附图3所示，所述机械手1设置在所述台板207上，所述机械手1为四轴机械手，实现旋转、前后、上下、左右移动。

所述机械手1上设置有夹爪气缸101、夹爪102、快换盘103、磁性开关104，所述夹爪气缸101通过夹爪102实现产品8的快速移栽，所述快换盘103用于快速更换不同夹爪102，同时提供气路、电信号的快速插拔；所述磁性开关104用于检测所述夹爪102是否夹带产品8。

参见附图3，所述台板207上设置有夹持机构208和扫码枪209，所述扫码枪209用于识别产品信息，方便物料生产管控。

所述夹持机构208包括夹持气缸和夹持板，所述料口的相对两侧分别设置有一组夹持气缸和夹持板，所述夹持气缸带动夹持板左右移动，实现对产品8的夹持固定。

如附图4所示，所述线体传输模块5包括上线体传输模块501和下线体传输模块502，所述框架206一侧设置有进料口6和出料口7，所述上线体传输模块501对应进料口6，所述下线体传输模块502对应出料口7；所述上线体传输模块501和下线体传输模块502的一端设置有升降组件，所述升降组件完成产品8由上线体传输模块501至下线体传输模块502的转换。

进一步的，所述线体传输模块5包括传输组件、挡停组件、产品监测传感器；所述传输组件为皮带传输，所述传输组件用于传输产品。

进一步的，所述传输组件包括传输架、第一传输皮带、第二传输皮带、传输电机，所述第一传输皮带、第二传输皮带的两端分别设置有主动轴和从动轴，所述传输电机同时带动所述第一传输皮带和第二传输皮带内的主动轴转动。

进一步的，所述挡停组件包括挡停块和挡停气缸，所述挡停块与所述挡停气缸的伸缩杆固定连接，所述挡停气缸设置在所述第一传输皮带和第二传输皮带之间，且位于所述传输组件的下方。

进一步的，所述产品监测传感器设置在所述传输架上，所述产品监测传感器用于监测产品传输位置。

进一步的，所述上线体传输模块501上设置有扫码器，所述扫码器为rfid扫码，用于追溯产品信息。

进一步的，所述上线体传输模块501位于传输组件下方设置有推起气缸503，所述推起气缸503设置在所述第一传输皮带和第二传输皮带之间，所述推起气缸503用于将扫码后的产品推起至所述台板207上方进行工艺处理。

如附图5所示，所述屏蔽箱3的两侧分别设置有维护门303，方便对装置进行检修维护，所述屏蔽箱3下方设置有安装基座304，所述安装基座304用于定位所述屏蔽箱3。

所述自动屏蔽门4包括移动门401、移动门驱动气缸402、连杆403、导轨404、滑板405，所述滑板405固定在所述移动门401的侧边，所述气缸通过连杆403与所述滑板405固定连接，所述滑板405与所述导轨404相对应，以使得所述气缸带动所述移动门401沿导轨404上下移动。

所述测试模块包括测试转台9、测试仪器10、安装支架1001。

如附图6所示，所述测试仪器10通过安装支架1001固定在所述屏蔽箱3的外侧，所述测试仪器10的外侧设置有手动门302。

所述安装支架1001上设置有定位板1002，所述定位板1002下方设置有调整杆，所述调整杆用于所述测试仪器10的水平调整，便于精度定位。

如附图7所示，所述屏蔽箱3内侧设置有吸波棉301，相邻吸波棉301之间采用快插拼接方式固定连接。

所述测试仪器10连接有喇叭1003，所述喇叭1003用于接收电磁波；所述喇叭1003设置在所述屏蔽箱3的内壁上，所述测试转台9设置在所述屏蔽箱3内。

进一步的，所述测试模块还包括一字激光仪，所述一字激光仪设置在所述安装支架1001上，所述一字激光仪连接有发射器11，所述发射器11设置在所述屏蔽箱3的内壁上。

所述一字激光仪的数量为两个，用于检测测试仪器10的安装位置是否正确，当两个发射器11发出的两平面激光的交叉中心正对喇叭1003时，测试仪器10安装正确。

进一步的，如附图8所示，所述测试转台9包括转盘901、马达、快插器905、支架902、挂板903、载物台904及驱动气缸。

所述马达带动所述转盘901旋转，提供雷达产品0.01°精度的旋转。

所述快插器905设置在所述支架902上，所述挂板903两侧分别通过连接轴固定在所述支架902的两侧，所述载物台904通过梯形架906固定在所述挂板903上。

进一步的，如附图9所示，所述驱动气缸包括第一驱动气缸907、第二驱动气缸908、第三驱动气缸909及第四驱动气缸910。

所述第一驱动气缸907设置在所述支架902的外侧，用于驱动产品8的竖直方向旋转。

所述第二驱动气缸908设置在所述梯形架906的一侧，用于驱动产品8的水平方向移动。

所述第三驱动气缸909设置在所述挂板903的下方，用于驱动产品8的水平方向旋转。

所述第四驱动气缸910设置在所述挂板903的上方，且位于所述梯形架906的下方，所述第四驱动气缸910连接有固定爪911，所述固定爪911用于夹紧固定所述载物台904。

进一步的，所述载物台904一侧设置有连接器，所述连接器用于给产品供电。

实施例2

基于上述实施例1，一种雷达校准测试装置的使用方法，包括以下步骤：

s1、待测雷达产品8先由进料口6进入上线体传输模块501，再上升至台板207上方，由夹持机构208将其固定。

s2、机械手1开始旋转移动，靠近待测雷达产品8，通过夹爪102夹取产品8，并经过扫码枪209扫码。

s3、打开自动屏蔽门4，机械手1将待测雷达产品8送至测试转台9上，同时将已测雷达产品8取下，机械手1移出屏蔽箱3，关闭自动屏蔽门4。

进一步的，所述机械手1上设置有两个夹爪气缸101，在将待测雷达产品8送至测试转台9上，同时将已测雷达产品8取下，提高工作效率。

s4、测试转台9对待测雷达产品8进行夹紧固定，开启测试仪器10，同时，通过马达、驱动气缸调整产品8的角度和位置，进而完成产品8校准。

s5、关闭测试仪器10，打开自动屏蔽门4，机械手1进入屏蔽箱3，抓取已测雷达产品8，并将其放置料口处。

s6、已测雷达产品8由上线体传输模块501继续传输，再通过升降组件转移至下线体传输模块502，经下线体传输模块502传输，最后由出料口7传出。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。