CN105892195A - 一种摄像机调焦装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所公开的摄像机调焦装置，包括调焦头以及用于驱动调焦头对前端组件进行调焦作业的调焦头驱动机构；其中，所述调焦头包括外环壳体及设于外环壳体内的旋转主体，所述旋转主体上设置有对前端组件上的光学镜片进行卡持的至少2个卡爪，用于同步驱动卡爪的同步驱动机构，以及用于驱动旋转主体做相对于外环壳体进行圆周运动的旋转驱动机构。其通过合理的结构设置，实现了对摄像机前端组件调焦的自动化，其相比现有的人工调焦方式，不仅生产成本低、效率高，而且稳定性好，满足了企业的使用需求。
Description
技术领域
本发明属于摄像机调焦设备的技术领域，具体涉及一种实现对摄像机前端组件进行自动化调焦的摄像机调焦装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及电子科技的发展，采用摄像机进行视频监控并依此来给人们提供安全防范越来越被人们所选用。可以理解，摄像机在生产制备的过程中，需要将装配完成的摄像机前端组件中的镜头进行调焦处理，以满足该摄像机的使用需求。
目前，现有的对摄像机的前端组件进行调焦的方式为人工操作，亦即将装配好的前端组件依次用人工手动转动前端组件中镜头座的光学镜片，并以此来达到对前端组件的调焦作用。
可以理解，采用上述的方式来对摄像机的前端组件进行调焦，其不仅生产成本较高，生产效率低，而且稳定性差，不能满足企业的使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于解决上述技术问题的摄像机调焦装置。
一种摄像机调焦装置，用于对摄像机的前端组件进行自动化调焦，所述摄像机调焦装置包括调焦头以及用于驱动调焦头对前端组件进行调焦作业的调焦头驱动机构；其中，所述调焦头包括外环壳体及设于外环壳体内的旋转主体，所述旋转主体上设置有对前端组件上的光学镜片进行卡持的至少2个卡爪，用于同步驱动卡爪的同步驱动机构，以及用于驱动旋转主体做相对于外环壳体进行圆周运动的旋转驱动机构。
作为本发明的优选方案，所述同步驱动机构包括外导气环，相对外导气环设置的内导气环，其中所述内导气环上开设有与卡爪个数相同的气道；所述旋转主体在每个气道的出口分别设置有气动组件，以用其对卡爪进行同步驱动。
作为本发明的优选方案，所述气动组件包括堵头、活塞、复位弹簧、齿条及齿环，所述堵头与活塞的相对面间形成一与内导气环上开设有的气道相连通的气室，所述活塞在远离堵头的一端与复位弹簧相抵接，并可由气室内的压缩气体推动活塞克服复位弹簧朝远离堵头的方向进行移动；所述齿条固定在活塞上，其啮齿与齿环上啮齿相啮合，以通过齿条驱动齿环做圆周运动；所述卡爪嵌装在旋转主体上，且该卡爪面向齿环的端面与齿环通过斜槽与圆柱销进行压迫配合，以驱动卡爪沿旋转主体的径向方向进行移动。
作为本发明的优选方案，所述齿环上开设有与卡爪个数相同的斜槽，所述卡爪在面向齿环的一侧端面上设置有圆柱销，且所述圆柱销部分伸入至齿环上的斜槽。
作为本发明的优选方案，所述外导气环上嵌设有一气接嘴，所述外导气环与内导气环相对面上嵌装有两个密封圈，所述的两个密封圈分居在气接嘴出口及气道进口的两侧。
作为本发明的优选方案，所述调焦头包括3个卡爪，且所述的3个卡爪均匀地排布在旋转主体上。
作为本发明的优选方案，所述调焦头包括2个卡爪，且所述的2个卡爪相对于旋转主体中心对称。
作为本发明的优选方案，所述旋转驱动机构包括固定在旋转主体面向外环壳体的端面上的驱动带轮，设于调焦头驱动机构上的电机，其中所述电机的输出轴上套设有一驱动轮，并通过同步带与驱动带轮相连接。
作为本发明的优选方案，所述调焦头上固定有一连接板，并通过该连接板以垂直地方式固定在调焦头驱动机构上。
作为本发明的优选方案，所述调焦头驱动机构上设置有垂直气缸，所述垂直气缸的伸缩杆通过连接支架与连接板固定连接，以驱动调焦头进行上下移动。
由于上述技术方案的应用，本发明具有以下有益效果：
本发明的摄像机调焦装置，通过合理的结构设置，实现了对摄像机前端组件调焦的自动化，其相比现有的人工调焦方式，不仅生产成本低、效率高，而且稳定性好，满足了企业的使用需求。
附图说明
图1为本发明较佳实施例所提供摄像机自动化调焦系统的结构示意图，其中该调焦系统包括一条输送导轨线。
图2为本发明较佳实施例所提供摄像机自动化调焦系统的结构示意图，其中该调焦系统包括多条输送导轨线。
图3为本发明中调焦头的结构示意图，其中该调焦头包括3个卡爪。
图4为图3的B-B剖视图。
图5为本发明中调焦头的结构示意图，其中该调焦头包括2个卡爪。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1～图5，本发明较佳实施例所提供的摄像机自动化调焦系统10，是用于摄像机的前端组件进行调焦，亦即该调焦系统10在工作时，具体是对前端组件中镜头座的光学镜片进行自动化调焦作业。可以理解，摄像机的前端组件包括镜头座、ICR和PCB板，当然了也可以根据摄像机的不同使用需求，还包括钣金板。本实施例的调焦系统10包括底座框架100，设于底座框架100上的至少一条输送导轨线200，依次设于输送导轨线200上的摄像机调焦装置300、UV点胶装置400和UV固化装置500，本实施例的调焦系统10还包括剔除装置600，使得其在工作时可以将不良品进行剔除处理。
所述输送导轨线200是用于带动装配完成的前端组件途经摄像机调焦装置300、UV点胶装置400、UV固化装置500以及剔除装置600,最后得到符合装配要求的前端组件。可以理解，当本实施例的调焦系统10包括多条输送导轨线200时，该调焦系统10在底座框架100上固定有多组龙门架110，所述的龙门架110横跨在多条输送导轨线200的上方，所述摄像机调焦装置300、UV点胶装置400、UV固化装置500及剔除装置600分别装配在龙门架110上，并在每个龙门架110上设置平移机构111，用于分别驱动摄像机调焦装置300、UV点胶装置400、UV固化装置500及剔除装置600依次途经每条输送导轨线200。其中，所述平移机构111根据使用的需求可以设置为丝杠传动结构。这样该调焦系统10在工作时，可以同时用每条输送导轨线200上对前端组件进行调焦、点胶固化以及剔除不合格品处理，这样就提高了该调焦系统10的工作效率。
在本实施例中的调焦系统10优选包括一条输送导轨线200。下面就本实施例的调焦系统10具体包括一条输送导轨线200做进一步描述：
可以理解，根据该调焦系统10的使用要求，该输送导轨线200在工作时对置于其上的多个前端组件需要进行同步驱动的。在本实施例中，所述输送导轨线200是以气缸作为动力源来对前端组件进行驱动作业的。具体地，可以根据摄像机调焦装置300、UV点胶装置400、UV固化装置500及剔除装置600的具体工作需求，在该底座框架100上设置由多组气缸驱动组件组成的输送导轨线200，其中，每组气缸驱动组件分别由可在水平方向以及在竖直方向上进行驱动作业的两个气缸(图未示)组成，其中在竖直方向上进行驱动作业的气缸在其面向前端组件一侧间隔设置有插针(图未示)，使得该输送导轨线200在工作时，可以先用竖直方向上进行驱动的气缸驱动插针插入用于放置前端组件的托架201底部上的滑块(图未示)部分，然后由水平方向上进行驱动作业的气缸驱动插针向前移动，接着上述的两个气缸分别进行复位，这样该气缸驱动组件就完成了驱动前端组件移动的一次循环。可以理解，采用上述结构的输送导轨线200保证了对前端组件驱动的同步性。本实施例的输送导轨线200不断重复上述的循环，就实现了该输送导轨线200对置于其上的多个前端组件进行同步驱动作业的目的。
所述摄像机调焦装置300是用于对由输送导轨线200移送来的前端组件进行调焦作业，其包括调焦头310、调焦头驱动机构320、交换转台330以及太阳图靶板组件340，其中所述调焦头310通过连接板350固定在调焦头驱动机构320上，并由该调焦头驱动机构320来驱动调焦头310对前端组件进行调焦作业，所述太阳图靶板组件340是设置在调焦头310的上方，以用作前端组件预通电后在对前端组件进行调焦过程中所进行拍摄的参照物。
所述交换转台330是对装配好的前端组件进行预通电，并将通电的前端组件旋转180°移送至调焦头310所在的位置，以用调焦头310对前端组件进行调焦作业。具体地，所述交换转台330上设置有探针模块(图未示)，其在内置气缸(图未示)的驱动下向上移动一定的距离并与前端组件上的PCB板进行探点接触以实现对该前端组件的预通电，这样该前端组件就可以自动地对太阳图靶板组件340进行拍摄。当然了，本实施例的摄像机调焦装置300在使用时，也可以根据使用的需求将交换转台330省略掉，直接在调焦头310所在的位置处设置探针模块及内置气缸，并直接对前端组件进行预通电，也能够起到相应的效果。
所述调焦头310具体是对前端组件中镜头座的光学镜片进行机械式卡持并驱动其进行旋转，以实现该调焦头310对该前端组件的调焦作业。具体地，该调焦头310在工作时，与通电后的前端组件对太阳图靶板组件340所进行的拍摄相配合，使得该调焦头310在卡持镜头座的光学镜片后对其进行旋转驱动的过程中，该前端组件会不断地对太阳图靶板组件340进行拍摄并成相，然后利用该前端组件所拍摄的图像之间的清晰度比对来对应实现该调焦头310对前端组件的调焦作业。
所述调焦头310包括外环壳体311，外导气环312，旋转主体313，内导气环318，设于旋转主体311内用于对镜头座中光学镜片进行卡持的卡爪314，用于驱动卡爪314对镜头座的光学镜片进行卡持的气动组件315，以及用于驱动旋转主体313做相对于外环壳体311进行圆周运动的旋转驱动机构。
在本实施例中，所述旋转主体313在面向外环壳体311的一侧端面上装配有驱动带轮3161，且在该旋转主体313与外环壳体311之间设置有一精密轴承3162，使得该调焦头310在工作时，可以通过驱动带轮3161来驱动该旋转主体313做相对于外环壳体311的旋转运动，这样就实现了该调焦头310对前端组件中镜头座的光学镜片进行旋转驱动的作用，其中所述驱动带轮3161是通过同步带(图未示)与置于调焦头驱动机构320上的电机(图未示)相连接。亦即，本实施例的调焦头310中用于驱动旋转主体313做相对于外环壳体311的圆周运动旋转驱动机构具体是由驱动带轮3161，同步带及电机来实现的。
所述外导气环312上设置有气接嘴317，所述内导气环318设置在旋转主体313上，并与外导气环312正对设置与外导气环312的相对面之间的间隙形成一气间室，可以理解，本实施例的气间室为一环形密闭空间，为了防止由气接嘴317导入的气体在该气间室内发生泄漏，本实施例在外导气环312与内导气环318的相对面所形成的气间室的上、下两侧分别设置一密封圈3171加以密封，可以理解，所述的两个密封圈3171设置在气接嘴317出口的上、下两侧。在本实施例中，所述内导气环318上开设有至少2个气道3181，并可通过该开设有的气道3181将气间室内的压缩气体导出并用作气动组件315的动力源。可以理解，所述内导气环318上开设有的气道3181、同步驱动机构315及卡爪314是一一对应的，这样相应地，可以根据卡爪314对镜头座的光学镜片进行卡持作用的作用点需求，可以在该内导气环318上开设3个、4个、5个甚至更多的气道3181，在本实施例中，优选地，在内导气环318上开设3个气道3181，且所述开设的3个气道3181均匀地排布在内导气环318上。
可以理解，所述外导气环312、内导气环318及气动组件315共同构成该调焦头310在工作用于驱动卡爪314对镜头座的光学镜片进行卡持作业的同步驱动机构。其中，所述气动组件315包括堵头3151、活塞3152、复位弹簧3153、齿条3154和齿环3155，所述堵头3151与活塞3152相对设置，且该堵头3151与活塞3152的相对面间形成一与气道3181相连通的气室，其中所述堵头3151在远离活塞3152的一端是抵靠在旋转主体313上的，所述活塞3152在远离堵头3151的一侧与复位弹簧3153相抵接。这样该气动组件315在工作时，由气道3181导入的压缩气体会推动活塞3152克服复位弹簧3153的力朝远离堵头3151的方向进行移动。所述齿条3154是固定在活塞3152上的，且该齿条3154的啮齿与齿环3155的啮齿相啮合，这样压缩气体在推动活塞3152向前移动的同时，齿条3154会跟随活塞3152移动并驱动齿环3155进行旋转。
在本实施例中，所述齿环3155上对应地开设有3个斜槽31551，所述卡爪314装配至调焦头310上时具体是嵌设在旋转主体313上的，并通过该旋转主体313对卡爪314的位置限位，使得该卡爪314仅可沿该旋转主体313的径向方向进行移动。其中，所述卡爪314在面向齿环3155的一侧端面上设置有一圆柱3141，且所述圆柱3141部分伸入至齿环3155上对应开设有的斜槽31551内。这样做圆周运动的齿环3155可以通过斜槽31551对圆柱3141的限位压迫来驱动卡爪314沿旋转主体313的径向方向进行驱动，进而实现了对该调焦头310上的3个卡爪314的同步运动，以实现卡爪314对前端组件中镜头座的光学镜片的卡持作业。当然了，也可以通过在齿环3155上设置圆柱，在卡爪314上开设斜槽，来实现该齿环3155对3个卡爪314进行同步驱动。反之，当需要驱动卡爪314将卡持的镜头座的光学镜片进行松开处理时，可以通过对气接嘴317进行断气处理，这样被压缩的复位弹簧3153就会复位并通过驱动力的反向传动来达到驱动卡爪314沿旋转主体313的径向方向进行反向移动的目的。
由上可知，推动活塞3152移动的压缩气体是通过气道3181导入的，而气道3181具体是开设在内导气环318上并由该内导气环3181与外导气环312之间的气间室来供气的，这样就确保了该多个气动组件315在对卡爪314驱动的同步性。本实施例的调焦头310在工作时，可以通过在气接嘴317的进口设置一个用于控制气路的气阀(图未示)来实现具体控制调焦头310对镜头座的光学镜片的卡持作业，然后利用信号传输的方式来控制对驱动带轮3161进行驱动控制的电机的工作，以此达到卡爪314对镜头座的光学镜片的旋转驱动，进而实现了该调焦头310对前端组件的调焦作业。
所述UV点胶装置400具体设置在输送导轨线200的两侧，其上装配有储胶桶(图未示)，用于支撑储胶桶的支架组件(图未示)，以及用于挤压储胶桶内胶水的挤压组件(图未示)，其中所述储胶桶的出胶口正对输送导轨线200上所移送的前端组件，这样该UV点胶装置400在工作时，可以通过挤压组件将储胶桶内的胶水挤出并直接涂覆在前端组件上。由于，本实施例的UV点胶机构400并不是本专利申请所请求保护的重点，故在此不对该UV点胶装置400中的支架组件及挤压组件做进一步的描述，具体内容可以参见【申请号为2015206236253，名称为一种涂胶装置】的专利文件。
所述UV固化装置500应用在该调焦系统10中，是具体对点胶过后的前端组件上的胶水进行固化处理。在本实施例中，该UV固化装置500具体可以采用光照的方式对胶水的固化，与UV点胶装置500同理，具体装配在输送导轨线200的两侧，且该UV固化装置500中用于光照的LED灯(图未示)也是正对输送导轨线200上所移动的前端组件。
所述剔除装置600应用在该调焦系统10中，具体是将调焦过后得到前端组件中存在的不良品进行剔除处理的，以确保该调焦系统10对前端组件自动化调焦的成品率。可以理解，本实施例的剔除装置600具体是装配在摄像机调焦装置300之后的工位上即可。在本实施例中，所述剔除装置600具体是装配在UV固化装置500的下一个工位。可以理解，本实施例的该剔除装置600与摄像机调焦装置300是信号连接。具体地，当摄像机调焦装置300在对前端组件进行调焦的过程中，发现通电后的前端组件对太阳图靶板组件340所拍摄的图像清晰度并不符合该前端组件的使用需求时，就会给剔除装置600发送一个信号，相应地，剔除装置600在接受到摄像机调焦装置300所发送的信号就会启动开始工作，并将由输送导轨线200移送来的前端组件进行抓取并从该输送导轨线200上移出。在本实施例中，所述剔除装置600具体包括用于抓取前端组件的气爪组件610，驱动气爪组件610进行上下移动的竖直驱动机构620，以及用于驱动气爪组件610进行水平移动的水平驱动机构630。当然了，为了方便将不良品的前端组件进行收集，该剔除装置600还可包括一滑梯640，这样该剔除装置600在工作时，通过竖直驱动机构620及水平驱动机构630的配合，驱动气爪组件610将抓取的不良品从输送导轨线200上抓取，然后直接下放到滑梯640上，而被下放的不良品就会顺着滑梯640下滑至对不良品进行统一回收的回收盒内。
综上，本发明的摄像机自动化调焦系统，通过合理的结构设置，实现了对摄像机前端组件调焦的自动化，其相比现有的人工调焦方式，不仅生产成本低、效率高，而且稳定性好，满足了企业的使用需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种摄像机调焦装置，用于对摄像机的前端组件进行自动化调焦，其特征在于：所述摄像机调焦装置包括调焦头以及用于驱动调焦头对前端组件进行调焦作业的调焦头驱动机构；其中，所述调焦头包括外环壳体及设于外环壳体内的旋转主体，所述旋转主体上设置有对前端组件上的光学镜片进行卡持的至少2个卡爪，用于同步驱动卡爪的同步驱动机构，以及用于驱动旋转主体做相对于外环壳体进行圆周运动的旋转驱动机构。
2.根据权利要求1所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述同步驱动机构包括外导气环，相对外导气环设置的内导气环，其中所述内导气环上开设有与卡爪个数相同的气道；所述旋转主体在每个气道的出口分别设置有气动组件，以用其对卡爪进行同步驱动。
3.根据权利要求2所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述气动组件包括堵头、活塞、复位弹簧、齿条及齿环，所述堵头与活塞的相对面间形成一与内导气环上开设有的气道相连通的气室，所述活塞在远离堵头的一端与复位弹簧相抵接，并可由气室内的压缩气体推动活塞克服复位弹簧朝远离堵头的方向进行移动；所述齿条固定在活塞上，其啮齿与齿环上啮齿相啮合，以通过齿条驱动齿环做圆周运动；所述卡爪嵌装在旋转主体上，且该卡爪面向齿环的端面与齿环通过斜槽与圆柱销进行压迫配合，以驱动卡爪沿旋转主体的径向方向进行移动。
4.根据权利要求3所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述齿环上开设有与卡爪个数相同的斜槽，所述卡爪在面向齿环的一侧端面上设置有圆柱销，且所述圆柱销部分伸入至齿环上的斜槽。
5.根据权利要求2所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述外导气环上嵌设有一气接嘴，所述外导气环与内导气环相对面上嵌装有两个密封圈，所述的两个密封圈分居在气接嘴出口及气道进口的两侧。
6.根据权利要求2所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述调焦头包括3个卡爪，且所述的3个卡爪均匀地排布在旋转主体上。
7.根据权利要求2所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述调焦头包括2个卡爪，且所述的2个卡爪相对于旋转主体中心对称。
8.根据权利要求1所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述旋转驱动机构包括固定在旋转主体面向外环壳体的端面上的驱动带轮，设于调焦头驱动机构上的电机，其中所述电机的输出轴上套设有一驱动轮，并通过同步带与驱动带轮相连接。
9.根据权利要求8所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述调焦头上固定有一连接板，并通过该连接板以垂直地方式固定在调焦头驱动机构上。
10.根据权利要求9所述的摄像机调焦装置，其特征在于：所述调焦头驱动机构上设置有垂直气缸，所述垂直气缸的伸缩杆通过连接支架与连接板固定连接，以驱动调焦头进行上下移动。
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