CN113866093A - 一种光成像3d视觉检测装置的调节机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，涉及光成像3D视觉检测的领域，其包括基座、转动连接在基座上的转轴、以及用于驱动转轴转动的粗调件，转轴上转动连接有与检测装置本体固定连接的转动杆，转轴上还设置有用于使转动杆与转轴卡接或解除限制的卡接组件，转动杆上设置有用于使转动杆在转轴上转动的精调组件；精调组件包括固定连接于转轴的固定板、转动连接于固定板的偏心圆盘、用于驱动偏心圆盘转动的第一驱动部、以及固定连接于固定板与转动杆之间的第一弹性件，第一弹性件用于使转动杆与偏心圆盘的侧面紧密抵接。本申请具有能够对3D视觉检测装置的安装角度进行调节的效果。

Description

一种光成像3D视觉检测装置的调节机构

技术领域

本申请涉及光成像3D视觉检测的领域，尤其是涉及一种光成像3D视觉检测装置的调节机构。

背景技术

光成像3D视觉检测装置一般包括图像摄取单元、控制处理单元和显示单元，使用时通过图像摄取单元抓取图像并传送至控制处理单元进行数字化处理，然后根据像素分布和亮度、颜色等信息进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判别的结果用于实际检测，并显示在显示单元。

针对上述中的相关技术，发明人认为3D视觉检测装置的安装角度一般为固定角度，无法进行角度的调节，影响检测效果。

发明内容

为了能够对3D视觉检测装置的安装角度进行调节，本申请提供一种光成像3D视觉检测装置的调节机构。

本申请提供的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，采用如下的技术方案：

一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，包括基座、转动连接在基座上的转轴、以及用于驱动转轴转动的粗调件，转轴上转动连接有与检测装置本体固定连接的转动杆，转轴上还设置有用于使转动杆与转轴卡接或解除限制的卡接组件，转动杆上设置有用于使转动杆在转轴上转动的精调组件；精调组件包括固定连接于转轴的固定板、转动连接于固定板的偏心圆盘、用于驱动偏心圆盘转动的第一驱动部、以及固定连接于固定板与转动杆之间的第一弹性件，第一弹性件用于使转动杆与偏心圆盘的侧面紧密抵接。

通过采用上述技术方案，检测装置本体安装时，先通过卡接组件使转动与转动杆卡接，再通过粗调件驱动转轴在基座上转动，并带动转动杆和检测装置本体转动到大致的安装角度，实现安装角度的粗调过程；然后通过卡接组件使转动杆与转轴解除限制后，再通过精调组件对检测装置本体的安装角度进行精调；精调时，使第一驱动部驱动偏心圆盘转动，进而使偏心圆盘的转动轴与转动杆的间距发生变化，由于第一弹性件确保转动杆与偏心圆盘的侧面紧密抵接，进而使转动杆随着偏心圆盘的转动在转轴上发生小幅度的转动，实现对3D视觉检测装置的安装角度的精确调节过程。

可选的，所述偏心圆盘和第一弹性件均设置有两个，且均位于转动杆转动方向的两侧，两个偏心圆盘的转动中心位于同一侧。

通过采用上述技术方案，精调时，两个偏心圆盘均进行转动，由于两个第一弹性件使转动杆的两侧分别与两个偏心圆盘紧密抵接，从而使转动杆被夹紧在两个偏心圆盘之间，使转动杆在两个偏心圆盘的转动作用下在转轴上发生小幅度的转动，使得转动杆的精调过程更加准确和稳定。

可选的，所述第一驱动部包括第一齿轮、第二齿轮和精调步进电机，第一齿轮设置有两个，且分别与两个偏心圆盘的转动轴同轴固定，第二齿轮设置有两个第一齿轮之间，且与两个第一齿轮均啮合，第二齿轮的直径小于第一齿轮的直径，第二齿轮与固定板转动连接，精调步进电机固定于固定板，且精调步进电机的输出轴与第二齿轮同轴固定。

通过采用上述技术方案，精调时，精调步进电机驱动第二齿轮转动，由于第二齿轮与两个第一齿轮均啮合，第二齿轮会同时带动两个第一齿轮发生转动，进而带动两个偏心圆盘同时进行转动，实现对转动杆转动过程的驱动作用。

可选的，所述转动杆开设有转动孔，转轴穿设于转动孔，转动孔内开设有卡槽，卡接组件包括推块、第二驱动部、卡块和第二弹性件，转轴内同轴设置有滑动腔，推块沿轴向滑动设置在滑动腔内，第二驱动部用于驱动推块滑动，滑动腔内壁开设有贯穿转轴侧面的滑动槽，卡块沿转轴径向滑动设置在滑动槽内，卡块一端卡设在卡槽内，另一端沿着转轴轴向倾斜，且与推块抵接，第二弹性件固定于卡块与转轴之间，并将卡块压紧在推块上。

通过采用上述技术方案，由于卡块靠近推块的一端为倾斜面，当推块在滑动腔内滑动时，卡块倾斜面的不同位置与推块接触，进而使卡块沿着转轴的径向滑动。粗调时，推块与卡块倾斜面上靠近转轴轴线的位置紧密抵接，此时卡块远离推块的一端伸出滑动槽并卡设在卡槽内，使转轴与转动杆卡接，转轴能够带动转动杆转动；精调时，推块与卡块倾斜面上远离转轴轴线的位置紧密抵接，第二弹性件使卡块远离推块的一端滑出卡槽，进而解除转轴与转动杆之间的限制，便于精调组件对转动杆的安装角度进行精调，从而实现转轴与转动杆的卡接或解除限制的过程。

可选的，所述第二驱动部包括分别位于卡块两侧的线圈和第三弹性件，卡块的倾斜面由线圈朝向第三弹性件逐渐靠近转轴的轴线，线圈同轴套设于滑动腔外，且与转轴固定连接，推块为磁性材料制成，第三弹性件固定设置在推块远离线圈的一端与转轴之间。

通过采用上述技术方案，线圈未通电时，推块在第三弹性件的作用下位于滑动腔内靠近卡块的一端，此时推块与卡块倾斜面上靠近第三弹性件的一侧抵接，卡块远离推块的一端卡设在卡槽内，转轴带动转动杆转动；精调时，使线圈通电，线圈通电后产生磁场，磁性的推块在磁场作用下回在滑动腔内朝着靠近线圈的一端滑动，进而逐渐与卡块倾斜面上靠近线圈的一侧抵接，使卡块从卡槽内滑出，解除转轴对转动杆的限制作用，从而实现了对推块滑动过程的驱动作用。

可选的，所述转动孔内沿其周向开设有弧形的让位槽，卡槽开设于让位槽内，让位槽的长度大于卡槽的长度，当推块滑动至靠近线圈的一端时，卡块远离推块的一端位于让位槽内。

通过采用上述技术方案，当滑动杆滑动至靠近线圈的一端时，卡块远离推块的一端从卡槽内滑出，并位于让位槽内，由于让位槽的长度大于卡槽的长度，此时精调组件驱动转动杆在转轴上转动时，卡块会沿着让位槽的弧形在让位槽内滑动，不仅避免对转动杆的转动过程产生阻碍，也能够对转动杆的转动范围起到限制作用，确保转动杆在精调过程中仅在小范围内转动，避免精调时转动杆发生大幅度转动。

可选的，所述卡槽和让位槽的宽度相等，且均大于滑动槽的宽度，卡块远离推块一端的宽度与卡槽的宽度相等。

通过采用上述技术方案，由于让位槽的宽度大于滑动槽的宽度，且卡块远离推块一端的宽度与卡槽的宽度相等，使卡块远离推块的一端卡设在转轴外部，当推块滑动至靠近线圈的一端后，避免卡块远离推块的一端从让位槽内脱出。

可选的，所述卡块沿转轴周向均匀设置有若干个，卡槽沿转动孔周向均匀开设有若干个，且与卡块一一对应。

通过采用上述技术方案，使卡块沿着转轴的周向均匀设置若干个，不仅使转轴与转动杆的卡接作用更加稳定，也使得转轴带动转动杆转动时受力更加均匀。

可选的，所述转动杆靠近偏心圆盘的一侧开设有限位槽，偏心圆盘靠近转动杆的一侧位于限位槽内。

通过采用上述技术方案，限位槽能够对偏心圆盘起到限位作用，使偏心圆盘靠近转动杆的一侧卡设在限位槽内，避免偏心圆盘沿其轴线方向发生偏移，使偏心圆盘的转动过程更加稳定。

可选的，所述偏心圆盘外侧固定套设有圆环状的橡胶圈。

通过采用上述技术方案，在偏心圆盘外设置橡胶圈，不仅能够抵消偏心圆盘对转动杆的一部分抵紧力，也能够增大偏心圆盘与转动杆之间的摩擦力，避免精调后转动杆在转轴上转动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置粗调件和精调组件，先通过粗调件将检测装置本体转动到大致的安装角度，再通过精调组件使检测装置本体发生小幅度转动，实现对3D视觉检测装置的安装角度的精确调节过程；

通过设置卡接组件，实现转轴与转动杆的卡接或解除限制的过程，既能够在粗调时使转轴带动转动杆转动，也能够在精调时使转动杆在转轴上进行转动；

通过在设置让位槽，能够在精调过程中使卡块在让位槽内发生转动，对转动杆的转动范围起到限制作用，确保转动杆在精调过程中仅在小范围内转动。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是转轴与转动杆卡接状态的剖视图；

图3是旨在显示让位槽的剖视图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是转轴与转动杆解除限制状态的剖视图；

图6是旨在显示第一驱动部的局部结构示意图。

附图标记说明：1、基座；11、轴承座；12、粗调件；2、转轴；21、滑动腔；22、滑动槽；23、放置槽；24、容纳槽；3、转动杆；31、转动孔；311、让位槽；312、卡槽；32、限位槽；4、卡接组件；41、推块；42、第二驱动部；421、线圈；422、第三弹性件；43、卡块；44、第二弹性件；5、精调组件；51、固定板；52、偏心圆盘；521、橡胶圈；53、第一驱动部；531、第一齿轮；532、第二齿轮；533、精调步进电机；54、第一弹性件；6、检测装置本体。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种光成像3D视觉检测装置的调节机构。参照图1和图2，一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，包括基座1，基座1上转动连接有转轴2，转轴2一端设置有用于驱动转轴2转动的粗调件12，转轴2上转动连接有转动杆3，转动杆3上固定连接有检测装置本体6，转轴2上还设置有用于使转动杆3与转轴2卡接或解除限制的卡接组件4，转动杆3上设置有用于使转动杆3在转轴2上转动的精调组件5。

检测装置本体6安装时，先通过卡接组件4使转轴2与转动杆3卡接，再使粗调件12驱动转轴2转动，并带动转动杆3的检测装置本体6转动到大致的安装角度，然后通过卡接组件4使转轴2与转动杆3解除限制，再使精调组件5驱动转动杆3在转轴2上进行小幅度转动，从而实现对检测装置本体6安装角度的精确调节过程。

参照图1，基座1上固定设置有两个轴承座11，基座1的两端分别穿设在两个轴承座11上，且与轴承座11转动连接。粗调件12为粗调步进电机，粗调步进电机固定设置在其中一个轴承座11上，且粗调步进电机的输出轴与转轴2的一端同轴设置且固定连接。

参照图2，转动杆3的长度方向与转轴2的长度方向垂直，转动杆3的一端开设有转动孔31，转轴2穿设在转动孔31内，并与转动杆3转动连接，检测装置本体6位于转动杆3远离转轴2的一端。参照图3和图4，转动孔31内沿其周向开设有两个让位槽311，让位槽311沿着转动孔31周向呈圆弧状，让位槽311的槽底开设有卡槽312，卡槽312位于让位槽311长度方向的中心处，卡槽312的长度小于让位槽311的长度，卡槽312的宽度等于让位槽311的宽度，且卡槽312的深度等于让位槽311的深度。

参照图2和图3，卡接组件4包括推块41、第二驱动部42、卡块43和第二弹性件44，转轴2内同轴设置有圆柱状的滑动腔21，推块41呈圆柱状，推块41同轴设置在滑动腔21内的一端，且沿其轴向与转轴2滑动连接，第二驱动部42用于驱动推块41在滑动腔21内滑动；滑动腔21靠近推块41一端沿其周向均匀开设有两个滑动槽22，滑动槽22贯穿转轴2的外周面，且与让位槽311一一对应，滑动槽22的宽度方向与卡槽312的宽度方向相同，且滑动槽22的宽度小于卡槽312的宽度；卡块43设置有两个，且分别穿设在两个滑动槽22内，卡块43与转轴2沿着转轴2的径向滑动连接，卡块43远离推块41一端的宽度等于卡槽312的宽度，且卡设在卡槽312内，卡块43另一端沿着滑动腔21开设滑动槽22一端向另一端的方向朝着远离转轴2的一侧倾斜，且与推块41侧面抵接；滑动槽22的两侧均卡设有容纳槽24，容纳槽24贯穿转轴2的外周面，第二弹性件44为处于受拉状态的第二弹簧，第二弹簧设置有四个，且分别位于两个滑动槽22两侧的容纳槽24内，第二弹簧的长度方向与卡块43的滑动方向相同，第二弹簧的一端与转轴2固定连接，另一端与卡块43远离推块41的一端固定连接，当推块41滑动至滑动腔21的另一端时，第二弹簧使卡块43远离推块41的一端滑动至让位槽311内。

参照图2和图3，第二驱动部42包括线圈421和第三弹性件422，滑动腔21靠近滑动腔21的一端开设有放置槽23，放置槽23的直径小于滑动腔21的直径，第三弹性件422为处于受拉状态的第三弹簧，第三弹簧沿着转轴2的轴向设置在放置槽23内，第三弹簧的一端与转轴2固定连接，另一端与推块41固定连接；线圈421同轴套设于滑动腔21外，且位于滑动腔21远离放置槽23的一端，线圈421嵌设于转轴2内，且与转轴2固定连接，推块41为磁性材料制成。

粗调时，推块41位于滑动腔21内靠近第三弹簧的一端，此时推块41与卡块43倾斜面上靠近转轴2轴线的一侧抵接，推块41将卡块43远离推块41的一端推入卡槽312内，并在卡块43的作用下使转轴2与转动杆3卡接，此时转轴2能够在粗调步进电机的驱动力下带动转动杆3同步转动。

参照图5，粗调完毕后，使线圈421通电，线圈421内产生的磁场会使推块41在滑动腔21内朝着靠近线圈421的一端滑动，并逐渐与卡块43分离，此时卡块43在第二弹簧的作用下在滑动槽22内朝着靠近转轴2轴线的一侧滑动，并使卡块43远离推块41的一端从卡槽312中滑动至让位槽311内，从而对转动杆3与转轴2解除限制，此时转动杆3能够在转轴2上转动，进而带动卡块43在让位槽311内沿着让位槽311的弧长滑动，便于对转动杆3的转动角度进行小幅度调节。

参照图1和图3，精调组件5包括固定板51、偏心圆盘52、第一驱动部53和第一弹性件54，固定板51平行设置在转动杆3转动平面的一侧，且与转轴2固定连接；偏心圆盘52和第一弹性件54均设置有两个，且均分别位于转动杆3转动方向的两侧，两个偏心圆盘52的转动轴均位于自身的同一侧，偏心圆盘52的转动轴垂直于固定板51，且与固定板51转动连接，偏心圆盘52的外侧固定套设有圆环状的橡胶圈521，第一驱动部53用于驱动偏心圆盘52转动；转动杆3转动方向的两侧均开设有限位槽32，限位槽32贯穿转动杆3靠近固定板51的一侧，限位槽32的长度方向沿着转动杆3的长度方向，限位槽32的宽度等于偏心圆盘52的厚度，偏心圆盘52靠近转动杆3的一侧位于限位槽32内，且偏心圆盘52上的橡胶圈521与限位槽32的槽底紧密抵接；第一弹性件54为第一弹簧，第一弹簧的长度方向与转动杆3的转动方向的切线平行，第一弹簧的一端与固定板51固定连接，另一端与转动杆3固定连接。

参照图6，第一驱动部53设置在固定板51背离转动杆3的一侧，第一驱动部53包括第一齿轮531、第二齿轮532和精调步进电机533，第一齿轮531设置有两个，且分别与两个偏心圆盘52的转动轴同轴固定，第二齿轮532设置有两个第一齿轮531之间，且与两个第一齿轮531均啮合，第二齿轮532的直径小于第一齿轮531的直径，第二齿轮532与固定板51转动连接，精调步进电机533固定于固定板51，且精调步进电机533的输出轴与第二齿轮532同轴固定。

当卡块43滑动至让位槽311后，精调步进电机533驱动第二齿轮532转动，使第二齿轮532同时带动两个第一齿轮531转动，继而同时带动两个偏心圆盘52转动，使得两个偏心圆盘52转动轴与转动杆3的间距发生变化，从而推动转动杆3在两个偏心圆盘52之间在转轴2上发生小幅度转动，实现对检测装置本体6安装角度的精调过程。

本申请实施例一种光成像3D视觉检测装置的调节机构的实施原理为：检测装置本体6安装时，先使线圈421断电，此时推块41滑动至第三弹簧的一端，并使卡块43远离推块41的一端卡入卡槽312内，再使粗调步进电机驱动转轴2转动，并带动转动杆3的检测装置本体6转动到大致的安装角度；然后使线圈421通电，此时推块41滑动至线圈421的一端，卡块43远离推块41的一端滑入让位槽311内，再使精调步进电机533驱动第二齿轮532转动，并带动两个第一齿轮531和两个偏心圆盘52转动，使得两个偏心圆盘52推动转动杆3在转轴2上发生小幅度转动，从而实现对检测装置本体6安装角度的精确调节过程。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：包括基座(1)、转动连接在基座(1)上的转轴(2)、以及用于驱动转轴(2)转动的粗调件(12)，转轴(2)上转动连接有与检测装置本体(6)固定连接的转动杆(3)，转轴(2)上还设置有用于使转动杆(3)与转轴(2)卡接或解除限制的卡接组件(4)，转动杆(3)上设置有用于使转动杆(3)在转轴(2)上转动的精调组件(5)；精调组件(5)包括固定连接于转轴(2)的固定板(51)、转动连接于固定板(51)的偏心圆盘(52)、用于驱动偏心圆盘(52)转动的第一驱动部(53)、以及固定连接于固定板(51)与转动杆(3)之间的第一弹性件(54)，第一弹性件(54)用于使转动杆(3)与偏心圆盘(52)的侧面紧密抵接。

2.根据权利要求1所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述偏心圆盘(52)和第一弹性件(54)均设置有两个，且均位于转动杆(3)转动方向的两侧，两个偏心圆盘(52)的转动中心位于同一侧。

3.根据权利要求2所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述第一驱动部(53)包括第一齿轮(531)、第二齿轮(532)和精调步进电机(533)，第一齿轮(531)设置有两个，且分别与两个偏心圆盘(52)的转动轴同轴固定，第二齿轮(532)设置有两个第一齿轮(531)之间，且与两个第一齿轮(531)均啮合，第二齿轮(532)的直径小于第一齿轮(531)的直径，第二齿轮(532)与固定板(51)转动连接，精调步进电机(533)固定于固定板(51)，且精调步进电机(533)的输出轴与第二齿轮(532)同轴固定。

4.根据权利要求1所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述转动杆(3)开设有转动孔(31)，转轴(2)穿设于转动孔(31)，转动孔(31)内开设有卡槽(312)，卡接组件(4)包括推块(41)、第二驱动部(42)、卡块(43)和第二弹性件(44)，转轴(2)内同轴设置有滑动腔(21)，推块(41)沿轴向滑动设置在滑动腔(21)内，第二驱动部(42)用于驱动推块(41)滑动，滑动腔(21)内壁开设有贯穿转轴(2)侧面的滑动槽(22)，卡块(43)沿转轴(2)径向滑动设置在滑动槽(22)内，卡块(43)一端卡设在卡槽(312)内，另一端沿着转轴(2)轴向倾斜，且与推块(41)抵接，第二弹性件(44)固定于卡块(43)与转轴(2)之间，并将卡块(43)压紧在推块(41)上。

5.根据权利要求4所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述第二驱动部(42)包括分别位于卡块(43)两侧的线圈(421)和第三弹性件(422)，卡块(43)的倾斜面由线圈(421)朝向第三弹性件(422)逐渐靠近转轴(2)的轴线，线圈(421)同轴套设于滑动腔(21)外，且与转轴(2)固定连接，推块(41)为磁性材料制成，第三弹性件(422)固定设置在推块(41)远离线圈(421)的一端与转轴(2)之间。

6.根据权利要求5所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述转动孔(31)内沿其周向开设有弧形的让位槽(311)，卡槽(312)开设于让位槽(311)内，让位槽(311)的长度大于卡槽(312)的长度，当推块(41)滑动至靠近线圈(421)的一端时，卡块(43)远离推块(41)的一端位于让位槽(311)内。

7.根据权利要求6所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述卡槽(312)和让位槽(311)的宽度相等，且均大于滑动槽(22)的宽度，卡块(43)远离推块(41)一端的宽度与卡槽(312)的宽度相等。

8.根据权利要求4所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述卡块(43)沿转轴(2)周向均匀设置有若干个，卡槽(312)沿转动孔(31)周向均匀开设有若干个，且与卡块(43)一一对应。

9.根据权利要求1所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述转动杆(3)靠近偏心圆盘(52)的一侧开设有限位槽(32)，偏心圆盘(52)靠近转动杆(3)的一侧位于限位槽(32)内。

10.根据权利要求1所述的一种光成像3D视觉检测装置的调节机构，其特征在于：所述偏心圆盘(52)外侧固定套设有圆环状的橡胶圈(521)。

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