CN114527579B - 一种光机装调装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业视觉技术领域，公开了一种光机装调装置。该光机装调装置用于对光学元器件进行位置调节，包括安装筒、X向调节组件、Y向调节组件和Z向调节组件，第一调节件设置于安装筒上的安装槽内并抵接在安装槽的槽底，X向驱动件能够驱动第一调节件能够沿第一导向件移动并止停于第一预设位置。第二调节件与第一调节件远离槽底的一侧相抵接，Y向驱动件能够驱动第二调节件沿第二导向件移动并止停于第二预设位置。第三调节件的一端与第二调节件远离第一调节件的一端螺纹配合相连，另一端连接光学元器件，第三调节件相对第二调节件螺纹转动能够沿Z向移动并止停于第三预设位置。该光机装调装置能够提高对光学元器件位置调节的精度和稳定性。

Description

一种光机装调装置

技术领域

本发明涉及工业视觉技术领域，尤其涉及一种光机装调装置。

背景技术

随着机器视觉的蓬勃发展，大量的光学元器件应用到视觉检测领域，这些光学元器件的成像系统的精度与光机装调的优劣密切相关，光机装调的优劣决定了仪器分辨率和精度的好坏。

目前常用的是通过顶丝在X/Y/Z三个方向对光学元器件进行调节，分别在轴向方向和周向方向安装顶丝，利用安装孔与顶丝的间隙，调节图像的中心与另一路图像中心重合，多个顶丝使用过程中，会出现调节X向的移动时，光学元器件在其他方向发生移动和旋转，造成多个自由度耦合在一起，调节精度较低。为实现独立调节X/Y/Z的位移，常常用到手动位移台、旋转台等调节装置，多个位移台重合造成整个调节机构的体积增大，然而光机调节之后，位移台很难从整个系统中取下来，造成整个系统都带着沉重的位移台。同时，成品位移台为了灵活调节无法保证牢固锁死，锁死之后仍具有小位移，造成整个系统的稳定性很差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光机装调装置，解决了现有调节系统调节精度低、稳定性差的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光机装调装置，用于对光学元器件进行位置调节，包括：

安装筒，所述安装筒的一端设置有安装槽；

X向调节组件，包括第一调节件和X向驱动件，所述第一调节件设置于所述安装槽内并抵接在所述安装槽的槽底，所述槽底与所述第一调节件的抵接面处设置有沿X向延伸的第一导向件，所述X向驱动件能够驱动所述第一调节件沿所述X向移动并止停于第一预设位置；

Y向调节组件，包括第二调节件和Y向驱动件，所述第二调节件与所述第一调节件远离所述槽底的一侧相抵接，所述第二调节件与所述第一调节件的抵接面处设置有沿Y向延伸的第二导向件，所述Y向驱动件能够驱动所述第二调节件沿Y向移动并止停于第二预设位置，所述Y向与所述X向相垂直；

Z向调节组件，包括第三调节件，所述第三调节件的一端与所述第二调节件远离所述第一调节件的一端螺纹配合相连，另一端连接所述光学元器件，所述第三调节件相对所述第二调节件螺纹转动能够带动所述光学元器件沿Z向移动并止停于第三预设位置，所述Z向与所述X向和所述Y向相垂直。

作为可选方案，所述X向驱动件为第一顶丝，所述安装筒上沿所述X向的两侧分别设置有第一螺纹孔，所述第一顶丝螺纹连接于所述第一螺纹孔，两个所述第一顶丝相对顶靠在所述第一调节件的两侧。

作为可选方案，所述第一导向件为滑块滑槽组件，所述安装槽的槽底设置有沿所述X向延伸的第一滑块，所述第一调节件相对槽底的一侧对应设置有第一滑槽，所述第一滑块限位于所述第一滑槽内。

作为可选方案，所述Y向驱动件为第二顶丝，所述安装筒上沿所述Y向的两侧分别设置有第二螺纹孔，所述第二顶丝螺纹连接于所述第二螺纹孔，两个所述第二顶丝相对顶靠在所述第二调节件的两侧。

作为可选方案，所述第二导向件为滑块滑槽组件，所述第一调节件沿所述Y向设置有第二滑块，所述第二调节件相对所述第一调节件的一侧对应设置有第二滑槽，所述第二滑块限位于所述第二滑槽内。

作为可选方案，所述光机装调装置还包括：

压环，被配置为将所述第一调节件和所述第二调节件压紧在所述安装槽内。

作为可选方案，所述压环盖合在所述安装槽的开口处，所述第二调节件的外周设置有凸台，所述压环套设在所述第二调节件上并压合在所述凸台上，以压紧所述第二调节件和所述第一调节件。

作为可选方案，所述压环与所述安装筒之间通过多个紧固件相连接。

作为可选方案，所述压环和所述凸台的压合处夹设有弹性垫。

作为可选方案，所述第二调节件远离所述第一调节件的一端设置有内螺纹，所述第三调节件上对应设置有外螺纹，所述第三调节件与所述第二调节件螺纹配合相连。

作为可选方案，所述Z向调节组件还包括：

锁紧环，设置有内螺纹，所述锁紧环通过螺纹连接套设于所述第三调节件上，转动所述锁紧环使其与所述第二调节件相抵能够锁紧所述第三调节件。

作为可选方案，所述锁紧环沿径向设置有多个贯通的第三螺纹孔，所述第三螺纹孔内旋入第三顶丝，所述第三顶丝能够顶靠在所述第三调节件上以将所述锁紧环与所述第三调节件锁死。

本发明的有益效果：

本发明提出的光机装调装置，设置有X向调节组件、Y向调节组件和Z向调节组件分别对光学元器件进行X/Y/Z三个方向的位置调节，相互之间不存在干扰，一个方向的位置调节完成后能够进行该方向位置的锁定，有效防止调节其他方向位置时光学元器件在已调节好的方向上继续发生移动或旋转，从而保证对光学元器件位置调节的精度，提高调节的稳定性。

附图说明

图1是本发明提供的光机装调装置的轴测图；

图2是本发明提供的安装筒的结构示意图；

图3是本发明提供的光机装调装置爆炸图一；

图4是本发明提供的光机装调装置的剖视图一；

图5是本发明提供的光机装调装置的爆炸图二；

图6是本发明提供的光机装调装置的剖视图二。

图中：

1、安装筒；11、安装槽；12、第一螺纹孔；13、第二螺纹孔；

2、X向调节组件；21、第一调节件；22、第一滑块；23、第一滑槽；

3、Y向调节组件；31、第二调节件；32、第二滑块；33、第二滑槽；34、凸台；

4、Z向调节组件；41、第三调节件；42、锁紧环；421、第三螺纹孔；

5、压环；

6、弹性垫；

7、转接件；

8、光学元器件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种光机装调装置，用于对光学元器件8进行位置调节，光学元器件8为光纤光谱仪照明件。结合图2和图3，该光机装调装置包括安装筒1，安装筒1的一端设置有安装槽11，对光学元器件8进行位置调节的X向调节组件2、Y向调节组件3和Z向调节组件4连接于安装槽11。

具体而言，请参阅图2-图4，X向调节组件2包括第一调节件21和X向驱动件，第一调节件21设置于安装槽11内并抵接在安装槽11的槽底，槽底与第一调节件21的抵接面处设置有沿X向延伸的第一导向件，X向驱动件能够驱动第一调节件21沿X向移动。

优选地，第一导向件为滑块滑槽组件，本实施例中，如图2所示，安装槽11的槽底设置有沿X向延伸的第一滑块22，如图,3和图4所示，第一调节件21相对槽底的一侧对应设置有沿X向延伸的第一滑槽23，第一滑块22限位于第一滑槽23内，通过第一滑槽23和第一滑块22的相对滑动，能够实现第一调节件21在X向的精准位置调节。当然，也可以在安装槽11的槽底设置第一滑槽23，而在第一调节件21上设置第一滑块22，同样能够实现对第一调节件21的导向作用。

继续参照图3，X向驱动件为第一顶丝，安装筒1上沿X向的两侧分别设置有第一螺纹孔12，第一顶丝螺纹连接于第一螺纹孔12，两个第一顶丝相对顶靠在第一调节件21的两侧。通过拧动两个第一顶丝，能够推动第一调节件21相对于安装筒1移动。第一调节件21移动到位后，即达到X向的第一预设位置后，可向第一顶丝注胶，将第一顶丝粘固于第一螺纹孔12内，以防止第一顶丝随意转动而造成第一调节件21位置变动。

进一步地，如图5和图6所示，Y向调节组件3包括第二调节件31和Y向驱动件，第二调节件31与第一调节件21远离槽底的一侧相抵接，第二调节件31与第一调节件21的抵接面处设置有沿Y向延伸的第二导向件，Y向驱动件能够驱动第二调节件31沿Y向移动，Y向与X向相垂直。

优选地，第二导向件为滑块滑槽组件，本实施例中，第一调节件21沿Y向设置有第二滑块32，第二调节件31相对第一调节件21的一侧对应设置有第二滑槽33，第二滑块32限位于第二滑槽33内，通过第二滑槽33和第二滑块32的相对滑动，能够实现第二调节件31在Y向的精准位置调节。当然，也可以在第一调节件21上设置第二滑槽33，而在第二调节件31上设置第二滑块32，同样能够实现对第二调节件31的导向作用。

如图5所示，Y向驱动件为第二顶丝，安装筒1上沿Y向的两侧分别设置有第二螺纹孔13，第二顶丝螺纹连接于第二螺纹孔13，两个第二顶丝相对顶靠在第二调节件31的两侧。通过拧动两个第二顶丝，能够推动第二调节件31相对于安装筒1和第一调节件21移动。第二调节件31移动到位后，及达到Y向的第二预设位置后，可向第二顶丝注胶，将第二顶丝粘固于第二螺纹孔13内，以防止第二顶丝随意转动而造成第二调节件31位置变动。

进一步地，继续参阅图5和图6，光机装调装置还包括压环5，压环5被配置为将第一调节件21和第二调节件31压紧在安装槽11内，为第一调节件21和第二调节件31提供轴向的预紧力。

具体而言，压环5盖合在安装槽11的开口处，第二调节件31的外周设置有凸台34，压环5套设在第二调节件31上并压合在凸台34，以压紧第二调节件31和第一调节件21，以防止第一调节件21和第二调节件31中的一个移动时带动另一个产生位移，影响位置调节的精准度。优选地，压环5与安装筒1之间通过多个紧固件相连接，压环5和安装筒1上对应设置有螺纹孔，紧固件可采用螺栓，螺栓穿过螺纹孔将压环5固定于安装筒1上。

优选地，压环5和凸台34的压合处夹设有弹性垫6，弹性垫6可选用硅胶垫，能够提供较好的缓冲作用，避免压环5刚性压合在第二调节件31上而造成预紧力过大，影响第一调节件21和第二调节件31的移动。

进一步地，如图5所示，Z向调节组件4包括第三调节件41，第三调节件41的一端与第二调节件31远离第一调节件21的一端螺纹配合相连，另一端连接光学元器件8，光学元器件8与第三调节件41均沿Z向延伸，X向与X向和Y向相垂直，第三调节件41相对第二调节件31螺纹转动能够带动光学元器件8沿Z向移动并止停于第三预设位置。通过第一调节件21沿X向移动、第二调节件31沿Y向移动及第三调节件41沿Z向移动能够调节光学元器件8在X/Y/Z三个方向的位置，从而实现对光学元器件8的位置调节，且光学元器件8在三个方向的位置调节相互独立，互不干涉，从而规避了多自由度耦合现象，调节精准方便。

本实施例中，第二调节件31远离第一调节件21的一端设置有内螺纹，第三调节件41上对应设置有外螺纹，第三调节件41与第一调节件21螺纹配合相连，第三调节件41能够旋入第二调节件31内，从而实现第三调节件41与第二调节件31的连接。

为了防止第三调节件41相对于第二调节件31随意转动，如图5所示，Z向调节组件4还包括锁紧环42，锁紧环42设置有内螺纹，第三调节件41上设置有外螺纹，锁紧环42通过螺纹连接套设于第三调节件41上，转动锁紧环42使其与第二调节件31相抵能够锁紧第三调节件41。

优选地，锁紧环42沿径向设置有多个贯通的第三螺纹孔421，第三螺纹孔421内旋入第三顶丝，第三顶丝能够顶靠在第三调节件41上以将锁紧环42与第三调节件41锁死，进一步提高锁紧环42对第三调节件41锁紧的稳固性。

工作过程：

首先，弹性垫6在压环5作用下，对第二调节件31和第一调节件21施加轴向预紧力，在预紧力的作用下，调节第一顶丝，使第一调节件21在滑槽滑块的导向下沿X向移动，从而带动光学元器件8相对于安装筒1沿X向移动，待光学元器件8调整到所需位置后，向第一顶丝上点胶，将第一顶丝固定于第一螺纹孔12内，从而将第一调节件21与安装筒1连为一体，防止光学元器件8在X向继续发生位置变动。

之后，调节第二顶丝，使第二调节件31在滑槽滑块的导向下沿Y向移动，从而带动光学元器件8相对于安装筒1沿Y向移动，待光学元器件8调整到所需位置后，向第二顶丝上点胶，将第二顶丝固定于第二螺纹孔13内，从而将第二调节件31与安装筒1连为一体，防止光学元器件8在Y向继续发生位置变动。

最后，转动第三调节件41，使第三调节件41相对于第二调节件31沿Z向移动，从而带动光学元器件8相对于安装筒1沿Z向移动，待光学元器件8调整到所需位置后，转动锁紧环42对第三调节件41在Z向锁定，然后调节第三顶丝顶靠在第三调节件41上，对锁紧环42进行固定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光机装调装置，用于对光学元器件(8)进行位置调节，其特征在于，包括：

安装筒(1)，所述安装筒(1)的一端设置有安装槽(11)；

X向调节组件(2)，包括第一调节件(21)和X向驱动件，所述第一调节件(21)设置于所述安装槽(11)内并抵接在所述安装槽(11)的槽底，所述槽底与所述第一调节件(21)的抵接面处设置有沿X向延伸的第一导向件，所述X向驱动件能够驱动所述第一调节件(21)沿所述X向移动并止停于第一预设位置；所述X向驱动件为第一顶丝，所述安装筒(1)上沿所述X向的两侧分别设置有第一螺纹孔(12)，所述第一顶丝螺纹连接于所述第一螺纹孔(12)，两个所述第一顶丝相对顶靠在所述第一调节件(21)的两侧；

Y向调节组件(3)，包括第二调节件(31)和Y向驱动件，所述第二调节件(31)与所述第一调节件(21)远离所述槽底的一侧相抵接，所述第二调节件(31)与所述第一调节件(21)的抵接面处设置有沿Y向延伸的第二导向件，所述Y向驱动件能够驱动所述第二调节件(31)沿Y向移动并止停于第二预设位置，所述Y向与所述X向相垂直；所述Y向驱动件为第二顶丝，所述安装筒(1)上沿所述Y向的两侧分别设置有第二螺纹孔(13)，所述第二顶丝螺纹连接于所述第二螺纹孔(13)，两个所述第二顶丝相对顶靠在所述第二调节件(31)的两侧；

Z向调节组件(4)，包括第三调节件(41)，所述第三调节件(41)的一端与所述第二调节件(31)远离所述第一调节件(21)的一端螺纹配合相连，另一端连接所述光学元器件(8)，所述第三调节件(41)相对所述第二调节件(31)螺纹转动能够带动所述光学元器件(8)沿Z向移动并止停于第三预设位置，所述Z向与所述X向和所述Y向相垂直。

2.根据权利要求1所述的光机装调装置，其特征在于，所述第一导向件为滑块滑槽组件，所述安装槽(11)的槽底设置有沿所述X向延伸的第一滑块(22)，所述第一调节件(21)相对槽底的一侧对应设置有第一滑槽(23)，所述第一滑块(22)限位于所述第一滑槽(23)内。

3.根据权利要求1所述的光机装调装置，其特征在于，所述第二导向件为滑块滑槽组件，所述第一调节件(21)沿所述Y向设置有第二滑块(32)，所述第二调节件(31)相对所述第一调节件(21)的一侧对应设置有第二滑槽(33)，所述第二滑块(32)限位于所述第二滑槽(33)内。

4.根据权利要求1所述的光机装调装置，其特征在于，所述光机装调装置还包括：

压环(5)，被配置为将所述第一调节件(21)和所述第二调节件(31)压紧在所述安装槽(11)内。

5.根据权利要求4所述的光机装调装置，其特征在于，所述压环(5)盖合在所述安装槽(11)的开口处，所述第二调节件(31)的外周设置有凸台(34)，所述压环(5)套设在所述第二调节件(31)上并压合在所述凸台(34)上，以压紧所述第二调节件(31)和所述第一调节件(21)。

6.根据权利要求5所述的光机装调装置，其特征在于，所述压环(5)与所述安装筒(1)之间通过多个紧固件相连接。

7.根据权利要求5所述的光机装调装置，其特征在于，所述压环(5)和所述凸台(34)的压合处夹设有弹性垫(6)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光机装调装置，其特征在于，所述第二调节件(31)远离所述第一调节件(21)的一端设置有内螺纹，所述第三调节件(41)上对应设置有外螺纹，所述第三调节件(41)与所述第二调节件(31)螺纹配合相连。

9.根据权利要求8所述的光机装调装置，其特征在于，所述Z向调节组件(4)还包括：

锁紧环(42)，设置有内螺纹，所述锁紧环(42)通过螺纹连接套设于所述第三调节件(41)上，转动所述锁紧环(42)使其与所述第二调节件(31)相抵能够锁紧所述第三调节件(41)。

10.根据权利要求9所述的光机装调装置，其特征在于，所述锁紧环(42)沿径向设置有多个贯通的第三螺纹孔(421)，所述第三螺纹孔(421)内旋入第三顶丝，所述第三顶丝能够顶靠在所述第三调节件(41)上以将所述锁紧环(42)与所述第三调节件(41)锁死。