CN202791223U - Ccd系统移动平台结构 - Google Patents

Abstract

一种CCD系统移动平台结构，包括：安装横梁；水平导轨，设于安装横梁上，并沿第一方向设置；竖直安装板，通过滑块与水平导轨连接，以使竖直安装板沿水平导轨可滑动；直线电机，驱动竖直安装板滑动；CCD系统，设于竖直安装板上，CCD系统包括CCD、CCD镜头及CCD光源，CCD光源发射的光线经过CCD镜头照射到CCD；CCD调焦运动系统，设于竖直安装板上，并与CCD系统连接，用于驱动CCD系统运动；其中，直线电机驱动竖直安装板运动，以调整CCD系统在第一方向上的位置；CCD调焦运动系统用于调整CCD系统在第二方向上的位置，第一方向与第二方向不同。上述CCD系统移动平台结构可通过直线电机驱动竖直安装板沿水平导轨滑动，并通过CCD调焦运动系统调焦，从而自动调焦、定位标靶。

Description

CCD系统移动平台结构

【技术领域】

本实用新型涉及一种CCD系统移动平台结构，特别是涉及一种通过独立的移动平台而实现自动定位、调焦功能的CCD系统移动平台结构。

【背景技术】

目前，较多数的自动化机器在加工时都需要精确定位，从而配置了CCD(Charge-coupled Device，俗称“图像传感器”)加镜头等部件来实现，但常见的设计都是CCD加镜头等部件与加工头装配一起，跟随动作（传统加工头是上下动作或者完全不动），还有CCD加镜头等部件为固定设计的。

传统的CCD系统装配在Z轴运动系统上，CCD系统本身不会有运动部分，Z轴含振镜部分就是加工轴，随Z轴运动系统根据加工需要可以上下运动，此时传统的CCD系统不动作。在加工前，传统的CCD系统依据机器系统预设的加工文件与参数通过Z轴运动系统来作相应调焦等动作，因此传统的CCD系统与Z轴运动系统的运动情况是不分开的。

【实用新型内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种可独立自动定位、调焦的CCD系统移动平台结构。

一种CCD系统移动平台结构，包括：

安装横梁；

水平导轨，设于所述安装横梁上，并沿第一方向设置；

竖直安装板，通过滑块与所述水平导轨连接，以使所述竖直安装板沿所述水平导轨可滑动；

直线电机，驱动所述竖直安装板滑动；

CCD系统，设于所述竖直安装板上，所述CCD系统包括CCD、CCD镜头及CCD光源，所述CCD光源发射的光线经过所述CCD镜头照射到所述CCD；及

CCD调焦运动系统，设于所述竖直安装板上，并与所述CCD系统连接，用于驱动所述CCD系统运动；

其中，所述直线电机驱动所述竖直安装板运动，以调整所述CCD系统在所述第一方向上的位置；所述CCD调焦运动系统用于调整所述CCD系统在第二方向上的位置，所述第一方向与所述第二方向不同。

在其中一个实施例中，所述CCD调焦运动系统包括：

竖直导轨，固定于所述竖直安装板上，并沿所述第二方向设置；

承载板，通过滑块与所述竖直导轨连接，以使所述承载板沿所述竖直导轨滑动；

调焦电机，通过调焦电机座固定所述竖直安装板上，并且所述调焦电机通过联轴器与所述承载板连接；

其中，所述CCD系统固定于所述承载板上，所述调焦电机驱动所述承载板滑动，以调节所述CCD系统在所述第二方向上的位置。

在其中一个实施例中，所述CCD调焦运动系统还包括上、中、下传感器，其中所述上、下传感器起限位作用，所述中传感器起复位零点作用。

在其中一个实施例中，还包括左、右机械限位组件，所述左、右机械限位组件分别位于所述水平导轨的两端，以限定所述竖直安装板沿所述水平导轨滑动的极限位置。

在其中一个实施例中，还包括无尘静音高速拖链，所述无尘静音高速拖链的两端通过拖链固定支架分别与所述安装横梁及竖直安装板固定连接。

在其中一个实施例中，还包括光栅尺及光栅尺读数头，所述光栅尺设于所述安装横梁上并与所述水平导轨平行设置，所述光栅尺读数头通过读数头安装座固定于所述竖直安装板上。

在其中一个实施例中，所述竖直安装板、直线电机、CCD系统、CCD调焦运动系统、无尘静音高速拖链及光栅尺读数头均为两个，并对应设置。

在其中一个实施例中，所述两个直线电机共用一个定子，所述定子设于所述安装横梁上，所述两个直线电机的动子分别与所述两个竖直安装板连接。

在其中一个实施例中，其中至少一个竖直安装板上设有缓冲块，所述缓冲块用于防止所述两个竖直安装板直接碰撞在一起。

在其中一个实施例中，还包括两对限位传感器，所述两对限位传感器设于所述安装横梁上，分别用于限位所述两个竖直安装板相对于所述水平导轨的左、右移动位置。

上述CCD系统移动平台结构可通过直线电机驱动竖直安装板沿水平导轨滑动，并通过CCD调焦运动系统调焦，从而使CCD系统自动调焦、定位标靶。

并且，若为双CCD系统，则可实现双CCD平台单独或协同的自动调焦、定位标靶。另外，只要提前预设靶位信息、板厚等参数即可完成相关动作，效率高、定位准确，能极大地提高相关设备的自动化程度。

【附图说明】

图1为本实用新型实施方式的CCD系统移动平台结构的结构示意图；

图2为图1所示CCD系统移动平台结构的另一视角的结构示意图；

图3为图1所示CCD系统移动平台结构的另一视角的结构示意图；

图4为图1所示CCD系统移动平台结构的另一视角的结构示意图；

图5为沿图4中A方向的侧视图；

图6为沿图4中B方向的侧视图；

图7为沿图4中P-P线的剖视图。

【具体实施方式】

下面主要结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本实用新型实施方式的CCD系统移动平台结构100，可以适用于单CCD系统，也可适用于多CCD系统，例如，双CCD系统。在本实施方式中，以双CCD系统为例进行说明。

CCD系统移动平台结构100包括安装横梁110、水平导轨120、竖直安装板130、直线电机140、CCD系统150、CCD调焦运动系统160、无尘静音高速拖链170。具体在本实施方式中，竖直安装板130、直线电机140、CCD系统150、CCD调焦运动系统160、无尘静音高速拖链170均为两个。若为单CCD系统150，则竖直安装板130、直线电机140、CCD系统150、CCD调焦运动系统160、无尘静音高速拖链170均为一个。

安装横梁110的一侧设有长方形的凹槽111。水平导轨120设于安装横梁110上，并沿第一方向设置。具体在本实施方式中，水平导轨120为两个，分别位于安装横梁110的凹槽111的两侧。

竖直安装板130通过滑块与水平导轨120连接，以使竖直安装板130沿水平导轨120可滑动。直线电机140，驱动竖直安装板130滑动。具体在本实施方式中，其中至少一个竖直安装板130上设有缓冲块131，缓冲块131以防止两个竖直安装板130直接碰撞在一起。

请参阅图4至图7，CCD系统150设于竖直安装板130上。CCD系统150包括CCD 151、CCD镜头153及CCD光源155，CCD光源155发射的光线经过CCD镜头153照射到CCD 151。其中，直线电机140驱动竖直安装板130运动，以调整CCD系统150在第一方向上的位置；CCD调焦运动系统160用于调整CCD系统150在第二方向上的位置，第一方向与第二方向不同。

进一步地，两个直线电机140共用一个定子141，定子141设于安装横梁110上，两个直线电机140的动子分别与两个竖直安装板130连接，从而扩大两个竖直安装板130相对于水平导轨120的最大行程。

CCD调焦运动系统160设于竖直安装板130上，并与CCD系统150连接，用于驱动CCD系统150运动。具体在本实施方式中，CCD调焦运动系统160包括竖直导轨161、承载板163及调焦电机165。竖直导轨161固定于竖直安装板130上，并沿第二方向设置。承载板163通过滑块与竖直导轨161连接，以使承载板163沿竖直导轨161滑动。调焦电机165通过调焦电机165座固定竖直安装板130上，并且调焦电机165通过联轴器与承载板163连接。其中，CCD系统150固定于承载板163上，调焦电机165驱动承载板163滑动，以调节CCD系统150在第二方向上的位置。

CCD调焦运动系统160还包括上、中、下传感器，其中上、下传感器起限位作用，中传感器起复位零点作用。

无尘静音高速拖链170的两端通过拖链固定支架分别与安装横梁110及竖直安装板130固定连接。无尘静音高速拖链170用于安装连接导线。

CCD系统移动平台结构100还包括左、右机械限位组件181a、181b，左、右机械限位组件181a、181b分别位于水平导轨120的两端，以限定竖直安装板130沿水平导轨120滑动的极限位置。

CCD系统移动平台结构100还包括一光栅尺183a及两个光栅尺读数头183b，光栅尺183a设于安装横梁110上并与水平导轨120平行设置，两个光栅尺读数头183b通过读数头安装座分别固定于两个竖直安装板130上。当然，当CCD系统移动平台结构100只有一个CCD系统150时，光栅尺读数头183b也可为一个，对应设置于一个竖直安装板130上。

CCD系统移动平台结构100还包括两对限位传感器185，两对限位传感器185设于安装横梁110上，分别用于限位两个竖直安装板130相对于水平导轨120的左、右移动位置。

上述CCD系统移动平台结构100，可通过加工设备的控制系统界面来预设定位参数、加工板厚，从而实现自动定位、调焦功能的结构，定位幅面范围大、精度高、自动调焦，通过加工设备的控制系统界面来预设相关参数来自动定位、调焦。其工作原理叙述：左右两个CCD系统150都可以单独的左右移动，也可以同向或反向移动，都有独立的左、右限位传感器185来限位，左右两个CCD系统150的驱动是直线电机140，定子141共用，左右CCD系统150各有一个动子143，分别组成两个直线电机140，根据靶位信息来移动到相应的靶位处。而上下调焦应该也比较明显看的出来，左右CCD系统150各有一套上下调焦的运动系统，根据不同的板厚可以相应的调整CCD镜头153焦距。

由加工设备的控制系统预设相关靶位信息等参数，左右CCD系统150通过机器发出指令，由电机驱动加光栅尺183a闭合反馈，左右CCD系统150迅速移动到各自预定位置，再通过调焦电机165驱动CCD系统150调焦部分移动到CCD焦距位置，加工设备的平台载板到预定位置，CCD系统150抓取板上靶位信息或通过抓取的靶位信息反馈给机器系统，加工设备的平台微调以确保定位准确。在加工设备的加工过程中，若下一片板靶位信息有变动，CCD系统150可不受影响，在机器加工同时移动到下一片板靶位信息处等待平台载板过来。

组装过程大致如下：利用螺纹连接将水平导轨120（两根为一对）、直线电机140的定子141固定好，每个竖直安装板130连接四个滑块，直线电机140动子143与竖直安装板130连接，线圈部分伸入直线电机140的动子槽内，组成直线电机140。在每个竖直安装板130上分别装配CCD调焦运动系统160（包含电机、电机座、联轴器、丝杆、螺母、螺母座、调焦机械限位、感应器限位等），用螺钉连接调焦机械限位座和缓冲块131，用螺钉连接左右两个水平移动平台的四个限位传感器，用螺钉连接左右平台的两端的左右机械限位组件181a、181b，在左右两平台上用螺钉各安装CCD、镜头、CCD光源155、调焦感应器(即上、中、下传感器)、安装座、感应片、读数头安装座、读数头，用螺钉固定左右平台的拖链固定支架、及拖链托架，用螺钉将拖链的两端分别固定在拖链固定支架，用螺钉连接光栅尺支撑块序，装配光栅尺183a，用螺钉连接挡油板。需要说明的，本实施方式中，只是以“螺钉”固定连接方式为例来说明，当然在本发明中，也可采用其他方式来组装，例如，焊接、卡合等连接方式。

上述CCD系统移动平台结构100可通过直线电机140驱动竖直安装板130沿水平导轨120滑动，并通过CCD调焦运动系统160调焦，从而使CCD系统150自动调焦、定位标靶。

并且，若为双CCD系统，则可实现双CCD平台单独或协同的自动调焦、定位标靶。另外，只要提前预设靶位信息、板厚等参数即可完成相关动作，效率高、定位准确，能极大地提高相关设备的自动化程度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种CCD系统移动平台结构，其特征在于，包括：

安装横梁；

水平导轨，设于所述安装横梁上，并沿第一方向设置；

竖直安装板，通过滑块与所述水平导轨连接，以使所述竖直安装板沿所述水平导轨可滑动；

直线电机，驱动所述竖直安装板滑动；

CCD系统，设于所述竖直安装板上，所述CCD系统包括CCD、CCD镜头及CCD光源，所述CCD光源发射的光线经过所述CCD镜头照射到所述CCD；及

CCD调焦运动系统，设于所述竖直安装板上，并与所述CCD系统连接，用于驱动所述CCD系统运动；

其中，所述直线电机驱动所述竖直安装板运动，以调整所述CCD系统在所述第一方向上的位置；所述CCD调焦运动系统用于调整所述CCD系统在第二方向上的位置，所述第一方向与所述第二方向不同。

2.如权利要求1所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，所述CCD调焦运动系统包括：

竖直导轨，固定于所述竖直安装板上，并沿所述第二方向设置；

承载板，通过滑块与所述竖直导轨连接，以使所述承载板沿所述竖直导轨滑动；

调焦电机，通过调焦电机座固定所述竖直安装板上，并且所述调焦电机通过联轴器与所述承载板连接；

其中，所述CCD系统固定于所述承载板上，所述调焦电机驱动所述承载板滑动，以调节所述CCD系统在所述第二方向上的位置。

3.如权利要求2所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，所述CCD调焦运动系统还包括上、中、下传感器，其中所述上、下传感器起限位作用，所述中传感器起复位零点作用。

4.如权利要求1所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，还包括左、右机械限位组件，所述左、右机械限位组件分别位于所述水平导轨的两端，以限定所述竖直安装板沿所述水平导轨滑动的极限位置。

5.如权利要求1所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，还包括无尘静音高速拖链，所述无尘静音高速拖链的两端通过拖链固定支架分别与所述安装横梁及竖直安装板固定连接。

6.如权利要求1~5任一项所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，还包括光栅尺及光栅尺读数头，所述光栅尺设于所述安装横梁上并与所述水平导轨平行设置，所述光栅尺读数头通过读数头安装座固定于所述竖直安装板上。

7.如权利要求6所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，所述竖直安装板、直线电机、CCD系统、CCD调焦运动系统、无尘静音高速拖链及光栅尺读数头均为两个，并对应设置。

8.如权利要求7所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，所述两个直线电机共用一个定子，所述定子设于所述安装横梁上，所述两个直线电机的动子分别与所述两个竖直安装板连接。

9.如权利要求7所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，其中至少一个竖直安装板上设有缓冲块，所述缓冲块用于防止所述两个竖直安装板直接碰撞在一起。

10.如权利要求7所述的CCD系统移动平台结构，其特征在于，还包括两对限位传感器，所述两对限位传感器设于所述安装横梁上，分别用于限位所述两个竖直安装板相对于所述水平导轨的左、右移动位置。

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