CN208141044U - 一种居中稳定工业内窥镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种居中稳定工业内窥镜，包括镜体和与镜体对应连接的居中器；在镜体前端设有球形的相机壳，在相机壳内设有探测相机，居中器包括连接杆、支撑机构和伸缩机构，镜体的后端与连接杆的前端对应连接，伸缩机构包括固定卡环、移动卡环和压缩弹簧，支撑机构包括与连接杆相平行设置的轮架，支撑机构为2‑5组，沿固定卡环与移动卡环的圆周等距分布。本实用新型中采用居中器保证探测相机拍摄画面清晰、稳定，避免晃动或侧翻，伸缩机构和支撑机构的设置能够使内窥镜适用于不同大小的腔体或管道；还能够适用于入口较小而内部空间较大的探测区域，适用范围更广。

Description

一种居中稳定工业内窥镜

技术领域

本实用新型涉及工业内窥镜设备技术领域，具体涉及一种居中稳定工业内窥镜。

背景技术

在许多工业领域，需要对管道、容器、腔体内部进行探测，以了解其内部的情况，这样的探测一般采用爬行器小车搭载视频、超声、测厚、涡流等检测仪器进入到管道、容器或腔体内部，并将检测到的信息传输到外部。其中视频探测仪器是最常用设备，能够将待测环境内部的影像更直接地传输到外部。有些情况下，一些管道和腔体不适合采用小车爬行器来搭载，比如一些竖直方向延伸的管道或腔体、内部直径大小不一的管道或腔体等，在这些工作区域通常不容易保持内窥镜的稳定，容易发生晃动、翻转造成探测相机拍摄画面不清晰，这时就要采用一些辅助设备来保持内窥镜的稳定性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够适用不同空间大小的居中稳定工业内窥镜。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种居中稳定工业内窥镜，包括镜体和与所述镜体对应连接的居中器；

在所述镜体前端设有球形的相机壳，在所述相机壳内设有探测相机，在所述相机壳的前侧设有圆形的探测窗口，所述探测相机的镜头安装在所述探测窗口内；在所述相机壳上位于所述探测窗口的外侧设有2-4个射灯孔，在所述射灯孔内分别设有激光定位灯；

所述居中器包括连接杆、支撑机构和伸缩机构，所述镜体的后端与所述连接杆的前端对应连接，所述伸缩机构包括固定卡环、移动卡环和压缩弹簧，所述移动卡环以可滑动的方式套装在所述连接杆上，所述固定卡环固定安装在所述连接杆的后部，所述压缩弹簧套装在所述连接杆上，且所述压缩弹簧的两端分别固定安装在所述移动卡环和固定卡环相对的端面上；

所述支撑机构包括与所述连接杆相平行设置的轮架，所述轮架的一端通过第一支杆与所述固定卡环铰支连接，另一端通过第二支杆与所述移动卡环铰支连接；所述轮架包括两条平行设置轮板，在两个轮板之间连接有等距分布的轮轴，在每个轮轴上均安装有滑动轮；所述支撑机构为2-5组，沿所述固定卡环与移动卡环的圆周等距分布。

在上述技术方案中，居中器上设置伸缩机构和支撑机构，轮架通过第一支杆、第二支杆分别于固定卡环和移动卡环连接，且第一支杆与轮架之间、与固定卡环之间，第二支杆与轮架之间、与移动卡环之间均为铰支连接，当轮架受到向下的力之后会向下移动，并推动移动卡环在连接杆上移动，轮架可向连接杆收拢；由于移动卡环和固定卡环之间设有压缩弹簧，当轮架受到的力消失后，在压缩弹簧的作用下，移动卡环被拉回原位，轮架也回到原位。这样的结构，使得本实用新型内窥镜在通过入口较小的工作区域或直径较小的管道时，能够将轮架下压，收缩径向的大小，通过该区域后，在压缩弹簧的带动下回复原位；在管径不同的腔体内部使用时，轮架可保持不同的高度，并且在压缩弹簧的作用下，轮架会收到向外撑起的力，轮架上的滑动轮会始终贴在管道内壁上滑动，保证内窥镜始终稳定地在管道内行动，保证内窥镜的观察的画面稳定、清晰。

镜体设置在居中器的前端，探测相机设置在相机壳内，在相机壳上设置激光定位灯，能够在相机的可视范围内投射出激光射线，当探测相机因环境问题、光线问题或者调焦问题等造成图像与实际有误差时，可以作为参照物，根据成像来判断实际情况，纠正视觉误差。

优选的，在所述镜体与移动卡环之间的连接杆上设有光源组件，所述光源组件包括同轴套装在所述连接杆上的灯座，在所述灯座上设有灯槽，所述灯槽为环绕所述连接杆的环形，在所述灯槽内均匀布设有LED灯珠；在所述灯槽前端覆盖有玻片。

在镜体后部的连接杆上设置环境光，使LED灯珠沿连接杆的圆周均匀分布，能够为探测相机提供充足的照明，同时能够避免灯光距探测相机的镜头过近造成眩光。

优选的，在所述镜体内还设有翻转机构，在所述相机壳的左右两侧分别设有支撑轮轴，在所述镜体内的左右两侧分别设有支撑板，所述相机壳通过两侧的支撑轮轴安装在所述两个支撑板之间；所述翻转机构包括固定在两个支撑板之间的翻转电机、与所述翻转电机的驱动轴安装在一起的主动皮带轮，以及设置在相机壳一侧支撑轮轴上的从动皮带轮，所述从动皮带轮与所述相机壳固定安装在一起，所述主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带连接驱动。

在镜体内设置翻转机构，相机壳通过支撑轮轴安装在左右两侧的支撑板之间，在一侧的支撑轮轴外部设置从动皮带轮，使翻转电机通过皮带传动带动镜头仓向上方和下方两侧翻转，从而调整探测相机的可视角度和可视范围，便于观察镜体上方和下方的情况。

优选的，在所述镜体后端设有转动轴，在所述连接杆与镜体的连接处设有轴承，所述所述转动轴在所述轴承内转动安装，所述转动轴连接有旋转电机，所述连接杆为中空结构，所述旋转电机安装在所述连接杆内部，用于驱动所述镜体沿连接杆所在轴线旋转。

在探测相机能够上下翻转的同时，通过旋转电机带动整个镜体沿其轴线做旋转动作，可以将探测区域全方位覆盖探测。

优选的，在所述连接杆的后端设有用于与外部设备对应连接的电子信号接口，所述镜体内的线路、所述相机壳内的控制线以及所述灯座的线路均穿过所述连接杆与所述电子信号接口对应电连接。电子信号接口可以通过电缆线与外部设备对应连接，外部设备可以包括显示器、外部控制器或控制开关、外部电源等，显示器可以实时获取探测相机拍摄的画面；外部电源用于为内窥镜供电。这里未曾说明的设备、控制方式、连接方式，均可采用本领域常规的设备、控制方式、连接方式来实现。

优选的，所述射灯孔为两个，对称设置在所述探测窗口的上方中部和下方中部；或者对称设置在所述探测窗口的左侧中部和右侧中部，能够投射出左右两条相平行的参照射线，更有利于对拍摄对象的宽度进行判断。

优选的，所述射灯孔为四个，分别设置在所述探测窗口外部的四个角上，能够投射出两两对称的四条参照射线，对拍摄对象的宽度、长度、大小判断会更加精准。

优选的，所述激光定位灯的波长为532nm或635nm；所述激光定位灯投射到10米处的光点小于φ10mm*15mm。激光定位灯可用点状光斑、一字线光斑或十字线光斑；外壳的型号、尺寸可以根据实际需求选择。

优选的，其特征在于，在所述镜体的前端封装有玻璃罩，所述玻璃罩覆盖所述相机壳所在位置。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型中的居中器可保证内窥镜整体的稳定性，伸缩机构和支撑机构的设置能够使内窥镜适用于不同大小的腔体或管道；还能够适用于入口较小而内部空间较大的探测区域；

2.将探测相机设置在相机壳内，相机壳内可设置翻转机构用于控制探测相机向上方和下方翻转，便于观察镜体上方和下方的情况；还可设置旋转电机控制镜体旋转，便于观察到管道或腔体内整个周面的情况，实现全方位探测；

3.在相机壳上设置激光定位灯，能够在探测相机的可视范围内投射参照射线，用于纠正探测相机拍摄画面的视觉误差，使探测结果更加准确；

4.本实用新型能够保证探测相机拍摄画面清晰、稳定，避免晃动或侧翻，更加安全可靠，适用范围更广。

附图说明

图1为本实用新型居中稳定工业内窥镜的结构示意图；

图2为图1中相机壳的翻转效果示意图；

图3为相机壳的前部结构示意图；

图4为翻转机构的结构示意图；

图5为轮架的结构示意图；

图中标号：1为镜体，2为连接杆，3为相机壳，4为探测窗口，5为射灯孔，6为固定卡环，7为移动卡环，8为压缩弹簧，9为轮架，10为第一支杆，11为第二支杆，12为轮板，13为滑动轮；14为灯座，15为灯槽，16为LED灯珠，17为玻片，18为支撑轮轴，19为支撑板，20为翻转电机，21为主动皮带轮，22为从动皮带轮，23为皮带，24为旋转电机，25为电子信号接口，26为玻璃罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本实用新型的实施方式，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种居中稳定工业内窥镜，参见图1-图5，包括镜体1和与镜体对应连接的居中器。

在镜体1前端设有球形的相机壳3，在相机壳3内设有探测相机，在相机壳的前侧设有圆形的探测窗口4，探测相机的镜头安装在探测窗口4内；在相机壳3上位于探测窗口4的外侧设有射灯孔5，在射灯孔5内分别设有激光定位灯；本实施例中射灯孔为四个，两两对称设置在探测窗口外部的四个角上。激光定位灯的波长为532nm或635nm；激光定位灯投射到10米处的光点小于φ10mm*15mm。在镜体1的前端封装有玻璃罩26，玻璃罩26覆盖相机壳3所在位置。

在镜体1内设有翻转机构，在相机壳3的左右两侧分别设有支撑轮轴18，在镜体1内的左右两侧分别设有支撑板19，相机壳3通过两侧的支撑轮轴安装在两个支撑板之间；翻转机构包括固定在两个支撑板之间的翻转电机20、与翻转电机20的驱动轴安装在一起的主动皮带轮21，以及设置在相机壳3一侧支撑轮轴上的从动皮带轮22，从动皮带轮22与相机壳3固定安装在一起，主动皮带轮21与从动皮带轮22之间通过皮带23连接驱动。

居中器包括连接杆2、支撑机构和伸缩机构，镜体1的后端与连接杆2的前端对应连接，伸缩机构包括固定卡环6、移动卡环7和压缩弹簧8，移动卡环7以可滑动的方式套装在连接杆2上，固定卡环6固定安装在连接杆2的后部，压缩弹簧8套装在连接杆2上，且压缩弹簧8的两端分别固定安装在移动卡环7和固定卡环6相对的端面上。

支撑机构包括与连接杆2相平行设置的轮架9，轮架9的一端通过第一支杆10与固定卡环6铰支连接，另一端通过第二支杆11与移动卡环7铰支连接；轮架9包括两条平行设置轮板12，在两个轮板之间连接有等距分布的轮轴，在每个轮轴上均安装有滑动轮13；支撑机构优选为3组或5组，沿固定卡环6与移动卡环7的圆周等距分布。

在镜体1与移动卡环7之间的连接杆2上设有光源组件，光源组件包括同轴套装在连接杆2上的灯座14，在灯座14上设有灯槽15，灯槽15为环绕连接杆2的环形，在灯槽15内均匀布设有LED灯珠16；在灯槽15前端覆盖有玻片17。

在镜体1后端设有转动轴，在连接杆2与镜体1的连接处设有轴承，转动轴在轴承内转动安装，转动轴连接有旋转电机24，连接杆2为中空结构，旋转电机24安装在连接杆2内部，用于驱动镜体1沿连接杆2所在轴线旋转。

在连接杆2的后端设有用于与外部设备对应连接的电子信号接口25，镜体1内的线路、相机壳3内的控制线以及灯座14的线路均穿过连接杆2与电子信号接口25对应电连接，电子信号接口25可通过电缆线与外部设备对应连接。

在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件，所涉及的结构设置方式、工作方式或控制方式如无特别说明，均为本领域常规的设置方式、工作方式或控制方式。

本实用新型居中稳定工业内窥镜的具体工作方式为：当工作区域直径较小或入口较小时，轮架下压，向连接杆收拢，整体的宽度缩小，通过该区域之后，在压缩弹簧的作用下，轮架被弹起，滑动轮接触到腔体内壁并沿内壁滑动，使得居中器可调节轮架的高度，在不同直径的管道或腔体内均可使滑动轮贴着内壁滑动，保持内窥镜的稳定行走，保证探测相机拍摄画面的稳定和清晰。探测相机工作时，可通过翻转机构带动探测相机向上或向下翻转，通过旋转电机带动镜体旋转，实现全方位的探测。

上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。

Claims (9)

1.一种居中稳定工业内窥镜，其特征在于，包括镜体和与所述镜体对应连接的居中器；

在所述镜体前端设有球形的相机壳，在所述相机壳内设有探测相机，在所述相机壳的前侧设有圆形的探测窗口，所述探测相机的镜头安装在所述探测窗口内；在所述相机壳上位于所述探测窗口的外侧设有2-4个射灯孔，在所述射灯孔内分别设有激光定位灯；

所述居中器包括连接杆、支撑机构和伸缩机构，所述镜体的后端与所述连接杆的前端对应连接，所述伸缩机构包括固定卡环、移动卡环和压缩弹簧，所述移动卡环以可滑动的方式套装在所述连接杆上，所述固定卡环固定安装在所述连接杆的后部，所述压缩弹簧套装在所述连接杆上，且所述压缩弹簧的两端分别固定安装在所述移动卡环和固定卡环相对的端面上；

所述支撑机构包括与所述连接杆相平行设置的轮架，所述轮架的一端通过第一支杆与所述固定卡环铰支连接，另一端通过第二支杆与所述移动卡环铰支连接；所述轮架包括两条平行设置轮板，在两个轮板之间连接有等距分布的轮轴，在每个轮轴上均安装有滑动轮；所述支撑机构为2-5组，沿所述固定卡环与移动卡环的圆周等距分布。

2.根据权利要求1所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，在所述镜体与移动卡环之间的连接杆上设有光源组件，所述光源组件包括同轴套装在所述连接杆上的灯座，在所述灯座上设有灯槽，所述灯槽为环绕所述连接杆的环形，在所述灯槽内均匀布设有LED灯珠；在所述灯槽前端覆盖有玻片。

3.根据权利要求1所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，在所述镜体内还设有翻转机构，在所述相机壳的左右两侧分别设有支撑轮轴，在所述镜体内的左右两侧分别设有支撑板，所述相机壳通过两侧的支撑轮轴安装在所述两个支撑板之间；所述翻转机构包括固定在两个支撑板之间的翻转电机、与所述翻转电机的驱动轴安装在一起的主动皮带轮，以及设置在相机壳一侧支撑轮轴上的从动皮带轮，所述从动皮带轮与所述相机壳固定安装在一起，所述主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带连接驱动。

4.根据权利要求3所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，在所述镜体后端设有转动轴，在所述连接杆与镜体的连接处设有轴承，所述转动轴在所述轴承内转动安装，所述转动轴连接有旋转电机，所述连接杆为中空结构，所述旋转电机安装在所述连接杆内部，用于驱动所述镜体沿连接杆所在轴线旋转。

5.根据权利要求4所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，在所述连接杆的后端设有用于与外部设备对应连接的电子信号接口，所述镜体内的线路、所述相机壳内的控制线以及所述灯座的线路均穿过所述连接杆与所述电子信号接口对应电连接。

6.根据权利要求1所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，所述射灯孔为两个，对称设置在所述探测窗口的上方中部和下方中部；或者对称设置在所述探测窗口的左侧中部和右侧中部。

7.根据权利要求1所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，所述射灯孔为四个，分别设置在所述探测窗口外部的四个角上。

8.根据权利要求6或7所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，所述激光定位灯的波长为532nm或635nm；所述激光定位灯投射到10米处的光点小于φ10mm*15mm。

9.根据权利要求1所述的居中稳定工业内窥镜，其特征在于，在所述镜体的前端封装有玻璃罩，所述玻璃罩覆盖所述相机壳所在位置。