CN208940079U - 一种智能工业相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能工业相机，包括机壳组件、镜头组件、光源组件和控制组件，光源组件设有LED控制板、环形LED灯板，并通过航模级插头连接，控制组件包括图像采集板、主板、HUB板、CNT板、网络板，环形LED灯板、主板和图像采集板固定于外壳头板，LED控制板和HUB板固定于外壳前盖，网络板固定于外壳后盖，CNT板固定于外壳底板，图像采集板、网络板、主板、HUB板、CNT板、LED控制板、环形LED灯板分别信号连接。本实用新型将工业相机和工控电脑集成于一体，完成视觉检测的同时，减小体积，更好地配合自动化生产设备，LED光源安装于相机内部，无需额外线缆即可控制光源，整个相机设计为分体式，便于内部组件更换。

Description

一种智能工业相机

技术领域

本实用新型涉及工业相机技术领域，特别涉及一种智能工业相机。

背景技术

随着工业技术的发展，工业相机已广泛应用于生产检测、医疗检测、品质控制、智能交通、教学科研等众多领域，工业相机给工业技术领域带来了不可替代的便利。传统的工业相机为实现复杂的测量计算功能，需另外在系统中配备工控电脑，成本高、体积大。

目前虽有将工业相机和工控电脑集成于一体的工业相机，但仍存在一些不足。例如，工业相机一般需配备光源，通过线缆与光源连接，并且每次需进行调试；工作时内部组件产生热量，散热差，长久下来影响内部组件工作效率；由于结构设计的不便利，出现问题时一般需拆除整个相机排查故障。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种智能工业相机，旨在将工控电脑和工业相机集成于一体，并充分考虑工业相机光源安装麻烦、散热不佳、组件更换不便等缺点，对工业相机进一步改进。

为实现上述目的，本实用新型提出的智能工业相机，包括外壳组件、镜头组件、光源组件和控制组件，所述外壳组件包括外壳前盖、外壳后盖、外壳底板、外壳盖板和外壳头板，所述外壳前盖上设有第一开窗和第二开窗，所述外壳盖板安装于所述第一开窗，所述外壳头板第一端穿设于所述第二开窗；所述控制组件容置于所述外壳组件形成的腔体内，所述控制组件包括相互信号连接的图像采集板、主板、网络板、HUB板及CNT板，所述图像采集板和主板依次叠加安装于所述外壳头板第一端，所述网络板安装于所述外壳后盖内侧，且所述网络板上设有网络接口和HDMI接口，所述HUB板安装于所述外壳前盖内侧，且所述HUB板与所述第一开窗对应，所述HUB板上设有加密锁、纽扣电池及USB接口，所述CNT板安装于所述外壳底板内侧，且所述外壳底板外侧设有与所述CNT板连接的外接插头，所述网络接口、HDMI接口及USB接口均穿设于所述外壳底板；所述光源组件包括环形LED灯板和LED控制板，所述环形LED灯板安装于所述外壳头板表面，所述LED控制板安装于所述外壳前盖内侧，所述环形LED灯板和LED控制板通过航模级插头连接，且所述航模级插头依次穿过所述外壳头板和外壳前盖，所述LED控制板与所述网络板信号连接；所述镜头组件依次穿设于所述环形LED灯板和外壳头板，且安装于所述外壳头板第二端，所述镜头组件与所述图像采集板信号连接。

优选地，所述镜头组件包括镜片、灯罩、镜头、镜头座、镜头转接环，所述镜头转接环安装于所述外壳头板表面，所述镜头通过所述镜头座安装于所述镜头转接环，所述灯罩罩设于所述镜头、镜头座、镜头转接环，且所述灯罩上安装有镜片。

优选地，所述主板包括FPGA图像处理单元、DDR存储单元和MCU处理单元。

优选地，所述网络板包括CPU处理模块、内存模块、磁盘模块、电源模块、光源控制器、RS232串口通信模块、光耦隔离器。

优选地，所述外壳后盖外侧面并排设有四个导光柱，所述导光柱穿过所述外壳后盖与所述LED控制板信号连接。

优选地，所述网络板和外壳后盖之间还设有导热垫。

优选地，所述主板与所述网络板之间增设有导热垫和导热铜板。

优选地，所述外接插头设置为M12航空头插头。

优选地，所述灯罩、镜头座、外壳前盖、外壳后盖、外壳底板、外壳盖板和外壳头板均为铝制结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将工业相机和工控电脑集成于一体，完成视觉检测的同时，减小体积，更好地配合自动化生产设备。LED控制板和环形LED灯板通过航模级插头连接，方便安装，无需每次调试；主板、网络板上设有散热结构，将工作时产生的热量主动从相机壳体传导出去；结构上的分体式设计，无需拆除整个工业相机即可实现内部组件的更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智能工业相机爆炸结构示意图；

图2为本实用新型智能工业相机立体结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为改进工业相机中存在的光源安装麻烦、散热不佳、组件更换不便等缺点，本实用新型提出一种智能工业相机。

如图1所示，本实用新型提出的智能工业相机，包括外壳组件、镜头组件、光源组件和控制组件，所述外壳组件包括外壳前盖11、外壳后盖12、外壳底板13、外壳盖板14和外壳头板15，所述外壳前盖11上设有第一开窗111和第二开窗112，所述外壳盖板14安装于所述第一开窗111，所述外壳头板15第一端穿设于所述第二开窗112；所述控制组件容置于所述外壳组件形成的腔体内，所述控制组件包括相互信号连接的图像采集板201、主板202、网络板203、HUB板204及CNT板205，所述图像采集板201和主板202依次叠加安装于所述外壳头板15第一端，所述网络板203安装于所述外壳后盖12内侧，且所述网络板203上设有网络接口206和HDMI接口207，所述HUB板204安装于所述外壳前盖11内侧，且所述HUB板204与所述第一开窗111对应，所述HUB板204上设有加密锁208、纽扣电池209及USB接口210，所述CNT板205安装于所述外壳底板13内侧，且所述外壳底板13外侧设有与所述CNT板205连接的外接插头211，所述网络接口206、HDMI接口207及USB接口210均穿设于所述外壳底板13；所述光源组件包括环形LED灯板31和LED控制板32，所述环形LED灯板31安装于所述外壳头板15表面，所述LED控制板32安装于所述外壳前盖11内侧，所述环形LED灯板31和LED控制板32通过航模级插头33连接，且所述航模级插头33依次穿过所述外壳头板15和外壳前盖11，所述LED控制板32与所述网络板203信号连接；所述镜头组件依次穿设于所述环形LED灯板31和外壳头板15，且安装于所述外壳头板15第二端，所述镜头组件与所述图像采集板201信号连接。

具体地，图像采集板201通过两六角铜柱和两螺丝固定于所述外壳头板15第一端，所述六角铜柱一端设有螺纹，另一端设有螺孔，所述六角铜柱的螺纹端穿过所述图像采集板201与所述外壳头板15的第一端连接，将所述图像采集板201固定于所述外壳头板15的第一端，主板202通过两螺丝固定于六角铜柱的螺孔端。

所述网络板203通过4个六角铜柱安装于所述外壳后盖12内侧，六角铜柱一端设有螺纹，另一端设有螺孔，所述六角铜柱的螺纹段穿过所述网络板203与所述外壳后盖12内侧连接，所述外壳前盖11通过4个螺丝固定于六角铜柱的螺孔端，从而将所述外壳后盖12和外壳前盖11拼接。

镜头组件固定于外壳头板15第二端，图像采集板201和主板202固定于所述外壳头板15第一端，所述外壳头板15第一端固定于所述外壳前盖11第二开窗112的位置，HUB板204安装于所述外壳前盖11内侧，网络板203安装于所述外壳后盖12内侧，所述CNT板205安装于所述外壳底板13内侧，将相机设计为分体试结构，当其中某一组件出现故障时，无需拆开每个组件即可实现故障组件的更换。

所述HUB板204上设有加密锁208、纽扣电池209及USB接口210，HUB板204安装于所述外壳前盖11内侧，并与第一开窗111对应，即所述HUB板204位于所述外壳盖板14正下方的位置，因此，只需打开外壳盖板14即可更换加密锁208和纽扣电池209。

优选地，所述镜头组件包括镜片41、灯罩42、镜头43、镜头座44、镜头转接环45，所述镜头转接环45安装于所述外壳头板15表面，所述镜头43通过所述镜头座44安装于所述镜头转接环45，所述灯罩42罩设于所述镜头43、镜头座44、镜头转接环45，且所述灯罩42上安装有镜片41，所述镜头可采用UVC胶固定于所述灯罩42上端。其中，所述镜头采用M12镜头，所述镜头转接环用于将镜头由CS口转换为M12口。本实用新型将灯罩42旋紧固定在头板上，使用时直接取掉灯罩42，将镜头拧在镜头转接环上即可更换镜头组件。如图1所示，所述镜头组件依次穿设于所述环形LED灯板31和外壳头板15，且安装于所述外壳头板15上，所述镜头组件与所述图像采集板201信号连接，工作时，镜头组件将采集到的图像信号传递给图像采集板201。

一般工业相机需另外配置光源，在安装时需对光源进行调试，本实施例中，LED控制板32上方通过航模级插头33与环形LED灯板31连接，LED控制板32下方通过一4PIN的排针/排母212与网络板203连接，将LED光源与工业相机集成于一体，无需额外的线缆即可控制LED光源。

LED控制板32通过航模级插头33与环形LED灯板31连接，LED控制板32固定在外壳前盖11上，航模级插头33依次穿过所述外壳头板15和外壳前盖11，在拆装时，可直接固定光源位置，无需再进行调试。将光源组件安装在相机内部还可保护光源，避免外部环境对光源的污染。

进一步地，所述网络板203分别与所述主板202、HUB板204、CNT板205、LED控制板32信号连接，所述主板202与图像采集板201信号连接，所述环形灯板与LED控制板32信号连接；所述主板202包括FPGA图像处理单元、DDR存储单元和MCU处理单元；所述网络板203包括CPU处理模块、内存模块、磁盘模块、电源模块、光源控制器、RS232串口通信模块、光耦隔离器；所述图像采集板201上还设有光学器件和硅胶垫213，图像采集板201将采集到的图像信号转换为数字信号传输至所述主板202，主板202对图像采集板201上输出的数字信号进行采集，由FPGA图像处理单元对图像进行处理，再转换成USB数据包发送至网络板203上，网络板203对主板202传输的数据进行视觉算法处理传输给CNT板205，再通过CNT板205将信号传输给外部。

所述外壳后盖12外侧面并排设有四个导光柱214，所述导光柱214穿过所述外壳后盖12与所述LED控制板32信号连接。四个导光柱214用于显示相机工作状态，将其分别命名为Power指示灯、Camera指示灯、Trig指示灯、User指示灯；当Camera指示灯闪烁时，显示相机进入工作状态，Camera指示灯闪烁频率代表相机帧率，闪烁频率越快表示相机帧率越高，传输速度越快；Power指示灯亮表明相机供电正常；Trig指示灯于信号触发状态闪烁；User指示灯根据实际需求设置。

进一步地，所述主板202与所述网络板203之间增设有导热垫和导热铜板215，导热铜板215和导热垫从下往上依次叠加并与主板202共用同一组螺丝固定于六角铜柱的螺孔端；网络板203和外壳后盖12之间也设有一导热垫。导热垫和导热铜板215的设置可将发热组件产生的热量传递到外面进行散热，保证相机稳定工作。

进一步地，所述外接插头211设置为M12航空头插头，采用焊接方式固定，带有防松效果，可保证插头的稳定性。

进一步地，所述灯罩42、镜头座、外壳前盖11、外壳后盖12、外壳底板13、外壳盖板14和外壳头板15均为铝制结构，可以加快相机的整体散热。

如图2所示，USB接口210、网络接口206、HDMI接口207以及外接插头211的开口均位于外壳底板13上，朝向同一个方向，使用时更加方便安装。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能工业相机，包括外壳组件、镜头组件、光源组件和控制组件，其特征在于，所述外壳组件包括外壳前盖、外壳后盖、外壳底板、外壳盖板和外壳头板，所述外壳前盖上设有第一开窗和第二开窗，所述外壳盖板安装于所述第一开窗，所述外壳头板第一端穿设于所述第二开窗；所述控制组件容置于所述外壳组件形成的腔体内，所述控制组件包括相互信号连接的图像采集板、主板、网络板、HUB板及CNT板，所述图像采集板和主板依次叠加安装于所述外壳头板第一端，所述网络板安装于所述外壳后盖内侧，且所述网络板上设有网络接口和HDMI接口，所述HUB板安装于所述外壳前盖内侧，且所述HUB板与所述第一开窗对应，所述HUB板上设有加密锁、纽扣电池及USB接口，所述CNT板安装于所述外壳底板内侧，且所述外壳底板外侧设有与所述CNT板连接的外接插头，所述网络接口、HDMI接口及USB接口均穿设于所述外壳底板；所述光源组件包括环形LED灯板和LED控制板，所述环形LED灯板安装于所述外壳头板表面，所述LED控制板安装于所述外壳前盖内侧，所述环形LED灯板和LED控制板通过航模级插头连接，且所述航模级插头依次穿过所述外壳头板和外壳前盖，所述LED控制板与所述网络板信号连接；所述镜头组件依次穿设于所述环形LED灯板和外壳头板，且安装于所述外壳头板第二端，所述镜头组件与所述图像采集板信号连接。

2.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述镜头组件包括镜片、灯罩、镜头、镜头座、镜头转接环，所述镜头转接环安装于所述外壳头板表面，所述镜头通过所述镜头座安装于所述镜头转接环，所述灯罩罩设于所述镜头、镜头座、镜头转接环，且所述灯罩上安装有镜片。

3.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述主板包括FPGA图像处理单元、DDR存储单元和MCU处理单元。

4.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述网络板包括CPU处理模块、内存模块、磁盘模块、电源模块、光源控制器、RS232串口通信模块、光耦隔离器。

5.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述外壳后盖外侧面并排设有四个导光柱，所述导光柱穿过所述外壳后盖与所述LED控制板信号连接。

6.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述网络板和外壳后盖之间还设有导热垫。

7.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述主板与所述网络板之间增设有导热垫和导热铜板。

8.如权利要求1所述的智能工业相机，其特征在于，所述外接插头设置为M12航空头插头。

9.如权利要求2所述的智能工业相机，其特征在于，所述灯罩、镜头座、外壳前盖、外壳后盖、外壳底板、外壳盖板和外壳头板均为铝制结构。