CN209215698U - 一种视觉检测系统的镜头光源调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种视觉检测系统的镜头光源调节机构，包括相机组件、镜头高度调节机构和光源调节机构，所述相机组件、镜头高度调节机构和光源调节机构可调节的连接到机架上，其中所述机架包括机架侧板和机架支撑杆；通过所述镜头高度调节机构调节相机组件中镜头相对于待检测件的距离以调整焦距范围，通过所述光源调节机构调节光源相对于待检测件的高度和角度关系。该机构能同时调节光源高度和角度以及镜头的高度，使二者有效快速匹配达到最佳的投光状态和焦距范围，依次适应于现代工业化快速检测的需求。

Description

一种视觉检测系统的镜头光源调节机构

技术领域

本实用新型涉及视觉检测领域，尤其涉及一种视觉检测系统的镜头光源调节机构。

背景技术

现有的视觉检测领域中的视觉检测系统一般仅提供镜头高度调节，需要调整待检测件与之配合才能达到理想的焦距范围和检测范围。然而，对于现代工业化快速检测的需求，需要对检测精度进一步提高，因而不仅需要设置高度可调的辅助光源，同时需要镜头高度可调，二者配合达到最佳的投光状态和焦距范围。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种视觉检测系统的镜头光源调节机构。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种视觉检测系统的镜头光源调节机构，包括相机组件、镜头高度调节机构和光源调节机构。所述相机组件、镜头高度调节机构和光源调节机构可调节的连接到机架上，其中所述机架包括机架侧板和机架支撑杆；通过所述镜头高度调节机构调节相机组件中镜头相对于待检测件的距离以调整焦距范围，通过所述光源调节机构调节光源相对于待检测件的高度和角度关系。

优选的，所述镜头高度调节机构，包括相机台架、主滑块、滚珠丝杆、辅滑块、滑轨、支撑固定板、蜗轮蜗杆减速器、传动蜗杆和高度调节致动器，所述支撑固定板通过板夹连接至机架支撑杆上，所述滑轨竖直方向上平行于所述滚珠丝杆并固定在所述支撑固定板上，所述辅滑块滑动的连接至所述滑轨上，所述主滑块与所述滚珠丝杆配合连接，且所述主滑块的前面与所述相机台架的背板固定连接，所述滚珠丝杆的输入端通过蜗轮蜗杆减速器与所述传动蜗杆传动连接，所述传动蜗杆的外端与安装于机架侧板上的高度调节致动器连接。

优选的，还包括设置于所述支撑固定板上的高度尺，设置于所述相机台架上的高度指针。

优选的，在所述支撑固定板上还设有高度限位器。

优选的，在所述高度调节致动器和传动蜗杆之间设置连接定位夹头，并在所述连接定位夹头上设置定位手柄。

优选的，在所述连接定位夹头外侧连接计量器。

优选的，所述光源调节机构包括光源、光源微调定位夹、光源连接杆、光源转角粗调连接头、光源连接端板和光源调节致动器，所述光源调节致动器的活塞杆在竖直方向连接至所述光源连接端板，所述光源转角粗调连接头通过光源粗调定位螺栓连接至所述光源连接端板并对光源相对于所述光源连接杆周向可调的转动，所述光源微调定位夹将所述光源连接至所述光源连接杆。

优选的，所述光源转角粗调连接头包括一体成型的接头夹紧体和接头调节盘，在所述接头夹紧体的中部开通孔，在所述接头夹紧体的侧部夹紧端开设夹紧螺纹孔，并对应侧部夹紧端与接头调节盘之间开设连接头间隙；在接头调节盘上相对的开设腰形槽，光源粗调定位螺栓穿过所述腰形槽以将所述光源转角粗调连接头沿轴向定位于所述光源连接端板上。

优选的，所述光源微调定位夹包括带光源连接槽的定位夹光源连接板、带连接杆夹紧孔和定位夹螺纹孔的连接杆夹头，所述光源微调定位夹用于将光源周向和轴向可调的连接至所述光源连接杆。

优选的，所述光源调节致动器为气缸、液压缸或步进电机中的一种。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：该机构能同时调节光源高度和角度以及镜头的高度，使二者有效快速匹配达到最佳的投光状态和焦距范围，依次适应于现代工业化快速检测的需求。

附图说明

图1为本实用新型镜头光源调节机构涉及的视觉检测系统的结构示意图；

图2为镜头角度调节机构的结构示意图；

图3为镜头角度调节机构的另一视角的结构示意图；

图4为镜头角度调节机构的俯视方向的结构示意图；

图5为光源调节机构的结构示意图；

图6为光源调节机构的另一视角的结构示意图；

图7为光源转角粗调连接头的结构示意图；

图8为光源转角粗调连接头的正视方向的示意图；

图9为光源微调定位夹的结构示意图；

图10为光源微调定位夹的侧视方向的示意图。

图中：100、相机组件；101、工业相机；102、转接环；103、镜头；200、镜头高度调节机构；201、相机台架；202、主滑块；203、滚珠丝杆；204、辅滑块；205、滑轨；206、支撑固定板；207、蜗轮蜗杆减速器；208、传动蜗杆；209、高度调节致动器；210、连接定位夹头；211、定位手柄；212、计量器；213、板夹；214、高度尺；215、高度指针；216、高度限位器；300、镜头角度调节机构；301、内支撑圈；302、外支撑圈；303、周向调节凸板；304、周向调节支撑块；305、周向调节第一千分尺；306、周向调节第二千分尺；307、第一外圈转接头；308、第二外圈转接头；309、横向摆角调节支撑柱；310、纵向摆角微调接头；311、横向摆角第一千分尺；312、横向摆角第二千分尺；313、第一固定座；314、销轴；315、定位圈；316、高度调节滑块；317、第二固定框座；318、顶块；319、纵向摆角第一千分尺；320、纵向摆角第二千分尺；321、定位圈；400、光源调节机构；401、光源；402、光源微调定位夹；4021、定位夹光源连接板；4022、连接杆夹头；4023、光源连接槽；4024、连接杆夹紧孔；4025、定位夹螺纹孔；403、光源连接杆；404、光源转角粗调连接头；4041、接头夹紧体；4042、接头间隙；4043、接头调节盘；405、腰形槽；406、光源粗调定位螺栓；407、光源连接端板；408、活塞杆；409、光源调节致动器；500、机架；501、机架侧板；502、机架支撑杆。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。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。

参见图1-图10，一种视觉检测系统，包括相机组件100、镜头高度调节机构200、镜头角度调节机构300和光源调节机构400，所述相机组件100、镜头高度调节机构200、镜头角度调节机构300和光源调节机构400可调节的连接到机架500上。

参见图1，相机组件100包括工业相机101、转接环102和镜头103，相机组件100安装于镜头角度调节机构300上。

其中机架500包括机架侧板501和机架支撑杆502。机架支撑杆502可设为多根，优选为两根，机架支撑杆502的两端分别连接在相对设置的两机架侧板501之间。

具体实施例中，可选的由机组件100、镜头高度调节机构200和光源调节机构400组成一种视觉检测系统的镜头光源调节机构。

通过镜头高度调节机构200调节相机组件100中镜头103相对于待检测件的距离以调整焦距范围。

具体的，参见图1，镜头高度调节机构200包括相机台架201、主滑块202、滚珠丝杆203、辅滑块204、滑轨205、支撑固定板206、蜗轮蜗杆减速器207、传动蜗杆208和高度调节致动器209；其中，支撑固定板206通过板夹213连接至机架支撑杆502上，滑轨205竖直方向上平行于滚珠丝杆203并固定在支撑固定板206上，辅滑块204滑动的连接至滑轨205上，主滑块202与滚珠丝杆203配合连接，且主滑块202的前面与相机台架201的背板参见图中的虚线固定连接，滚珠丝杆203的输入端通过蜗轮蜗杆减速器207与传动蜗杆208传动连接，传动蜗杆208的外端与安装于机架侧板501上的高度调节致动器209连接。

如图1所示的实施例中高度调节致动器209为手动的致动手轮。

进一步的，在高度调节致动器209和传动蜗杆208之间设置连接定位夹头210，并在所述连接定位夹头210上设置定位手柄211。为了调节精度可视化，在连接定位夹头210外侧连接高度显示的计量器212。

进一步的，镜头高度调节机构200还包括设置于支撑固定板206上的高度尺214和高度限位器216，设置于相机台架201上的高度指针215。

可替换的，可以设置高度传感器，高度调节致动器209采用步进电机控制，用于自动化精确控制镜头103相对于待检测件的距离以调整焦距范围。

通过镜头角度调节机构300用于调节镜头103相对于待检测件的角度位置关系。

具体的，参见图2-图4所示的镜头角度调节机构300包括同心设置的内支撑圈301和外支撑圈302，内支撑圈301通过台阶面可调节的设置在外支撑圈302内的支撑面上，工业相机的机体固定在内支撑圈301的中心，通过调节内支撑圈301相对于外支撑圈302的相对位置可以调节工业相机的镜头随内支撑圈301转动；在外支撑圈302上相对的连接第一外圈转接头307和第二外圈转接头308；第一外圈转接头307的轴段插入一个横向摆角调节支撑柱309，横向摆角调节支撑柱309通过销轴314与一个角度调节第一固定座313枢轴连接，以此使得相机组件100相对于销轴314横向摆角调节；第二外圈转接头308的轴段通过两个定位圈315/321固定于高度调节滑块316上设置的通孔内，高度调节滑块316竖直方向位置可调的支撑设置于第二固定框座317内；通过第一外圈转接头307和第二外圈转接头308绕自身轴段中心线的转动定位实现相机组件纵向摆角调节；第一固定座313和第二固定框座317的底部通过螺栓固定至相机台架201上。

为了调节方便，在内支撑圈301上连接一个向外支撑圈302的突出的周向调节凸板303，在外支撑圈302上设置周向调节支撑块304，周向调节支撑块304的底部设有调节空间，周向调节凸板303的凸出部插入周向调节支撑块304的调节空间内并沿周向带动内支撑圈301转动。

为了提高调节精度，在周向调节支撑块304的周向两端分别设置周向调节第一千分尺305和周向调节第二千分尺306，通过周向调节第一千分尺305和周向调节第二千分尺306的调节实现内支撑圈301相对于外支撑圈302的周向位置调节。

进一步的，在第一外圈转接头307的轴段穿过横向摆角调节支撑柱309的定位通孔后通过紧固螺栓将横向摆角调节支撑柱309抱紧第一外圈转接头307实现定位，并在横向摆角调节支撑柱309的外侧设置纵向摆角微调接头310，第一外圈转接头307的轴段与纵向摆角微调接头310连接，在纵向摆角微调接头310上设置横向摆角第一千分尺311和横向摆角第二千分尺312，通过横向摆角第一千分尺311和横向摆角第二千分尺312的调节实现相机组件100在横向摆角上的角度微调。

进一步的，在第二固定框座317的上下两侧分别设置纵向摆角第一千分尺319和纵向摆角第二千分尺320，通过纵向摆角第一千分尺319和纵向摆角第二千分尺320的配合调节实现相机组件100的纵向角度的微调。

为了提高高度调节滑块316的稳定性，在第二固定框座317的侧壁上设置用于高度调节滑块316定位或抱紧用的顶块318。

通过光源调节机构400调节光源401相对于待检测件的高度和角度关系。

本申请的光源调节机构400参见图5-图10，具体的，光源调节机构400包括光源401、光源微调定位夹402、光源连接杆403、光源转角粗调连接头404、光源连接端板407和光源调节致动器409，光源调节致动器409的活塞杆408在竖直方向连接至光源连接端板407，光源转角粗调连接头404通过光源粗调定位螺栓406连接至光源连接端板407并对光源401相对于光源连接杆403周向可调的转动，光源微调定位夹402将光源401连接至光源连接杆403。

参见图7和图8，光源转角粗调连接头404包括一体成型的接头夹紧体4041和接头调节盘4043，在接头夹紧体4041的中部开通孔，在接头夹紧体4041的侧部夹紧端开设夹紧螺纹孔，并对应侧部夹紧端与接头调节盘4043之间开设连接头间隙4042，在接头调节盘4043上相对的开设腰形槽405，光源粗调定位螺栓406穿过腰形槽405以将光源转角粗调连接头404沿轴向定位于光源连接端板407上。

参见图9和图10，光源微调定位夹402包括带光源连接槽4023的定位夹光源连接板4021、带连接杆夹紧孔4024和定位夹螺纹孔4025的连接杆夹头4022，光源微调定位夹402用于将光源401周向和轴向可调的连接至光源连接杆403。

其中，光源调节致动器409为气缸、液压缸或步进电机中的一种。优选为步进电机以实现精确自动化控制。

采用该机构能同时调节光源高度和角度以及镜头的高度，使二者有效快速匹配达到最佳的投光状态和焦距范围，依次适应于现代工业化快速检测的需求，结构简单可模块化集成，提高了推广范围。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视觉检测系统的镜头光源调节机构，包括相机组件、镜头高度调节机构和光源调节机构，其特征在于：所述相机组件、镜头高度调节机构和光源调节机构可调节的连接到机架上，其中所述机架包括机架侧板和机架支撑杆；通过所述镜头高度调节机构调节相机组件中镜头相对于待检测件的距离以调整焦距范围，通过所述光源调节机构调节光源相对于待检测件的高度和角度关系。

2.根据权利要求1所述的镜头光源调节机构，其特征在于：所述镜头高度调节机构，包括相机台架、主滑块、滚珠丝杆、辅滑块、滑轨、支撑固定板、蜗轮蜗杆减速器、传动蜗杆和高度调节致动器，所述支撑固定板通过板夹连接至机架支撑杆上，所述滑轨竖直方向上平行于所述滚珠丝杆并固定在所述支撑固定板上，所述辅滑块滑动的连接至所述滑轨上，所述主滑块与所述滚珠丝杆配合连接，且所述主滑块的前面与所述相机台架的背板固定连接，所述滚珠丝杆的输入端通过蜗轮蜗杆减速器与所述传动蜗杆传动连接，所述传动蜗杆的外端与安装于机架侧板上的高度调节致动器连接。

3.根据权利要求2所述的镜头光源调节机构，其特征在于：还包括设置于所述支撑固定板上的高度尺，设置于所述相机台架上的高度指针。

4.根据权利要求3所述的镜头光源调节机构，其特征在于：在所述支撑固定板上还设有高度限位器。

5.根据权利要求2所述的镜头光源调节机构，其特征在于：在所述高度调节致动器和传动蜗杆之间设置连接定位夹头，并在所述连接定位夹头上设置定位手柄。

6.根据权利要求5所述的镜头光源调节机构，其特征在于：在所述连接定位夹头外侧连接计量器。

7.根据权利要求1所述的镜头光源调节机构，其特征在于：所述光源调节机构包括光源、光源微调定位夹、光源连接杆、光源转角粗调连接头、光源连接端板和光源调节致动器，所述光源调节致动器的活塞杆在竖直方向连接至所述光源连接端板，所述光源转角粗调连接头通过光源粗调定位螺栓连接至所述光源连接端板并对光源相对于所述光源连接杆周向可调的转动，所述光源微调定位夹将所述光源连接至所述光源连接杆。

8.根据权利要求7所述的镜头光源调节机构，其特征在于：所述光源转角粗调连接头包括一体成型的接头夹紧体和接头调节盘，在所述接头夹紧体的中部开通孔，在所述接头夹紧体的侧部夹紧端开设夹紧螺纹孔，并对应侧部夹紧端与接头调节盘之间开设连接头间隙；在接头调节盘上相对的开设腰形槽，光源粗调定位螺栓穿过所述腰形槽以将所述光源转角粗调连接头沿轴向定位于所述光源连接端板上。

9.根据权利要求7所述的镜头光源调节机构，其特征在于：所述光源微调定位夹包括带光源连接槽的定位夹光源连接板、带连接杆夹紧孔和定位夹螺纹孔的连接杆夹头，所述光源微调定位夹用于将光源周向和轴向可调的连接至所述光源连接杆。

10.根据权利要求7所述的镜头光源调节机构，其特征在于：所述光源调节致动器为气缸、液压缸或步进电机中的一种。