CN209590381U - 一种接收透镜的安装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接收透镜的安装设备，包括支座、设于支座上并用于夹持机芯的夹具、设于支座上的驱动机构、设于驱动机构上并用于夹持接收透镜的夹持机构、以及设于支座上光学系统和工业相机，工业相机用于透过接收透镜采集机芯内接收器的图像，光学系统用于放大图像以便于工业相机的采集，工业相机还用于采集机芯内发射器发射的激光，驱动机构用于调整接收透镜的位置，以使图像在工业相机上的投影与激光在工业相机上的投影重合，还包括用于将接收透镜固定于机芯外壳上的固定装置、以及信号连接于驱动机构和工业相机的控制系统。具有调整精度高且调整效率高的优点，从而节省了大量的人工成本与时间成本，提高了生产效率。

Description

一种接收透镜的安装设备

技术领域

本实用新型涉及机械装配技术领域，更具体地说，涉及一种接收透镜的安装设备。

背景技术

目前，关于激光测距仪的接收透镜的调整是由人工进行调整，安装接收透镜时，需要将激光测距仪的机芯上的激光器点亮，以使激光器发射出的激光通过发射透镜聚焦后的光斑投射到工业相机上，同时，机芯上的接收器的图像通过接收透镜也投射到工业相机上，需要通过人工采用镊子来调整接收透镜的位置，以使接收器的图像的中心与激光器聚焦后的光斑重合，在完成接收透镜的位置调整后，需要对接收透镜进行固定，以使接收透镜固定在机芯的壳体上，从而完成接收透镜的装配。

但是，人工调整透镜的调整精度低，并且由于接收透镜调整过程非常精细，人工需要耗费比较长的时间进行调整。

因此，如何解决人工安装接收透镜的过程中存在的调整精度低以及安装效率低的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种接收透镜的安装设备，该设备可自动调整接收透镜，且具有调整精度高、安装速度快的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种接收透镜的安装设备，包括支座、设于所述支座上并用于夹持机芯的夹具、设于所述支座上的驱动机构、设于所述驱动机构上并用于夹持接收透镜的夹持机构、以及设于所述支座上的光学系统和工业相机，所述工业相机用于透过所述接收透镜采集所述机芯内接收器的图像，所述光学系统用于放大所述图像以便于所述工业相机的采集，所述工业相机还用于采集所述机芯内发射器发射的激光，所述驱动机构用于调整所述接收透镜的位置，以使所述图像在所述工业相机上的投影与所述激光在所述工业相机上的投影重合，还包括用于将所述接收透镜固定于所述机芯外壳上的固定装置、以及信号连接于所述驱动机构和所述工业相机的控制系统。

优选的，所述驱动机构为三轴模组。

优选的，所述夹持机构包括两个用于夹紧接收透镜的气缸夹臂。

优选的，所述支座包括底座、以及垂直设于所述底座上的支杆，所述工业相机与所述光学系统设于所述支杆上，所述光学系统连接于所述工业相机的正下方，所述驱动机构与所述夹具设于所述底座上。

优选的，所述控制系统包括下位机与上位机，所述下位机为PLC。

优选的，所述固定装置为紫外固化灯。

优选的，所述支座上还设有信号连接于所述控制系统的直线模组，所述夹具设于所述直线模组上，所述直线模组用于驱动所述夹具移动，以使所述夹具进入或脱离所述工业相机的采集区。

优选的，所述直线模组为同步带型直线模组。

本实用新型所提供的接收透镜的安装设备，在使用的过程中，需要将机芯固定在夹具上，并使机芯正对工业相机与光学系统，以保证工业相机能够采集到机芯内发射器所发射的激光以及接收器的图像，将接收透镜安装在夹持机构上，启动机芯上的发射器使其发出激光，由于工业相机与驱动机构信号连接于控制系统，控制系统便可根据接收器的图像在工业相机上的投影与激光在工业相机上的投影的相对位置，控制驱动机构运动，以带动夹持机构移动，从而实现对夹持机构上的接收透镜的位置调整，直至接收器图像的中心透过接收透镜在工业相机上的投影以激光在工业相机的投影重合时，完成对接收透镜的位置调整，然后再通过设置在支座上的固定装置将接收透镜固定在机芯的外壳上，便可完成对接收透镜的安装。

由于接收透镜是通过控制系统控制驱动机构来调整的，相比于现有技术采用人工调整的方式，具有调整精度高且调整效率高的优点，从而节省了大量的人工成本与时间成本，提高了生产效率。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供接收透镜的安装设备具体实施例的示意图。

其中，1-支座、11-支杆、12-底座、2-工业相机、3-光学系统、4-紫外固化灯、5-夹具、6-直线模组、7-夹持机构、8-三轴模组。

具体实施方式

下面将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。

本实用新型的核心是提供一种接收透镜的安装设备，该设备可自动调整接收透镜，且具有调整精度高、安装速度快的优点。

请参考图1，图1为本实用新型所提供接收透镜的安装设备具体实施例的示意图。

本实用新型所提供的接收透镜的安装设备，包括支座1、设于支座1上并用于夹持机芯的夹具5、设于支座1上的驱动机构、设于驱动机构上并用于夹持接收透镜的夹持机构7、以及设于支座1上的光学系统3和工业相机2，工业相机2用于透过接收透镜采集机芯内接收器的图像，光学系统3用于放大图像以便于工业相机2的采集，工业相机2还用于采集机芯内发射器发射的激光，驱动机构用于调整接收透镜的位置，以使图像在工业相机2上的投影与激光在工业相机2上的投影重合，还包括用于将接收透镜固定于机芯外壳上的固定装置、以及信号连接于驱动机构和工业相机2的控制系统。

其中，支座1为用于设置各个部件的载体，夹具5设置在支座1上，夹具5的主要作用是夹持需要安装接收透镜的机芯，驱动机构也设置在支座1 上，驱动机构上设置有用于夹持接收透镜的夹持机构7，驱动机构的主要作用是带动夹持机构7移动，以使夹持机构7带动接收透镜移动，从而可调整接收透镜与机芯的相对位置，机芯内设有用于发射激光的发射器，以及用于接收激光的接收器。

工业相机2的主要作用是，采集机芯内接收器的图像，因此，应当使工业相机2的摄像头正对夹具5夹持机芯的位置，以确保机芯内的接收器能够被工业相机2所拍摄到，由于接收器的尺寸较小，因此，需要在工业相机2 的摄像头之前设置一个用于放大接收器图像的光学系统3，以保证工业相机2 能够有效的采集到接收器的图像。

工业相机2与驱动机构信号连接于控制系统，控制系统根据工业相机2 所采集的接收器的图像以及发射器发射的激光的相对位置，来控制驱动机构移动，调整接收透镜的位置，直至接收器的图像的中心在工业相机2上的投影与激光在工业相机2上的投影重合时，完成对接收透镜的位置调整，然后通过设置在支座1上的固定装置将接收透镜固定在机芯的外壳上，从而完成固定接收透镜的安装工作。

本实用新型所提供的接收透镜的安装设备，在使用的过程中，需要将机芯固定在夹具5上，并使机芯正对工业相机2与光学系统3，以保证工业相机 2能够采集到机芯内发射器所发射的激光以及接收器的图像，将接收透镜安装在夹持机构7上，启动机芯上的发射器使其发出激光，由于工业相机2与驱动机构信号连接于控制系统，控制系统便可根据接收器的图像在工业相机2 上的投影与激光在工业相机2上的投影的相对位置，控制驱动机构运动，以带动夹持机构7移动，从而实现对夹持机构7上的接收透镜的位置调整，直至接收器图像的中心透过接收透镜在工业相机2上的投影以激光在工业相机2 的投影重合时，完成对接收透镜的位置调整，然后再通过设置在支座1上的固定装置将接收透镜固定在机芯的外壳上，便可完成对接收透镜的安装。

由于接收透镜是通过控制系统控制驱动机构来自动调整的，相比于现有技术采用人工调整的方式，具有调整精度高且调整效率高的优点，从而节省了大量的人工成本与时间成本，提高了生产效率。

在关于驱动机构的一种实施例的中，考虑到驱动机构的主要作用是调整接收透镜的位置，以使接收器的图像透过接收透镜在工业相机2上与激光的斑点重合，因此，对于接收透镜的调整应当是在三维空间内的，优选的，驱动机构可为三轴模组8，三轴模组8可由直线模组6搭建而成的三轴运动模组，实现三维空间运动，优选的，可采用滚珠丝杠型直线模组，丝杆两端均采用轴承固定以提高稳定性。由于滚珠丝杠型直线模组具有结构紧凑、运动顺滑以及经久耐用等优点，搭配控制系统可实现高精度三维空间的运动控制，保证了接收透镜的调整精度。

在上述实施例的基础之上，考虑到夹持机构7的结构设置，优选的，夹持机构7包括两个用于夹紧接收透镜的气缸夹臂，采用气缸具有使用安全，且不污染环境以及成本低的优点。

在关于支座1的一种实施例中，优选的，支座1包括底座12、以及垂直设于底座12上的支杆11。由于工业相机2需要采集机芯内发射器所发射的激光，以及需要采集机芯内接收器的图像，因此工业相机2与用于夹持机芯的夹具5应当保持一定的距离，优选的，可将工业相机2与光学系统3设于支杆11上，光学系统3连接于工业相机2的正下方，并将驱动机构与夹具5设于底座12上，从而保证工业相机2与夹具5之间具有一定的距离，且由支杆 11与底座12组成的支座1具有结构简单、便于生产的优点。还可在支杆11 上设置用于调整光学系统3与工业相机2相对支杆11的位置的调整装置，以便根据需要校正工业相机2相对于夹具5的位置。

在上述实施例的基础之上，优选的，控制系统包括下位机与上位机，且下位机可为PLC，PLC与上位机通讯，PLC信号连接于驱动机构，PLC控制驱动机构使夹持机构7移动至上位机的预设位置，工业相机2将激光的投影与接收器的图像传输给上位机，上位机判断激光与接收器图像的中心重合时，上位机与PLC通讯控制驱动机构停止工作，然后通过固定装置将接收透镜固定在机芯的外壳上。

在上述实施例的基础之上，考虑到将接收透镜固定在机芯外壳上的方式，优选的，固定装置可为紫外固化灯4，将紫外固化胶点在机芯的外壳上，当接收透镜调整完毕后，通过紫外固化灯4进行固化，便可完成接收透镜的安装，紫外固化具有立即干燥、低运行成本以及清洁高效等优点。

在上述任意实施例的基础之上，支座1上还设有直线模组6，夹具5设于直线模组6上，直线模组6用于驱动夹具5移动，以使夹具5进入或脱离工业相机2的采集区。

考虑到工业相机2与夹具5之间的空间较小，将机芯固定在夹具5上的过程中存在不方便的问题，因此，可在支座1上设置一套信号连接于控制系统的直线模组6，然后将夹具5设置在直线模组6上，直线模组6用于驱动夹具5移动，以使夹具5能够移动至工业相机2的采集区或者脱离工业相机2 的采集区，当需要在夹具5上安装机芯时，便可使直线模组6带动夹具5脱离工业相机2的采集区，以方便将机芯固定在夹具5上，将机芯固定在夹具5 上之后，便可驱动夹具5运动至工业相机2的采集区，且由于模组信号连接于控制系统，因此可实现夹具5运动的精准控制。

在上述实施例的基础之上，考虑到直线模组6的具体结构选择，优选的，直线模组6可为同步带型直线模组，同步带型直线模组具有静音且精度高的优点，当然可以为导轨型直线模组或者丝杆型模组。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的接收透镜的安装设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种接收透镜的安装设备，其特征在于，包括支座(1)、设于所述支座(1)上并用于夹持机芯的夹具(5)、设于所述支座(1)上的驱动机构、设于所述驱动机构上并用于夹持接收透镜的夹持机构(7)、以及设于所述支座(1)上的光学系统(3)和工业相机(2)，所述工业相机(2)用于透过所述接收透镜采集所述机芯内接收器的图像，所述光学系统(3)用于放大所述图像以便于所述工业相机(2)的采集，所述工业相机(2)还用于采集所述机芯内发射器发射的激光，所述驱动机构用于调整所述接收透镜的位置，以使所述图像在所述工业相机(2)上的投影与所述激光在所述工业相机(2)上的投影重合，还包括用于将所述接收透镜固定于所述机芯外壳上的固定装置、以及信号连接于所述驱动机构和所述工业相机(2)的控制系统。

2.根据权利要求1所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述驱动机构为三轴模组(8)。

3.根据权利要求2所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述夹持机构(7)包括两个用于夹紧接收透镜的气缸夹臂。

4.根据权利要求1所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述支座(1)包括底座(12)、以及垂直设于所述底座(12)上的支杆(11)，所述工业相机(2)与所述光学系统(3)设于所述支杆(11)上，所述光学系统(3)连接于所述工业相机(2)的正下方，所述驱动机构与所述夹具(5)设于所述底座(12)上。

5.根据权利要求1所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述控制系统包括下位机与上位机，所述下位机为PLC。

6.根据权利要求5所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述固定装置为紫外固化灯(4)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述支座(1)上还设有信号连接于所述控制系统的直线模组(6)，所述夹具(5)设于所述直线模组(6)上，所述直线模组(6)用于驱动所述夹具(5)移动，以使所述夹具(5)进入或脱离所述工业相机(2)的采集区。

8.根据权利要求7所述的接收透镜的安装设备，其特征在于，所述直线模组(6)为同步带型直线模组。