CN214795509U - 电动变倍对焦相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电动变倍对焦相机，属于工业相机技术领域，包括支撑架与工业相机，所述工业相机固定安装在支撑架的顶部，所述工业相机的底端贯穿并延伸至支撑架的内部，所述支撑架的内顶壁上固定连接有过渡筒，所述过渡筒的内壁上转动连接有操作筒，所述支撑架的内壁上固定连接有安装筒，所述操作筒转动连接在安装筒的内壁上。该实用新型，在操作筒转动时与其内壁螺纹连接的螺纹管受限制开始发生移动，从而带动镜片发生移动，这就使得镜片与工业相机之间的距离发生变化，从而达到变倍对焦的效果，驱动装置的设置使得无需人为调整变倍对焦，减少人员劳动量，解决了以往工业相机需要人工变倍对焦与不具有照明功能的问题。

Description

电动变倍对焦相机

技术领域

本实用新型涉及工业相机技术领域，更具体地说，涉及电动变倍对焦相机。

背景技术

工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号，选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。

目前，主要的观察类工业相机都需要搭配一些合适的镜头进行工作，其在不同的工作距下工作需要手动调节镜头的倍率来进行聚焦和倍率变化，这样的结构在工业生产中会有多种不便，占地面积也大，且不具有照明功能，因此本领域的专业人员提供了电动变倍对焦相机，已解决上述提到的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供电动变倍对焦相机，以解决以往工业相机需要人工变倍对焦与不具有照明功能的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

电动变倍对焦相机，包括支撑架与工业相机，所述工业相机固定安装在支撑架的顶部，所述工业相机的底端贯穿并延伸至支撑架的内部，所述支撑架的内顶壁上固定连接有过渡筒，所述过渡筒的内壁上转动连接有操作筒，所述支撑架的内壁上固定连接有安装筒，所述操作筒转动连接在安装筒的内壁上，所述安装筒的内壁上螺纹连接有螺纹管，所述螺纹管的底端固定连接有镜片，所述镜片滑动连接在安装筒的内壁上，所述支撑架的内壁上设置有驱动装置与照明装置，所述驱动装置位于照明装置的顶部。

作为上述技术方案的进一步描述：所述工业相机上固定安装有控制面板，所述驱动装置与照明装置均与控制面板之间电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动装置包含有驱动电机，所述驱动电机固定安装在支撑架的内壁上，所述驱动电机与控制面板之间电性连接，所述驱动电机的输出轴上固定连接有主动齿轮，所述操作筒上固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮位于主动齿轮的左侧并与其相啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：所述从动齿轮上固定连接有转盘，所述转盘上开设有均匀分布的防滑纹。

作为上述技术方案的进一步描述：所述照明装置包含有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定连接有驱动轴，所述驱动轴的底端转动连接在支撑架的内底壁上，所述驱动轴上螺纹连接有浮动板，所述浮动板的左侧固定连接有穹顶，所述穹顶位于安装筒的底部，所述穹顶的内壁上固定安装有均匀分布的照明灯，所述伺服电机与照明灯均与控制面板之间电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：所述支撑架的内底壁上固定连接有限位杆，所述限位杆的顶端贯穿并延伸至浮动板的顶部。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案，工业相机CPU采用的是海斯芯片，该芯片可以做到FPGA和ARM的结合，这样可以将算法拆分为实时算法和非实时算法，实时算法用FPGA部分来实现，非实时算法用ARM部分来实现，另外ARM部分可以运行操作系统，所有的软件界面基于操作系统来完成，工业相机传感器部分采用松下的CMOS芯片，该芯片可以做到高分辨率和高速度，当需要对物品进行观测时，使用人员将物品放置在支撑架的内底壁上，接着通过工业相机对物品进行观测，当需要对支撑架内底壁上的物品及进行照明时，使用人员控制照明装置通电工作，照明装置通电后产生光亮对物品进行照明，当物品大小不一时，使用人员控制照明装置上下浮动直至达到合适位置，以此来对物品进行照明，照明装置的设置可以使得工业相机更好的观测物品，当需要对观测倍数进行调整时，使用人员控制驱动装置通电工作，驱动装置通电后带动操作筒开始转动，由于镜片滑动连接在安装筒的内壁上，在操作筒转动时与其内壁螺纹连接的螺纹管受限制开始发生移动，从而带动镜片发生移动，这就使得镜片与工业相机之间的距离发生变化，从而达到变倍对焦的效果，驱动装置的设置使得无需人为调整变倍对焦，减少人员劳动量，解决了以往工业相机需要人工变倍对焦与不具有照明功能的问题。

(2)本方案，控制面板的设置可以使得使用人员更加简单快捷的操控此装置，以此减少人员所需要操作的步骤，从而提高对此装置的操作效率。

(3)本方案，当需要对观测倍数进行调整时，使用人员控制驱动电机通电工作，驱动电机通电后带动与其固定连接的主动齿轮同步转动，与其相啮合的从动齿轮开始随之转动，这就使得操作筒开始转动，由于镜片滑动连接在安装筒的内壁上，在操作筒转动时与其内壁螺纹连接的螺纹管受限制开始发生移动，从而带动镜片发生移动，这就使得镜片与工业相机之间的距离发生变化，从而达到变倍对焦的效果，驱动装置的设置使得无需人为调整变倍对焦，减少人员劳动量。

(4)本方案，当使用人员想要手动变倍对焦时，使用人员可以通过转动转盘来使得操作筒转动，防滑纹则可以防止使用人员发生手滑。

(5)本方案，当需要对支撑架内底壁上的物品及进行照明时，使用人员控制照明灯通电工作，照明灯通电后产生光亮对物品进行照明，当物品大小不一时，使用人员控制伺服电机通电工作，伺服电机通电后带动与其固定连接的驱动轴同步转动，与驱动轴螺纹连接的浮动板开始发生位移，此时与浮动板固定的穹顶随之位移，从而可以达到对照明灯高度的调整，以此来对物品进行照明，照明装置的设置可以使得工业相机更好的观测物品。

(6)本方案，当浮动板发生移动时，限位杆可以对其起到限制作用，限位杆的设置可以避免浮动板随着驱动轴发生同步转动。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图3为本实用新型的图2中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型的操作筒体力结构示意图。

图中标号说明：

1、支撑架；2、工业相机；3、过渡筒；4、操作筒；5、安装筒；6、螺纹管；7、镜片；8、驱动装置；801、驱动电机；802、主动齿轮；803、从动齿轮；9、照明装置；901、伺服电机；902、驱动轴；903、浮动板；904、穹顶；905、照明灯；10、控制面板；11、转盘；12、限位杆。

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；

请参阅图1～4，本实用新型中，电动变倍对焦相机，包括支撑架1与工业相机2，工业相机2固定安装在支撑架1的顶部，工业相机2的底端贯穿并延伸至支撑架1的内部，支撑架1的内顶壁上固定连接有过渡筒3，过渡筒3的内壁上转动连接有操作筒4，支撑架1的内壁上固定连接有安装筒5，操作筒4转动连接在安装筒5的内壁上，安装筒5的内壁上螺纹连接有螺纹管6，螺纹管6的底端固定连接有镜片7，镜片7滑动连接在安装筒5的内壁上，支撑架1的内壁上设置有驱动装置8与照明装置9，驱动装置8位于照明装置9的顶部。

本实用新型中，工业相机2的CPU采用的是海斯芯片，该芯片可以做到FPGA和ARM的结合，这样可以将算法拆分为实时算法和非实时算法，实时算法用FPGA部分来实现，非实时算法用ARM部分来实现，另外ARM部分可以运行操作系统，所有的软件界面基于操作系统来完成，工业相机2传感器部分采用松下的CMOS芯片，该芯片可以做到高分辨率和高速度，当需要对物品进行观测时，使用人员将物品放置在支撑架1的内底壁上，接着通过工业相机2对物品进行观测，当需要对支撑架1内底壁上的物品及进行照明时，使用人员控制照明装置9通电工作，照明装置9通电后产生光亮对物品进行照明，当物品大小不一时，使用人员控制照明装置9上下浮动直至达到合适位置，以此来对物品进行照明，照明装置9的设置可以使得工业相机2更好的观测物品，当需要对观测倍数进行调整时，使用人员控制驱动装置8通电工作，驱动装置8通电后带动操作筒4开始转动，由于镜片7滑动连接在安装筒5的内壁上，在操作筒4转动时与其内壁螺纹连接的螺纹管6受限制开始发生移动，从而带动镜片7发生移动，这就使得镜片7与工业相机2之间的距离发生变化，从而达到变倍对焦的效果，驱动装置8的设置使得无需人为调整变倍对焦，减少人员劳动量，解决了以往工业相机2需要人工变倍对焦与不具有照明功能的问题，该装置在使用之前需将所有元件回归最初位置，保证控制电机转动到经验值的准确性，配合镜头的资料，填充不同倍率下电机经验值的数据表格，在软件中通过数组来读取，通过读取底层计算的图像清晰度数值来控制电机的转动，读取寄存器中电机转动的信号配合数组中的经验值来控制倍率的变化，在倍率大小的变化过程中，只需要得到最开始的倍率对应的经验值数据，后期电机转动的圈数只需要取两个倍率经验值的差值，这个步骤可以减少变倍过程中的时间达到快速变倍的目的，本相机对话语言支持中英文自选。

请参阅图1与2，其中：工业相机2上固定安装有控制面板10，驱动装置8与照明装置9均与控制面板10之间电性连接。

本实用新型中，控制面板10的设置可以使得使用人员更加简单快捷的操控此装置，以此减少人员所需要操作的步骤，从而提高对此装置的操作效率。

请参阅图2～4，其中：驱动装置8包含有驱动电机801，驱动电机801固定安装在支撑架1的内壁上，驱动电机801与控制面板10之间电性连接，驱动电机801的输出轴上固定连接有主动齿轮802，操作筒4上固定连接有从动齿轮803，从动齿轮803位于主动齿轮802的左侧并与其相啮合。

本实用新型中，当需要对观测倍数进行调整时，使用人员控制驱动电机801通电工作，驱动电机801通电后带动与其固定连接的主动齿轮802同步转动，与其相啮合的从动齿轮803开始随之转动，这就使得操作筒4开始转动，由于镜片7滑动连接在安装筒5的内壁上，在操作筒4转动时与其内壁螺纹连接的螺纹管6受限制开始发生移动，从而带动镜片7发生移动，这就使得镜片7与工业相机2之间的距离发生变化，从而达到变倍对焦的效果，驱动装置8的设置使得无需人为调整变倍对焦，减少人员劳动量。

请参阅图1～4，其中：从动齿轮803上固定连接有转盘11，转盘11上开设有均匀分布的防滑纹。

本实用新型中，当使用人员想要手动变倍对焦时，使用人员可以通过转动转盘11来使得操作筒4转动，防滑纹则可以防止使用人员发生手滑。

请参阅图1与2，其中：照明装置9包含有伺服电机901，伺服电机901的输出轴上固定连接有驱动轴902，驱动轴902的底端转动连接在支撑架1的内底壁上，驱动轴902上螺纹连接有浮动板903，浮动板903的左侧固定连接有穹顶904，穹顶904位于安装筒5的底部，穹顶904的内壁上固定安装有均匀分布的照明灯905，伺服电机901与照明灯905均与控制面板10之间电性连接。

本实用新型中，当需要对支撑架1内底壁上的物品及进行照明时，使用人员控制照明灯905通电工作，照明灯905通电后产生光亮对物品进行照明，当物品大小不一时，使用人员控制伺服电机901通电工作，伺服电机901通电后带动与其固定连接的驱动轴902同步转动，与驱动轴902螺纹连接的浮动板903开始发生位移，此时与浮动板903固定的穹顶904随之位移，从而可以达到对照明灯905高度的调整，以此来对物品进行照明，照明装置9的设置可以使得工业相机2更好的观测物品。

请参阅图2，其中：支撑架1的内底壁上固定连接有限位杆12，限位杆12的顶端贯穿并延伸至浮动板903的顶部。

本实用新型中，当浮动板903发生移动时，限位杆12可以对其起到限制作用，限位杆12的设置可以避免浮动板903随着驱动轴902发生同步转动。

本方案中，驱动电机801与伺服电机901的型号可为110ST-M04030。

工作原理：工业相机2的CPU采用的是海斯芯片，该芯片可以做到FPGA和ARM的结合，这样可以将算法拆分为实时算法和非实时算法，实时算法用FPGA部分来实现，非实时算法用ARM部分来实现，另外ARM部分可以运行操作系统，所有的软件界面基于操作系统来完成，工业相机2传感器部分采用松下的CMOS芯片，该芯片可以做到高分辨率和高速度，当需要对物品进行观测时，使用人员将物品放置在支撑架1的内底壁上，接着通过工业相机2对物品进行观测，当需要对支撑架1内底壁上的物品及进行照明时，使用人员控制照明灯905通电工作，照明灯905通电后产生光亮对物品进行照明，当物品大小不一时，使用人员控制伺服电机901通电工作，伺服电机901通电后带动与其固定连接的驱动轴902同步转动，与驱动轴902螺纹连接的浮动板903开始发生位移，此时与浮动板903固定的穹顶904随之位移，从而可以达到对照明灯905高度的调整，以此来对物品进行照明，照明装置9的设置可以使得工业相机2更好的观测物品，当需要对观测倍数进行调整时，使用人员控制驱动电机801通电工作，驱动电机801通电后带动与其固定连接的主动齿轮802同步转动，与其相啮合的从动齿轮803开始随之转动，这就使得操作筒4开始转动，由于镜片7滑动连接在安装筒5的内壁上，在操作筒4转动时与其内壁螺纹连接的螺纹管6受限制开始发生移动，从而带动镜片7发生移动，这就使得镜片7与工业相机2之间的距离发生变化，从而达到变倍对焦的效果，驱动装置8的设置使得无需人为调整变倍对焦，减少人员劳动量，解决了以往工业相机2需要人工变倍对焦与不具有照明功能的问题，该装置在使用之前需将所有元件回归最初位置，保证控制电机转动到经验值的准确性，配合镜头的资料，填充不同倍率下电机经验值的数据表格，在软件中通过数组来读取，通过读取底层计算的图像清晰度数值来控制电机的转动，读取寄存器中电机转动的信号配合数组中的经验值来控制倍率的变化，在倍率大小的变化过程中，只需要得到最开始的倍率对应的经验值数据，后期电机转动的圈数只需要取两个倍率经验值的差值，这个步骤可以减少变倍过程中的时间达到快速变倍的目的，本相机对话语言支持中英文自选。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.电动变倍对焦相机，包括支撑架(1)与工业相机(2)，所述工业相机(2)固定安装在支撑架(1)的顶部，所述工业相机(2)的底端贯穿并延伸至支撑架(1)的内部，其特征在于：所述支撑架(1)的内顶壁上固定连接有过渡筒(3)，所述过渡筒(3)的内壁上转动连接有操作筒(4)，所述支撑架(1)的内壁上固定连接有安装筒(5)，所述操作筒(4)转动连接在安装筒(5)的内壁上，所述安装筒(5)的内壁上螺纹连接有螺纹管(6)，所述螺纹管(6)的底端固定连接有镜片(7)，所述镜片(7)滑动连接在安装筒(5)的内壁上，所述支撑架(1)的内壁上设置有驱动装置(8)与照明装置(9)，所述驱动装置(8)位于照明装置(9)的顶部。

2.根据权利要求1所述的电动变倍对焦相机，其特征在于：所述工业相机(2)上固定安装有控制面板(10)，所述驱动装置(8)与照明装置(9)均与控制面板(10)之间电性连接。

3.根据权利要求2所述的电动变倍对焦相机，其特征在于：所述驱动装置(8)包含有驱动电机(801)，所述驱动电机(801)固定安装在支撑架(1)的内壁上，所述驱动电机(801)与控制面板(10)之间电性连接，所述驱动电机(801)的输出轴上固定连接有主动齿轮(802)，所述操作筒(4)上固定连接有从动齿轮(803)，所述从动齿轮(803)位于主动齿轮(802)的左侧并与其相啮合。

4.根据权利要求3所述的电动变倍对焦相机，其特征在于：所述从动齿轮(803)上固定连接有转盘(11)，所述转盘(11)上开设有均匀分布的防滑纹。

5.根据权利要求2所述的电动变倍对焦相机，其特征在于：所述照明装置(9)包含有伺服电机(901)，所述伺服电机(901)的输出轴上固定连接有驱动轴(902)，所述驱动轴(902)的底端转动连接在支撑架(1)的内底壁上，所述驱动轴(902)上螺纹连接有浮动板(903)，所述浮动板(903)的左侧固定连接有穹顶(904)，所述穹顶(904)位于安装筒(5)的底部，所述穹顶(904)的内壁上固定安装有均匀分布的照明灯(905)，所述伺服电机(901)与照明灯(905)均与控制面板(10)之间电性连接。

6.根据权利要求5所述的电动变倍对焦相机，其特征在于：所述支撑架(1)的内底壁上固定连接有限位杆(12)，所述限位杆(12)的顶端贯穿并延伸至浮动板(903)的顶部。

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