CN214954472U - 镜头保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种镜头保护装置，目的在于：相对于现有技术能够更有效地保护镜头免受环境污染并且因而摄像装置能可靠地运行。根据本实用新型，镜头保护装置包括用于封闭摄像装置(1)的保护罩(2)，保护罩底部(12)构造成透明的并且摄像装置的镜头(11)朝向保护罩底部(12)定向，在保护罩(2)上设有进气孔(9)和排气孔(11)，与压缩空气源(8)连接的气体输送管道(6)经由进气孔(9)通入保护罩(2)内部，其中，所述镜头保护装置包括附加罩(19)，附加罩(19)的上端部安装到保护罩(2)的下端部上，并且附加罩(19)的下端部构造成敞开的。

Description

镜头保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种镜头保护装置。

背景技术

工业相机是工业生产中的常见的视觉辅助设备，其通常用于外观检测、二维码识别、尺寸测量、视觉定位、安全监控等。工业相机因其具有扫描速度快、精度高、运行稳定等特点，被广泛地用于监控自动化生产线。

然而，工业生产场所、特别是涂装车间的环境中通常存在大量的粉尘、油污、油漆颗粒等污染物。如果工业相机的镜头遭受灰尘或油漆的污染，该工业相机将不能采集到清晰完整的画面，严重影响工业生产的监控质量。因此，在生产中必须频繁地停机而对工业相机进行定期清洁。

有鉴于此，有必要针对工业相机专门设计一种镜头保护装置，使得保护镜头免受环境污染的干扰。

例如，从CN205920312U中已知一种用于工业相机的防尘装置，该防尘装置包括相机防护罩，在相机防护罩的顶部设有用于固定相机的相机固定螺栓，在相机防护罩的底部设有透明罩板以用于使工业相机处于密封环境中。另外，在相机防护罩的侧壁上还设有微型散热器和排气口，微型散热器为相机防护罩内部通风降温，排气孔穿过相机防护罩起到平衡气压的作用。在该设计方案中，通过封闭的相机防护罩可以使工业相机相对于周围环境隔离，从而保护镜头免受环境污染的干扰。另外，通过设置微型散热器和排气孔，可以确保在工业相机运行期间释放的热量及时排出，以防工业相机由于高温而损坏。尽管该设计方案可以确保工业相机的镜头不被工业环境中的粉尘等污染，但是无法阻止污染物从外侧附着在透明罩板上。当透明罩板蒙尘时，同样会严重影响工业相机的拍摄精度，并且不得不停机对透明罩板进行表面清洁。

实用新型内容

本实用新型的任务在于，提供一种镜头保护装置，其相对于现有技术能够更有效地保护镜头免受环境污染并且因而摄像装置能可靠地运行。

本实用新型的上述任务通过一种镜头保护装置解决，该镜头保护装置包括用于封闭摄像装置的保护罩，保护罩底部构造成透明的并且摄像装置的镜头朝向保护罩底部定向，在保护罩上设有进气孔和排气孔，与压缩空气源连接的气体输送管道经由进气孔通入保护罩内部，另外，所述镜头保护装置包括附加罩，附加罩的上端部安装到保护罩下端部上，并且附加罩的下端部构造成敞开的。

根据本实用新型，通过保护罩可以将摄像装置相对于周围环境隔绝，从而保护摄像装置免受外界环境中的气流、粉尘或干扰光线等的影响。保护罩底部构造成透明的并且摄像装置的镜头朝向保护罩底部定向，由此，尽管存在封闭的保护罩，摄像装置仍可以良好地监控处于保护罩底部方向的被监控对象。进一步地，在保护罩上设有进气孔和排气孔，与压缩空气源连接的气体输送管道经由进气孔通入保护罩内部。当来自压缩空气源的气体进入封闭的保护罩之后，在保护罩内会形成高于环境气压的气压，保护罩内的过压气体通过排气孔流出。通过该流出的气流可以带走在摄像装置运行时产生的热量以防摄像装置温度过高而损坏，同时由于在保护罩内部和周围环境之间的气压差，还可以避免摄像装置工作环境中的污染物质、如灰尘或油漆颗粒等进入保护罩中。另外，根据本实用新型，特别有利的是，所述镜头保护装置包括附加罩，附加罩的上端部安装到保护罩下端部上，并且附加罩的下端部构造成敞开的。通过设置附加罩，可以实现进入附加罩中的污染物绝大部分附着在附加罩的侧壁上而不会达到保护罩底部，由此提高保护罩的透明底部的清洁度并且因而改善了摄像装置的运行可靠性。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述附加罩的下端部与保护罩底部沿着保护罩纵轴线的距离D₃满足：50mm≤D₃≤80mm。在实践中已证明，当距离D₃处于上述范围内时是特别有利的，一方面可以确保进入附加罩中的污染物基本上全部附着在附加罩的侧壁上，另一方面避免了长度过大的附加罩对摄像装置的视野产生不利影响。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述保护罩构造成封闭的柱状壳体，附加罩与保护罩具有相同的或基本上相同的横截面，由此便于附加罩在保护罩上的装配。保护罩的壳体横截面可以构造成圆形的、椭圆形的、矩形的或其它规则或不规则的几何形状。优选地，保护罩的壳体横截面构造成圆形的或椭圆形的。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述摄像装置固定在保护罩的壳体上并且保护罩经由支架组件可移动地支承在一个滑动导轨上。由此，位于保护罩内的摄像装置能跟随被监控的物体运动。当然也可设想，摄像装置和保护罩分别直接固定在支架组件上并且经由支架组件可移动地支承在滑动导轨上。

根据本实用新型的一种扩展方案，在附加罩下方设有一个吹气构件，该吹气构件能与一个压缩空气源连接并且固定支撑在支架组件上，从而在摄像装置经由支架组件在滑动轨道上运动时，吹气构件与保护罩也始终具有不变的相对位置。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述吹气构件具有多个排气口，这些排气口定向成，使得在附加罩下方形成一个垂直于附加罩的纵轴线延伸的气幕。由此，通过气幕阻止周围环境中的污染物靠近保护罩的底部。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述吹气构件与保护罩错开地设置，使得吹气构件不遮挡摄像装置的视野。优选地，吹气构件的排气口与保护罩底部在竖直方向上的距离D₁满足：5mm≤D₁≤20mm，从而由吹气构件形成的气幕紧贴着保护罩底部，这种类型的气幕不仅对保护罩底部产生最佳的防尘效果，还可以附加地对保护罩底部施加清洁作用。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述吹气构件与气体输送管道共用一个压缩空气源，在气体输送管道上设有一个分支构件以用于将气体输送管道分支成通向保护罩的第一支路和通向吹气构件的第二支路。由此可以简化根据本实用新型的镜头保护装置的结构并且降低制造成本。

根据本实用新型的一种扩展方案，在第一支路和第二支路中分别设置一个调节阀。由此，可单独地调节通向保护罩的气流量以及通向吹气构件的气流量。

根据本实用新型的一种扩展方案，在保护罩底部设有多个排气孔，这些排气孔彼此间隔开地布置在保护罩底部的边缘区域。通过将排气孔设置在保护罩的底部并且使其垂直于保护罩底部定向，从保护罩内部向外流动的过压气流也垂直于保护罩底部定向，因而能在很大程度上阻止周围环境中的粉尘颗粒在外侧附着到保护罩底部上。进一步地，通过将排气孔设置在保护罩底部的边缘区域可以避免排气孔对摄像装置的视野产生不利影响。另外，当镜头保护装置具有附加罩时，多个排气孔布置在保护罩底部的设计方案是特别有利的，在该情况下，来自排气孔的气流会附加地阻止进入附加罩的污染物到达保护罩底部，从而显著提高保护罩底部的清洁度。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述。在本实用新型中，相同构件或功能相同的构件具有相同的附图标记，为了简明起见，在附图中仅对部分构件标注了附图标记。

在附图中：

图1示出了根据本实用新型的镜头保护装置的第一实施例的示意图；

图2示出了根据图1的镜头保护装置的保护罩底部的示意图；

图3示出了根据本实用新型的镜头保护装置的第二实施例的示意图；

图4以另外的角度示出了根据图3的镜头保护装置的示意图；并且

图5示出了根据本实用新型的镜头保护装置的第三实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照具体实施例，对本实用新型的构思进一步详细说明。在此要指出的是，这里列举的实施例仅仅用于清楚地阐述本实用新型的构思，而不应理解成对本实用新型的限制。在此，对于在不同实施例中涉及的镜头保护装置的各技术特征可以在本实用新型构思的框架内任意组合或者替换，只要在技术上是可行的。

另外，在本申请中出现的表示相对位置关系的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底”和“侧”等均是针对摄像装置及镜头保护装置的安装状态而言的。

图1示出了根据本实用新型的镜头保护装置的第一实施例的示意图。在此，镜头保护装置包括摄像装置1、尤其是工业相机，该摄像装置例如可用于外观检测、位置识别、尺寸测量和安全监控等。

在摄像装置1外部设有一个保护罩2，该保护罩2例如构造成封闭的柱状壳体，以便将摄像装置1相对于周围环境隔绝并且保护摄像装置1免受外界环境中的气流、粉尘或干扰光线等的影响。在此，保护罩2的壳体横截面可以是圆形的、椭圆形的、矩形的或其它规则或不规则的几何形状。有利的是，保护罩底部12构造成透明的，而保护罩的其余部分由不透明材料构成，从而摄像装置1可以良好地监控位于其下方的被监控对象(在本实施例中为生产线4)的情况并且同时屏蔽周围环境的干扰光线对摄像装置的影响。

摄像装置1经由支架组件3可移动地安装在滑动导轨5上，该滑动导轨固定于建筑物上、例如固定于车间的天花板或墙面上。支架组件3能沿着纵向方向X、即被监控对象的运动方向(在本实施例中为生产线4的运行方向)移动，由此，位于保护罩2内的摄像装置1也能跟随生产线4上的物体沿着纵向方向X运动。优选地，支架组件3也能沿着其它方向、例如正交于纵向方向X的横向方向Y或者竖直方向Z运动。在本实施例中，摄像装置1固定在保护罩2的壳体上，而保护罩2经由支架组件3可移动地支承在滑动导轨5上。当然也可设想，摄像装置1和保护罩2分别直接固定在支架组件3上并且经由支架组件3可移动地支承在滑动导轨5上。为了便于摄像装置1的安装和维护，保护罩2优选具有可打开或可取下的封闭盖。原则上，封闭盖可以设置在保护罩的壳体的任意位置处，只要便于操作人员对摄像装置1进行操作。在图1所示的实施例中，封闭盖设置在保护罩2的底部，在该情况下，封闭盖构成保护罩2的透明的保护罩底部12或者构成保护罩2的透明的保护罩底部12的一部分。

另外，由图1可见，镜头保护装置具有气体输送管道6，在保护罩2上设有进气孔9和排气孔10。气体输送管道6以一个端部连接于压缩空气源8上并且以另一个端部经由进气孔9通入保护罩2内部。在气体输送管道6上还设有控制阀7，以用于控制压缩空气源8的打开和关闭以及调节气体输送管道6的进气量大小。当来自压缩空气源8的气体进入封闭的保护罩2之后，在保护罩2内会形成高于环境气压P₀的第一气压P₁，保护罩2内的过压气体通过排气孔10流出。由于在保护罩内部和周围环境之间的气压差，可以避免摄像装置工作环境中的污染物质、如灰尘或油漆颗粒等进入保护罩2并污染摄像装置1的镜头11。另外，从保护罩内部朝外流动的气流还可以带走在摄像装置1运行时产生的热量以防摄像装置温度过高而损坏。有利的是，第一气压P₁与环境气压P₀具有如下关系：1.1P₀≤P₁≤2P₀。在该情况下，一方面保证保护罩1内部和外部存在的气压差能产生足够强的排出气流，以阻止摄像装置工作环境中的污染物质进入保护罩2中并且同时实现摄像装置1的有效散热，另一方面避免在保护罩内部和外部之间的气压差过大而影响保护罩2的使用寿命。

特别有利的是，排气孔10设置在保护罩2的底部并且向下定向，由此，从保护罩内部向外流动的过压气流也向下定向，并且因而能在很大程度上阻止周围环境中的粉尘颗粒在外侧附着到保护罩底部上。优选地，如图2可见，多个排气孔10、优选至少六个排气孔10彼此间隔开地布置在保护罩底部12的边缘区域。在此，共有八个排气孔10等距地围成一圈并且布置在保护罩底部12的边缘区域。通过提供多个排气孔10，可以实现在整个保护罩底部12上较均匀的排出气流。进一步地，通过将排气孔10设置在保护罩底部12的边缘区域可以避免排气孔10对摄像装置的视野产生不利影响。

图3示出根据本实用新型的镜头保护装置的第二实施例的示意图。为了简化起见，在此仅对与图1的第一实施例的区别进行阐述。与第一实施例的不同之处在于，在图3的第二实施例中在保护罩2下方设有一个吹气构件14，该吹气构件14可与压缩空气源连接8并且固定支撑在支架组件3上，从而在摄像装置1经由支架组件3在滑动轨道5上运动时，吹气构件14与保护罩2也始终具有不变的相对位置。吹气构件14具有一排(例如水平布置的)排气口15，这些排气口这样定向，使得在保护罩2下方形成一个垂直于保护罩纵轴线(即沿着水平方向)延伸的气幕，以阻止周围环境中的污染物靠近保护罩2的底部。在此，吹气构件14并非位于保护罩底部的正下方，而是与保护罩2错开地设置(例如参见图4)，从而避免吹气构件14遮挡摄像装置的视野。优选地，吹气构件14的排气口15与保护罩底部12沿保护罩纵轴线(在此为沿竖直方向Z)的距离D₁满足：5mm≤D₁≤20mm，从而由吹气构件14形成的气幕紧贴着保护罩底部，这样形成的气幕不仅对保护罩底部12产生最佳的防尘效果，还可以对保护罩底部施加附加的清洁作用。有利地，吹气构件14的进气接头连接到气体输送管道6上并且因而吹气构件14与气体输送管道6共用一个压缩空气源8。在该情况下，在气体输送管道6上设有一个分支构件13以用于将气体输送管道6分支成通向保护罩2的第一支路16和通向吹气构件14的第二支路17。优选地，在第一支路16和第二支路17中可分别设置一个调节阀18，以便单独地调节通向保护罩2的气流量以及通向吹气构件14的气流量。

图5示出了本实用新型的镜头保护装置的第三实施例。该第三实施例与图3中的第二实施例的不同之处在于，在保护罩2下方设有一个附加罩19，该附加罩19与保护罩2具有相同或者基本上相同的横截面。附加罩19的上端部(例如借助螺纹连接、粘结、焊接或过盈配合)安装到保护罩的下端部上，附加罩19的下端部构造成敞开的。在该实施例中，吹气构件14设置在附加罩19下方并且能在附加罩19下方形成一个水平延伸的气幕。优选地，吹气构件14的排气口15与附加罩19的下端部的距离D₂满足：5mm≤D₂≤20mm，从而吹气构件14能生成一个紧贴着附加罩下端部的气幕。通过设置附加罩19，可以实现越过气幕的污染物绝大部分附着在附加罩19的侧壁上而不会达到保护罩底部12，由此进一步提高保护罩2的透明底部的清洁度并且因而进一步提高摄像装置1的运行可靠性。在实践中已证明特别有利的是，附加罩19的下端部与保护罩底部12的距离D₃满足：50mm≤D₃≤80mm，特别优选D₃＝65mm。当竖直距离D₃处于上述范围内时，一方面可以确保越过气幕的污染物基本上全部附着在附加罩19的侧壁上，另一方面避免了过长的附加罩对摄像装置的视野产生不利影响。

上述实施例示出或描述了本实用新型的可能的实施方案，其中，在此要注意的是，各单个实施方案相互间的各种不同组合也是可行的。例如，第三实施例中具有附加罩19的镜头保护装置也可同时具有第一实施例中的布置在保护罩底部12的多个排气孔10，在该情况下，来自排气孔10的气流会附加地阻止越过气幕进入附加罩19的污染物到达保护罩底部12，从而显著提高保护罩底部的清洁度。又例如，第三实施例中具有附加罩19的镜头保护装置具有第一实施例中的布置在保护罩底部12的多个排气孔10，但不具有第二实施例中的吹气构件14，在该情况下，即使在附加罩下方未形成气幕，来自排气孔10的气流也足以有效阻止进入到附加罩19的污染物穿过整个附加罩长度到达保护罩底部12。当然也可设想，第三实施例中具有附加罩19的镜头保护装置不具有第一实施例中的布置在保护罩底部12的多个排气孔10，也不具有第二实施例中的吹气构件14，在该情况下，仍可以实现进入附加罩19中的污染物绝大部分附着在附加罩的侧壁上而不会达到保护罩底部12，由此提高保护罩的透明底部的清洁度并且因而改善了摄像装置1的运行可靠性。

另外，在上述实施例中，待被监控的物体位于摄像装置正下方，即摄像装置的镜头朝向正下方定向。当然也可设想，待被监控的物体位于摄像装置的斜下方或者其它方位。在该情况下，由吹气构件形成的气幕是垂直于附加罩的纵轴线延伸的或者说平行于保护罩底部延伸的，并且吹气构件14的排气口15与保护罩底部12的距离D₁、吹气构件14的排气口15与附加罩19的下端部的距离D₂以及附加罩19的下端部与保护罩底部12的距离D₃不是沿竖直方向的距离，而是沿附加罩的纵轴线的距离或者说沿保护罩的纵轴线的距离。

最后要指出的是，为了使本实用新型的镜头保护装置的结构易于理解，在附图中镜头保护装置各组成部分不按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。

附图标记列表

1 摄像装置

2 保护罩

3 支架组件

4 生产线

5 滑动导轨

6 气体输送管道

7 控制阀

8 压缩空气源

9 进气孔

10 排气孔

11 镜头

12 保护罩底部

13 分支构件

14 吹气构件

15 排气口

16 第一支路

17 第二支路

18 调节阀

19 附加罩

X 纵向方向

Y 横向方向

Z 竖直方向

P₀ 环境气压

P₁ 第一气压

D₁ 距离

D₂ 距离

D₃ 距离

Claims (10)

1.镜头保护装置，该镜头保护装置包括用于封闭摄像装置(1)的保护罩(2)，保护罩底部(12)构造成透明的并且摄像装置的镜头(11)朝向保护罩底部(12)定向，在保护罩(2)上设有进气孔(9)和排气孔(10)，与压缩空气源(8)连接的气体输送管道(6)经由进气孔(9)通入保护罩(2)内部，其特征在于，所述镜头保护装置包括附加罩(19)，附加罩(19)的上端部安装到保护罩(2)的下端部上，并且附加罩(19)的下端部构造成敞开的。

2.根据权利要求1所述的镜头保护装置，其特征在于，所述附加罩(19)的下端部与保护罩底部(12)沿保护罩纵轴线的距离D₃满足：50mm≤D₃≤80mm。

3.根据权利要求1所述的镜头保护装置，其特征在于，所述保护罩(2)构造成封闭的柱状壳体，附加罩(19)与保护罩(2)具有相同的横截面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头保护装置，其特征在于，所述摄像装置(1)固定在保护罩(2)的壳体上并且保护罩(2)经由支架组件(3)可移动地支承在一个滑动导轨(5)上。

5.根据权利要求4所述的镜头保护装置，其特征在于，在附加罩(19)下方设有一个吹气构件(14)，该吹气构件(14)能与一个压缩空气源连接并且固定支撑在支架组件(3)上。

6.根据权利要求5所述的镜头保护装置，其特征在于，所述吹气构件(14)具有多个排气口(15)，这些排气口定向成，使得在附加罩(19)下方形成一个垂直于附加罩(19)的纵轴线的气幕。

7.根据权利要求6所述的镜头保护装置，其特征在于，所述吹气构件(14)与保护罩(2)错开地设置，使得吹气构件(14)不遮挡摄像装置(1)的视野。

8.根据权利要求5所述的镜头保护装置，其特征在于，所述吹气构件(14)与气体输送管道(6)共用一个压缩空气源(8)，在气体输送管道(6)上设有一个分支构件(13)以用于将气体输送管道(6)分支成通向保护罩(2)的第一支路(16)和通向吹气构件(14)的第二支路(17)。

9.根据权利要求8所述的镜头保护装置，其特征在于，在所述第一支路(16)和所述第二支路(17)中分别设置一个调节阀。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头保护装置，其特征在于，在保护罩底部(12)上设有多个排气孔(10)，这些排气孔彼此间隔开地布置在保护罩底部(12)的边缘区域。

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