CN217213409U - 一种自动变倍光机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动变倍光机装置，属于视觉检测技术领域，包括基板，该基板上设有视觉拍摄组件和驱动组件，其中视觉拍摄组件包括有相机、镜头和密封罩，密封罩一端连接相机，其另一端连接镜头；驱动组件包括第一驱动机构和第二驱动机构，其中第一驱动机构用于带动相机运动，第二驱动机构用于带动镜头旋转，以实现相机与镜头的后截距与前焦距的调整。本申请中的自动变倍光机装置整体结构设置简单，控制精度高，在实现相机与镜头的后截距与前焦距自动调节的同时还能实现其在左右俯仰角度和前后俯仰角度的调节，有效提高光机装置针对不同产品检测时候其后截距与前焦距的调节效率。

Description

一种自动变倍光机装置

技术领域

本实用新型属于视觉检测技术领域，具体涉及一种自动变倍光机装置。

背景技术

视觉检测就是用机器人代替人眼来做测量和判断，其主要通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变为数字化信息，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

在对产品进行检测的过程中，由于不同产品尺寸以及检测特性等存在各种差异，其对视觉检测设备的相机和镜头等有不同的要求。在实际检测过程中，遇到待检产品变更较为频繁的情况时，为了避免需要不断改变检测仪器的配置，在检测仪器的设计过程中，一般将镜头做成兼容结构，以确保在不拆装镜头时进行调节，以适应不同的检测环境需求。

现有光机装置常用的变倍镜头可调节行程较短，并且通常采用手动调节镜头与相机之间的距离，人工在进行手动变倍时，需要进入到设备内部，其调节方式较为麻烦，并存在损坏设备结构的问题，其镜头调节效率低下。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种自动变倍光机装置，用以解决现有光机装置镜头调节方式繁琐的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种自动变倍光机装置，其包括：

视觉拍摄组件和驱动组件；

所述视觉拍摄组件包括相机、镜头和密封罩；

所述密封罩设于所述相机与所述镜头之间，其一端连接所述相机，其另一端连接所述镜头，以在所述相机与所述镜头之间形成密封光路通道，所述密封罩可沿所述相机与所述镜头设置方向伸缩，且所述密封罩两端始终连接所述相机与所述镜头；

所述驱动组件包括第一驱动机构和第二驱动机构；

所述第一驱动机构与所述相机相连，以带动所述相机沿所述相机与所述镜头设置方向运动；

所述镜头外周套设有齿圈，所述第二驱动机构的转动轴转动啮合所述齿圈，以带动所述镜头旋转。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一驱动机构包括升降电机，所述升降电机的输出轴连接有丝杆，所述丝杆上转动连接有螺母连接块，所述螺母连接块与所述相机固定连接，所述螺母连接块可在所述升降电机转动时沿丝杆轴向运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二驱动机构包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接有第一转动齿轮，所述第一转动齿轮与所述齿圈啮合设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一转动齿轮与所述齿圈之间设有第二转动齿轮，所述第二转动齿轮分别啮合所述第一转动齿轮和所述齿圈，所述第二转动齿轮位置可调，以调整所述第二转动齿轮与所述第一转动齿轮和/或所述齿圈的啮合度。

作为本实用新型的进一步改进，还包括有转动架，所述第二转动齿轮的转动轴连接在所述转动架上，所述转动架上开设有啮合槽，所述第二转动齿轮的转动轴可在所述啮合槽内移动。

作为本实用新型的进一步改进，还包括有基板，所述驱动组件与所述视觉拍摄组件分设于所述基板的两侧；

所述视觉拍摄组件还包括相机固定座，所述相机固定在所述相机固定座上，所述相机固定座滑动设置在所述基板上，所述第一驱动机构与所述相机固定座固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述基板上还设有至少一根滑动导轨，所滑动导轨沿所述相机与镜头布置方向设置，所述相机固定座滑动匹配所述滑动导轨。

作为本实用新型的进一步改进，所述基板背离所述视觉拍摄组件的一侧还设有至少一个支撑板，所述支撑板与所述基板通过加强件连接。

作为本实用新型的进一步改进，还包括有第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构，所述第一调节机构用于所述基板在第一方向上的位置调整，所述第二调节机构用于所述基板在第二方向上的位置调整，所述第三调节机构用于所述基板在第三方向上的位置调整，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两互相垂直。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一调节机构、所述第二调节机构与所述第三调节机构结构相同，所述第一调节机构包括与外部结构件固定连接的调节固定块，所述调节固定块沿第一方向设有调节螺钉，所述调节螺钉螺纹连接在所述调节固定块上，且所述调节螺钉端部抵接所述基板。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

（1）本实用新型的自动变倍光机装置，其通过设置相机、镜头与密封罩结构，并通过第一驱动机构带动相机沿相机与镜头设置方向运动，以调整相机与镜头之间的距离，实现相机与镜头后截距的自动调节；同时通过设置第二驱动机构，利用第二驱动机构带动镜头转动，实现镜头前焦距的自动调节，以此实现相机和镜头的后截距与前焦距的自动调节，实现了该自动变倍光机装置的自动变倍。

（2）本实用新型的自动变倍光机装置，其通过升降电机、丝杆和螺母连接块结构，带动相机沿着相机与镜头设置方向运动，以实现相机与镜头的后截距的精密调节；其通过旋转电机、第一转动齿轮与齿圈的啮合设置，带动镜头转动，以实现镜头前焦距的精密调节。

（3）本实用新型的自动变倍光机装置，其通过在第一转动齿轮与齿圈之间设置第二转动齿轮，通过调整第二转动齿轮的位置，以改变该第二转动齿轮与第一转动齿轮和齿圈之间的啮合度，方便第一转动齿轮带动齿圈转动，便于镜头前焦距的调节。

（4）本实用新型的自动变倍光机装置，其通过在基板上设置第一调节机构、第二调节机构与第三调节机构，以对基板在空间中的位置进行调整，实现该自动变倍光机装置的左右俯仰角度和前后俯仰角度的调节。

附图说明

图1是本实用新型实施例中其中一种自动变倍光机装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中其中一种自动变倍光机装置的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例中自动变倍光机装置的底面结构示意图；

图4是图1中A处放大示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、基板；2、相机；3、镜头；4、密封罩；5、齿圈；6、升降电机；7、丝杆；8、螺母连接块；9、旋转电机；10、第一转动齿轮；11、第二转动齿轮；12、转动架；13、相机固定座；14、滑动导轨；15、支撑板；16、第一调节机构；17、第二调节机构；18、第三调节机构；19、调节固定块；20、调节螺钉；21、联轴器；22、第一固定件；23、第二固定件；24、镜头固定座；25、升降电机座；26、旋转电机座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1~4，本实用新型优选实施例中的自动变倍光机装置包括视觉拍摄组件和驱动组件，其中视觉拍摄组件包括有相机2、镜头3和密封罩4，该密封罩4设于相机2与镜头3之间，相机2与镜头3之间留有一定间距，该密封罩4一端连接相机2，其另一端连接镜头3，以在相机2与镜头3之间形成密封的光路通道，且该密封罩4可伸缩设置，使得相机2与镜头3之间的距离改变时，该密封罩4两端可始终分别连接相机2与镜头3。

进一步地，本申请中的自动变倍光机装置还包括有基板1，基板1作为自动变倍光机装置的承载主体，视觉拍摄组件和驱动组件以及其它配合结构件等均设置在该基板1上。

进一步地，驱动组件包括有第一驱动机构和第二驱动机构，该第一驱动机构设置在基板1上，第一驱动机构与相机2相连，其可带动相机2沿相机2与镜头3设置方向运动，以此调节相机2与镜头3之间的距离，即调节相机2与镜头3的后截距。该第二驱动机构固定设置在基板1上，且镜头3外周套设有齿圈5，第二驱动机构的转动轴转动啮合该齿圈5，以此带动镜头3旋转，即调节相机2与镜头3的前焦距。

进一步地，如图2所示，作为本实用新型的优选实施例，本申请中的第一驱动机构包括有升降电机6，该升降电机6的输出轴连接有丝杆7，该丝杆7转动连接有螺母连接块8，该螺母连接块8与相机2固定连接，该螺母连接块8可在升降电机6转动时沿丝杆7轴向运动。在利用第一驱动机构带动相机2运动时，其通过设置升降电机6，同时通过升降电机6调动丝杆7转动，丝杆7转动时带动螺母连接块8沿丝杆7轴向进行运动，再通过螺母连接块8带动相机2运动，以此实现相机2与镜头3的后截距的精密调节。优选地，此处丝杆7设置方向与相机2和镜头3的布置方向相同，使得螺母连接块8带动相机2沿丝杆7轴向运动时，该相机2也朝向或背离镜头3方向运动。

进一步地，如图3所示，作为本实用新型的优选实施例，本申请中的第二驱动机构包括旋转电机9，该旋转电机9的输出轴连接有第一转动齿轮10，该第一转动齿轮10与齿圈5啮合设置，该旋转电机9通过第一转动齿轮10可带动镜头3旋转，以实现镜头3前焦距的调整。

优选地，该第一转动齿轮10和齿圈5之间还设置有第二转动齿轮11，第二转动齿轮11将第一转动齿轮10与齿圈5隔开，其分别啮合第一转动齿轮10和齿圈5，并且第二转动齿轮11位置可调，通过调整第二转动齿轮11的位置，使得第二转动齿轮11与第一转动齿轮10和/或齿圈5之间的啮合度改变，以便于第一转动齿轮10带动齿圈5转动。在实际设置过程中，如果第一转动齿轮10与齿圈5之间啮合较为紧密，齿圈5转动调节较为困难，且第一转动齿轮10与齿圈5之间啮合较为紧密也容易造成第一转动齿轮10与齿圈5的磨损，因此在第一转动齿轮10与齿圈5之间设置第二转动齿轮11，该第二转动齿轮11设置为位置可调形式，使得第二转动齿轮11与第一转动齿轮10和齿圈5的啮合度可调，以便于对镜头3前焦距的调节并降低对第一转动齿轮10、齿圈5的磨损。

进一步地，作为本实用新型的优选实施例，本申请中对应该第二转动齿轮11设置有转动架12，转动架12整体盖设在基板1上，转动架12与基板1之间预留有第二转动齿轮11放置的空间，第二转动齿轮11的转动轴连接在转动架12上，使得该第二转动齿轮11可正常转动，以带动齿圈5转动。优选地，该转动架12上开设有啮合槽，该第二转动齿轮11的转动轴可在该啮合槽内移动，通过改变第二转动齿轮11的转动轴位置，以实现第二转动齿轮11与第一转动齿轮10和齿圈5的啮合度调节。

优选地，该转动架12上啮合槽的开设方向垂直于第一转动齿轮10与齿圈5的中心连接线，使得第二转动齿轮11沿啮合槽方向移动时，该第二转动齿轮11可同步调整与第一转动齿轮10和齿圈5的啮合程度，同时可避免第二转动齿轮11位置调整时与第一转动齿轮10或齿圈5相抵，造成调节不便的问题。

进一步地，作为本实用新型的优选实施例，本申请中的驱动组件与视觉拍摄组件分设在基板1的两侧。具体地，该视觉拍摄组件还包括有相机固定座13，相机2固定设置在相机固定座13上，并且相机固定座13滑动设置在基板1上，第一驱动机构的螺母连接块8与该相机固定座13固定连接，通过螺母连接块8带动该相机2移动。进一步地，由于相机2与第一驱动机构分设在基板1的两侧，在该基板1上还开设有供螺母连接块8穿过的通孔，该螺母连接块8整体呈块状结构，其一端套设在丝杆7上，其另一端穿过通孔并与相机固定座13相连。同时通孔可抵接螺母连接块8的侧壁，使得升降电机6带动丝杆7转动时，螺母连接块8两侧抵接通孔，其可沿丝杆7的轴向移动。

优选地，上述升降电机6与旋转电机9优选为升降伺服电机与转动伺服电机，其具备更佳的控制性能，实现相机2与镜头3的后截距和前焦距等的精密控制。

进一步优选地，该升降电机6与丝杆7之间设有联轴器21，联轴器21用于升降电机6与丝杆7之间的传动，其可避免丝杆7承受过大载荷而受损的问题。同时该丝杆7的两端分别套设第一固定件22与第二固定件23，第一固定件22与第二固定件23分别与丝杆7通过滚珠轴承进行转动连接，第一固定件22与第二固定件23分别用于固定丝杆7，避免升降电机6带动丝杆7转动时，该丝杆7出现晃动问题。

进一步优选地，该基板1上还设置有至少一根滑动导轨14，该滑动导轨14的设置方向与相机2和镜头3的布置方向相同，该相机固定座13滑动匹配在滑动导轨14上，滑动导轨14可使得螺母连接块8带动相机固定座13运动时，该相机固定座13滑动调节更为顺畅，提高相机2与镜头3的后截距的调节精度。优选地，该基板1上设置有两根滑动导轨14，两滑动导轨14分别匹配在相机固定座13的两侧，使得相机固定座13移动更为稳定。

进一步优选地，该基板1背离视觉拍摄组件的一侧还设有至少一个支撑板15，该支撑板15与基板1通过加强件进行连接。支撑板15可以加强基板1在相机2运动方向上的刚性，避免基板1使用过程中出现弯曲问题。

进一步优选地，本申请中的自动变倍光机装置还包括有第一调节机构16、第二调节机构17和第三调节机构18；其中，第一调节机构16用于基板1在第一方向上的位置调整，第二调节机构17用于基板1在第二方向上的位置调整，第三调节机构18用于基板1在第三方向上的位置调整，三个调节方向两两互相垂直，通过三个调节机构可以实现基板1在三维空间内的位置调整，以此带动整个自动变倍光机装置在左右俯仰角度和前后俯仰角度的调节。具体地，在通过将基板1的其中一个方向上的位置固定时，通过调节另外两个方向的位置，即可实现垂直于该方向平面上的移动和旋转等，以实现其在左右俯仰角度和前后俯仰角度的调节。

进一步地，如图4所示，上述第一调节机构16、第二调节机构17与第三调节机构18的结构相同，以第二调节机构17为例，其包括有与外部结构件相连的调节固定块19，在该调节固定块19上设有调节螺钉20，调节螺钉20的设置方向与第二方向平行，且调节螺钉20的端部抵接在基板1上，通过调整调节螺钉20的位置，使得调节螺钉20抵紧基板1并带动其在第二方向上进行位移。

进一步地，上述第一调节机构16、第二调节机构17和第三调节机构18分别设置在与基板1固定相连的其他结构上，如第一调节机构16设置在支撑板15上，第一调节机构16通过带动支撑板15运动实现对基板1位置的调节；第二调节机构17设置在与基板1平行设置的另一板状结构上，其同样可带动基板1在第二方向上的调节；第三调节机构18设置在相机固定座13上，由于对基板1调节的主要目的是带动相机2和/或镜头3移动或摆动，因此该第三调节机构18直接设置在相机固定座13上，以带动相机固定座13在第三方向上进行调节。

优选地，本申请针对镜头3同样设置镜头固定座24，镜头固定座24与相机固定座13平行设置，其固定连接在基板1上，以用于承接密封罩4端部，并确保镜头3的稳定安装连接和转动调节前焦距。

优选地，本申请针对升降电机6和旋转电机9分别设置升降电机座25与旋转电机座26，升降电机座25与旋转电机座26分别固定在基板1上，其有利于升降电机6与旋转电机9的放置和稳定工作，确保二者输出轴的稳定转动。

本实用新型中的自动变倍光机装置，其分别在基板1上设置升降电机6与旋转电机9分别带动相机2升降以及镜头3旋转，以此实现了对相机2和镜头3的后截距与前焦距的自动调节，其整体结构设置简单，控制精度高，且能通过调节螺钉20带动整个自动变倍光机装置在左右俯仰角度和前后俯仰角度等的调节，能够适应光机装置在大多环境下的位置矫正工作，有效提高光机装置针对不同产品检测时其后截距与前焦距的调节效率。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动变倍光机装置，其特征在于，包括：视觉拍摄组件和驱动组件；

所述视觉拍摄组件包括相机、镜头和密封罩；

所述密封罩设于所述相机与所述镜头之间，其一端连接所述相机，其另一端连接所述镜头，以在所述相机与所述镜头之间形成密封光路通道，所述密封罩可沿所述相机与所述镜头设置方向伸缩，且所述密封罩两端始终连接所述相机与所述镜头；

所述驱动组件包括第一驱动机构和第二驱动机构；

所述第一驱动机构与所述相机相连，以带动所述相机沿所述相机与所述镜头设置方向运动；

所述镜头外周套设有齿圈，所述第二驱动机构的转动轴转动啮合所述齿圈，以带动所述镜头旋转。

2.根据权利要求1所述的自动变倍光机装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括升降电机，所述升降电机的输出轴连接有丝杆，所述丝杆上转动连接有螺母连接块，所述螺母连接块与所述相机固定连接，所述螺母连接块可在所述升降电机转动时沿丝杆轴向运动。

3.根据权利要求1所述的自动变倍光机装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接有第一转动齿轮，所述第一转动齿轮与所述齿圈啮合设置。

4.根据权利要求3所述的自动变倍光机装置，其特征在于，所述第一转动齿轮与所述齿圈之间设有第二转动齿轮，所述第二转动齿轮分别啮合所述第一转动齿轮和所述齿圈，所述第二转动齿轮位置可调，以调整所述第二转动齿轮与所述第一转动齿轮和/或所述齿圈的啮合度。

5.根据权利要求4所述的自动变倍光机装置，其特征在于，还包括有转动架，所述第二转动齿轮的转动轴连接在所述转动架上，所述转动架上开设有啮合槽，所述第二转动齿轮的转动轴可在所述啮合槽内移动。

6.根据权利要求1~5任一项中所述的自动变倍光机装置，其特征在于，还包括有基板，所述驱动组件与所述视觉拍摄组件分设于所述基板的两侧；

所述视觉拍摄组件还包括相机固定座，所述相机固定在所述相机固定座上，所述相机固定座滑动设置在所述基板上，所述第一驱动机构与所述相机固定座相连。

7.根据权利要求6所述的自动变倍光机装置，其特征在于，所述基板上还设有至少一根滑动导轨，所滑动导轨沿所述相机与镜头布置方向设置，所述相机固定座滑动匹配所述滑动导轨。

8.根据权利要求6所述的自动变倍光机装置，其特征在于，所述基板背离所述视觉拍摄组件的一侧还设有至少一个支撑板，所述支撑板与所述基板通过加强件连接。

9.根据权利要求6所述的自动变倍光机装置，其特征在于，还包括有第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构，所述第一调节机构用于所述基板在第一方向上的位置调整，所述第二调节机构用于所述基板在第二方向上的位置调整，所述第三调节机构用于所述基板在第三方向上的位置调整，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两互相垂直。

10.根据权利要求9所述的自动变倍光机装置，其特征在于，所述第一调节机构、所述第二调节机构与所述第三调节机构结构相同，所述第一调节机构包括与外部结构件固定连接的调节固定块，所述调节固定块沿第一方向设有调节螺钉，所述调节螺钉螺纹连接在所述调节固定块上，且所述调节螺钉端部抵接所述基板。

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