1.本技术涉及光学产品技术领域,更具体地,涉及一种机器视觉设备。
背景技术:
2.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有序的电信号,选择合适的工业相机是机器视觉系统设计中的重要环节。工业相机又称为工业摄像机,相比于传统的民用相机而言,工业相机具有较高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优点。
3.工业相机在调试过程中需要保持画面的水平。现有技术中,在对工业相机进行画面姿态调整时,往往需要松动紧固螺丝;调整完成之后再锁紧紧固螺丝。这样不仅造成调节的过程费时费力,并且调节的角度非常有限。
4.有鉴于此,需要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。
技术实现要素:
5.本技术的一个目的是提供一种机器视觉设备的新技术方案。
6.根据本技术的第一方面,提供了一种机器视觉设备,所述机器视觉设备包括:
7.镜头及成像装置,所述镜头与所述成像装置沿第一方向相对设置;所述第一方向为所述镜头的轴向方向;
8.调焦环,所述调焦环沿第一方向的一端与所述成像装置连接,并且所述调焦环可带动所述成像装置沿第二方向同步旋转,所述第二方向为所述镜头的周向方向;所述调焦环沿第一方向的另一端与所述镜头转动连接;
9.弹性件,所述弹性件设置于所述调焦环沿第一方向的另一端,所述弹性件沿其弹性形变方向的一侧抵接于所述调焦环、另一侧抵接于所述镜头;
10.所述弹性件被配置为:在所述弹性件的弹性力作用下,所述调焦环相对所述镜头固定;在所述调焦环受到外力作用并克服所述弹性件的弹性力的情况下,所述调焦环带动所述成像装置相对所述镜头沿第二方向转动。
11.可选地,所述调焦环沿第一方向的一端与所述成像装置通过螺纹可拆卸连接。
12.可选地,所述调焦环沿第一方向的另一端形成有容纳槽,所述弹性件为弹簧片,所述弹簧片安装于所述容纳槽。
13.可选地,所述镜头包括镜筒,所述镜筒具有与所述调焦环配合的第一端面,所述弹簧片沿其弹性形变方向的一侧抵接于所述容纳槽的底部、另一侧抵接于所述第一端面。
14.可选地,所述调焦环沿第一方向的另一端的端面形成有滑动台,所述滑动台凸出于所述容纳槽设置;
15.所述镜筒在靠近所述第一端面的位置处开设有沿第二方向延伸设置的滑动槽,所述滑动台嵌设于所述滑动槽以使所述调焦环与所述镜头转动连接。
16.可选地,所述镜筒开设有贯通所述第一端面与所述滑动槽的缺口部;
17.所述缺口部被配置为:所述滑动台经由所述缺口部进入所述滑动槽,以使所述调焦环与所述镜头转动连接;或者,所述滑动台经由所述缺口部脱离所述滑动槽,以使所述调焦环与所述镜头彼此分离。
18.可选地,所述机器视觉设备还包括锁定开关,所述锁定开关设置于所述镜头并可相对所述镜头沿第一方向移动;
19.所述锁定开关在与所述缺口部对应的位置处和所述镜筒形成连接;
20.在所述锁定开关沿第一方向移动并且所述锁定开关的一部分在与所述缺口部对应的位置处进入所述滑动槽的情况下,所述锁定开关可与所述滑动台抵接以限制所述滑动台脱离所述滑动槽;
21.在所述锁定开关沿第一方向移动并退出所述滑动槽的情况下,所述滑动台可经由所述缺口部脱离所述滑动槽。
22.可选地,所述镜筒开设有沿第一方向延伸设置的容纳腔,所述容纳腔与所述滑动槽连通,所述容纳腔内设置有可沿第一方向弹性伸缩的弹簧;
23.所述锁定开关包括连接台,所述连接台安装于所述容纳腔并与所述弹簧抵接;
24.在所述弹簧处于自然状态下,所述连接台的一部分位于所述滑动槽。
25.可选地,所述锁定开关还包括与所述连接台固定连接的操作块,所述操作块安装于所述镜筒的表面;
26.所述操作块被配置为在外力作用下带动所述连接台沿第一方向移动。
27.可选地,所述镜头包括镜筒及法兰盘,所述法兰盘围绕所述镜筒固定连接在所述镜筒的外周;所述法兰盘用于与外部设备固定连接。
28.在本技术实施例提供的机器视觉设备中,在调整成像装置相对镜头的角度时,不需要拆卸镜头及成像装置,也不需要进行松动螺丝和锁紧螺丝的步骤,从而提高了调节的效率、节省了操作时间。
29.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述,本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
30.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例,并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
31.图1所示为本技术一种机器视觉设备的整体结构示意图;
32.图2所示为本技术一种机器视觉设备的部分结构示意图;
33.图3所示为本技术一种机器视觉设备中调焦环的结构示意图一;
34.图4所示为本技术一种机器视觉设备中调焦环的结构示意图二;
35.图5所示为本技术一种机器视觉设备中调焦环与弹性件的连接示意图;
36.图6所示为本技术一种机器视觉设备中镜筒的部分结构示意图一;
37.图7所示为本技术一种机器视觉设备中镜筒的部分结构示意图二;
38.图8所示为本技术一种机器视觉设备中锁定开关的结构示意图;
39.图9所示为本技术一种机器视觉设备中锁定开关与镜筒的连接示意图一;
40.图10所示为本技术一种机器视觉设备中锁定开关与镜筒的连接示意图二。
41.附图标记说明:
42.1、镜头;11、镜筒;100、第一端面;101、第一导向面;102、定位槽;110、缺口部;111、滑动槽;112、容纳腔;113、凸台;1130、端面;1131、顶面;12、法兰盘;120、固定孔位;2、成像装置;3、调焦环;300、外螺纹;301、第一防滑纹;30、容纳槽;31、滑动台;4、弹性件;5、锁定开关;51、连接台;511、配合部;512、卡合部;52、操作块;520、第二防滑纹;500、第二导向面;6、弹簧;7、锁紧块。
具体实施方式
43.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
44.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
45.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
46.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
47.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
48.参照图1-图10所示,根据本技术的一个实施例,提供了一种机器视觉设备,所述机器视觉设备包括镜头1及成像装置2,所述镜头1与所述成像装置2沿第一方向相对设置;所述第一方向为所述镜头1的轴向方向;
49.还包括调焦环3及弹性件4,所述调焦环3沿第一方向的一端与所述成像装置2连接,并且所述调焦环3可带动所述成像装置2沿第二方向同步旋转,所述第二方向为所述镜头1的周向方向;所述调焦环3沿第一方向的另一端与所述镜头1转动连接;
50.所述弹性件4设置于所述调焦环3沿第一方向的另一端,所述弹性件4沿其弹性形变方向的一侧抵接于所述调焦环3、另一侧抵接于所述镜头1;
51.所述弹性件4被配置为:在所述弹性件4的弹性力作用下,所述调焦环3相对所述镜头1固定;在所述调焦环3受到外力作用并克服所述弹性件4的弹性力的情况下,所述调焦环3带动所述成像装置2相对所述镜头1沿第二方向转动。
52.在本技术实施例提供的机器视觉设备中,成像装置2例如为工业相机;可选地,可以是基于ccd或cmos芯片的工业相机。
53.该机器视觉设备在工作中,由于弹性件4具有弹性力的作用,其在调焦环3与镜头1之间所提供的弹性力使得调焦环3与镜头1相对固定,从而避免调焦环3带动成像装置2发生不必要的转动。
54.而当需要调整成像装置2相对镜头1的角度时,对调焦环3施加外力,调焦环3在外力的作用下克服弹性件4的弹性力以及调焦环3与镜头1之间的摩擦力,调焦环3即可带动成像装置2相对镜头1转动,从而实现对成像装置2相对镜头1的角度进行调节。
55.综上所述,对于本技术实施例提供的机器视觉设备,在调整成像装置2相对镜头1
的角度时,不需要拆卸镜头1及成像装置2,也不需要进行松动螺丝和锁紧螺丝的步骤,从而提高了调节的效率、节省了操作时间。
56.在一个实施例中,所述调焦环3沿第一方向的一端与所述成像装置2通过螺纹可拆卸连接。
57.在该具体的例子中,例如,参照图3所示,可以在调焦环3沿第一方向的一端设置外螺纹300,同时在成像装置2上设置相匹配的内螺纹,通过外螺纹300与内螺纹的螺纹连接,实现调焦环3与成像装置2的可拆卸连接。
58.当把成像装置2通过螺纹与调焦环3锁紧连接后,成像装置2与调焦环3之间能够同步转动而不会发生相对运动;并且当需要将成像装置2从调焦环3上拆下时,操作也非常方便。
59.参照图4、图5所示,在一个实施例中,所述调焦环3沿第一方向的另一端形成有容纳槽30,所述弹性件4为弹簧片,所述弹簧片安装于所述容纳槽30。
60.在该具体的例子中,调焦环3具有用于安装弹性件4的容纳槽30,例如,弹性件4可以通过螺钉安装在容纳槽30内。这样弹性件4与调焦环3紧密连接,在通过调焦环3调整角度的过程中不会发生弹性件4松脱的情况。并且当需要更换弹性件4时可以很方便地将其从调焦环3的容纳槽30中拆下。
61.参照图2、图6所示,在一个实施例中,所述镜头1包括镜筒11,所述镜筒11具有与所述调焦环3配合的第一端面100,所述弹簧片沿其弹性形变方向的一侧抵接于所述容纳槽30的底部、另一侧抵接于所述第一端面100。
62.进一步地,所述调焦环3沿第一方向的另一端的端面形成有滑动台31,所述滑动台31凸出于所述容纳槽30设置;
63.所述镜筒11在靠近所述第一端面100的位置处开设有沿第二方向延伸设置的滑动槽111,所述滑动台31嵌设于所述滑动槽111以使所述调焦环3与所述镜头1转动连接。
64.在该具体的例子中,在调焦环3与镜头1连接的情况下,弹簧片(弹性件4)夹设在容纳槽30的底部与镜筒11的第一端面100之间;并且,调焦环3的滑动台31嵌设在镜筒11上开设的滑动槽111中。弹簧片的弹力作用使得滑动台31与镜筒11相互挤压,从而使调焦环3相对镜头1固定;在调焦环3受到外力的作用下,滑动台31在滑动槽111内滑动,以对调焦环3带动成像装置2相对镜头1的转动起到导向的作用。
65.参照图6、图7所示,在一个实施例中,所述镜筒11开设有贯通所述第一端面100与所述滑动槽111的缺口部110;
66.所述缺口部110被配置为:所述滑动台31经由所述缺口部110进入所述滑动槽111,以使所述调焦环3与所述镜头1转动连接;或者,所述滑动台31经由所述缺口部110脱离所述滑动槽111,以使所述调焦环3与所述镜头1彼此分离。
67.在该具体的例子中,经由镜头1的镜筒11上开设置的缺口部110将调焦环3的滑动台31推入至滑动槽111内以实现将调焦环3安装到镜头1上;或者,经由缺口部110使滑动台31脱离滑动槽111以实现将调焦环3从镜头1上拆下。
68.在缺口部110以外的区域,滑动台31与滑动槽111相互滑动配合,以实现调焦环3带动成像装置2相对镜头1进行转动。
69.参照图9、图10所示,在一个实施例中,所述机器视觉设备还包括锁定开关5,所述
锁定开关5设置于所述镜头1并可相对所述镜头1沿第一方向移动;
70.所述锁定开关5在与所述缺口部110对应的位置处和所述镜筒11形成连接;
71.在所述锁定开关5沿第一方向移动并且所述锁定开关5的一部分在与所述缺口部110对应的位置处进入所述滑动槽111的情况下,所述锁定开关5可与所述滑动台31抵接以限制所述滑动台31脱离所述滑动槽111;
72.在所述锁定开关5沿第一方向移动并退出所述滑动槽111的情况下,所述滑动台31可经由所述缺口部110脱离所述缺口部110脱离。
73.在该具体的例子中,为了防止调焦环3转动到滑动台31与缺口部110对应的位置处时,调焦环3与镜头1发生不必要的分离,在镜头1上滑动设置有锁定开关5。
74.锁定开关5可以在滑动槽111与缺口部110对应的位置处对调焦环3的滑动台31形成止挡作用。亦即,当不需要调焦环3与镜头1分离时,将锁定开关5沿第一方向靠近调焦环3滑动,使锁定开关5的一部分在与缺口部110对应的位置处进入到滑动槽111内,那么当滑动台31转动到该位置处时被锁定开关5止挡而无法经由缺口部110脱离滑动槽111。
75.在需要使调焦环3与镜头1进行分离时,只需要将锁定开关5沿第一方向远离调焦环3滑动,使锁定开关5退出滑动槽111,这样锁定开关5就无法止挡滑动台31,滑动台31便可以经由缺口部110脱离滑动槽111,从而实现将调焦环3与镜头1进行分离。
76.因此,在锁定开关5对滑动台31形成止挡作用的情况下,操作者在施加外力对调焦环3进行调节时不必担心调焦环3会发生松脱的情况。并且,除了锁定开关5所在的位置对调焦环3形成止挡无法转动,调焦环3在锁定开关5以外的位置处均可在外力作用下自由转动以调整角度,其调节范围大、调节效果好。
77.可以在调焦环3上沿周向设置凸凹结构的第一防滑纹301,以方便操作者对调焦环3进行手持操作。
78.参照图6-图10所示,在一个实施例中,所述镜筒11开设有沿第一方向延伸设置的容纳腔112,所述容纳腔112与所述滑动槽111连通,所述容纳腔112内设置有可沿第一方向弹性伸缩的弹簧6;
79.所述锁定开关5包括连接台51,所述连接台51安装于所述容纳腔112并与所述弹簧6抵接;在所述弹簧6处于自然状态下,所述连接台51的一部分位于所述滑动槽111。
80.在该具体的例子中,在镜筒11上设置凸台113,凸台113的端面1130与缺口部110相对设置,凸台113具有与端面1130相邻设置的顶面1131;容纳腔112开设于凸台113并且贯通至端面1130以及顶面1131。
81.在容纳腔112内设置有弹簧6;锁定开关5的连接台51包括外径较大的配合部511以及外径较小的卡合部512;其中,配合部511位于容纳腔112内,且配合部511远离卡合部512的端面与弹簧6相抵接。在弹簧6处于自然状态下,卡合部512从端面1130处伸出到容纳腔112外并位于滑动台31在滑动槽111的滑动轨迹上,从而对滑动台31形成止挡作用。
82.在初始将调焦环3安装到镜头1上时,使滑动台31对准镜筒11上的缺口部110并按压卡合部512,卡合部512退出滑动槽111并进入容纳腔112,与此同时配合部511按压弹簧6。当滑动台31完全进入滑动槽111时,转动调焦环3直至滑动台31与卡合部512完全脱离,此时在弹簧6的弹性恢复力作用下,卡合部512从容纳腔112内移出并回到滑动槽111中以止挡滑动台31,防止调焦环3在旋转过程中意外脱离镜头1。
83.此外,在端面1130处通过紧固件安装锁紧块7以对锁定开关5进行限位;锁紧块7开设有用于避让连接台51的通孔。
84.镜筒11在与端面1130对应的位置处开设有定位槽102,锁紧块7安装在定位槽102处并通过紧固件抵接在端面1130上;锁紧块7安装好之后不会进入到滑动槽111中,以避免干涉滑动台31在滑动槽111内的滑动。
85.参照图8-图10所示,在一个实施例中,所述锁定开关5还包括与所述连接台51固定连接的操作块52,所述操作块52安装于所述镜筒11的表面;所述操作块52被配置为在外力作用下带动所述连接台51沿第一方向移动。
86.在该具体的例子中,操作块52安装在凸台113的顶面1131处,操作块52用于操作者手持以控制锁定开关5;在操作块52上设置有凸凹结构的第二防滑纹520。当需要拆下调焦环3时,通过操作块52带动连接台51沿第一方向远离调焦环3移动即可。
87.在镜筒11上靠近凸台113的顶面1131处形成有第一导向面101,在连接台51和操作块52之间形成有第二导向面500,第一导向面101与第二导向面500相互配合对锁定开关5沿第一方向的移动起到导向的作用。
88.参照图1所示,在一个实施例中,所述镜头1包括镜筒11及法兰盘12,所述法兰盘12围绕所述镜筒11固定连接在所述镜筒11的外周;所述法兰盘12用于与外部设备固定连接。
89.在该具体的例子中,镜头1可以通过镜筒11上设置的法兰盘12与工装进行固定;例如,在法兰盘12上开设有固定孔位120,通过穿设于固定孔位120的紧固件可以将镜头1与工装进行固定。
90.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本技术的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。