一种基于自适应远心镜头的光学检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及pcb板视觉检测光学系统，特别涉及一种基于自适应远心镜头的光学检测系统。


背景技术：

2.随着pcb板的不断推广和运用，对其缺陷检测的要求也在不断的提高，尤其对于线路在微米级宽度的检测，由于检测精度非常高，相机的视野需要缩小到很小的范围，对于相机接受光线的平行度有很高的要求，此时普通光源照射下图像会有畸变；当相机与检测工件倾斜时，即使光线是平行的，依然会导致图像的畸变。当pcb板的厚度不一样时，由于工件的上表面不在检测相机的景深范围内，一般情况下需要人工重新去调节和对焦，操作繁琐。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种便携式雾化吸入供药器及供药控制系统，所述技术方案如下：
4.本实用新型提供了一种基于自适应远心镜头的光学检测系统，所述光学检测系统包括沿竖直方向由上至下依次设置的相机、远心镜头和照明系统，所述光学检测系统还包括
5.第一竖直移动机构，所述第一竖直移动机构用于带动所述相机沿竖直方向移动；
6.第二竖直移动机构，所述第二竖直移动机构用于带动所述远心镜头沿竖直方向移动；
7.控制器，所述控制器的输入端与所述相机连接，所述控制器的输出端分别与所述第一竖直移动机构、所述第二竖直移动机构连接。
8.进一步地，所述光学检测系统还包括与所述控制器连接的旋转微调组件，所述旋转微调组件用于带动所述相机绕竖直方向旋转微调，或/和，所述旋转微调组件用于带动所述相机绕水平方向旋转微调。
9.进一步地，所述光学检测系统还包括与所述相机联动的第一限位传感器，所述第一限位传感器与所述控制器的输入端连接，所述第一限位传感器的探测方向向下。
10.进一步地，所述光学检测系统还包括与所述远心镜头联动的第二限位传感器，所述第二限位传感器与所述控制器的输入端连接，所述第二限位传感器的探测方向向上或/和向下。
11.进一步地，所述第一竖直移动机构包括第一伺服电机和与所述第一伺服电机配合的第一滚珠丝杠，所述第二竖直移动机构包括第二伺服电机和与所述第二伺服电机配合的第二滚珠丝杠。
12.进一步地，所述光学检测系统还包括水平微调装置，所述水平微调装置用于使得所述相机在水平面上平移。
13.进一步地，所述光学检测系统还包括第三伺服电机和与所述第三伺服电机配合的
导轨，所述第三伺服电机用于控制所述照明系统沿竖直方向移动。
14.进一步地，所述相机安装在相机基板上，所述相机基板上设置有相对于所述相机基板绕竖直方向旋转的相机旋转板，所述相机与所述相机旋转板连接。
15.进一步地，所述第一伺服电机与所述第一滚珠丝杠之间设置有联轴器。
16.进一步地，所述照明系统包括环形光源，所述环形光源与所述远心镜头共轴设置。
17.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：
18.a.相机多自由度调节，能严格保证相机与检测物体之间的垂直关系，降低了加工件的加工要求，便于现场调试；
19.b.通过算法调整相机和远心镜头位置，自动找到焦点，从而使图像为最清晰状态；
20.c.结构紧凑，设计合理。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型实施例提供的光学检测系统的示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的光学检测系统的示意图；
24.图3是本实用新型实施例提供的光学检测系统的示意图。
25.其中，附图标记包括：101
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相机、102
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相机顶部安装板、103
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相机上部安装板、104
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相机侧边安装板、105
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相机旋转板、106
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相机基板、107
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水平微调装置、108
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旋转微调组件、109
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上部限位传感器支架、110
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第一限位传感器、111
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光学系统整体安装板、201
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第一滚珠丝杠、202
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电机安装板、203
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联轴器、204
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第一伺服电机、205
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第一驱动连接件、206
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第一滑块、301
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远心镜头、302
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远心镜头安装板、303
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第二限位传感器、304
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第二滑块、401
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第二伺服电机、402
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伺服电机安装座、403
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第二滚珠丝杠404、
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第二驱动连接件、501
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第三伺服电机、502
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交叉滚子滑轨、503
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连接件、504
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照明系统。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、
方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.本实用新型的一个实施例提供了一种基于自适应远心镜头的光学检测系统，所述光学检测系统包括沿竖直方向由上至下依次设置的相机101、远心镜头301和照明系统504，所述光学检测系统还包括
29.第一竖直移动机构，所述第一竖直移动机构用于带动所述相机沿竖直方向移动；
30.第二竖直移动机构，所述第二竖直移动机构用于带动所述远心镜头沿竖直方向移动；
31.控制器，所述控制器的输入端与所述相机连接，所述控制器的输出端分别与所述第一竖直移动机构、所述第二竖直移动机构连接，所述控制器能够根据相机采集的图像调整所述相机和远心镜头的位置，使得对焦准确。
32.远心镜头的使用，保证了光线能平行进入相机的视野范围内，同时相机、远心镜头和pcb板之间的距离可以自动调节，从而保证了系统能兼容不同厚度的pcb板，进行自行调节适应。
33.在本实用新型的一个优选实施例中，所述光学检测系统还包括与所述控制器连接的旋转微调组件108，所述旋转微调组件用于带动所述相机绕竖直方向旋转微调，或/和，所述旋转微调组件用于带动所述相机绕水平方向旋转微调；当待检测的pcb板因为应力或其它原因而使得表面发生形变、不够平整，或pcb板厚度不一致时，本实施例能够调整所述相机的位置使得所述相机的光轴仍然与pcb板的检测表面垂直。
34.在本实用新型的一个实施例中，所述光学检测系统还包括与所述相机联动的第一限位传感器110，所述第一限位传感器与所述控制器的输入端连接，所述第一限位传感器的探测方向向下，用于检测所述相机到下部机构的距离，当所述第一限位传感器检测到的距离小于预设的阈值时，所述相机不能再继续向下移动。
35.在本实用新型的一个实施例中，所述光学检测系统还包括与所述远心镜头联动的第二限位传感器303，所述第二限位传感器与所述控制器的输入端连接，所述第二限位传感器的探测方向向上或向下，所述第二限位传感器的数量可以为两个，所述两个第二限位传感器的探测方向相反，以便同时检测所述远心镜头距离上部机构和下部机构的距离，当检测到的距离小于预设的阈值时，所述远心镜头不能再向上或向下移动。
36.在本实用新型的一个实施例中，所述第一竖直移动机构包括第一伺服电机204和与所述第一伺服电机配合的第一滚珠丝杠201，所述第二竖直移动机构包括第二伺服电机401和与所述第二伺服电机配合的第二滚珠丝杠403；由于伺服电机具有精密移动的功能，而滚珠丝杠具有高精度、高效率、可逆的特点，本实施例的设置使得所述相机和所述远心镜头的对焦精度很高，适用于高倍数的pcb板光学检测。
37.在本实用新型的一个实施例中，所述光学检测系统还包括水平微调装置107，所述水平微调装置用于使得所述相机在水平面上平移，使得所述相机的光轴与所述远心镜头的光轴共轴，进一步提高对焦的精度。
38.在本实用新型的一个实施例中，所述光学检测系统还包括第三伺服电机501和与所述第三伺服电机配合的导轨，所述第三伺服电机用于控制所述照明系统沿竖直方向移动，以便检测不同厚度的pcb板，所述导轨可以为一般的导轨、丝杠或者交叉滚子滑轨。
39.在本实用新型的一个实施例中，所述相机安装在相机基板106上，所述相机基板上
设置有相对于所述相机基板绕竖直方向旋转的相机旋转板105，所述相机与所述相机旋转板连接，因此所述相机可以仅沿竖直方向移动，可以仅旋转，也可以同时执行上述两种移动方式，自由度很高。
40.在本实用新型的一个实施例中，所述第一伺服电机与所述第一滚珠丝杠之间设置有联轴器203，所述第一伺服电机与所述相机基板连接，联轴器能够纠正偏移、提供缓冲、安全可靠，既使得移动精度更高，又能防止因相机较重而在移动中造成部件的损坏。
41.在本实用新型的一个实施例中，所述照明系统包括模拟环形光源，所述环形光源与所述远心镜头共轴设置，环形光源能提供近似的平形光，平行光的对焦能力更好。本实用新型的照明系统也可以采用其它提供平行光的装置，为了进一步优化对焦效果，也可以采用单色光或单色平行光。
42.下面就本实用新型的一个优选、具体的实施例来综合地进行说明，需要注意的是本具体实施例仅是本实用新型众多实施例中的一个，本实施例中的组合不够成对本实用新型技术方案组合方式的限制：
43.如图1
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图3所示是一种基于自适应远心镜头的光学系统，相机安装组件包括相机101、相机基板106、相机顶部安装板102、相机上部安装板103、相机侧边安装板104、相机旋转板105、水平微调装置107、旋转微调组件108、上部限位传感器支架109、第一限位传感器110、光学系统整体安装板111；相机伺服调节系统包括第一伺服电机204、联轴器203、电机安装板202、第一驱动连接件205、第一滚珠丝杠201、第一滑块206；所述远心镜头安装组件包括远心镜头301、远心镜头安装板302、第二限位传感器303、第二滑块304；所述远心镜头伺服调节组件包括第二伺服电机401、第二滚珠丝杠403、伺服电机安装座402、第二驱动连接件404；所述照明调节组件包括第三伺服电机501、交叉滚子滑轨502、连接件503、照明系统504；各个安装板能够使得保护重要部件；
44.原理概述：本实用新型是为解决高解析度相机容易图像畸变设计的，相机安装在相机旋转板上，通过前侧的旋转微调装置可以绕z轴方向旋转调节，相机顶部安装板前侧有微调机构，可以使相机绕y轴方向旋转，安装基板的两边有调节装置，可以使相机沿y轴方向平移；相机伺服调节系统可以带动相机的整个机构进行上下移动，在相机安装基板的一侧有传感器感应支架，下端有传感器，防止与下部机构碰撞；远心镜头安装于下层的安装板上，与滚珠丝杠通过连接件连接，远心镜头安装板的上下侧各安装一个传感器感应支架，防止远心镜头与下层的照明系统和上层的相机部分碰撞，伺服带动远心镜头可以上下运动；照明伺服调节系统通过交叉滚子轴承与照明系统连接板连接，伺服带动照明系统可以上下运动。
45.该装置具有结构紧凑、自动调节、设计合理等优点，尤其是相机安装调节装置，能多个自由度进行调节，确保最终相机与检测工件之间的垂直关系，远心镜头的使用，保证了光线能平行进入相机的视野范围内，同时相机、远心镜头和工件之间的距离可以通过伺服进行自动调节，从而保证了系统的兼容不同厚度的pcb板，进行自行调节适应。综上所述，本实用新型具有良好的使用效果，值得推广应用。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。