一种用于机器视觉系统可旋转调节照明角度的环形光源的制作方法

1.本发明涉及机器视觉系统的照明装置领域，更具体地，涉及一种用于机器视觉系统可旋转调节照明角度的环形光源。


背景技术：

2.机器视觉系统就是用光机电装置代替人眼来做测量和判断,通过由相机镜头光源组成的系统将被测目标转换成图像信号，传送给计算机图像处理系统，根据像素等信息，转成数字信号；图像处理系统对信号进行各种运算来获得目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场需要的各种动作。机器视觉的特点是提高生产自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，通常用机器视觉系统来替代人工视觉；用机器视觉系统可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。
3.照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。目前主要使用的结构化的照明的方式，光源直接或间接照射在物体表面上。目前，为了解决机器视觉照明不同场景，不同用途上的需求，机器视觉照明光源可分为不同类型的光源，如：环形光源，条形光源，无阴影光源，背光源，模拟同轴光源，点光源等等。
4.环形光源可直接安装在镜头上，通过光源照射角度以及与待测物体距离合适时，可大大减少阴影、提高对比度，实现大面积荧光照明。环形光源一般是应用在高反光或不平整表面缺陷检测、外壳面板字符检测、封装丝印检测、铝箔包装检测、pcb板基板检测定位等等。
5.现有环形光源照射角度是固定的，为了应对不同角度场景测试，就需要制作不同照射角度环形光源。相同尺寸型号的环形光源由于角度要求不同，这样就需要制作重复类似结构件。不仅增加了制作的成本；同时，更换环形光源及调试设备也需要花费大量是时间。因此，现有的环形光源急需改进。


技术实现要素：

6.为了解决上述现有技术存在的技术问题，本发明提供一种用于机器视觉系统可旋转调节照明角度的环形光源，并具体提供如下技术方案：
7.一种用于机器视觉系统可旋转调节照明角度的环形光源，包括壳体，所述壳体内设有光源组件，所述光源组件限位在所述壳体内，并与所述壳体可旋转限位连接，所述光源组件上方设有联动组件，所述联动组件与所述光源组件同步运动；所述联动组件的上方设有调节组件，所述调节组件用于驱动所述联动组件和所述光源组件运动，所述调节组件与所述壳体可旋转限位连接。
8.进一步地，所述壳体的上端内壁固定设有圆形台阶面，所述圆形台阶面上固定设有导向环，所述导向环上设有多个长条状第一导向孔，所述第一导向孔沿所述导向环的径向阵列分布，所述联动组件与所述第一导向孔滑动限位连接。
9.进一步地，所述调节组件包括旋转环，所述旋转环位于所述导向环的上方，并与所
述导向环可旋转限位连接，所述旋转环上径向设有多个第二导向孔，所述第二导向孔为长条状弧形孔，且所述第二导向孔均沿同一个方向和角度弯曲，所述联动组件与所述第二导向孔滑动限位连接。
10.进一步地，所述光源组件包括灯板，所述灯板的正面设有多个灯珠，所述灯板背面设有固定板，所述固定板上方固定设有导轨，所述导轨与所述联动组件滑动连接，所述固定板的一端固定设有连接耳。
11.进一步地，所述壳体包括中壳和底盖，所述中壳的下端面与所述底盖固定连接，所述底盖的内壁固定设有限位座，所述限位座与所述连接耳通过转轴铰接。
12.进一步地，所述联动组件包括滑块、连接轴和导向轴，所述滑块与所述导轨滑动连接，所述连接轴的一端与所述滑块铰接，另一端穿过所述第一导向孔后与所述导向轴可拆卸连接，所述导向轴的另一端穿过所述第二导向孔后与所述旋转环滑动连接。
13.进一步地，所述连接轴外壁设有限位台阶，所述连接轴上套设有限位弹簧和限位垫片，所述限位弹簧的一端与所述限位台阶抵接，另一端与所述限位垫片抵接，所述限位垫片与所述导向环的下表面抵接；所述导向轴外侧壁设有环形凸台，所述环形凸台的下端面与所述导向环的上表面抵接。
14.进一步地，所述旋转环的上方设有上盖，所述上盖与所述中壳固定连接，所述上盖内壁设有与所述旋转环适配的环形限位槽，所述旋转环的上侧边卡入所述环形限位槽内可旋转限位连接。
15.进一步地，所述调节组件还包括调节环，所述调节环套设在所述上盖外侧，所述调节环的内壁阵列设有调节杆，所述调节杆沿所述调节环的径向分布；所述上盖的外侧壁设有与所述调节杆适配的长条槽孔，所述调节杆的一端与所述调节环固定连接，另一端穿过所述槽孔后与所述旋转环固定连接。
16.进一步地，所述调节环上设有止动螺钉，所述止动螺钉与所述调节环螺纹连接，所述止动螺钉能够穿过所述调节环后与所述上盖的外侧壁抵接。
17.与现有技术相比，本发明通过调节组件驱动联动组件运动，联动组件带动光源组件旋转运动，从而使光源组件的照明角度发生改变。解决了现有的环形光源无法调节照射角度的的技术问题，只需一个环形光源就能满足不同应用场景的使用需求，降低了生产成本，而且能够大幅节约因更换环形光源而浪费的时间，提高生产效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
19.图1是本发明实施例整体结构示意图；
20.图2是图1中a
‑
a剖面图；
21.图3是本发明实施例分解结构示意图；
22.图4是本发明实施例中光源组件与联动组件分解结构示意图；
23.图5是本发明实施例中导向环结构示意图；
24.图6是本发明实施例中旋转环结构示意图。
25.附图标记：1、壳体；11、上盖、12、中壳；13、底盖；14、圆形台阶面；15、环形限位槽；16、限位卡槽；17、长条槽孔；2、光源组件；21、灯板；22、灯珠；23、固定板；24、导轨；25、连接耳；3、电源线；4、联动组件；41、滑块；42、连接轴；43、导向轴；44、螺纹杆；45、限位台阶；46、限位弹簧；47、限位垫片；48、环形凸台；5、导向环；51、第一导向孔；52、环形凸台；6、旋转环；61、第二导向孔；7、调节环；71、调节杆；72、防滑凸起；73、止动螺杆；8、限位座；9、转轴。
具体实施方式
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
27.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.如图1
‑
6所示，一种用于机器视觉系统可旋转调节照明角度的环形光源，包括壳体1，壳体1内设有光源组件2，光源组件2限位在壳体1内，并与壳体1可旋转限位连接，光源组件2是出光设备，用于照明；壳体1上外接有电源线3，电源线3与光源组件2电性连接，用于给光源组件2供电。光源组件2上方设有联动组件4，联动组件4与光源组件2同步运动；联动组件4的上方设有调节组件，调节组件用于驱动联动组件4和光源组件2运动，调节组件与壳体1可旋转限位连接。
30.当需要调节该环形光源的照射角度时，通过操作调节组件驱动联动组件4运动，联动组件4带动光源组件2旋转运动，从而使光源组件2的照明角度发生改变。使得该环形光源能满足不同应用场景的使用需求，而且能够大幅节约因更换环形光源而浪费的时间，提高生产效率。
31.壳体1包括上盖11、中壳12和底盖13，中壳12的下端面与底盖13通过螺丝固定连接，中壳12的上端面通过螺丝与上盖11固定连接。中壳12的上端内壁设有圆形台阶面14，圆形台阶面14上设有导向环5，导向环5通过螺丝与圆形台阶面14固定连接；导向环5呈正圆形环状结构，导向环5上设有多个长条状第一导向孔51，且第一导向孔51沿导向环5的径向阵列分布，联动组件4与第一导向孔51滑动限位连接。导向环5用于对联动组件4的运动进行限位，使联动组件4只能沿第一导向孔51的方向运动。
32.调节组件包括旋转环6和调节环7，旋转环6呈正圆形环状结构，旋转环6位于导向环5的上方。导向环5的上表面设有圆形凸台52，上盖11的内壁设有与旋转环6适配的环形限位槽15，旋转环6套设在导向环5上的圆形凸台52外侧，并与导向环5可旋转限位连接，旋转
环6的上侧边卡入上盖11的环形限位槽15内活动连接，旋转环6与上盖11可旋转限位连接。使得旋转环6能够在导向环5和上盖11之间以旋转环6的圆心为基点自由旋转；且旋转环6在转动时，与上盖11和导向环5的相对位置不会发生改变。
33.旋转环6上沿径向设有多个第二导向孔61，第二导向孔61与第一导向孔51的数量相同，第二导向孔61为长条状弧形孔，而且第二导向孔61均沿同一个方向和角度弯曲，第二导向孔61与联动组件4滑动限位连接。旋转环6用于驱动联动组件4运动，当转动旋转环6时，第二导向孔61的侧边能够推动联动组件4沿第二导向孔61的方向运动，从而带动光源组件2旋转。
34.上盖11的外侧壁设有与调节环7适配的限位卡槽16，调节环7套设在限位卡槽16上，并与上盖11可旋转活动连接。调节环7的内壁设有两个调节杆71，且调节杆71沿调节环7的径向分布，两个调节杆71呈180
°
分布在调节环7的内壁上；在其他实施例中，调节杆71也可以是其他任意数量。上盖11的外侧壁设有与调节杆71适配的长条槽孔17，调节杆71的一端与调节环7固定连接，另一端穿过长条槽孔17后与旋转环6固定连接。调节环7用于驱动旋转环6转动，当需要调节该环形光源的照射角度时，手动转动调节环7，通过调节杆71带动旋转环6旋转，从而使得联动组件4和光源组件2运动。
35.为了增加调节环7的摩擦力，防止转动调节环7时打滑，在调节环7的外侧壁上阵列设有防滑凸起72。
36.调节环7上设有止动螺钉73，止动螺钉73与调节环7螺纹连接，止动螺钉73能够穿过调节环7后与上盖11的外侧壁抵接。当转动调节环7到合适位置时，扭紧止动螺钉73，使止动螺钉73的端面与上盖11的外侧壁抵接，使得调节环7与上盖11的相对位置固定住；能够防止该环形光源工作时，操作员误碰到调节环7而造成测试不准的情况。
37.光源组件2包括多个灯板21，灯板21与第一导向孔51和第二导向孔61的数量相同。灯板21的正面设有多个灯珠22，每个灯珠22均与电源线3电性连接，灯板21背面设有固定板23，固定板23上方固定设有导轨24，导轨24与联动组件4滑动连接，固定板23的一端固定设有连接耳25。底盖13的内壁固定设有限位座8，限位座8阵列分布在底盖13的内壁，并与灯板21的数量相同，限位座8与连接耳25通过转轴9铰接；底盖13与光源组件2铰接，使得光源组件2能够以转轴9为基点旋转，从而达到调节灯板照射角度的目的。
38.联动组件4与第一导向孔51和第二导向孔61的数量相同，联动组件4包括滑块41、连接轴42和导向轴43，滑块41套设在导轨24上并导轨24滑动连接，连接轴42的下端与滑块41铰接，连接轴42的上端端面设有内螺纹孔，导向轴43的下端设有与内螺纹孔适配的螺纹杆44，连接轴42的上端穿过第一导向孔51后与导向轴43螺纹连接，导向轴43的另一端穿过第二导向孔61后与旋转环6滑动连接。在其他实施例中，连接轴42与导向轴43也可以是其他可拆卸的连接方式，可拆卸的连接方式是为了便于组装该环形光源。
39.连接轴42外壁设有限位台阶45，连接轴42上套设有限位弹簧46和限位垫片47，限位弹簧46的一端与限位台阶45抵接，另一端与限位垫片47抵接，限位垫片47与导向环5的下表面抵接；导向轴43外侧壁设有环形凸台48，环形凸台48的下端面与导向环5的上表面抵接。环形凸台48和限位垫片47分别与导向环5的上下表面抵接，使得连接轴42与第一导向孔51的高度位置是相对固定的，同时第二导向孔61与导向轴43的高度位置也是相对固定的。当连接轴42在第一导向孔51内滑动时，连接轴42的下端会推动滑块41在导轨24上滑动，从
而推动光源组件2以转轴9为基点旋转。设置限位弹簧46能够起到缓冲作用，提升该环形光源的使用寿命。
40.当旋转环6转动时，第二导向孔61推动导向轴43在第二导向孔61内滑动，导向轴43带动连接轴42在第一导向孔51的滑动，连接轴42推动滑块41在导轨24上滑动，从而推动光源组件2以转轴9为基点旋转，达到调节灯板照射角度的目的。
41.工作原理：
42.在使用该环形光源调节照射角度时，首先松开止动螺钉73，使调节环7能够自由转动；转动调节环7，调节环7通过调节杆71带动旋转环6转动；旋转环6内的第二导向孔61推动导向轴43在第二导向孔61内滑动；导向轴43带动连接轴42在导向环5上的第一导向孔51内滑动；连接轴42的下端推动滑块41在导轨24上滑动，同时，导轨24带动下方固定板23以转轴9为基点旋转，从而驱动灯板21旋转，完成该环形光源照射角度的调节。
43.调节完成后，扭紧止动螺钉73，使止动螺钉73的端面与上盖11的外侧壁抵接，使得调节环7与上盖11的相对位置固定住，防止该环形光源工作时，操作员误碰到调节环7而造成测试不准的情况。
44.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。