【申请号：201420184575.9；专利权人：苏州博众精工科技有限公司；发明人：吕绍林、杨愉强、吴小平、胡阳军】

摘要：
本实用新型涉及一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，当 X 轴伺服电机驱动时使 X 轴丝杆旋转，可带动 X 轴丝杆螺母安装架沿着 X 轴线性滑轨移动，从而带动 Y 轴丝杆安装板左右移动；所述 Y 轴伺服电机驱动使同步轮 a 在同步带的作用下带动同步轮 b 旋转，带动 Y 轴丝杆旋转，可带动 Y 轴丝杆螺母安装架沿着 Y 轴线性滑轨移动，从而使 CCD 可进行水平位置和垂直位置的调节，本实用新型适用于 CCD 轴向安装空间有限，实现取像自动对焦调焦且取像范围宽的场合，可以减少长跨距取像模组的使用长度，从而降低成本；其在减小安装空间的前提下不缩小调焦对焦行程，从而取得良好的行程空间比，其结构简单，防尘效果好，性价比高，取像更稳定，精度和稳定性较好。

要求：
1 ．一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，其特征在于：它包括丝杆安装板、坦克链支撑饭金、 X 轴伺服电机、 X 轴电机固定座、 X 轴丝杆、 X 轴线性滑轨、 X 轴丝杆螺母安装架、 X 轴丝杆固定座、 X 轴丝杆挡块、 X 轴丝杆支撑座、 X 轴丝杆防护顶板、 X 轴丝杆防护侧板、 XY 连接板、 Y 轴丝杆安装板、 Y 轴电机固定座、 Y 轴伺服电机、同步轮 a 、同步轮 b 、同步轮防护罩、 Y 轴丝杆、 Y 轴丝杆轴承固定座、 Y 轴丝杆轴承支撑座、 Y 轴线性滑轨、 Y 轴丝杆螺母安装架、 CCD 固定座、 CCD 调节板、 cCD 和光源安装饭金；所述丝杆安装板上安装有坦克链支撑饭金、 X 轴电机固定座、 X 轴丝杆固定座、 X 轴线性滑轨、 X 轴丝杆挡块和 X 轴丝杆支撑座，所述坦克链支撑饭金上安装有坦克链；所述 X 轴线性滑轨上安装有 X 轴滑块；所述 X 轴伺服电机安装在 X 轴电机固定座上， X 轴伺服电机的主轴连接着 X 轴丝杆， X 轴丝杆左侧安装在 X 轴丝杆固定座上，右侧通过 X 轴丝杆支撑座支撑连接；所述 X 轴丝杆螺母安装架配合安装在 X 轴丝杆和 X 轴滑块上，且 X 轴丝杆螺母安装架通过 X 轴丝杆挡块限位；所述 X 轴丝杆螺母安装架上安装有 XY 连接板；所述 Y 轴丝杆安装板垂直安装在 XY 连接板上；所述 Y 轴丝杆安装板上安装有 Y 轴电机固定座、 Y 轴丝杆轴承固定座、 Y 轴丝杆轴承支撑座和 Y 轴线性滑轨， Y 轴线性滑轨上安装有 Y 轴滑块；所述 Y 轴伺服电机安装在 Y 轴电机固定座上， Y 轴伺服电机的主轴与同步轮 a 连接在一起；所述 Y 轴丝杆的前端与同步轮 b 连接在一起，同步轮 a 与同步轮 b 通过同步带连接， Y 轴丝杆前部通过 Y 轴丝杆轴承固定座连接， Y 轴丝杆后部通过 Y 轴丝杆轴承支撑座支撑连接， Y 轴丝杆上配合安装有 Y 轴丝杆螺母安装架，且 Y 轴丝杆螺母安装架底部配合安装在 Y 轴滑块上；所述 Y 轴丝杆螺母安装架上安装有 CCD 固定座， CCD 固定座上安装有 CCD 调节板和光源安装饭金， CCD 安装在 CCD 调节板上，光源安装饭金上安装有光源。
2 ．根据权利要求 1 所述的一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，其特征在于：所述 X 轴丝杆固定座和 X 轴丝杆支撑座上部安装有 X 轴丝杆防护顶板， X 轴丝杆固定座和 X 轴丝杆支撑座侧部安装有 X 轴丝杆防护侧板，且 X 轴丝杆防护顶板位于 X 轴丝杆螺母安装架和 XY 连接板之间， X 轴丝杆防护侧板位于 X 轴线性滑轨外侧。
3 ．根据权利要求 1 所述的一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，其特征在于：所述 Y 轴丝杆安装板上还安装有同步轮防护罩，同步轮防护罩位于同步轮 a 与同步轮 b 的上方。
4 ．根据权利要求 1 所述的一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，其特征在于：所述 X 轴丝杆螺母安装架上设有一可安装 X 轴丝杆的通孔，通过 X 轴丝杆螺母可将 X 轴丝杆安装到 X 轴丝杆螺母安装架上，且 X 轴丝杆螺母安装架的左下角设有与 X 轴滑块相对应的 X 轴滑槽。
5 ．根据权利要求 1 所述的一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，其特征在于：所述 Y 轴丝杆螺母安装架上设有一可安装 Y 轴丝杆的通孔，通过 Y 轴丝杆螺母可将 Y 轴丝杆安装到 Y 轴丝杆螺母安装架上，且 Y 轴丝杆螺母安装架的下部设有与 Y 轴滑块相对应的 Y 轴滑槽。
6 ．根据权利要求 1 所述的一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，其特征在于：所述 CCD 调节板上设有两个长槽孔，通过长槽孔并利用螺接的方式可将 CCD 调节板安装到 CCD 固定座上，且 CCD 调节板相对 CCD 固定座的位置可调节，便于调节 CCD 的位置。

技术领域：
本实用新型涉及自动对焦取像装置设备领域，更具体的说是涉及一种在长行程取像时自动根据产品尺寸变焦的装置。

背景技术：
在工业视觉长跨距取像过程中，有时 CCD 轴向安装空间有限，要实现取像自动对焦调焦且取像范围宽时，其 CCD 的安装精度不精准从而影响 CCD 的取像精度，为了减少长跨距取像模组的使用长度，取得良好的行程空间比，保证 CCD 安装精度，就需要一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置。

实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，利用安装空间较小的直线模组实现长行程取像时自动根据产品尺寸变焦，从而实现取像的高效性和及时性。
本实用新型的技术解决措施如下：
一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，它包括丝杆安装板、坦克链支撑饭金、 X 轴伺服电机、 X 轴电机固定座、 X 轴丝杆、 X 轴线性滑轨、 X 轴丝杆螺母安装架、 X 轴丝杆固定座、 X 轴丝杆挡块、 X 轴丝杆支撑座、 X 轴丝杆防护顶板、 X 轴丝杆防护侧板、 XY 连接板、 Y 轴丝杆安装板、 Y 轴电机固定座、 Y 轴伺服电机、同步轮 a 、同步轮 b 、同步轮防护罩、 Y 轴丝杆、 Y 轴丝杆轴承固定座、 Y 轴丝杆轴承支撑座、 Y 轴线性滑轨、 Y 轴丝杆螺母安装架、 CCD 固定座、 CCD 调节板、 CCD 和光源安装饭金，所述丝杆安装板上安装有坦克链支撑饭金、 X 轴电机固定座、 X 轴丝杆固定座、 X 轴线性滑轨、 X 轴丝杆挡块和 X 轴丝杆支撑座，所述坦克链支撑饭金上安装有坦克链；所述 X 轴线性滑轨上安装有 X 轴滑块；所述 X 轴伺服电机安装在 X 轴电机固定座上， X 轴伺服电机的主轴连接着 X 轴丝杆， X 轴丝杆左侧安装在 X 轴丝杆固定座上，右侧通过 X 轴丝杆支撑座支撑连接；所述 X 轴丝杆螺母安装架配合安装在 X 轴丝杆和 X 轴滑块上，且 X 轴丝杆螺母安装架通过 X 轴丝杆挡块限位；所述 X 轴丝杆螺母安装架上安装有 XY 连接板。
所述 Y 轴丝杆安装板垂直安装在 XY 连接板上；所述 Y 轴丝杆安装板上安装有 Y 轴电机固定座、 Y 轴丝杆轴承固定座、 Y 轴丝杆轴承支撑座和 Y 轴线性滑轨， Y 轴线性滑轨上安装有 Y 轴滑块；所述 Y 轴伺服电机安装在 Y 轴电机固定座上， Y 轴伺服电机的主轴与同步轮 a 连接在一起；所述 Y 轴丝杆的前端与同步轮 b 连接在一起，同步轮 a 与同步轮 b 通过同步带连接， Y 轴丝杆前部通过 Y 轴丝杆轴承固定座连接， Y 轴丝杆后部通过 Y 轴丝杆轴承支撑座支撑连接， Y 轴丝杆上配合安装有 Y 轴丝杆螺母安装架，且 Y 轴丝杆螺母安装架底部配合安装在 Y 轴滑块上。
所述 Y 轴丝杆螺母安装架上安装有 CCD 固定座， CCD 固定座上安装有 CCD 调节板和光源安装饭金， CCD 安装在 CCD 调节板上，光源安装饭金上安装有光源。

作为优选，所述 X 轴丝杆固定座和 X 轴丝杆支撑座上部安装有 X 轴丝杆防护顶板， X 轴丝杆固定座和 X 轴丝杆支撑座侧部安装有 X 轴丝杆防护侧板，且 X 轴丝杆防护顶板位于 X 轴丝杆螺母安装架和 XY 连接板之间， X 轴丝杆防护侧板位于 X 轴线性滑轨外侧。
作为优选，所述 Y 轴丝杆安装板上还安装有同步轮防护罩，同步轮防护罩位于同步轮 a 与同步轮 b 的上方。
作为优选，所述 X 轴丝杆螺母安装架上设有一可安装 X 轴丝杆的通孔，通过 X 轴丝杆螺母可将 X 轴丝杆安装到 X 轴丝杆螺母安装架上，且 X 轴丝杆螺母安装架的左下角设有与 X 轴滑块相对应的 X 轴滑槽。
作为优选，所述 Y 轴丝杆螺母安装架上设有一可安装 Y 轴丝杆的通孔，通过 Y 轴丝杆螺母可将 Y 轴丝杆安装到 Y 轴丝杆螺母安装架上，且 Y 轴丝杆螺母安装架的下部设有与 Y 轴滑块相对应的 Y 轴滑槽。
作为优选，所述 CCD 调节板上设有两个长槽孔，通过长槽孔并利用螺接的方式可将 CCD 调节板安装到 CCD 固定座上，且 CCD 调节板相对 CCD 固定座的位置可调节，便于调节 CCD 的位置。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型自动对焦模组的 Y 轴丝杆和 Y 轴伺服马达采用同步轮连接，在减小安装空间的前提下不缩小调焦对焦行程，从而取得良好的行程空间比。
本实用新型采用的模组与市场上卖的成品模组相比具有结构简单，防尘效果好，性价比高。
本实用新型利用安装空间较小的直线模组实现长行程取像时自动根据产品尺寸变焦，从而实现取像的高效性和及时性， X 轴丝杆螺母安装架与 X 轴线性滑轨并行安装，但安装空间较大，精度和稳定性较好； Y 轴丝杆螺母安装架安装在 Y 轴线性滑轨正上方，这种组合方式对 Y 轴丝杆的稳定性较好，能够充分吸取 Y 轴丝杆螺母安装架上的倾覆力矩，因此 ccD 取像采用此种结构取像更稳定，不易有抖动。
本实用新型可以实现高精度、高效率和长行程取像、 CCD 自动对焦调焦和安装空间有限、取像范围宽的的场合。这种机构可以实现 CCD 自动取像的整体稳定性，对工业高效率的产品检测能够发挥一定的作用。安装使用时需注意 X 轴丝杆和 X 轴线性滑轨、 Y 轴丝杆和 Y 轴线性滑轨的安装精度，必要时需要打表调整安装位置以确保 CCD 的取像精度。这种 x 轴丝杆和 x 轴线性滑轨组合、 Y 轴丝杆和 Y 轴线性滑轨组合使结构紧凑，集成性高，节省安装空间，可以减少长跨距取像模组的使用长度，从而降低成本。具有视觉调焦模组安装空间小和调焦范围大的特点，其结构简单，运动精度高，重复定位精度最高可达 0 . 02ITlln 。

附图说明：
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图 1 为本实用新型的结构示意图；

图 2 为本实用新型的分解结构示意图。

具体实施方式：
实施例，见附图 1 和 2 ，一种自动对焦的工业视觉长跨距取像装置，它包括丝杆安装板 1 、坦克链支撑饭金 2 、 X 轴伺服电机 3 、 X 轴电机固定座 4 、 X 轴丝杆 5 、 X 轴线性滑轨 6 、 X 轴丝杆螺母安装架 7 、 X 轴丝杆固定座 8 、 X 轴丝杆挡块 9 、 X 轴丝杆支撑座 10 、 X 轴丝杆防护顶板 11 、 X 轴丝杆防护侧板 12 、 XY 连接板 13 、 Y 轴丝杆安装板 14 、 Y 轴电机固定座 15 、 Y 轴伺服电机 16 、同步轮 a17 、同步轮 b18 、同步轮防护罩 19 、 Y 轴丝杆 20 、 Y 轴丝杆轴承固定座 21 、 Y 轴丝杆轴承支撑座 22 、 Y 轴线性滑轨 23 、 Y 轴丝杆螺母安装架 24 、 CCD 固定座 25 、 CCD 调节板 26 、 CCD27 和光源安装饭金 28 ，所述丝杆安装板上安装有坦克链支撑饭金、 x 轴电机固定座、 X 轴丝杆固定座、 X 轴线性滑轨、 X 轴丝杆挡块和 X 轴丝杆支撑座，所述坦克链支撑饭金上安装有坦克链；所述 X 轴线性滑轨上安装有 X 轴滑块；所述 X 轴伺服电机安装在 X 轴电机固定座上， X 轴伺服电机的主轴连接着 X 轴丝杆， X 轴丝杆左侧安装在 X 轴丝杆固定座上，右侧通过 X 轴丝杆支撑座支撑连接；所述 X 轴丝杆螺母安装架配合安装在 X 轴丝杆和 X 轴滑块上，且 X 轴丝杆螺母安装架通过 X 轴丝杆挡块限位；所述 X 轴丝杆螺母安装架上安装有 XY 连接板。
所述 X 轴丝杆固定座和 X 轴丝杆支撑座上部安装有 X 轴丝杆防护顶板， X 轴丝杆固定座和 X 轴丝杆支撑座侧部安装有 X 轴丝杆防护侧板，且 X 轴丝杆防护顶板位于 X 轴丝杆螺母安装架和 XY 连接板之间， X 轴丝杆防护侧板位于 X 轴线性滑轨外侧， X 轴丝杆防护顶板和 X 轴丝杆防护侧板可保证 X 轴丝杆正常运行，并具有防尘功能。
所述 Y 轴丝杆安装板垂直安装在 XY 连接板上；所述 Y 轴丝杆安装板上安装有 Y 轴电机固定座、 Y 轴丝杆轴承固定座、 Y 轴丝杆轴承支撑座和 Y 轴线性滑轨， Y 轴线性滑轨上安装有 Y 轴滑块；所述 Y 轴伺服电机安装在 Y 轴电机固定座上， Y 轴伺服电机的主轴与同步轮 a 连接在一起；所述 Y 轴丝杆的前端与同步轮 b 连接在一起，同步轮 a 与同步轮 b 通过同步带连接， Y 轴丝杆前部通过 Y 轴丝杆轴承固定座连接， Y 轴丝杆后部通过 Y 轴丝杆轴承支撑座支撑连接， Y 轴丝杆上配合安装有 Y 轴丝杆螺母安装架，且 Y 轴丝杆螺母安装架底部配合安装在 Y 轴滑块上。
所述 Y 轴丝杆安装板上还安装有同步轮防护罩，同步轮防护罩位于同步轮 a 与同步轮 b 的上方，同步轮防护罩可保证同步轮 a 与同步轮 b 正常运行，并可防尘。
所述 X 轴丝杆螺母安装架上设有一可安装 x 轴丝杆的通孔，通过 x 轴丝杆螺母可将 X 轴丝杆安装到 X 轴丝杆螺母安装架上，且 X 轴丝杆螺母安装架的左下角设有与 X 轴滑块相对应的 X 轴滑槽。这种结构可保证安装空间较大，精度和稳定性好。
所述 Y 轴丝杆螺母安装架上设有一可安装 Y 轴丝杆的通孔，通过 Y 轴丝杆螺母可将 Y 轴丝杆安装到 Y 轴丝杆螺母安装架上，且 Y 轴丝杆螺母安装架的下部设有与 Y 轴滑块相对应的 Y 轴滑槽。这种结构可保证 Y 轴丝杆的稳定性较好，能够充分吸取 Y 轴丝杆螺母安装架上的倾覆力矩，因此 CCD 取像更稳定，不易有抖动。
所述 Y 轴丝杆螺母安装架上安装有 CCD 固定座， CCD 固定座上安装有 CCD 调节板和光源安装饭金， CCD 安装在 CCD 调节板上，光源安装饭金上安装有光源。所述 CCD 调节板上设有两个长槽孔，通过长槽孔并利用螺接的方式可将 CCD 调节板安装到 CCD 固定座上，且 CCD 调节板相对 CCD 固定座的位置可调节，便于调节 CCD 的位置。
本实用新型工作原理： X 轴伺服电机驱动时使 X 轴丝杆旋转，可带动 X 轴丝杆螺母安装架沿着 X 轴线性滑轨移动，从而带动 Y 轴丝杆安装板左右移动；所述 Y 轴伺服电机驱动使同步轮 a 在同步带的作用下带动同步轮 b 旋转，带动 Y 轴丝杆旋转，可带动 Y 轴丝杆螺母安装架沿着 Y 轴线性滑轨移动，从而使 CCD 可进行水平位置和垂直位置的调节，本实用新型适用于 CCD 安装空间有限，实现取像自动对焦调焦且取像范围宽的场合，可以减少长跨距取像模组的使用长度，其在减小安装空间的前提下不缩小调焦对焦行程，从而取得良好的行程空间比。
上述实施例是对本实用新型进行的具体描述，只是对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围之内。