视觉传感器电动防尘装置的制作方法

本技术涉及防护设备域，特别涉及一种视觉传感器电动防尘装置。

背景技术：

1、视觉传感器作为基础的输入设备已经被广泛应用与工业化生产中。在自动焊接领域，需要使用视觉传感器来准确识别工件以及目标焊缝处的状态。而由于视觉传感器属于精密设备，传感器的防尘至关重要。焊接现场环境普遍恶劣，焊接过程中会产生大量的飞屑，飞屑不可避免的会飞溅到视觉传感器的光路窗口上，而在非焊接作业过程中，空气中漂浮有大量的尘埃，浮尘也会在附着在视觉传感器，甚至通过光路窗口进入到传感器内部，从而影响到视觉传感器捕获的画面，导致最终的识别结果出现偏差。

2、现有申请号为cn201920736986.7的中国实用新型，该实用新型公开了一种传感器防尘盖，固定于传感器外壳，用于保护传感器的采集端，包括盖体、气缸、气缸座、电磁阀和控制器，气缸的活塞杆与盖体铰接，气缸本体通过气缸座固定在传感器壳体上；电磁阀与控制器电连接，通过控制电磁阀的开闭，调节气缸的活塞杆伸缩，从而带动盖体活动。

3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于翻盖转动需要一定的空间，同时也占用视觉传感器图像采集光路上的空间，再者对传感器的观测距离也有限制性要求。上述现有技术采用气缸传动来实现防尘盖的开闭，气缸运作的速度不易调节，翻盖开启闭合速度快，会对传感器造成冲击，减少传感器的使用年限，还会影响传感器的安装稳定性，进而影响传感器工作。

4、另一方面，翻盖转动需要有固定的铰链支撑点，为了适配视觉传感器，往往将铰链连接结构直接与视觉传感器的外壳固定连接，导致防尘装置与视觉传感器之间的拆卸较为不变。同时上述的技术方案中使用了气缸，气缸也需要较大的安装位置，从而无法实现视觉传感器与防尘装置的模块化适配方案。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种的模块化设计，体积小、传动方式合理、可替换部件的视觉传感器电动防尘装置。

2、为了到达上述目的，本实用新型设计的视觉传感器电动防尘装置，包括外壳，所述外壳为矩形柱体设置，正面、背面均开设有通光窗口，外壳内部装配有防尘柱，所述防尘柱中间开设通光孔，所述防尘柱通过转动连接结构固定在外壳内。这种结构的特点是防尘柱能旋转，当防尘柱旋转到其上的通光孔与通光窗口正对时时，防尘柱为开启状态，视觉传感器正常捕获图像，而当防尘柱旋转使得通光孔错位时，防尘柱关闭，阻挡外部的浮尘进入到镜头上。同时由于通光窗口与通光孔之间形成的光路较长，在防尘柱开启的状态下也能阻挡大量侧向及正面飞屑。

3、为了更大的进光量，防尘柱上下两端设有连接轴孔，当防尘柱转动到通光孔与通孔窗口相连通时，通光孔底部远离传感器的为一侧为向外倾斜的坡面。底部的坡面能一定程度上增加进光量，当防尘柱开启时，光路可以穿过矩形通口进入传感器，而一般情况下视觉传感器为竖向倾斜布置，飞屑并不易穿过光路，因此这种结构能在不影响防尘防飞屑的效果下，提高视觉传感器的图像捕捉效果。

4、为了自动化的控制电动防尘装置，所述外壳上设有控制模块，所述控制模块由电路模块与驱动模块组成。电路模块可以控制驱动模块并检测防尘柱旋转是否到位，驱动模块接受指令控制防尘柱旋转。

5、为了更好的驱动防尘柱，所述驱动模块装配在外壳底部，驱动模块包括：转动驱动轴、第一传动齿轮、第二传动齿轮和输出齿轮和模块壳体，驱动模块由电机提供驱动力，所述转动驱动轴一端与防尘柱底部的连接轴孔传动配合，转动驱动轴的另一端与输出齿轮传动连接，所述第一传动齿轮设置在电机的输出轴上，第一传动齿轮、第二传动齿轮和输出齿轮互相啮合。这种结构的特点是利用电机与齿轮传动避免了用气缸传动导致的翻盖开启闭合速度快，且为后续的精确控制防尘柱的旋转角度预留了设计空间。同时采用齿轮传动，整体结构较为紧凑，有效控制了整个防尘装置的体积。

6、为了有效控制防尘柱旋转，将其限制在工作角度内°，所述模块壳体上设有限位柱，所述限位柱在模块壳体装配齿轮的一侧部分凸出，输出齿轮轮体上有限位槽，限位柱凸出部分置于限位槽内。限位柱与限位槽配合可以使防尘柱旋转角度限位为90°，并和电路模块的转动电路设置组成了双重限位保险。

7、为了更便捷的装配在传感器上，所述外壳背面设有快装槽，所述快装槽为向内凹陷设置，在快装槽之间设有定位顶丝。快装槽与传感器上的槽口匹配，当快装槽时滑入槽口时，定位顶丝会弹出卡住电动防尘装置，利用快装槽和定位顶丝能让电动防尘装置的装卸更为简单。

8、为了进一步的保护视觉传感器，所述外壳在靠近两侧快装槽之间设有防尘镜片装配槽，所述防尘镜片装配槽内设有磁吸定位点，防尘镜片装配槽一侧设有防尘镜片拆卸槽口，在防尘镜片装配槽内磁吸有防尘镜片。通过设置可拆卸的防尘镜片，能进一步降低防尘装置的使用成本，而矩形防尘镜片拆卸槽口和永磁铁的设置能方便的实现防尘镜片的快速装卸。

9、为了实现防尘、快速装配效果，所述防尘镜片上设有永磁铁，防尘镜片通过永磁铁吸附在外壳背面的磁吸定位点上。防尘镜片能遮挡浮尘和飞屑，其左右两侧的永磁铁能吸附在外壳的磁吸定位点上，能同时实现防尘镜片安装时的定位功能以及安装完成后的固定功能。

10、本实用新型与现有技术相比，选择了电机旋转防尘柱并配合防尘镜片来达到防尘的目的，既避免了气缸驱动产生的冲击力对传感器造成的损伤，降低了传感器的观测距离的要求，并且防尘柱和防尘镜片的双层防尘设置，能有效阻挡浮尘与飞屑，当防尘镜片污染严重无法使用时，也可快速更换，综上所述，本实用新型结构设计合理，装配便捷。

技术特征：

1.一种视觉传感器电动防尘装置，包括外壳(1)，所述外壳(1)为矩形柱体设置，正面、背面均开设有通光窗口(8)，其特征在于：外壳(1)内部装配有防尘柱(2)，所述防尘柱(2)中间开设通光孔(20)，所述防尘柱(2)通过转动连接结构固定在外壳(1)内。

2.根据权利要求1所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述防尘柱(2)上下两端设有连接轴孔(7)，当防尘柱(2)转动到通光孔(20)与通孔窗口(8)相连通时，通光孔(20)底部远离传感器的为一侧为向外倾斜的坡面(21)。

3.根据权利要求2所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述外壳(1)上设有控制模块(4)，所述控制模块(4)由电路模块(14)与驱动模块(15)组成。

4.根据权利要求3所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述驱动模块(15)装配在外壳(1)一侧底部，驱动模块(15)包括：转动驱动轴(6)、第一传动齿轮(16)、第二传动齿轮(17)、输出齿轮(18)和模块壳体(23)，驱动模块(15)由电机提供驱动力，所述转动驱动轴(6)一端与防尘柱(2)传动配合，转动驱动轴(6)的另一端与输出齿轮(18)传动连接，所述第一传动齿轮(16)设置在电机的输出轴上，第一传动齿轮(16)、第二传动齿轮(17)和输出齿轮(18)互相啮合。

5.根据权利要求4所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述模块壳体(23)上设有限位柱(19)，所述限位柱(19)向模块壳体(23)装配齿轮的一侧凸出，输出齿轮(18)轮体上有限位槽(5)，限位柱(19)凸出部分置于限位槽(5)内。

6.根据权利要求1-5任意一条所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述外壳(1)背面设有相对设置的快装槽(9)，所述快装槽(9)为内凹陷设置，在两快装槽(9)之间设有定位顶丝(12)。

7.根据权利要求6所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述外壳(1)在两快装槽(9)之间设有防尘镜片装配槽(22)，所述防尘镜片装配槽(22)内设有磁吸定位点(10)，防尘镜片装配槽(22)一侧设有与其连通的防尘镜片拆卸槽口(13)，在防尘镜片装配槽(22)内磁吸有防尘镜片(3)。

8.根据权利要求7所述的视觉传感器电动防尘装置，其特征是所述防尘镜片(3)上设有永磁铁(11)，防尘镜片(3)通过永磁铁(11)吸附在外壳(1)背面的磁吸定位点(10)上。

技术总结
本技术公开了视觉传感器电动防尘装置，包括外壳，所述外壳为矩形柱体设置，正面背面均开设有通光窗口，外壳1内部装配有防尘柱，所述防尘柱中间开设通光孔，所述防尘柱通过转动连接结构固定在外壳内。这种结构的特点是防尘柱能旋转，当防尘柱旋转角度为0°时，防尘柱为开启状态，此时是焊接时防尘状态，而当旋转角度为90°时，防尘柱闭合，防尘柱在闭合或开启状态时，均能阻挡浮尘与飞屑。

技术研发人员：王一刚,吕隆斐,余舫,顾卓杰,陈杰,刘思彤
受保护的技术使用者：宁波易焊智能科技有限公司
技术研发日：20230509
技术公布日：2024/1/15