一种工业摄像头自动除尘装置的制作方法

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种工业摄像头自动除尘装置。

背景技术：

近十几年来，机器视觉技术被应用于越来越多的场合，尤其是恶劣或危险的场合中。机器视觉技术能够代替人完成检测、识别、测量等传统上需要经验和主观判断的工作，并表现出优越的性能。安全高效的煤炭生产一直是煤炭行业追求的目标，煤矿综采工作面的无人化开采是未来煤矿开采发展的必然趋势，机器视觉技术无疑将在其中扮演不可替代的角色。摄像头是机器视觉技术中必不可少的部件之一，但是由于煤矿综采工作面的粉尘大，粉尘易附着在摄像头上，使得摄像头拍摄的视频不清晰，这一问题严重阻碍了机器视觉技术在煤矿综采过程中的应用。如今，在运用了机器视觉技术的煤矿开采现场，需要安排专门的煤矿工人去定时的用抹布擦去附着在摄像头上的灰尘和小液滴等杂物，以保证摄像头能够拍摄出清晰的视频，如此一来，便增加了煤矿工人的劳动强度。有一些学者试图寻找一种特殊的透明材料作为镜头，这种材料“百毒不侵”，空气中的灰尘、小液滴等杂物附着在上面后会自动掉落，但至今为止，这种特殊的材料仍未被找到。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种工业摄像头自动除尘装置。该装置结构简单，设计新颖合理，通过设置透明带、传动机构和刮板组件，不仅能够保护摄像头，并且能够保证位于摄像头镜头前的透明带始终干净无污，保证摄像头能够持续拍摄出清晰的视频，有效解决了由于粉尘易附着在摄像头上造成视频拍摄不清晰这一世界性难题，大大减少了煤矿工人的劳动强度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：包括箱体、透明带和摄像头，以及用于带动透明带运行的传动机构；所述箱体的一端敞开，所述摄像头的镜头对准箱体敞开的一端，所述传动机构包括平行设置的主动轴和从动轴，所述从动轴的数量为三根，所述主动轴和从动轴均安装于箱体内，且主动轴和从动轴的轴向与箱体敞开一端的端面平行，所述透明带首尾相接套装于主动轴和从动轴上，所述摄像头设置于透明带内侧，所述箱体内设置有用于为主动轴转动提供动力的动力系统，箱体敞开的一端设置有用于刮除透明带上的附着物的刮板组件。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述主动轴和三根从动轴呈矩形分布。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述动力系统包括安装于箱体上的电机，套装在电机的输出轴上的小齿轮，和与小齿轮相啮合的大齿轮，所述大齿轮套装在主动轴上，大齿轮上设置有用于将大齿轮紧固于主动轴上的紧定螺钉，所述小齿轮与电机的轴之间设有键。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述主动轴的两端和从动轴的两端均套装有轴承，所述轴承的外侧设置有轴承端盖，所述轴承端盖通过螺钉安装于箱体上，所述箱体的侧面开设有通孔，所述通孔内设置有带孔的塞子。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述箱体包括呈U形的箱体本体和安装于箱体本体上方的盖板，所述箱体本体包括底板和设置于底板两侧的两个侧板，所述主动轴和从动轴均转动安装于箱体本体的两个侧板之间，两个侧板之间安装有用于绷紧透明带的张紧机构，所述箱体本体的前端敞开，箱体本体的后端安装有后板。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述张紧机构包括支架和安装于后板上的用于调整张紧机构张紧程度的调整螺柱，所述支架通过销钉转动安装于两个侧板之间，所述支架和调整螺柱之间设置有弹簧，所述弹簧的一端固定安装于调整螺柱上，弹簧的另一端固定安装于支架的上端，所述支架的下端安装有张紧滚筒，所述张紧滚筒与透明带相接触。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述销钉上且位于支架与侧板之间套装有轴套，所述销钉的头部穿出侧板的部位设置有外螺纹，销钉的头部套装有垫片和与所述外螺纹相配合的螺母，所述支架的下端安装有光轴，所述光轴通过紧定螺钉紧固于支架上，所述张紧滚筒通过设置于张紧滚筒两端的法兰轴承转动安装于光轴上，所述光轴上且位于法兰轴承的外侧套装有套筒，所述调整螺柱穿出后板的一端套装有调整螺母，所述后板上安装有止动螺钉，所述调整螺柱上设置有可供止动螺钉插入的槽口。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述刮板组件包括上刮板，所述上刮板的两侧对称设置有侧刮板，上刮板的下方设置有下刮板，所述上刮板固定安装于盖板的端部，侧刮板固定安装于侧板的端部，下刮板固定安装于底板的端部，所述上刮板、侧刮板和下刮板均与透明带接触，上刮板、侧刮板和下刮板围成中空的摄像区，所述摄像头的镜头对准所述摄像区。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述上刮板与透明带接触的部位、侧刮板与透明带接触的部位和下刮板与透明带接触的部位均为橡胶材质，所述下刮板与透明带的接触面为弧面，所述弧面的形状与从动轴和透明带的接触面的形状相配合。

上述的一种工业摄像头自动除尘装置，其特征在于：所述箱体本体的两个侧板之间且位于透明带的内侧安装有支撑板，所述摄像头安装于支撑板上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的装置结构简单，设计新颖合理，通过设置透明带、传动机构和刮板组件，不仅能够保护摄像头，并且能够保证位于摄像头镜头前的透明带始终干净无污，保证摄像头能够持续拍摄出清晰的视频，有效解决了由于粉尘易附着在摄像头上造成视频拍摄不清晰这一世界性难题，大大减少了煤矿工人的劳动强度。

2、本发明优选在箱体内设置张紧机构，如果透明带在使用中长度有所增加，可根据需要调节张紧机构，以延长使用寿命。

3、本发明的摄像头自动除尘装置为封闭式结构，当有意外情况发生时，该装置可对摄像头起到很大的保护作用，减少了一定的经济损失。

4、本发明的摄像头除尘装置拆卸方便，刮板组件等易耗零部件可轻松更换，加工制造方便，易于大批量生产。

5、采用本发明的装置可自动将附着在透明带上的灰尘、液滴等附着物除去，保证了摄像头能够拍摄出清晰的视频，使得机器视觉技术可以很方便的应用于煤矿开采等较为恶劣的工作环境中。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明自动除尘装置的立体结构剖视图。

图2为本发明自动除尘装置的分解示意图。

图3为本发明自动除尘装置的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图4的A-A剖视图。

图6为本发明张紧机构的局部剖视图。

图7为图6的B-B局部剖视图。

图8为本发明张紧机构的立体结构剖视图。

图9为本发明自动除尘装置的上刮板、侧刮板和下刮板的分解示意图。

图10为本发明自动除尘装置的支撑板和摄像头的布设位置示意图。

图11为本发明箱体本体的立体结构图。

附图标记说明：

1—塞子； 2—透明带； 3—上刮板；

4—轴承端盖； 5—摄像头； 6—支撑板；

7—轴承； 8—动力系统； 8-1—大齿轮；

8-2—第一紧定螺钉； 8-3—小齿轮； 8-4—电机；

8-5—键； 9—安装架； 10—张紧机构；

10-1—支架； 10-2—销钉； 10-3—轴套；

10-4—第二紧定螺钉； 10-5—法兰轴承； 10-6—光轴；

10-7—张紧滚筒； 10-8—套筒； 10-9—垫片；

10-10—螺母； 10-11—弹簧； 10-12—止动螺钉；

10-13—调整螺柱； 10-14—调整螺母； 11—从动轴；

12—箱体； 12-1—底板； 12-2—盖板；

12-3—后板； 12-4—侧板； 13—侧刮板；

14—下刮板； 15—主动轴。

具体实施方式

如图1至图11所示，本发明的工业摄像头自动除尘装置，包括箱体12、透明带2和摄像头5，以及用于带动透明带2运行的传动机构；所述箱体12的一端敞开，所述摄像头5的镜头对准箱体12敞开的一端，所述传动机构包括平行设置的主动轴15和从动轴11，所述从动轴11的数量为三根，所述主动轴15和从动轴11均安装于箱体12内，且主动轴15和从动轴11的轴向与箱体12敞开一端的端面平行，所述透明带2首尾相接套装于主动轴15和从动轴11上，所述摄像头5设置于透明带2内侧，所述箱体12内设置有用于为主动轴15转动提供动力的动力系统8，箱体12敞开的一端设置有用于刮除透明带2上的附着物的刮板组件。

如图2和图4所示，本实施例中，所述主动轴15和三根从动轴11呈矩形分布，箱体12下方固定安装有用于支撑整个装置的安装架9。

如图4和图5所示，本实施例中，所述动力系统8包括安装于箱体12上的电机8-4，套装在电机8-4的输出轴上的小齿轮8-3，和与小齿轮8-3相啮合的大齿轮8-1，所述大齿轮8-1套装在主动轴15上，大齿轮8-1上设置有用于将大齿轮8-1紧固于主动轴15上的第一紧定螺钉8-2，所述小齿轮8-3与电机8-4的轴之间设有键8-5。

如图5所示，本实施例中，所述主动轴15的两端和从动轴11的两端均套装有轴承7，所述轴承7的外侧设置有轴承端盖4，所述轴承端盖4通过螺钉安装于箱体12上。如图10所示，所述箱体12的侧面开设有通孔，所述通孔内设置有带孔的塞子1，摄像头5和电机8-4的电源线均可从塞子1的孔中穿出。

如图2、图6、图7和图11所示，本实施例中，所述箱体12包括呈U形的箱体本体和安装于箱体本体上方的盖板12-2，所述箱体本体包括底板12-1和设置于底板12-1两侧的两个侧板12-4，所述主动轴15和从动轴11均转动安装于箱体本体的两个侧板12-4之间，两个侧板12-4之间安装有用于绷紧透明带2的张紧机构10，所述箱体本体的前端敞开，箱体本体的后端安装有后板12-3。

如图6、图7和图8所示，本实施例中，所述张紧机构10包括支架10-1和安装于后板12-3上的用于调整张紧机构10张紧程度的调整螺柱10-13，所述支架10-1通过销钉10-2转动安装于两个侧板12-4之间，所述支架10-1和调整螺柱10-13之间设置有弹簧10-11，所述弹簧10-11的一端固定安装于调整螺柱10-13上，弹簧10-11的另一端固定安装于支架10-1的上端，所述支架10-1的下端安装有张紧滚筒10-7，所述张紧滚筒10-7与透明带2相接触。

如图6、图7和图8所示，本实施例中，所述销钉10-2上且位于支架10-1与侧板12-4之间套装有轴套10-3，所述销钉10-2的头部穿出侧板12-4的部位设置有外螺纹，销钉10-2的头部套装有垫片10-9和与所述外螺纹相配合的螺母10-10，使销钉10-2固定于侧板12-4上，支架10-1套装在销钉10-2上且支架10-1可绕销钉10-2转动，所述支架10-1的下端安装有光轴10-6，所述光轴10-6通过第二紧定螺钉10-4紧固于支架10-1上，所述张紧滚筒10-7通过设置于张紧滚筒10-7两端的法兰轴承10-5转动安装于光轴10-6上，所述光轴10-6上且位于法兰轴承10-5的外侧套装有套筒10-8，所述调整螺柱10-13穿出后板12-3的一端套装有调整螺母10-14，所述后板12-3上安装有止动螺钉10-12，所述调整螺柱10-13上设置有可供止动螺钉10-12插入的槽口。

如图3和图9所示，本实施例中，所述刮板组件包括上刮板3，所述上刮板3的两侧对称设置有侧刮板13，上刮板3的下方设置有下刮板14，所述上刮板3固定安装于盖板12-2的端部，侧刮板13固定安装于侧板12-4的端部，下刮板14固定安装于底板12-3的端部，所述上刮板3、侧刮板13和下刮板14均与透明带2接触，上刮板3、侧刮板13和下刮板14围成中空的摄像区，所述摄像头5的镜头对准所述摄像区。

如图2和图9所示，本实施例中，所述上刮板3与透明带2接触的部位、侧刮板13与透明带2接触的部位和下刮板14与透明带2接触的部位均为橡胶材质，所述下刮板14与透明带2的接触面为弧面，所述弧面的形状与从动轴11和透明带2的接触面的形状相配合。

如图10所示，本实施例中，所述箱体本体的两个侧板12-4之间且位于透明带2的内侧安装有支撑板6，所述摄像头5安装于支撑板6上。

本发明的装置使用前，先将摄像头5装入箱体12中，然后将透明带2和传动机构等部件装配上，装配完成后需拧动调整螺母10-14以调节张紧机构10至合适的张紧程度，调节完成后，再通过安装架9将整个装置安装在所需的位置，安装完成后开启电机8-4的电源，电机8-4带动主动轴15转动，从而实现透明带2的运行，运行过程中透明带2上的附着物被刮板组件刮除，使得位于摄像头5的镜头前的透明带始终干净无污，保证摄像头5能够持续拍摄出清晰的视频。使用一段时间后，透明带2可能变松，此时可拧动调整螺母10-14进行调节，另外，上刮板3、侧刮板13和下刮板14属于易耗件，应及时更换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。