一种用于机器视觉检测的光学镜头的制作方法

本实用新型涉及机器视觉检测，具体涉及一种用于机器视觉检测的光学镜头。

背景技术：

机器视觉系统就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。

机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。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，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。可以在最快的生产线上对产品进行测量、引导、检测、和识别，并能保质保量的完成生产任务。

在机器视觉检测方面，采集视觉信号起着至关重要作用，通常使用的是CMOS和CCD图像采集装置，在一些特殊环境中，例如高温、高压等，对镜头的要求极高，普通的图像采集镜头并不能满足需求，亟需一种耐高温且耐高压的镜头。

技术实现要素：

本实用新型所要解决现有技术中机器视觉检测所用的镜头无法适应高温、高压环境的问题，以及在温度变化较大时易碎的问题，提供一种用于机器视觉检测的光学镜头，通过增加表面防护措施来提高抗高温、高压能力。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于机器视觉检测的光学镜头，包括防护镜、第一镜片、圆柱形外壳，所述圆柱形外壳两侧轴向端面设有开口，所述防护镜为平面镜，所述第一镜片为凸透镜，所述防护镜、第一镜片的轴心在同一直线上；所述防护镜、第一镜片均设置在圆柱形外壳的两侧开口上，所述防护镜的表面设置有加固层，该加固层完全覆盖所述防护镜的表面。通过在防护镜的表面设置加固层来加强防护镜表面的耐受程度，减少在高温或剧烈温度变化时防护镜镜体本身热胀冷缩带来的表面张力变化，防护镜进一步提高了隔热隔压的作用，从而保护第一镜片不会受到外部温度压力的影响，保证采集视觉信号的准确性。

进一步，所述防护镜的周向表面设置有一层橡胶圈；所述橡胶圈内部周向嵌入有钢丝。通过带有钢丝橡胶圈增强防护镜稳固性，从周向施力加固防护镜，并且橡胶圈拥有优良的防滑性，可以使防护镜安装的更加稳定不易滑落。

进一步，所述圆柱形外壳后端连接有导光壳，所述导光壳尾部设置有视觉检测装置的连接器，该连接器内部设置有通道、尾部设置有连接件。

进一步，所述连接器的通道内还安装有第二镜片，所述第二镜片的轴心与防护镜、第一镜片在同一直线上；设置第二镜片可以使整体光学镜头变为一个双远心镜头，它综合了物方、像方远心的优点，可以消除物方由于调焦不准确带来的读数误差，也可以消除像方调焦不准引入的测量误差。

进一步，所述连接器内壁设置卡槽，该卡槽的槽口形状匹配第二镜片周向边的形状。

进一步，所述圆柱形外壳的两侧开口内壁设置有前卡槽和后卡槽，所述前卡槽的槽口形状匹配防护镜周向边的形状，后卡槽的槽口形状匹配第一镜片周向边的形状。

进一步，所述圆柱形外壳的外表面设置有加固标识环；也加固圆柱形外壳的同时可以将一些标记信息添加在加固标识环上，方便识别。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种用于机器视觉检测的光学镜头提高了检测精度和检测效率；

2、本实用新型一种用于机器视觉检测的光学镜头稳定性高，坚固耐用，耐高温、耐高压；

3、本实用新型一种用于机器视觉检测的光学镜头结构简单、成本低，便于工业制造。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型剖面结构示意图；

图2为本实用新型外部结构示意图；

图3为防护镜的结构示意图；

图4为各卡槽的结构示意图；

图5为各镜片位置及光路示意图。

附图中标记及对应部分的名称：

1-防护镜，2-第一镜片，3-，4-圆柱形外壳，5-导光壳，6-连接件，7-加固标识环，8-加固层，9-光路，10-光圈，11-中心轴线，12-前卡槽，13-后卡槽，14-卡槽，15-橡胶圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1、2、5所示，一种用于机器视觉检测的光学镜头，包括防护镜1、第一镜片2、圆柱形外壳4，所述圆柱形外壳4两侧轴向端面设有开口，所述防护镜1为平面镜，所述第一镜片2为凸透镜，所述防护镜1、第一镜片2的轴心在同一直线上；所述直线为中心轴线11。所述防护镜1、第一镜片2均设置在圆柱形外壳4的两侧开口上，所述防护镜1的表面设置有加固层8，该加固层8完全覆盖所述防护镜1的表面。通过在防护镜1的表面设置加固层8来加强防护镜1表面的耐受程度，减少在高温或剧烈温度变化时防护镜1镜体本身热胀冷缩带来的表面张力变化，防护镜1进一步提高了隔热隔压的作用，从而保护第一镜片2不会受到外部温度压力的影响，保证采集视觉信号的准确性。

所述加固层8在本实施例中优选氟氯乙烯，将氟氯乙烯的浓度控制在40％-45％之间，层厚为0.2mm-0.35mm之间，此厚度可保证透光性良好。

所述圆柱形外壳4后端连接有导光壳5，所述导光壳5尾部设置有视觉检测装置的连接器，该连接器内部设置有通道、尾部设置有连接件6，该连接件6用于连接在CMOS或CCD图像采集装置的采集单元上。

所述圆柱形外壳4的外表面设置有加固标识环7；也加固圆柱形外壳4的同时可以将一些标记信息添加在加固标识环7上，方便识别。

实施例2

如图3所示，所述防护镜1的周向表面设置有一层橡胶圈15；所述橡胶圈15内部周向嵌入有钢丝。通过带有钢丝橡胶圈15增强防护镜1稳固性，从周向施力加固防护镜1，并且橡胶圈15拥有优良的防滑性，可以使防护镜1安装的更加稳定不易滑落。

实施例3

如图1、2、5所示，所述连接器的通道内还安装有第二镜片3，所述第二镜片3的轴心与防护镜1、第一镜片2在同一直线上；设置第二镜片3可以使整体光学镜头变为一个双远心镜头，它综合了物方、像方远心的优点，可以消除物方由于调焦不准确带来的读数误差，也可以消除像方调焦不准引入的测量误差。

在实际使用时，光线的入射方式如光路9，光线通过光圈10后，物象会倒映在第二镜片3上，在通过第二镜片3将物象投射在CMOS或CCD图像采集装置上进行采集。

实施例4

如图4所示，所述连接器内壁设置卡槽14，该卡槽14的槽口形状匹配第二镜片3周向边的形状。所述圆柱形外壳4的两侧开口内壁设置有前卡槽12和后卡槽13，所述前卡槽12的槽口形状匹配防护镜1周向边的形状，后卡槽13的槽口形状匹配第一镜片2周向边的形状。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。