一种模具监视器可调景深装置及其使用方法与流程

本发明涉及模具检测技术领域，特别是涉及一种模具监视器可调景深装置及其使用方法。

背景技术：

模具作为最重要的成型设备，其质量好坏、寿命长短直接关系到产品优劣、成本高低。因此提高模具质量，并对其进行适当维护和保养，延长其使用周期，是成型设备产品加工业降低成本、提高效率的重要砝码。而在实际生产中，由于产品粘模残留、模具滑块错位、模具更换频繁等等异常，每个生产周期内价值高昂的模具都有可能因此损坏的危险。模具保护器均可以有效应对各种潜在问题，从而避免停机修模，降低生产成本，提高产品质量，高效率的快速生产，保障交货工期。

但是，现有的模具保护器镜头成像景深装置的感光原件不具有角度调节功能，在模具与接收传感器之间存在夹角时，导致模具在接收传感器上的投影失真，检测模糊，影响对模具的监测效果。

技术实现要素：

本发明提供了一种模具监视器可调景深装置，以至少解决现有技术中镜头在多角度监测时，易因接收传感器与监测目标面之间具有夹角导致检测模糊的问题。

本发明提供了一种模具监视器可调景深装置，应用于模具保护器，该模具保护器包括机架以及设置在机架上的控制系统；该模具监视器可调景深装置包括：

保持部件，设置于所述机架上；

旋转部件，嵌于所述保持部件上，所述旋转部件设置在与所述保持部件的球心为中心可旋转的被支撑，用于为旋转部件旋转提供旋转支撑；

镜头部件，与所述旋转部件螺纹连接，

传感器，设置于所述保持部件上，用与接收镜头部件所拍摄的图像信息；以及pcb板，设置于所述保持部件内侧，所述pcb板与所述传感器之间通过铜柱连接，所述pcb板与所述控制系统之间电路连接；

其中，随着所述旋转部件的旋转，所述旋转部件绕着保持部件的球心进行球面对球面移动，

从而执行所述镜头部件拍摄的图像面始终被所述传感器的接收面接收。

在其中一个实施例中，所述保持部件包括第一连接座元件、连接底座元件、传感器座元件、第一锁紧元件和第一限位元件；所述第一连接座元件、连接底座元件、传感器座元件、第一锁紧元件和第一限位元件同轴设置；第一连接座元件与连接底座元件之间通过紧固件连接，连接底座元件与传感器座元件之间通过第二紧固连接；第一锁紧元件套设在连接底座元件、传感器座元件和第一限位元件上。

在其中一个实施例中，所述连接底座元件为中空回转体；连接底座元件内侧设有球面回转槽；连接底座元件上阵列设有定位销孔。

在其中一个实施例中，所述传感器座元件上设有第一球面和第二球面；所述第一球面和第二球面同球心设置；所述传感器座元件上设有用于安装传感器的通孔。

在其中一个实施例中，所述第一限位元件上设有限位筋条。

在其中一个实施例中，所述旋转部件包括镜头座、压片和滤光片；所述滤光片与所述镜头座之间通过压片连接。

在其中一个实施例中，所述镜头座上设有第三球面和第四球面，第三球面和第四球面同球心设置；所述第四球面往外延伸设有圆柱面；所述第四球面与所述圆柱面连接处设有内侧限位环。

在其中一个实施例中，所述压片设有一固定孔，固定孔设有倒角；所述压片上设有一切口，用于安装时进行定位。

本发明还公开了一种模具监视器可调景深装置的使用方法，所述传感器通过镜头部件对目标进行检测成像，由所述旋转部件带动所述镜头部件旋转，使垂直于旋转部件第一轴线的延长线、垂直于保持部件第二轴线且与传感器接收面交汇的第二延长线，延长线与第二延长线相交，且交汇点落在拍摄的图像面向外的延展面上。

与现有技术相比较，本发明具有如下优点：

1）运行结构更加稳定可靠，本发明充分利用保持部件与旋转部件同球心设置，如此设置可以确保旋转部件能进行360°调整，调整范围广，同时又能保证目标图像可以准确的投影到传感器的感光面，确保检测清晰；

2）应用本发明的旋转式镜头能够清晰检测不同角度方位的模具，减少损耗，节省原材料成本，保证出品质量、节省工时，保证效率，确保精准交货，保护昂贵模具，避免停机修模，降低生产成本，减少甚至做到模具零损耗，节省维修成本；

3）通过在旋转部件与镜头部件之间设置滤光片，可以有效的将镜头部件输送过来的杂光过滤，保证传感器接收的光线无杂质，同时滤光片又可以有效的将粉尘阻挡在外防止风尘对传感器的影响，提高使用寿命；

4）通过在第三球面与圆柱面连接处设有内侧限位环，且限位环传感器座元件过盈配合，如此设置可以保证外接灰尘无法进入保持部件内侧，提高个旋转式镜头的实用寿命，同时又可以防止镜头座在旋转调整过程中脱离保持部件，稳定性可靠；

5）本发明设计合理，方便整个旋转式镜头的生产组装，同时有方便将其安装在不同的模具设备中实用，快捷方便。

附图说明

图1为本发明实施例旋转式镜头结构剖视图；

图2为本发明实施例旋转式镜头爆炸图；

图3为本发明实施例第一连接座元件结构示意图；

图4为本发明实施例连接底座元件结构示意图；

图5为本发明实施例传感器座元件结构示意图；

图6为本发明实施例旋转部件结构示意图；

图7为本发明实施例拍摄时交汇点示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2所示，本发明实施例公开了一种模具监视器可调景深装置，应用于模具保护器，该模具保护器包括机架以及设置在机架上的控制系统（机架上以及控制系统均为现有技术，为本领域技术人员所熟知的技术，此处不再详细介绍），该模具监视器可调景深装置包括：保持部件1、旋转部件2、镜头部件3、传感器4以及pcb板5，其中旋转部件2嵌与保持部件1中，用于为旋转部件2旋转提供旋转支点，传感器4与pcb板5之间通过铜柱构成电路连接，用于将传感器4（优先采用sensor感光芯片）接收的信号传输给pcb板进一步处理，且设置在保持部件1内侧，用于接收由镜头部件3所成的图像，并将其转换成数字信号后通过数据线传输至控制系统进行处理，镜头部件3与旋转部件2之间通过螺纹连接，使用时可以根据实际需要的分辨率进行快速更换对应的镜头部件3，其中随着所述旋转部件2的旋转，所述旋转部件2绕着保持部件1的球心进行球面对球面移动，从而执行所述镜头部件3拍摄的图像面始终以平行方式的被所述传感器4接收。

其中，如图1和图2所示，在进行模具检测时，先进行镜头调整，具体通过人工握住通过紧固件固定在机架上的镜头部件3，然后轻轻旋转镜头部件3，使其绕着保持部件1的球心位置进行360°旋转，直到控制系统上成像的图像清晰即可停止调整。具体的，为镜头结构的镜头部件3在拍摄模具图像时，通过调整镜头部件3的角度，使拍摄的模具面最终被传感器5接收时，两者面处于平行状态，这样利用小孔成像技术使目标图像可以准确的投影到传感器4的感光面，确保检测清晰。以下将详细地对保持部件1和旋转部件2进行详细介绍。

请参阅附图1至图2所示，保持部件1包括第一连接座元件11、连接底座元件12、传感器座元件13、第一锁紧元件14和第一限位元件15，其中一连接座元件11、连接底座元件12、传感器座元件13、第一锁紧元件14和第一限位元件15同轴设置，第一连接座元件与连接底座元件之间通过紧固件螺钉进行固定连接，连接底座元件与传感器座元件之间通过第二紧固螺钉连接，第一限位元件15与传感器座元件13之间通过销轴连接，且两者之间间隙设置，第一锁紧元件套设在连接底座元件和第一限位元件上用于防止二者分离。

请参阅附图3所示，更进一步的，第一连接座元件11包括法兰盘111，以及固定在法兰盘111一侧的方形固定块112，方形固定块112上设有一个用于安放pcb板5的安装槽孔1121，槽孔1121内侧设有三块支撑块1122，用于支撑pcb板5，而且在槽孔1121上设有一个贯穿整个方形固定块112的t形接线孔1123，使用时通过迷你5p数据线一端插设在t形接线孔1123中，一端与控制系统连接，完成整个电路的搭建；另外方形固定块112的周侧上设有螺纹安装孔1124用于连接镜头固定棒。通过采用上述技术方案，可以有效的缩小整个镜头的体积，并且组装方便，在使用时可以根据安装位置进行快速调整，之后再通过数据线快速建立连接，使用便捷。

更进一步的，请参阅附图4所示，连接底座元件12为中空环状，中空环状的接底座元件12内侧设有球面回转槽121，用于为旋转部件2的旋转提供可旋转的活动空间，另外球面回转槽121一端固定连接有基板122，基板上阵列设置第一连接通孔123和第二连接通孔124，使用时第一连接通孔123将连接底座元件12与第一连接座元件11之间固定连接，通过第二连接通孔124将连接底座元件12与传感器座元件13之间固定连接，另外第二连接通孔124设定沉头孔（图中未示出），防止紧固件伸出而影响整个安装，中空环状的接底座元件12外侧设有第一台阶125和第二台阶126，用于安装时方便第一锁紧元件14对其进行快速精准锁紧；另外连接底座元件上阵列设有定位销孔127用于安装定位销轴6，方便与其他元件进行快速精准安装。

更进一步的，请参阅附图5所示，传感器座元件13上设有第一球面131和呈鼓状的第二球面132，其中第一球面131和第二球面132同球心设置，且第一球面131位于第二球面132下方，使用时第一球面131与球面回转槽121面与面贴合设置，另外第二球面132与球面回转槽121之间构成旋转空间，方便于旋转部件2在其空间中进行360°旋转，传感器座元件13上设有用于安装传感器安装孔133，安装孔的周侧外沿圆周阵列螺纹孔（图中未示出）用于与接底座元件12进行快速连接。

更进一步的，请重新参阅附图2所示，第一锁紧元件14包括锁紧环141和锁紧法兰142，锁紧环141和锁紧法兰142之间固定连接，其中锁紧环141上设有第一环扣1411，用于固定的第一限位元件15，使用时通过第一环扣1411来固定扣住第一限位元件15，锁紧法兰142扣住连接底座元件12,中空的锁紧法兰142内径小于第一台阶125的外径，通过第一环扣1411与锁紧法兰142来将其固定，如此设置方便安装、维护。

更进一步的，请重新参阅附图2所示，第一限位元件15为中空环状，且第一限位元件15上设有第三台阶151，用于固定安装时提供受力支撑点，第一限位元件15上还设有限位筋条152，且限位筋条152的直径小于旋转部件2的球径，用于防止旋转部件在旋转时掉落。

参阅附图6所示，旋转部件2包括镜头座21、压片22和滤光片23；滤光片23与镜头座21之间通过压片22连接，其中滤光片23用于将杂光进行过滤，保证最终被传感器4接收到的图像信息不存在其他的光线对其影响，提高成像的精度。

更进一步的，参阅附图6所示，镜头座21上设有第三球面211和第四球面212，第三球面211和第四球面212同球心设置，具体的第四球面212与传感器座元件13的第一球面131之间面对面设置，旋转时第四球面212绕着第二球面132的球心发生移动，并且其两者之间间隙配合，方便其旋转调节，第四球面212往外延伸设有圆柱面213，第四球面212与圆柱面213连接处设有内侧限位环214，限位环214与第二球面132之间线接触，用于密封整个传感器座元件13，使镜头座21与传感器座元件13之间构成的空间与外界隔绝，防止其他物质进入其内侧而造成成像精度降低，以及缩短使用寿命，与此同时通过限位环214配合圆柱面213使用可以进一步保证旋转过程中不发生脱落，提高整个使用的稳定性，另外镜头座21顶部设有镜头安装螺纹孔215，用于旋接镜头部件3，拆装方便。

更进一步的，压片22设有一个固定孔221，固定孔221的周侧上设有倒角2211，压片上设有一切口(图中为示出)，用于安装时进行定位。

请重新参阅附图1所示，镜头部件3为现有技术，此处不再详细介绍。

一种模具监视器可调景深装置的使用方法，所述传感器4通过镜头部件3对目标进行检测成像，由所述旋转部件3带动所述镜头部3件旋转，使垂直与旋转部件3的第一轴线e的延长线b和垂直与保持部件1的第二轴线d且与传感器4接收面交汇的第二延长线c交汇，且交汇点f落在拍摄的图像面向外的延展面a上。

在工作时，如图7所示，接通电源，系统初始化，此时所述传感器4通过镜头部件3对目标进行检测成像，由手握住所述镜头部件3并轻轻摆动对镜头部件3所在的位置进行旋转调节，直到所述镜头部件3拍摄的图像面时垂直与镜头第一轴线e的延长线b、拍摄的图像面的延展面a以及与保持部件1第二轴线d相垂直接和传感器4的接收面交汇的第二延长线c相交与一点，此时在系统上所显示的图像最清晰。本发明整个调节过程简易，并且科适用与对不同角度的模具检测实用性强，并且成像精度高。

综上所述：本发明运行结构更加稳定可靠，本发明充分利用保持部件与旋转部件同球心设置，如此设置可以确保旋转部件能进行360°调整，调整范围广，同时又能保证目标图像可以准确的投影到传感器的感光面，确保检测清晰；同时还能能够清晰检测不同角度方位的模具，减少损耗，节省原材料成本，保证出品质量、节省工时，保证效率，确保精准交货，保护昂贵模具，避免停机修模，降低生产成本，减少甚至做到模具零损耗，节省维修成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。