CN112283530A - 一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置，涉及机器人技术领域，包括升降机构、姿态调整机构和夹紧机构，升降机构与姿态调整机构固定连接，升降机构用于实现姿态调整机构的上升和下降，姿态调整机构包括主轴和姿态驱动结构，姿态驱动结构驱动主轴转动，主轴上设置有导向盘，导向盘用于放置摄像头，夹紧机构设置在姿态调整机构上，夹紧机构包括夹紧驱动结构和夹紧结构，夹紧驱动结构驱动夹紧机构夹紧摄像头。本发明的姿态调整机构能够转动实现摄像头的姿态角度调整，升降机构能够带动摄像头实现上升和下降的微动调焦。本发明结构合理，将上下升降、姿态旋转调节和夹紧功能集成一体，实用性强。

Description

一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置。
背景技术
摄像头升降夹紧装置安装在视觉识别四自由度机器人上，是摄像头焦距、位置和安装的机构。通过机器视觉技术，机器人可以完成对颜色、形状、文字的识别并进行分拣。机器视觉是通过摄像机获取图像信息并由计算机处理，学习人眼的处理功能，并将处理结果发送到控制***的处理器，指导机器人顺利完成作业。在机器人实现抓取物体的空间内，摄像头装夹方式和安装位置要轻巧便捷、合理可靠，摄像头能够实现上下位置、姿态角度的调整，以方便调焦识别物体特征。因此，亟需一种满足上述需求的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置，使摄像头实现上下位置和姿态角度的调整。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置，包括升降机构、姿态调整机构和夹紧机构，所述升降机构与所述姿态调整机构固定连接，所述升降机构用于实现所述姿态调整机构的上升和下降，所述姿态调整机构包括主轴和姿态驱动结构，所述姿态驱动结构驱动所述主轴转动，所述主轴上设置有导向盘，所述导向盘用于放置摄像头，所述夹紧机构设置在姿态调整机构上，所述夹紧机构包括夹紧驱动结构和夹紧结构，所述夹紧驱动结构驱动所述夹紧机构夹紧摄像头。
优选的，所述升降机构包括主机架和升降丝杠螺母副，所述升降丝杠螺母副的螺母固定在所述主机架上，所述升降丝杠螺母副的升降丝杠的一端与升降手轮键连接，所述升降丝杠的下端与所述姿态调整机构固定连接。
优选的，所述主机架包括上下相对的上支架和下支架，所述上支架和所述下支架之间设置有若干导向柱，所述姿态调整机构通过导向块与所述导向柱滑动连接。
优选的，所述主轴的一端设置有所述姿态驱动结构，所述主轴的另一端固定有法兰盘，所述法兰盘通过第一连接螺栓与所述导向盘连接，所述导向盘上设置有夹紧滑道，所述夹紧结构设置在所述夹紧滑道中。
优选的，所述主轴外侧设置有主轴支架，所述主轴与所述主轴支架通过第一轴承转动连接，所述主轴为空心轴，所述夹紧驱动结构穿设在所述主轴中并与所述主轴转动连接。
优选的，所述夹紧驱动结构包括芯轴，所述芯轴穿设在所述主轴中，所述芯轴与所述主轴通过第三轴承转动连接，所述芯轴的一端套设有夹紧调整手轮，所述夹紧调整手轮与所述主轴的前端同侧，所述夹紧调整手轮与所述芯轴键连接，所述芯轴的另一端套设有芯轴锥齿轮，所述芯轴锥齿轮与所述芯轴通过第三键固定连接，所述芯轴锥齿轮与所述夹紧结构传动连接。
优选的，所述夹紧结构包括夹紧丝杠，所述夹紧丝杠上设置有两个丝母滑块，一个所述丝母滑块设置所述夹紧丝杠的左旋螺纹段上，另一个所述丝母滑块设置所述夹紧丝杠的右旋螺纹段上，所述夹紧丝杠上穿设有夹紧锥齿轮，所述夹紧锥齿轮与所述芯轴锥齿轮啮合。
优选的，所述第三轴承与所述芯轴锥齿轮之间设置有定位螺母，所述定位螺母套设在所述芯轴上。
优选的，所述姿态驱动结构包括姿态调整手轮和姿态调整轴，所述姿态调整手轮与所述主轴的前端同侧，所述姿态调整手轮套设在所述姿态调整轴的一端并与所述姿态调整轴键连接，所述姿态调整轴的另一端套设有主轴小齿轮，所述主轴小齿轮与所述姿态调整轴通过第一键固定连接，所述主轴小齿轮与所述主轴上套设的主轴大齿轮啮合，所述主轴大齿轮与所述主轴通过第二键固定连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过夹紧机构将摄像头夹紧在姿态调整机构上，姿态调整机构能够转动实现摄像头的姿态角度的调整，升降机构能够带动摄像头实现上升和下降的微动调焦。本发明结构合理，将上下升降、姿态角度调节和夹紧功能集成一体，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的多工位可调式摄像头升降夹紧装置外部结构示意图；
图2为本发明的姿态调整机构和夹紧机构内部结构示意图；
其中：1-升降手轮、2-导向柱、3-丝母滑块、4-夹紧锥齿轮、5-夹紧丝杠、6-主机架、7-导向盘、8-第一连接螺栓、9-第二轴用挡圈、10-芯轴锥齿轮、11-芯轴、12-第一轴承、13-主轴、14-主轴支架、15-第二键、16-主轴大齿轮、17-第一轴用挡圈、18-轴头压板、19-主轴小齿轮、20-第一键、21-套筒、22-第二轴承、23-姿态调整轴、24-姿态调整手轮、25-夹紧调整手轮、26-第二连接螺栓、27-第三轴承、28-圆螺母、29-第三键、30-升降丝杠螺母副。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置，使摄像头实现上下位置和姿态角度的调整。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图2所示：本实施例提供了一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置，包括升降机构、姿态调整机构和夹紧机构，升降机构与姿态调整机构固定连接，升降机构用于实现姿态调整机构的上升和下降，姿态调整机构包括主轴13和姿态驱动结构，姿态驱动结构驱动主轴13转动，主轴13上设置有导向盘7，导向盘7用于放置摄像头，夹紧机构设置在姿态调整机构上，夹紧机构包括夹紧驱动结构和夹紧结构，夹紧驱动结构驱动夹紧机构夹紧摄像头。本实施例通过夹紧机构将摄像头夹紧在姿态调整机构上，姿态调整机构能够转动实现摄像头的姿态角度的调整，升降机构能够带动摄像头实现上升和下降的微动调焦。本实施例结构合理，将上下升降、姿态角度调节和夹紧功能集成一体，实用性强。
具体地，本实施例中，升降机构包括主机架6和升降丝杠螺母副30，升降丝杠螺母副30的螺母固定在主机架6上，升降丝杠螺母副30的升降丝杠的一端与升降手轮1键连接，升降丝杠的下端与姿态调整机构固定连接。主机架6包括上下相对的上支架和下支架，上支架和下支架之间设置有若干导向柱2，本实施例中为四个导向柱2，四个导向柱2设置在姿态调整机构的外侧，姿态调整机构通过导向块与导向柱2滑动连接。转动升降手轮1，升降丝杠螺母副30的螺母固定，升降丝杠带动姿态调整机构做升降运动，实现升降功能，在姿态调整机构的升降过程中，导向块与导向柱2配合实现导向作用。
本实施例中，主轴13的一端设置有姿态驱动结构，主轴13的另一端固定有法兰盘，法兰盘通过第一连接螺栓8与导向盘7连接，导向盘7上设置有夹紧滑道，夹紧滑道通过导向盘7的圆心，夹紧结构设置在夹紧滑道中。
本实施例中，主轴13外侧设置有主轴支架14，升降丝杠的下端与主轴支架14固定连接，主轴13与主轴支架14通过第一轴承12转动连接，主轴13为空心轴，夹紧驱动结构穿设在主轴13中并与主轴13转动连接。
本实施例中，姿态驱动结构包括姿态调整手轮24和姿态调整轴23，姿态调整手轮24与主轴13的前端同侧(图2中的右端为主轴13的前端)，姿态调整手轮24套设在姿态调整轴23的一端并与姿态调整轴23键连接，姿态调整手轮24与姿态调整轴23同轴设置，姿态调整轴23的另一端套设有主轴小齿轮19，主轴小齿轮19与姿态调整轴23通过第一键20固定连接，姿态调整轴23的另一端的端部设置有第一轴用挡圈17，主轴小齿轮19与主轴13上套设的主轴大齿轮16啮合，主轴大齿轮16与主轴13通过第二键15固定连接。姿态调整轴23上设置有轴肩，轴肩位于主轴小齿轮19和姿态调整手轮24之间，轴肩与主轴支架14通过第二轴承22转动连接，第二轴承22与主轴小齿轮19之间设置有套筒21，通过套筒21进行轴向定位。当转动姿态调整手轮24时，导向盘7绕主轴13轴线做旋转运动，实现姿态调整功能。
本实施例中，夹紧驱动结构包括芯轴11，芯轴11穿设在主轴13中，芯轴11与主轴13同轴设置，主轴13的前端设置有轴头压板18，轴头压板18与主轴13通过第二连接螺栓26固定连接，芯轴11穿过轴头压板18并与轴头压板18转动连接，芯轴11与主轴13通过第三轴承27转动连接，芯轴11的一端套设有夹紧调整手轮25，夹紧调整手轮25与主轴13的前端同侧，即姿态调整手轮24与夹紧调整手轮25同侧布置，便于机器人手臂上安装能够最大限度的保证不干涉机器手的抓取动作，夹紧调整手轮25与芯轴11键连接，夹紧调整手轮25与芯轴11同轴设置，芯轴11的另一端套设有芯轴锥齿轮10，芯轴11的另一端的端部设置有第二轴用挡圈9，芯轴锥齿轮10与芯轴11通过第三键29固定连接，芯轴锥齿轮10与夹紧结构传动连接。第三轴承27与芯轴锥齿轮10之间设置有定位螺母28，定位螺母28套设在芯轴11上，定位螺母28进行轴向定位。
本实施例中，第一轴承12和第三轴承27为圆锥滚子轴承，第二轴承22为角接触轴承。
本实施例中，夹紧结构包括夹紧丝杠5，夹紧丝杠5上设置有两个丝母滑块3，各丝母滑块3与夹紧丝杠5组成夹紧丝杠螺母副，一个丝母滑块3设置夹紧丝杠5的左旋螺纹段上，另一个丝母滑块3设置夹紧丝杠5的右旋螺纹段上，夹紧丝杠5上穿设有夹紧锥齿轮4，夹紧锥齿轮4位于夹紧丝杠5的中间位置，即位于导向盘7的中心处，夹紧锥齿轮4与芯轴锥齿轮10啮合。当转动夹紧调整手轮25时，两个丝母滑块3做相反方向的直线运动，实现摄像头的夹紧和放松功能。
本实施例的主机架6作为与外部连接机构，一方面与外部设备连接安装，另一方面完成升降动作，通过升降丝杠螺母副30能够实现导向盘7沿导向柱2的上下移动；导向盘7作为摄像头的安装位置，设置有夹紧滑道，一方面能够实现绕主轴13轴线的姿态旋转动作，另一方面能够实现丝母滑块3的夹紧放松动作；主轴13为空心轴的设计，一方面能够实现导向盘7绕主轴13旋转的同时完成夹紧放松动作，另一方面将姿态调整手轮24与夹紧调整手轮25同侧布置，便于机器人手臂上安装能够最大限度的保证不干涉机器手的抓取动作；利用丝杠螺母副的自锁原理，保证提升下降、夹紧放松在任意位置保持稳定；将主轴13、芯轴11统一集成在主轴支架14上，主轴支架14上端与升降丝杠螺母副30的升降丝杠固定连接，转动升降手轮1可实现姿态调整机构和夹紧机构的升降。本实施例将对多工位可升降夹紧装置功能分解为升降机构、姿态调整机构和夹紧机构三个机构，然后将各个机构集成在一起，加工装配难度大大降低。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：包括升降机构、姿态调整机构和夹紧机构，所述升降机构与所述姿态调整机构固定连接，所述升降机构用于实现所述姿态调整机构的上升和下降，所述姿态调整机构包括主轴和姿态驱动结构，所述姿态驱动结构驱动所述主轴转动，所述主轴上设置有导向盘，所述导向盘用于放置摄像头，所述夹紧机构设置在姿态调整机构上，所述夹紧机构包括夹紧驱动结构和夹紧结构，所述夹紧驱动结构驱动所述夹紧机构夹紧摄像头。
2.根据权利要求1所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述升降机构包括主机架和升降丝杠螺母副，所述升降丝杠螺母副的螺母固定在所述主机架上，所述升降丝杠螺母副的升降丝杠的一端与升降手轮键连接，所述升降丝杠的下端与所述姿态调整机构固定连接。
3.根据权利要求2所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述主机架包括上下相对的上支架和下支架，所述上支架和所述下支架之间设置有若干导向柱，所述姿态调整机构通过导向块与所述导向柱滑动连接。
4.根据权利要求1所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述主轴的一端设置有所述姿态驱动结构，所述主轴的另一端固定有法兰盘，所述法兰盘通过第一连接螺栓与所述导向盘连接，所述导向盘上设置有夹紧滑道，所述夹紧结构设置在所述夹紧滑道中。
5.根据权利要求1所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述主轴外侧设置有主轴支架，所述主轴与所述主轴支架通过第一轴承转动连接，所述主轴为空心轴，所述夹紧驱动结构穿设在所述主轴中并与所述主轴转动连接。
6.根据权利要求5所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述夹紧驱动结构包括芯轴，所述芯轴穿设在所述主轴中，所述芯轴与所述主轴通过第三轴承转动连接，所述芯轴的一端套设有夹紧调整手轮，所述夹紧调整手轮与所述主轴的前端同侧，所述夹紧调整手轮与所述芯轴键连接，所述芯轴的另一端套设有芯轴锥齿轮，所述芯轴锥齿轮与所述芯轴通过第三键固定连接，所述芯轴锥齿轮与所述夹紧结构传动连接。
7.根据权利要求6所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述夹紧结构包括夹紧丝杠，所述夹紧丝杠上设置有两个丝母滑块，一个所述丝母滑块设置所述夹紧丝杠的左旋螺纹段上，另一个所述丝母滑块设置所述夹紧丝杠的右旋螺纹段上，所述夹紧丝杠上穿设有夹紧锥齿轮，所述夹紧锥齿轮与所述芯轴锥齿轮啮合。
8.根据权利要求6所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述第三轴承与所述芯轴锥齿轮之间设置有定位螺母，所述定位螺母套设在所述芯轴上。
9.根据权利要求1所述的多工位可调式摄像头升降夹紧装置，其特征在于：所述姿态驱动结构包括姿态调整手轮和姿态调整轴，所述姿态调整手轮与所述主轴的前端同侧，所述姿态调整手轮套设在所述姿态调整轴的一端并与所述姿态调整轴键连接，所述姿态调整轴的另一端套设有主轴小齿轮，所述主轴小齿轮与所述姿态调整轴通过第一键固定连接，所述主轴小齿轮与所述主轴上套设的主轴大齿轮啮合，所述主轴大齿轮与所述主轴通过第二键固定连接。
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