一种工业相机的制作方法

本发明涉及电子设备，尤其涉及一种相机。

背景技术：

1、目前，工业相机因其具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力，已被广泛应用于机器视觉、定位检测、产品缺陷检测以及虹膜识别等领域。工业相机作为机器视觉系统中的一个重要器件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。随着工业相机应用场景的逐渐增多，对工业相机也提出了不同的需求，不同的应用场景对于工业相机的图像分辨率等有不同的要求，工业相机的选择，与机器视觉系统的成像质量以及运行等息息相关。

2、现有技术中，工业相机一般主要分为镜头组件、成像组件以及外壳防护组件。随着不同应用场景的增加，一块工业相机可能需要适配十几款镜头，同时又需要配合额外的其他部件，比如激光指示、补光灯等进行机器视觉系统的组成和实现。

3、一方面，现有的工业相机的外观尺寸普遍较大，多数为29厘米*29厘米以上，占用较大的设备空间，难以适应在工业相机安装空间有限的视觉系统中。比如对直线行程运动的传输工业系统中，由于工业相机需要监测治具等对象，工业相机较大的尺寸占据部分传输线上的空间，难以实现在传输直线开始和末端的精准识别和定位，使得在传输小尺寸产品时识别精度不高，拾取效率不高。又或者为实现在光线不足的情况下图像的清晰拍摄，需要配备补光灯，由于工业相机本身的尺寸较大，对应配备的环形补光灯的尺寸也相应增大，从而使得机器视觉系统的尺寸较大，占据较大的设备空间，机器视觉系统的整体重量难以减轻。

4、另一方面，常规的工业相机为容纳各个电子器件，采用线路板堆叠的方式，然而，工业相机由于拍摄持续，消耗功耗大，这使得工业相机在长时间工作中存在温升风险，而影响成像质量的传感器的噪点与温度呈正相关，即温度越高，噪点越多，成像效果越差。目前，现有技术中主要通过增加额外的散热件将热量传递至相机的外壳进行散热，但这种设置需要将散热件与其他电子器件避让开，这使得工业相机内部需要部分空间来容纳额外的散热件，并且散热不均匀，热量累计，散热效果较差。

5、再者，在采用线路板堆叠的方式下，不同的电子元器件设置在多个线路板上，使得电路通讯以及信号传输的传播路径变长，使得对应的信号响应、网络带宽速度慢，影响工业相机拍摄的精度。

6、因此，如何在实现工业相机的小型化的同时，并能够解决相机散热问题以及响应问题，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种工业相机，通过将处理组件的fpga主板和芯片电源主板平行于外壳组件的安装基板设置，与感光组件的芯片线路板垂直设置，沿着长度方向设置，从而减小工业相机的尺寸。

2、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，包括图像输入部、信号处理部和信号输入输出部，构成一用于获取数字图像信息的工业相机。

3、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，图像输入部包括前盖和被设置于前盖的感光组件，感光组件的芯片线路板被固定于基座的后端面。

4、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，基座内表面形成一多层台阶面，形成滤色片的安装面以及感光芯片的内嵌安装空间，通过粘合固定的方式，将滤色片直接贴装在基座的内部，将芯片线路你直接贴装在基座的后端面，将感光芯片安装于基座的内部，取代原有常规的螺纹连接件螺孔的方式，能够减小芯片线路板以及基座在高度和宽度方向上的尺寸，从而实现图像输入部的结构尺寸上的小型化。

5、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，滤色片被贴装在基座的滤色片安装面，芯片线路板被固定于基座的后端面，与基座形成一封闭空间，将感光芯片封装在封闭空间内，将外部灰尘等隔绝在外部。

6、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，感光芯片被安装于基座内部，感光芯片的侧边与第三侧面之间需要预留调整的安全距离，使得感光芯片与芯片线路板构成的半成品组装于基座内时，感光芯片侧边与第三侧面不发生碰撞，或者是对电路导通的引线不发生碰撞。

7、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，第二侧面的内径小于第三侧面的内径，第一侧面的内径小于第二侧面的内径，一方面，第二侧面与滤色片安装面构成滤色片的安装空间，使得滤色片的尺寸可以减小，另一方面，基座实现了各个部件的结构紧凑安装，减小了高度和宽度尺寸，从而实现了图像输入部的结构小型化和轻量化。

8、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，后盖的延伸柱自后盖主体的一侧壁的边角处向z轴正方向延伸，其中，因通信接口安装部和电源接口安装部的尺寸大小和结构设计，面向通信接口安装部的一侧用于承靠定位通信接口安装部的部分，电源接口安装部嵌入在两延伸柱之间，用于承靠定位电源接口安装部。

9、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，通过在靠近芯片线路板一侧仅实现fpga主板与第一凸起的螺纹结合，芯片线路板仅一侧实现与第二凸起的螺纹结合，为其他电子器件以及柔性线路板组件等预留安装位，从而实现信号处理部的结构紧凑，在沿长度方向上的尺寸减小。

10、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，芯片电源主板、fpga主板平行于安装基板设置，与芯片线路板垂直设置，芯片线路板沿高度方向设置，芯片电源主板、fpga主板沿长度方向设置，

11、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，柔性线路板组件实现fpga线路部与芯片电源线路部之间的电路连接，以及fpga线路部、芯片电源线路部与该图像输入部以及信号输入输出部之间的电路连接。

12、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，柔性线路板组件包括第一连接件、第二连接件、第三连接件以及第四连接件，各个连接件彼此错开设置，预留出其他部件的安装空间，使得信号处理部的内部结构设计合理，结构紧凑，从而实现该信号处理部与图像输入部以及信号输入输出部紧凑组装。

13、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，第一连接件、第三连接件和第四连接件沿着与安装基板平行的方向并具有至少一弯折延伸区域，有利于图像输入部和信号输入输出部更好的被组装或替换安装于信号处理部。

14、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，芯片电源主板以及fpga主板通过结构件固定于该工业相机的外壳组件，使得结构件在为芯片电源主板以及fpga主板提供固定支撑的作用的同时，将芯片电源主板以及fpga主板的热量通过结构件直接传递至安装基板，提高散热效果。

15、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，fpga主板与安装基板之间沿该工业相机长度方向设置一导热构件，导热构件一侧与fpga主板表面贴合，一侧与安装基板内表面直接贴合，使得fpga主板上的发热元件产生的热量直接通过导热构件传递到安装基板，传热到外壳组件，导热构件直接分别与fpga主板、安装基板贴合，固体传热，加快热量传递与发散，提高散热效率，同时，也能节省安装空间，减小工业相机横向尺寸。

16、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，通过芯片电源主板、fpga主板与芯片线路板垂直安装，平行于安装基板安装，相对于常规的芯片电源主板、fpga主板等多个主板堆叠的安装方式，在满足提供足够的电子元件在线路板安装面积的同时，具有较大的散热空间，使得各主板的散热更加顺畅。

17、本发明的一个目的在于提供一种工业相机，相对于芯片电源主板、fpga主板等多个主板堆叠的安装方式，芯片电源主板通过结构件与安装基板接触，fpga主板直接或者通过导热构件与安装基板接触，位于壳体内部的多个主板直接与外壳组件接触，实现固体传热，提高散热效率。

18、根据本发明的一方面，本发明提供一种工业相机，包括：

19、图像输入部，包括前盖和被设置在所述前盖的感光组件；

20、信号输入输出部；

21、信号处理部，被设置在所述图像输入部和所述信号输入输出部之间，包括外壳组件和处理组件，所述处理组件被设置于所述外壳组件内，通过所述外壳组件将所述图像输入部、信号输入输出部与所述信号处理部固定，

22、其中，所述外壳组件包括一安装基板，所述处理组件包括至少一fpga主板和至少一芯片电源主板，所述fpga主板和所述芯片电源主板平行于所述安装基板设置，与所述感光组件的芯片线路板垂直设置。

23、根据本发明的一实施例，所述fpga主板靠近所述安装基板设置，所述芯片电源主板远离所述安装基板设置，所述处理组件还包括至少一fpga芯片，所述fpga芯片被贴装于所述fpga主板背离所述芯片电源主板一侧面设置，靠近所述安装基板的一侧面设置。

24、根据本发明的一实施例，所述信号处理部还包括一连接组件，所述连接组件将所述处理组件固定安装于所述外壳组件。

25、根据本发明的一实施例，所述连接组件包括至少一连接件和结构件，所述fpga主板通过至少一螺纹连接件直接定位安装于所述安装基板，所述芯片电源主板通过所述结构件定位固定于所述安装基板。

26、根据本发明的一实施例，所述安装基板内壁设置有第一凸起，通过第一螺纹连接件穿过所述fpga主板的第一通孔与所述第一凸起的第一螺纹孔的螺纹配合，将所述fpga主板固定于所述第一凸起的上方。

27、根据本发明的一实施例，所述安装基板内壁设置有第二凸起，通过所述结构件的螺纹结构穿过所述fpga主板的第二通孔与所述第二凸起的第二螺纹孔的螺纹配合，将所述fpga主板固定于所述第二凸起的上方。

28、根据本发明的一实施例，通过第二螺纹连接件穿过所述芯片电源主板的第三通孔对应于所述结构件顶部的凹槽，将所述芯片电源主板固定于所述结构件的上方。

29、根据本发明的一实施例，所述第一凸起和所述第二凸起的高度一致，使得所述fpga主板平行于所述安装基板设置，沿着长度方向设置。

30、根据本发明的一实施例，所述第一凸起被设置在靠近所述芯片线路板，所述第二凸起被设置于远离所述芯片线路板，所述结构件被设置在远离所述芯片线路板一侧。

31、根据本发明的一实施例，所述外壳组件还包括一封装基板，所述封装基板与所述安装基板构成一中空环形壳体，将所述处理组件被设置于所述外壳组件内。