CN106125250A - 一种用于组装镜头的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及镜头组装技术领域，尤其公开了一种用于组装镜头的装置，包括架体、装设于架体的夹持机构及第一驱动件，夹持机构包括滑动连接于架体的第一夹板及第二夹板，装设于第一夹板或第二夹板与架体之间的弹性件、分别可转动连接于第一夹板、第二夹板的第一撑开臂、第二撑开臂，第一撑开臂与第二撑开臂可转动连接；使用时，第一驱动件抵接第一撑开臂或第二撑开臂进而将第一夹板、第二夹板沿架体分开，将镜筒放置在第一夹板与第二夹板之间，第一驱动件与第一撑开臂或第二撑开臂分离，弹性件在弹力作用下连带第一夹板、第二夹板相互靠近夹住镜筒，实现镜筒的精确定位，确保镜片可以准确装入到镜筒内，提升镜头的组装良品率。

Description

一种用于组装镜头的装置

技术领域

本发明涉及头组装技术领域，尤其公开了一种用于组装镜头的装置。

背景技术

随着生活水平的提高，人们开始注重生活品质的提高，作为日程生活的必备品之一的手机，使用者对手机摄像头的性能要求也越来越高，在摄像头的生产过程中，需要将多个镜片和垫片按照不同角度及不同高度组装到镜筒内，鉴于镜筒、镜片及垫片的尺寸都相对比较小，需要将镜筒进行精确定位，然而目前市场上生产1300W像素以上的摄像头组装机大多数停留在纯手动或半自动流水线组装的阶段，虽然少数实现了自动化组装，但都不能对镜筒实现精确的定位，致使组装后的镜片同心度误差在±0.01mm～±0.02mm、镜片叠加精度误差在±0.11～0.22mm，组装完成的摄像头良品率仅在20%～50%，一方面造成了原材料的浪费，另一方面也变相地增加了产品的制造成本。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于组装镜头的装置，实现镜筒的精确定位，提升镜头的组装良品率。

为实现上述目的，本发明的一种用于组装镜头的装置，包括架体、装设于架体的夹持机构及第一驱动件，所述夹持机构包括滑动连接于架体的第一夹板及第二夹板、装设于架体与第一夹板或第二夹板之间的弹性件、可转动连接于第一夹板的第一撑开臂、可转动连接于第二夹板的第二撑开臂，第一撑开臂与第二撑开臂可转动连接，第一驱动件的输出端用于抵接第一撑开臂或第二撑开臂

优选地，所述架体还装设有固定盘，固定盘装设有导轨，第一夹板、第二夹板均滑动连接于导轨，固定盘装设有吸取件及彼此间隔设置的两个挡板，吸取件位于第一夹板、第二夹板之间，第一夹板、第二夹板均位于两个挡板之间，弹性件位于挡板与第一夹板或第二夹板之间。

优选地，所述第一夹板、第二夹板均包括滑动连接于架体的滑块、装设于滑块的限位块及装设于限位块的调整块，调整块设有开槽及缺口，缺口位于第一夹板的调整块与第二夹板的调整块彼此靠近的一侧，第一撑开臂可转动连接于第一夹板的滑块，第二撑开臂可转动连接于第二夹板的滑块，弹性件位于架体与第一夹板的限位块或第二夹板的限位块之间。

优选地，所述第一撑开臂与第二撑开臂经铰接轴铰接，第一驱动件为气缸，第一驱动件的活塞杆用于抵接铰接轴。

优选地，所述铰接轴装设有转轮，第一驱动件的活塞杆装设有彼此间隔设置的两个支撑轮,两个支撑轮用于抵接转轮。

优选地，所述用于组装镜头的装置还包括可转动连接于架体的轴体、装设于架体的第二驱动件，第二驱动件与轴体连接，夹持机构装设于轴体。

优选地，所述用于组装镜头的装置还包括装设于架体的升降机构，轴体包括花键轴及套设于花键轴的外筒，夹持机构装设于花键轴的一端，花键轴的另一端可转动连接于升降机构，外筒装设于架体，外筒套设有从动轮，第二驱动件与从动轮连接。

优选地，所述升降机构包括可转动连接于架体的螺杆、套设于螺杆的移动板、装设于架体的第三驱动件，第三驱动件与螺杆连接，花键轴的另一端可转动连接于移动板。

优选地，所述架体还装设有光学尺，移动板装设有用于读取光学尺的读取头。

优选地，所述架体还装设有与夹持机构间隔设置的吸嘴测高仪。

本发明的有益效果：实际使用时，第一驱动件的输出端抵接第一撑开臂或第二撑开臂，进而使得第一夹板、第二夹板沿架体朝彼此远离的方向移动，然后利用机械手等将镜筒放置在第一夹板与第二夹板之间，然后第一驱动件的输出端与第一撑开臂或第二撑开臂分离，弹性件在弹力作用下连带第一夹板、第二夹板沿架体朝相互靠近的方向移动进而夹住镜筒，实现镜筒的精确定位，确保各个镜片可以准确装入到镜筒内的预定位置，提升镜头的组装良品率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明另一视角的立体结构示意图；

图3为图2中A部分的局部放大示意图；

图4为本发明的夹持机构的立体结构示意图；

图5为本发明的夹持机构的分解结构示意图；

图6为本发明的升降机构的立体结构示意图；

图7为本发明组装镜头时控制流程框图；

图8为本发明组装镜头时的操作流程图。

附图标记包括：

1—架体 11—第一驱动件 12—轴体

13—第二驱动件 2—夹持机构 20—吸取件

21—导轨 22—第一夹板 221—滑块

222—限位块 223—调整块 224—开槽

225—缺口 23—第二夹板 24—弹性件

25—第一撑开臂 26—第二撑开臂 261—铰接轴

262—转轮 263—支撑轮 27—固定盘

28—挡板 3—升降机构 31—螺杆

32—移动板 33—第三驱动件 41—光学尺

42—读取头 43—吸嘴测高仪。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1至图3，本发明的一种用于组装镜头的装置，包括架体1、装设在架体1上的夹持机构2及第一驱动件11，所述夹持机构2包括装设在架体1上的导轨21、滑动连接在导轨21上的第一夹板22及第二夹板23、装设在架体1与第一夹板22或第二夹板23之间的弹性件24、可转动连接在第一夹板22上的第一撑开臂25、可转动连接在第二夹板23上的第二撑开臂26，当然，根据实际需要，本领域技术人员还可以在架体1上设置滑槽，将第一夹板22及第二夹板23滑动连接在架体1的滑槽内；本实施例中，弹性件24为弹簧，第一夹板22与架体1之间、第二夹板23与架体1之间均装设有弹性件24，第一撑开臂25与第二撑开臂26可转动连接在一起，第一驱动件11的输出端用于抵接第一撑开臂25或第二撑开臂26。

实际使用时，第一驱动件11的输出端抵接第一撑开臂25或第二撑开臂26，进而使得第一夹板22、第二夹板23沿导轨21朝彼此远离的方向移动，然后利用机械手等将镜头的镜筒放置在第一夹板22与第二夹板23之间，然后第一驱动件11的输出端与第一撑开臂25或第二撑开臂26分离，弹性件24在弹力作用下连带第一夹板22、第二夹板23沿导轨21朝相互靠近的方向移动进而夹住镜筒，实现镜筒的精确定位，确保镜头的各个镜片和垫片可以准确装入到镜筒内的预定位置，提升镜头的组装良品率。

请参阅图1至图5，所述架体1上还装设有固定盘27，导轨21装设在固定盘27上，固定盘27装设有吸取件20及彼此间隔设置的两个挡板28，根据实际需要，吸取件20可以为真空吸嘴或者带有吸取孔的吸取块等，吸取件20位于第一夹板22、第二夹板23之间，第一夹板22、第二夹板23均位于两个挡板28之间，弹性件24位于挡板28与第一夹板22或第二夹板23之间，本实施例中，一个挡板28与第一夹板22之间、另一个挡板28与第二夹板23之间均安装有弹性件24。

当第一驱动件11的输出端抵接住第一撑开臂25或第二撑开臂26将第一夹板22或第二夹板23分开后，镜筒放置在第一夹板22与第二夹板23之间被吸取件20吸住，然后第一驱动件11的输出端与第一撑开臂25或第二撑开臂26分离，弹性件24在弹性力作用下连带第一夹板22与第二夹板23彼此靠近进而夹住镜筒，相较于仅用吸取件20吸住镜筒，防止镜筒受到意外的碰触或震动时发生位置变化，进而实现对镜筒的精确定位。

所述第一夹板22、第二夹板23均包括滑动连接在导轨21上的滑块221、装设在滑块221上的限位块222及装设在限位块222上的调整块223，调整块223设有开槽224及缺口225，利用螺栓等穿经开槽224将调整块223固定在限位块222上，缺口225位于第一夹板22的调整块223与第二夹板23的调整块223彼此靠近的一侧，第一撑开臂25可转动连接在第一夹板22的滑块221上，第二撑开臂26可转动连接在第二夹板23的滑块221上，弹性件24位于架体1与第一夹板22的限位块222或第二夹板23的限位块222之间，本实施例中，第一撑开臂25通过枢轴铰接在第一夹板22的滑块221上，当然，可以根据需要在第一撑开臂25与滑块221之间安装轴承，第二撑开臂26同样通过枢轴铰接在第二夹板23的滑块221上，架体1与第一夹板22的限位块222之间装设有弹性件24，架体1与第二夹板23的限位块222之间同样装设有弹性件24。

本实施例中，所述吸取件20位于第一夹板22的限位块222与第二夹板23的限位块222之间，当第一夹板22与第二夹板23朝彼此靠近的方向移动时，两者的限位块222分别抵接在吸取件20两侧的侧壁上，防止第一夹板22与第二夹板23过度移动。通过在调整块223上设置缺口225，缺口225的形状与镜筒的外形吻合，确保镜筒稳固容设在第一夹板22的调整块223与第二夹板23的调整块223之间，进一步辅助增强对镜筒的精确定位。通过在调整块223上设置开槽224，可以改变调整块223在限位块222上的安装位置，进而调整第一夹板22的调整块223与第二夹板23的调整块223之间的距离，从而使得第一夹板22与第二夹板23可以精确定位不同尺寸的镜筒。

所述第一撑开臂25与第二撑开臂26经铰接轴261铰接，本实施例中，第一撑开臂25的一端铰接在第一夹板22的滑块221上，第二撑开臂26的一端铰接在第二夹板23的滑块221上，第一撑开臂25的另一端与第二撑开臂26的另一端经铰接轴261铰接在一起，第一驱动件11为气缸，第一驱动件11的活塞杆用于抵接铰接轴261，通过第一驱动件11的活塞杆的伸出进而实现第一夹板22、第二夹板23沿导轨21朝彼此远离的方向移动。

所述铰接轴261上装设有转轮262，转轮262与第一撑开臂25、第二撑开臂26彼此间隔设置，第一驱动件11的活塞杆装设有彼此间隔设置的两个支撑轮263,本实施例中，两个支撑轮263均铰接在第一驱动件11的活塞杆上，两个支撑轮263用于抵接在转轮262的外表面上。在第一驱动件11的活塞杆推动铰接轴261的过程中，铰接轴261可能相对第一驱动件11的活塞杆转动，通过增设转轮262及支撑轮263，降低因第一驱动件11的活塞杆与铰接轴261之间发生相对转动而对两者造成的磨损。根据实际需要，还可以在第一驱动件11的活塞杆上安装过渡板，两个支撑轮263均铰接在过渡板上。

所述用于组装镜头的装置还包括可转动连接在架体1上的轴体12、装设在架体1上的第二驱动件13，第二驱动件13与轴体12连接并用于驱动轴体12转动，夹持机构2装设在轴体12上。本实施例中，夹持机构2的固定盘27装设在轴体12的上端，第二驱动件13为电机，电机的输出轴与轴体12连接进而驱动轴体12相对架体1转动。当夹持架构夹住镜筒之后，根据实际需要，第二驱动件13驱动轴体12转动，轴体12转动时带动夹持机构2进而连带镜筒转动，从而调整镜筒相对镜片的角度，确保镜片可以按照预定的裁切角度正确组装到镜筒内。

请参阅图1、图2、图7和图8，实际生产过程中，本发明用于组装镜头的装置还需与CCD相机、机械手、控制箱及HMI上位机等配套使用，CCD相机、第一驱动件11、第二驱动件13及HMI上位机分别经线缆与控制箱连接，利用控制箱设定CCD相机、第一驱动件11及第二驱动件13各自的运行参数，控制箱的PC/PLC控制系统为全闭环控制系统，CCD相机将拍摄到的镜片和垫片拍摄成照片传送给控制箱，控制箱根据照片计算各个镜片和垫片的同心位置和镜片裁切角度，然后调控第二驱动件13驱动镜筒转动，进而调整镜筒相对各个镜片的角度，确保各个镜片能够准确地组装到镜筒内。在此过程中，全闭环控制系统利用第二驱动件13的控制器的扭矩控制进而监控扭力值是否正常，当扭力值异常时，PC/PLC控制系统立即制动，即PC/PLC控制系统停止第二驱动件13的转动，并通过HMI上位机提示扭力值异常，以达到对镜筒、镜片及垫片的保护，防止镜筒、镜片或垫片等被碰伤。

请参阅图1、图2和图6，所述用于组装镜头的装置还包括装设在架体1上的升降机构3，轴体12包括花键轴及套设在花键轴外侧的外筒，夹持机构2装设在花键轴的一端，花键轴的另一端可转动连接在升降机构3上，外筒装设在架体1上，外筒的外侧套设有从动轮，第二驱动件13与从动轮连接，第二驱动件13的输出轴上装设有主动轮，主动轮与从动轮之间通过传动带连接。

当所述夹持机构2夹住镜筒之后，根据实际需要，升降机构3可以带动花键轴相对架体1上下移动，花键轴上下移动时带动夹持机构2进而连带镜筒上下移动，从而调整镜筒相对镜片和垫片的高度，确保镜片和垫片可以按照预定的高度准确地组装到镜筒内。

本实施例中，所述架体1上安装有两个彼此间隔设置的卡板，轴体12的外筒的两端分别装设在卡板上，从动轮位于两个卡板之间，外筒的两端还套设有轴承，轴承位于卡板与外筒之间。

所述升降机构3包括可转动连接在架体1上的螺杆31、套设在螺杆31上的移动板32、装设在架体1上的第三驱动件33，第三驱动件33与螺杆31连接，花键轴的另一端可转动连接在移动板32上。本实施例中，螺杆31外套设有螺帽，移动板32与螺帽装设在一起，第三驱动件33为电机，第三驱动件33的输出轴经联轴器与螺杆31的一端连接，花键轴的另一端经锁紧式轴承座装设在移动板32上。

当需要调整镜筒相对镜片及垫片的高度时，第三驱动件33驱动螺杆31转动，使得螺帽螺杆31上下移动，螺帽上下移动时连带移动板32上下移动，移动板32移动时连带花键轴进而带动镜筒上下移动，从而实现调整镜筒相对镜片或垫片的高度值。

请参阅图1，所述架体1上还装设有光学尺41，移动板32上装设有用于读取光学尺41的读取头42，在镜筒移动前，读取头42读取光学尺41上对应的刻度，待升降机构3驱动镜筒移动后，读取头42再读取光学尺41上对应的刻度，控制箱的全闭环控制系统根据两者的差值进而得知镜筒是否移动到预定位置；如果镜筒尚未移动到预定位置或者移动过度，控制箱再调控第三驱动件33转动，如此循环，直至镜筒移动到预定位置。本实施例中光学尺41的分辨率为0.5um。

请参阅图1和图2，所述架体1还装设有与夹持机构2间隔设置的吸嘴测高仪43，本实施例中，吸嘴测高仪43的分辨率为0.5um，实际使用时，真空吸嘴吸取不同的镜片和垫片进而停靠在预定的高度，之后吸嘴测高仪43测定待组装的镜片或垫片相对镜筒的高度，并将测定的高度值反馈给控制箱，控制箱调控第三驱动件33转动，通过控制箱的全闭环PC/PLC控制系统进而将镜筒准确上升到指定高度，然后依次将各个镜片和垫片按照前后顺序组装到镜筒内的预定位置，并点胶固化，确保镜片或垫片与镜筒之间不会发生过压，待各个镜片及垫片组装完成后，第一驱动件11将第一夹板22与第二夹板23打开，利用机械手等将组装完成的镜头移动到存放位置，完成镜片与镜筒的组装作业。

本发明的用于组装镜头的装置通过配合CCD相机、机械手、控制箱，利用大数据的分析可以准确的计算镜片和垫片的高度位置以及镜片的裁切角度，并配合控制箱的全闭环PC/PLC控制系统确保镜筒准确地移动到所需的预定位置，利用光学尺41定位每一镜片及每一垫片的组装深度，旋转镜筒按最佳角度装配镜片，从而实现镜头的高精度装配，本发明镜头的装配同心度可达到±0.01mm，每个镜头的组装高度0.0025～0.005mm，整体叠加精度误差控制在0.005～0.011mm，使得镜头的组装良品率达到80%以上。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于组装镜头的装置，包括架体、装设于架体的夹持机构及第一驱动件，其特征在于：所述夹持机构包括滑动连接于架体的第一夹板及第二夹板、装设于架体与第一夹板或第二夹板之间的弹性件、可转动连接于第一夹板的第一撑开臂、可转动连接于第二夹板的第二撑开臂，第一撑开臂与第二撑开臂可转动连接，第一驱动件的输出端用于抵接第一撑开臂或第二撑开臂。

2.根据权利要求1所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述架体还装设有固定盘，固定盘装设有导轨，第一夹板、第二夹板均滑动连接于导轨，固定盘装设有吸取件及彼此间隔设置的两个挡板，吸取件位于第一夹板、第二夹板之间，第一夹板、第二夹板均位于两个挡板之间，弹性件位于挡板与第一夹板或第二夹板之间。

3.根据权利要求1所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述第一夹板、第二夹板均包括滑动连接于架体的滑块、装设于滑块的限位块及装设于限位块的调整块，调整块设有开槽及缺口，缺口位于第一夹板的调整块与第二夹板的调整块彼此靠近的一侧，第一撑开臂可转动连接于第一夹板的滑块，第二撑开臂可转动连接于第二夹板的滑块，弹性件位于架体与第一夹板的限位块或第二夹板的限位块之间。

4.根据权利要求1所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述第一撑开臂与第二撑开臂经铰接轴铰接，第一驱动件为气缸，第一驱动件的活塞杆用于抵接铰接轴。

5.根据权利要求4所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述铰接轴装设有转轮，第一驱动件的活塞杆装设有彼此间隔设置的两个支撑轮,两个支撑轮用于抵接转轮。

6.根据权利要求1所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述用于组装镜头的装置还包括可转动连接于架体的轴体、装设于架体的第二驱动件，第二驱动件与轴体连接，夹持机构装设于轴体。

7.根据权利要求6所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述用于组装镜头的装置还包括装设于架体的升降机构，轴体包括花键轴及套设于花键轴的外筒，夹持机构装设于花键轴的一端，花键轴的另一端可转动连接于升降机构，外筒装设于架体，外筒套设有从动轮，第二驱动件与从动轮连接。

8.根据权利要求7所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述升降机构包括可转动连接于架体的螺杆、套设于螺杆的移动板、装设于架体的第三驱动件，第三驱动件与螺杆连接，花键轴的另一端可转动连接于移动板。

9.根据权利要求8所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述架体还装设有光学尺，移动板装设有用于读取光学尺的读取头。

10.根据权利要求1所述的用于组装镜头的装置，其特征在于：所述架体还装设有与夹持机构间隔设置的吸嘴测高仪。