CN108391061A - 一种摄像头模组的组装方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种摄像头模组的组装方法和设备，其中方法的特征在于，包括以下步骤：检测并分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离；检测并分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距；检测并分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度；对位置调整完成的摄像头A和摄像头支架之间、摄像头B和摄像头支架之间分别进行点胶或点胶固化，本发明能够只需一台设备就可以完成摄像头A、摄像头B与摄像头支架三者的组装，降低生产成本高，节约生产空间；提高了组装的精度和组装后摄像头模块的整体性能，避免了二次组装公差累积的问题出现等。
Description
技术领域
本发明涉及摄像头模组的组装领域，尤其涉及一种具有双摄像头的手机摄像头模组的组装方法和设备。
背景技术
具有双摄像头的手机摄像头模组应用越来越广泛。现有的具有双摄像头的手机摄像头模组的组装通常是先用一套设备把摄像头A与摄像头支架组装在一起，然后再通过另外一套设备把摄像头B与具有摄像头A与摄像头支架的半成品组装在一起，其存在的不足有：1）需要两台以上设备完成，生产成本高，所需生产空间大，效率低；2）由于摄像头A与摄像头支架已经固定，在装摄像头B时，只能对摄像头B的摄像头位置和角度进行调节；由于摄像头A与摄像头支架第一组装已经不可避免存在偏差，而再进行摄像头B的第二次组装，会进一步进行偏差累积，影响两个摄像头之间、摄像头与摄像头支架之间的组装以及光角精度，影响整个摄像头模组的性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种摄像头模组的组装方法和设备，提高双摄像头与摄像头支架之间的组装精度、组装效率和组装后摄像头模块的整体性能。
本发明的目的通过以下方案实现：
一种摄像头模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测并分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置与/或互相之间的相对距离；
检测并分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距；
检测并分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度；
对位置调整完成的摄像头A和摄像头支架之间、摄像头B和摄像头支架之间分别进行点胶或点胶固化。
优选地，对摄像头A、摄像头B和摄像头支架之间分别进行点胶固化前，还包括以下步骤：
对摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄其上方的靶图，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度；
根据计算出的偏差角度分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz。
优选地，还包括通过自动上料机构将摄像头A和摄像头B上料并分别对应放置到具有第一调节装置和第二调节装置的六轴位置调节机构上；通过六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置分别对摄像头A、摄像头B的位置或它们光轴角度进行调整。
优选地， 摄像头模组的组装方法可以依次执行以下步骤：
通过自动上料机构将摄像头A和摄像头B上料并分别对应放置到具有第一调节装置和第二调节装置的六轴位置调节机构上；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A和摄像头B的XY位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离至符合组装公差要求；
将摄像头支架上料并放置到支架固定装置对应的放置位，并将其固定；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A、摄像头B和摄像头支架的位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的相对位置，使两摄像头与摄像头支架的边距均匀或边距符合组装公差；
通过检测机构的镭射测高组件检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度位置使其符合组装公差；
通过点胶固化机构分别对摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶；
对摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄上方的靶图，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度，根据计算出的偏差角度六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz，使其拍照清晰度符合要求或者光轴角度和成像夹角在公差范围内；
通过点胶固化机构对摄像头A、B与摄像头支架间的点胶进行固化。
本发明还提供一种摄像头模组的组装设备，其特征在于：包括自动上料机构、六轴位置调节机构、检测机构和点胶固化机构，其中所述六轴位置调节机构包括第一调节装置、第二调节装置和支架固定装置；所述第一调节装置和第二调节装置各设有能够将摄像头真空吸附的放置位；所述自动上料机构能够上料并将摄像头A、摄像头B和摄像头支架分别放置到第一调节装置、第二调节装置和支架固定装置对应的位置；所述检测机构能够检测摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离，检测摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距，检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度；所述六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置能够根据检测机构的检测结果，分别对摄像头A和摄像头B进行调节，使对应的位置参数符合组装公差要求；所述点胶固化机构能够对进行位置调整后的摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶与点胶固化。
优选地，所述六轴位置调节机构的第一调节装置、第二调节装置均自下而上设有Z向调整组件、XY向调整组件、角度调整组件和pogo pin连接组件，其中所述Z向调整组件用于调整摄像头Z轴的位置，所述XY向调整组件用于调整摄像头XY向的位置；所述角度调整组件用于调整摄像头光轴角度θx 、θy和成像夹角θz；所述pogo pin连接组件用于对摄像头A和摄像头B进行通电并输出摄像头拍摄的图片数据。
优选地，还包括靶图机构，所述靶图机构设于六轴位置调节机构的正上方；当摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄靶图机构的靶图后，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度；所述六轴位置调节机构的第一调节装置、第二调节装置能够根据计算出的偏差角度分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz。
进一步优选地，所述检测机构包括CCD组件和镭射测高组件，其中所述CCD组件用于检测摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离，检测摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距；所述镭射测高组件用于检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度。
相对于现有技术，本发明方法和设备取得了以下的技术效果或进步：只需一台设备就可以完成摄像头A、摄像头B与摄像头支架三者的组装，降低生产成本高，节约生产空间；由于三者在点胶固化前，是同时分别对摄像头A和摄像头B进行调整，能够确保摄像头A和摄像头B之间的位置关系，摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距，摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度都符合组装要求，另外，也能够分别对摄像头A、摄像头B进行光轴角度和成像夹角进行调整，使两个摄像头之间的组合尽可能得到优化，提高了组装的精度和组装后摄像头模块的整体性能；另外，由于摄像头A、摄像头B与摄像头支架是一次性组装完成，只会产生一次组装公差，不会存在现有的二次组装公差累积的问题，提高了组装效率，保证了组装精度。
附图说明
图1为某优选实施例中摄像头模组的组装设备的结构示意图；
图2为图1中设备的另一结构示意图；
图3为图1设备的六轴位置调节机构的结构示意图；
图4为图3中的支架固定装置的结构示意图；
图5为某优选实施例中摄像头模组的组装方法的流程图；
图6为某款摄像头模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
参考图1至4，某优选实施例中，摄像头模组的组装设备包括自动上料机构1、六轴位置调节机构2、检测机构3、点胶固化机构4和靶图机构5，其中六轴位置调节机构2又具有第一调节装置21、第二调节装置22和支架固定装置23。优选中，第一调节装置21和第二调节装置22左右对称设置，第一调节装置21和第二调节装置22具有相同的结构，他们分别自上而下设有Z向调整组件211、XY向调整组件212、角度调整组件213和pogo pin连接组件214，其中所述Z向调整组件211用于调整对应摄像头Z轴的位置，所述XY向调整组件212用于调整摄像头XY向的位置；所述角度调整组件213用于调整摄像头的光轴角度θx 、θy和成像夹角θz；所述pogo pin连接组件214用于对摄像头A和摄像头B进行通电并输出摄像头拍摄的图片数据到控制盒或者工控机等。所述第一调节装置21和第二调节装置22顶部相邻的位置各水平设有一个能对摄像头真空吸附的放置位。摄像头模组组装时，摄像头A被上料并放置在第一调节装置21对应的放置位，第一调节装置21对其进行真空吸附，以方便后面的位置调整；同理摄像头B被上料并放置在第二调节装置22对应的放置位，第二调节装置22对其进行真空吸附。第一调节装置21和第二调节装置22的摄像头的放置位的大小与摄像头相匹配，而互相之间的距离需要与摄像头支架的大小相匹配。六轴位置调节机构2的支架固定装置23如图4所示，它具有支架托板231和支架压块232，而支架托板231对应设有与摄像头相适配的开口或凹槽233，使当摄像头支架放置在支架托板231上时，摄像头支架能对应落入并套在两个摄像头。同样，支架压块232也可设有与两个摄像头相适配的避让孔或槽234，以方便支架压块232在对应气缸控制下压在摄像头支架上将摄像头支架固定后，不会对摄像头位置和角度的调整造成妨碍。支架固定装置23设在第一调节装置21和第二调节装置22之间。
如图1所述，所述自动上料机构1用于从摄像头A料盘11、摄像头B料盘12和摄像头支架料盘13对摄像头A、摄像头B和摄像头支架进行自动取料，然后将它们分别移载和放置到第一调节装置21、第二调节装置22对应的放置位以及支架固定装置23的支架托板231上。所述检测机构3包括CCD组件31和镭射测高组件32，其中所述CCD组件31用于检测摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离，检测摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距；所述镭射测高组件32用于摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度。所述点胶固化机构4能够对进行位置调整后的摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶与点胶固化。
下面结合本发明方法涉及的流程图对摄像头模组的组装设备工作原理、工作方法和步骤做进一步描述：
如图5所示， 摄像头模组的组装过程中，
首先通过自动上料机构1将摄像头A和摄像头B上料并分别对应放置到六轴位置调节机构2上，具体是摄像头A被上料并放置到第一调节装置21对应的放置位，摄像头B被上料并放置在第二调节装置22对应的放置位，然后第一调节装置21和第二调节装置22分别对摄像头A和摄像头B真空吸附。
然后，通过检测机构3的CCD组件31检测摄像头A和摄像头B的XY位置，判断它们的位置是否达到组装的要求。例如某款摄像头模组（如图6所示），组装时候，摄像头A的XY的绝对位置为：Xa=4.8±0.1,Ya=5.02±0.1；摄像头B的绝对位置为： Xb=3.4±0.08,Yb=3.4±0.08；两摄像头相对距离 9.5±0.08。如果检测通过，转到下一个步骤。否则，计算对应的偏差值，确定摄像头A和摄像头B的XY位置调整方向和距离；然后六轴位置调节机构2的第一调节装置21和第二调节装置22根据检测结果和位置调整方向和距离分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离使它们符合组装公差要求；
通过自动上料机构1将摄像头支架上料并放置到支架固定装置23的支架托板231上，摄像头支架对应的孔套在两个摄像头，而支架固定装置23在气缸控制下压在摄像头支架上将摄像头支架固定在支架托板231上；
通过检测机构3的CCD组件31检测摄像头A、摄像头B和摄像头支架的位置，判断是否符合组装的要求，如果检测通过，则进入下一步骤，否则识别摄像头A、摄像头B与摄像头支架边距的距离，确定摄像头A、摄像头B在水平面的调整方向和位移，六轴位置调节机构2的第一调节装置21和第二调节装置22根据检测结果、调整方向和位移分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的相对位置，使两摄像头与摄像头支架的边距均匀或边距符合组装公差；例如某款摄像头模组（如图6所示），两摄像头与摄像头支架单边距离为0.15。
通过检测机构3的镭射测高组件32检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度，判断是否符合组装的要求，例如某款摄像头模组（如图6所示），摄像头A与支架面高 Za=0.3±0.05；摄像头B与支架面高 Zb=0.3±0.03。如果符合组装要求，则进入下一步骤，否则检测和识别偏差，确定摄像头A和摄像头B调整方向和位移距离，六轴位置调节机构2的第一调节装置21和第二调节装置22根据检测结果分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度位置使其符合组装公差；
通过点胶固化机构4分别对摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶；
靶图机构5点亮其靶图（又可称为Chart图），在pogo pin连接组件214作用下摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄上方的靶图机构5的靶图，然后输入至控制盒或工控机分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度。如果偏差角度为零或者在允许公差范围，则进入下一步，否则根据计算出的偏差角度六轴位置调节机构2的第一调节装置21和第二调节装置22分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz，使其光轴角度和成像夹角在公差范围内或者拍照清晰度符合要求；
通过点胶固化机构4分别对摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间点胶固化，最终完成整个摄像头模组的组装。
本发明摄像头模组的组装方法可以用在具有两个摄像头的模组组装、也可以用在具有三个甚至更多摄像头的模组组装。例如三个摄像头时，可以先组装第三个摄像头与摄像头支架形成半成品，然后再按照本发明方法对另外两个摄像头（尤其是功能上关联或者需要互相配合的两个摄像头）与摄像头支架半成品组装一起，最终形成具有三个摄像头的摄像头模组。
以上实施步骤只是其中一个最优选方案之一，在某些实施例中，个别步骤顺序可以做局部调整，例如可以将点胶步骤调整到第一调节装置21和第二调节装置22分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz完成后，然后直接进行点胶固化等。另外，以上关于设备没有提到的机构可以根据实际的实施需要和公知常识增加，已经描述的机构也可以根据现有技术和公知常识进行进一步的详细设计实施。
以上所述仅为本发明的某个或某些优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处也可以参考图的直接表达和常规的理解以及现有技术结合去实施。
Claims (10)
1.一种摄像头模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测并分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置与/或互相之间的相对距离；
检测并分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距；
检测并分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度；
对位置调整完成的摄像头A和摄像头支架之间、摄像头B和摄像头支架之间分别进行点胶或点胶固化。
2.根据权利要求1所述的摄像头模组的组装方法，其特征在于，对摄像头A、摄像头B和摄像头支架之间分别进行点胶固化前，还包括以下步骤：
对摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄其上方的靶图，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度；
根据计算出的偏差角度分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz。
3.根据权利要求2所述的摄像头模组的组装方法，其特征在于，
通过自动上料机构将摄像头A和摄像头B上料并分别对应放置到具有第一调节装置和第二调节装置的六轴位置调节机构上；
通过六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置分别对摄像头A、摄像头B的位置或它们光轴角度进行调整。
4.根据权利要求3所述的摄像头模组的组装方法，其特征在于，
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A和摄像头B的XY位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离至符合组装公差要求；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A、摄像头B和摄像头支架的位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的相对位置，使两摄像头与摄像头支架的边距均匀或边距符合组装公差；
通过检测机构的镭射测高组件检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度位置使其符合组装公差；
根据计算出的偏差角度六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz，使其拍照清晰度符合要求或者光轴角度和成像夹角在公差范围内。
5.根据权利要求3所述的摄像头模组的组装方法，其特征在于， 依次执行以下步骤：
通过自动上料机构将摄像头A和摄像头B上料并分别对应放置到具有第一调节装置和第二调节装置的六轴位置调节机构上；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A和摄像头B的XY位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离至符合组装公差要求；
将摄像头支架上料并放置到支架固定装置对应的放置位，并将其固定；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A、摄像头B和摄像头支架的位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的相对位置，使两摄像头与摄像头支架的边距均匀或边距符合组装公差；
通过检测机构的镭射测高组件检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度位置使其符合组装公差；
通过点胶固化机构分别对摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶；
对摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄上方的靶图，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度，根据计算出的偏差角度六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz，使其拍照清晰度符合要求或者光轴角度和成像夹角在公差范围内；
通过点胶固化机构对摄像头A、B与摄像头支架间的点胶进行固化。
6.根据权利要求3所述的摄像头模组的组装方法，其特征在于， 依次执行以下步骤：
通过自动上料机构将摄像头A和摄像头B上料并分别对应放置到具有第一调节装置和第二调节装置的六轴位置调节机构上；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A和摄像头B的XY位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离至符合组装公差要求；
将摄像头支架上料并放置到支架固定装置对应的放置位，并将其固定；
通过检测机构的CCD组件检测摄像头A、摄像头B和摄像头支架的位置，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的相对位置，使两摄像头与摄像头支架的边距均匀或边距符合组装公差；
通过检测机构的镭射测高组件检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度，六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置根据检测结果分别调整摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度位置使其符合组装公差；
对摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄上方的靶图，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度，根根据计算出的偏差角度六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz，使其拍照清晰度符合要求或者光轴角度和成像夹角在公差范围内；
通过点胶固化机构分别对摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶以及点胶固化。
7.一种摄像头模组的组装设备，其特征在于：包括自动上料机构、六轴位置调节机构、检测机构和点胶固化机构，其中所述六轴位置调节机构包括第一调节装置、第二调节装置和支架固定装置；所述第一调节装置和第二调节装置各设有能够将摄像头真空吸附的放置位；所述自动上料机构能够上料并将摄像头A、摄像头B和摄像头支架分别放置到第一调节装置、第二调节装置和支架固定装置对应的位置；所述检测机构能够检测摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离，检测摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距，检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度；所述六轴位置调节机构的第一调节装置和第二调节装置能够根据检测机构的检测结果，分别对摄像头A和摄像头B进行调节，使对应的位置参数符合组装公差要求；所述点胶固化机构能够对进行位置调整后的摄像头A与摄像头支架之间、摄像头B与摄像头支架之间进行点胶与点胶固化。
8.根据权利要求7所述的摄像头模组的组装设备，其特征在于，所述六轴位置调节机构的第一调节装置、第二调节装置均自下而上设有Z向调整组件、XY向调整组件、角度调整组件和pogo pin连接组件，其中所述Z向调整组件用于调整摄像头Z轴的位置，所述XY向调整组件用于调整摄像头XY向的位置；所述角度调整组件用于调整摄像头光轴角度θx 、θy和成像夹角θz；所述pogo pin连接组件用于对摄像头A和摄像头B进行通电并输出摄像头拍摄的图片数据。
9.根据权利要求7或8所述的摄像头模组的组装设备，其特征在于，还包括靶图机构，所述靶图机构设于六轴位置调节机构的正上方；当摄像头A和摄像头B通电并分别拍摄靶图机构的靶图后，通过分析拍摄的照片计算出摄像头A和摄像头B的偏差角度；所述六轴位置调节机构的第一调节装置、第二调节装置能够根据计算出的偏差角度分别调整摄像头A和摄像头B 光轴角度θx 、θy和成像夹角θz。
10.根据权利要求9所述的摄像头模组的组装设备，其特征在于，所述检测机构包括CCD组件和镭射测高组件，其中所述CCD组件用于检测摄像头A和摄像头B的XY位置及互相之间的相对距离，检测摄像头A与摄像头支架、摄像头B与摄像头支架之间的边距；所述镭射测高组件用于检测摄像头A、摄像头B凸出摄像头支架的高度。
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