CN110336933A - 一种感光芯片镜头组装设备及组装方法 - Google Patents

Abstract

一种感光芯片镜头组装设备，包括镜头上料机构、镜头移取机器人、镜头定位机构、PCB夹具输送线、PCB夹具移位机构、感光芯片定位机构、压紧保持机构、自动下料机构、储料机构；镜头移取机器人抓取镜头上料机构中的镜头至感光芯片定位机构处进行视觉定位，并调整镜头的位置后将镜头组装在感光芯片；PCB夹具移位机构移取并固定PCB夹具输送线上的PCB夹具，并将其上的芯片移动至感光芯片定位机构处进行视觉定位；压紧保持机构将镜头压紧在感光芯片上保持使镜头和胶水充分接触；自动下料机构将PCB夹具输送到储料机构。本发明对比人工的镜头组装方法，减少人工对感光芯片的接触，且定位准确，保证了镜头组装的质量和一致性。

Description

一种感光芯片镜头组装设备及组装方法

技术领域

本发明涉及一种组装技术领域，尤其涉及一种感光芯片镜头组装设备及组装方法。

背景技术

芯片摄像机组件主要由两部分组成：感光芯片和镜头，感光芯片和镜头通过胶水连接，传统方式一般是人工组装，感光芯片在自动点胶机完成点胶后，人工需要将涂胶完毕的感光芯片取下至镜头组装工位，然后戴着橡胶指套将镜头装在感光芯片上，存在工作单调枯燥、效率低下等不足，并且存在人工对工件二次污染的风险。为了提高摄像机组件的组装效率和质量，本发明设计了一种机械手自动进行镜头组装的设备。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种机械手自动组装、准确定位的感光芯片镜头组装设备，及其采用该设备的感光芯片和镜头组装的方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种感光芯片镜头组装设备，包括机架及安装在机架上的镜头上料机构、镜头移取机器人、镜头定位机构、PCB夹具输送线、PCB夹具移位机构、感光芯片定位机构、压紧保持机构、自动下料机构、储料机构；所述镜头上料机构用于将镜头的位置调整至供所述镜头移取机器人抓取；所述镜头移取机器人用于将所述镜头上料机构中的镜头移取至所述感光芯片定位机构处进行视觉定位，并调整镜头的位置，以及将定位好的镜头组装在PCB夹具上的感光芯片上，镜头移取机器人抓取镜头可以是以吸盘吸取，也可以是夹具夹取；所述PCB夹具输送线用于输送装载有至少一个感光芯片的PCB夹具给所述PCB夹具移位机构、压紧保持机构和自动下料机构使用；所述PCB夹具移位机构用于移取并固定所述PCB夹具输送线上的PCB夹具，并将PCB夹具上的芯片移动至所述感光芯片定位机构处进行视觉定位，并将组装有镜头的PCB夹具移动至所述PCB夹具输送线上；所述压紧保持机构用于移取所述PCB夹具输送线上已组装有镜头的PCB夹具，并将镜头压紧在感光芯片上保持，待镜头和胶水充分接触后将PCB夹具移送回所述PCB夹具输送线；所述自动下料机构与所述PCB夹具输送线的末端对接，将PCB夹具输送到下料位置；所述储料机构与所述自动下料机构对接，用于储存自动下料机构移送过来的PCB夹具，储料机构可以固定连接在机架上，也可以是可拆卸地连接在机架上；所述镜头定位机构和感光芯片定位机构分别位于所述镜头移取机器人和PCB夹具移位机构附近，通过拍照获得位置信息；镜头定位机构和感光芯片定位机构均与所述镜头移取机器人相连，并将拍照获得的位置信息传输给所述镜头移取机器人，镜头移取机器人根据接收到的信息调整镜头的位置。需要说明的是，镜头定位机构的拍照定位包括镜头位置调整前后的两次拍照，镜头调整后再一次进行拍照是为了确认调整后的镜头和感光芯片的位置是否匹配，以便能够准确定位。

镜头上料机构中托盘中镜头的数量可为25个，规则排布。本设备前端可对接感光芯片涂胶设备，使PCB夹具上的感光芯片预先通过点胶机或人工点胶等方式粘附有胶水，供镜头组装。

进一步地，所述感光芯片镜头组装设备还包括二次定位机构，其位于镜头上料机构一侧，用于充当上料中转机构，定位放置所述镜头移取机器人抓取的装载有镜头的整个托盘，并供镜头移取机器人进一步抓取托盘中的单个镜头，以达到精确定位的目的。

进一步地，所述镜头上料机构上放置至少一个装载有镜头的托盘，托盘分层放置，托盘上设置有托盘盖，所述镜头上料机构包括料盘升降机构、高度感应器组件、托盘防呆检测组件、伺服电机组件、托盘粗定位护罩、托盘托板、底板、安装角座组件；所述底板通过所述安装角座组件连接在所述机架上，所述料盘升降机构、托盘粗定位护罩和托盘托板均安装在所述底板上，所述托盘粗定位护罩用于人工放料时靠边定位；所述托盘托板用于放置托盘，所述伺服电机组件与料盘升降机构相连以用作料盘升降机构的动力元件，用于检测托盘高度的所述高度感应器组件与料盘升降机构相连，以保证料盘到达镜头移取机器人的抓取位置；所述托盘防呆检测组件设置在托盘的一侧，用于检测最顶层的是托盘还是托盘盖，如果是托盘盖，提醒进行人工上料。

进一步地，所述镜头移取机器人包括托盘夹具、镜头抓手、四轴机器人，所述四轴机器人安装在所述机架上，用于移取整个托盘和托盘盖的所述托盘夹具和用于抓取单个镜头的所述镜头抓手安装在四轴机器人上并与之电连接，托盘夹具可以是吸盘类夹具，也可以是抓手类夹具，所述四轴机器人用于接收所述镜头定位机构和感光芯片定位机构传输的位置信息，以及控制镜头抓手调整抓取的镜头的位置。

进一步地，所述镜头定位机构包括镜头定位相机、第一长焦镜头、光源、第一相机安装组件，所述第一相机安装组件安装在所述机架上，所述镜头定位相机用于从下方对镜头进行拍照定位，镜头定位相机安装在所述第一相机安装组件的下部，所述光源安装在所述第一相机安装组件的上部，所述第一长焦镜头安装在所述镜头定位相机上，以提高拍照精度。

进一步地，所述感光芯片定位机构包括芯片定位相机、第二长焦镜头、相机安装块和第二相机安装组件，所述第二长焦镜头套接在所述芯片定位相机上，用于调整相机的拍照精度，所述第二相机安装组件安装在所述机架上，所述芯片定位相机通过所述相机安装块上安装在所述相机安装组件上，且相机安装块可在第二相机安装组件上上下调整，以调整芯片定位相机的安装高度。

进一步地，所述PCB夹具输送线分成前后两段，包括对接相连的PCB夹具来料输送线和PCB夹具下料输送线，如此，PCB夹具来料输送线和PCB夹具下料输送线可同时工作，互不影响，提高效率。

所述PCB夹具来料输送线前端对接前端设备输送来的装载有感光芯片的PCB夹具，后端对接所述PCB夹具下料输送线，所述PCB夹具移位机构安装于所述PCB夹具来料输送线上。

所述PCB夹具下料输送线前端对接所述PCB夹具来料输送线以接收输送来的PCB夹具，后端对接所述自动下料机构以供下料，所述压紧保持机构安装在所述PCB夹具下料输送线上。

所述PCB夹具来料输送线和PCB夹具下料输送线具有相同的结构，均包括两条输送带、输送动力组件、输送线固定端组件、输送线调整端组件、宽度自动调整机构和到位传感器组件，所述输送线固定端组件、输送线调整端组件和宽度自动调整机构均安装在所述机架上，所述输送动力组件与所述输送带相连为其提供动力；两条所述的输送带相互平行设置，用于输送PCB夹具，两条输送带其中一条安装在输送线固定端组件上，另一条安装在所述输送线调整端组件上，所述输送线调整端组件与所述宽度自动调整机构相连以调整两条输送带间的宽度；所述宽度自动调整机构包括调整导轨、调整丝杠和皮带松紧调节组件，所述输送线调整端组件安装在所述调整导轨上并可沿导轨滑动，所述调整丝杠与所述输送线调整端组件相连，作为动力传输部件为输送线调整端组件提供宽度调整动力，所述皮带松紧调节组件用于调整动力传输皮带的松紧度；所述到位传感器组件安装在输送线固定端组件或/和输送线调整端组件上，以感应PCB夹具是否到位，到位时停止输送动作，以保证PCB夹具准确到位。

进一步地，所述PCB夹具移位机构包括底座安装组件、X轴移动组件、Y轴移动组件、夹具顶升定位机构、夹具压紧机构，所述底座安装组件安装在所述机架上，所述X轴移动组件安装在所述底座安装组件上，所述Y轴移动组件安装在所述X轴移动组件上，所述夹具顶升定位机构安装在所述Y轴移动组件上，所述夹具压紧机构安装在所述夹具顶升定位机构上，所述夹具顶升定位机构用于将PCB夹具输送线上的PCB夹具顶起定位，所述夹具压紧机构用于将顶起的PCB夹具压紧固定，所述X轴移动组件和Y轴移动组件用于从两个方向上移动PCB夹具上的感光芯片至拍照定位位置。PCB夹具中感光芯片的数量可与镜头托盘中镜头的数量保持一致，如均为25个，以利于控制操作，感光芯片分行分列排布，如此，通过X轴和Y轴两个方向的移动均可到达拍照定位处。

进一步地，所述压紧保持机构包括安装在所述机架上的固定支架组件和安装在所述固定支架组件上的顶升气缸组件、压紧气缸组件和压紧限位组件，所述压紧气缸组件安装于所述顶升气缸组件的上方，所述顶升气缸组件将PCB夹具输送线上的组装有镜头的PCB夹具顶离输送线后，所述压紧气缸组件下降将镜头压紧在感光芯片上并保持一定时间使牢固粘合，所述压紧限位组件与所述压紧气缸组件相连以控制压紧的距离和压紧力。

进一步地，所述自动下料机构包括夹具推出组件、横向导轨、限位块、滑块、移动支架组件、升降组件、升降动力组件、换位气缸、撞块；所述横向导轨安装在所述机架上，所述滑块安装在横向导轨上并可沿导轨滑动，所述移动支架组件安装在所述滑块上，可以整体在所述横向导轨上移动；所述换气气缸与所述移动支架组件相连，以推动移动支架组件在横向导轨上移动；所述限位块设置在所述横向导轨的一端，用于准确定位移动支架组件的水平位置；所述夹具推出组件用于将PCB夹具从PCB夹具输送线上拉出并推到所述储料机构中；所述升降组件安装在所述移动支架组件上，所述夹具推出组件安装在所述升降组件上，以使夹具推出组件可沿横向导轨横向移动的同时，亦可沿竖直方向升降以准确对接储料机构上的所有空格位置；所述升降动力组件与所述升降组件连接为其提供动力，升降动力组件包括伺服电机、减速机和传动轴；所述撞块固定设置在所述移动支架组件的底部，用于准确定位移动支架组件的竖直位置。

进一步地，所述储料机构为可移动可拆卸的储料小车，其包括车架及设置在车架上的搭扣、定位插销、把手、导向板和可调整脚轮，所述车架通过定位插销与机架上的销孔相配合将储料小车定位在所述机架上，并通过搭扣将储料小车可拆卸压紧在机架上，所述导向板方便将储料小车推到位，所述可调整脚轮可调整储料小车的高度以与所述自动下料机构对接，同时可方便推动储料小车，所述把手用于方便人工推车。

进一步地，在所述镜头上料机构一侧还设置有NG回收料盒，用于接收镜头移取机器人移取的不合格镜头。

采用上述感光芯片镜头组装设备来组装感光芯片和镜头的组装方法，包括以下步骤：

S1、人工将装载有镜头的托盘放置在镜头上料机构上，镜头上料机构根据托盘的数量自动调整高度，将最顶部的托盘保持在抓取位置；

S2、镜头移取机器人先将托盘上的托盘盖移到回收箱中，再将整盘镜头(带托盘)抓取到二次定位机构上；

S3、镜头移取机器人抓取托盘中的单个镜头到镜头定位机构的拍照位置上并停留，镜头定位机构拍照获取镜头的位置信息并将位置信息传输给镜头移取机器人；

S4、PCB夹具输送线输送PCB夹具，PCB夹具到达PCB夹具移位机构处，PCB夹具移位机构移取并固定PCB夹具输送线上的PCB夹具；

S5、PCB夹具移位机构将PCB夹具上的芯片移动至感光芯片定位机构处，感光芯片定位机构对到位的感光芯片进行拍照定位，并将位置信息传输给镜头移取机器人；

S6、镜头移取机器人根据感光芯片定位机构和镜头定位机构传输的位置信息自动调整抓取的镜头的位置；镜头定位机构第二次拍照获取镜头调整后的位置信息，并将信息传输给镜头移取机器人；镜头移取机器人根据镜头定位机构第二次拍照获取的镜头的位置信息与感光芯片的位置信息精确地将镜头组装到PCB夹具上的感光芯片上；

S7、重复S3、S5、S6的动作，直至PCB夹具上所有的感光芯片全部组装上镜头；

S8、PCB夹具移位机构将组装上镜头的PCB夹具放置到PCB夹具输送线上，PCB夹具输送线输送夹具到达压紧保持机构处；压紧保持机构移取已组装有镜头的PCB夹具，并将镜头压紧在感光芯片上保持，待镜头和胶水充分接触后将PCB夹具移送回PCB夹具输送线上；

S9、PCB夹具输送线将PCB夹具输送到自动下料机构，自动下料机构将PCB夹具推到储料机构的储存位置，储料机构中存满后与机架分离拖走，并装上空的储料机构。

当二次定位机构中的镜头抓取完后，镜头移取机器人再次整盘移取镜头上料机构中的镜头至二次定位机构，再逐个镜头抓取。

需要说明的是，上述方法步骤是以一个PCB夹具的组装流程为例对整个组装方法进行的说明，其中S3、S5的步骤无先后之分，可根据系统同时进行或先后进行，而当PCB夹具输送线如权利要求7所述分为PCB夹具来料输送线和PCB夹具下料输送线两段时，这两段不存在前后之分，前后两个PCB夹具可同时在该两段上操作，互不影响，前一流程完成后自动进入下一流程。

本发明方案采用自动上料、视觉定位、四轴机器人自动组装，对比人工的镜头组装方法，镜头组装设备前端可直接对接感光芯片涂胶设备，减少人工对感光芯片的接触；视觉定位在保证组装精度的同时可以判别组装方式的正确性，保证了镜头组装的质量和一致性；同时为了减少人工工作量，可任意扩充自动上料机构的上料量，而储料机构方便拆卸移动并组装，并可根据需要扩大储存量，可以满足2小时甚至更长时间的生产量，人工仅需要每隔两小时补充上料及下料，每次操作仅需要5分钟，大大节省了人工；视觉定位包括对镜头和感光芯片的同时拍照定位，而且对镜头进行二次拍照定位，确保了定位的精确度。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为本发明实施例中镜头上料机构的立体结构示意图。

图3为本发明实施例中镜头移取机器人的立体结构示意图。

图4为本发明实施例中镜头定位机构的立体结构示意图。

图5为本发明实施例中感光芯片定位机构的立体结构示意图。

图6为本发明实施例中PCB夹具来料输送线的立体结构示意图。

图7为本发明实施例中PCB夹具移位机构的立体结构示意图。

图8为本发明实施例中压紧保持机构的立体结构示意图。

图9为本发明实施例中自动下料机构的立体结构示意图。

图10为本发明实施例中储料机构的立体结构示意图。

附图标记：1-镜头上料机构；2-二次定位机构；3-NG回收料盒；4-镜头定位机构；5-镜头移取机器人；6-PCB夹具来料输送线；7-感光芯片定位机构；8-PCB夹具下料输送线；9-PCB夹具移位机构；10-压紧保持机构；11-自动下料机构；12-储料机构；13-机架；101-料盘升降机构；102-安装角座组件；103-高度感应器组件；104-托盘防呆检测组件；105-托盘粗定位护罩；106-托盘托板；107-底板；108-伺服电机组件；401-镜头定位相机；402-第一长焦镜头；403-光源；404-第一相机安装组件；501-托盘吸盘夹具；502-镜头抓手；503-四轴机器人；601-输送带；602-输送动力组件；603-输送线固定端组件；604-输送线调整端组件；605-调整导轨；606-调整丝杠；607-皮带松紧调节组件；608-宽度自动调整机构；609-到位传感器组件；701-第二相机安装组件；702-相机安装块；703-芯片定位相机；704-第二长焦镜头；901-底座安装组件；902-X轴移动组件；903-Y轴移动组件；904-夹具顶升定位机构；905-夹具压紧机构；1001-固定支架组件；1002-顶升气缸组件；1003-压紧气缸组件；1004-压紧限位组件；1101-夹具推出组件；1102-移动支架组件；1103-升降组件；1104-横向导轨；1105-限位块；1106-换位气缸；1107-升降动力组件；1108-拖链；1109-撞块；1201-车架；1202-搭扣；1203-把手；1204-定位插销；1205-导向板；1206-可调整脚轮。

具体实施方式

如图1所示，一种感光芯片镜头组装设备，包括机架13及安装在机架13上的镜头上料机构1、二次定位机构2、NG回收料盒3、镜头移取机器人5、镜头定位机构4、PCB夹具输送线、PCB夹具移位机构9、感光芯片定位机构7、压紧保持机构10、自动下料机构11、储料机构12。

所述镜头上料机构1用于将镜头的位置调整至供所述镜头移取机器人5抓取；所述二次定位机构2位于镜头上料机构1一侧，用于充当上料中转机构，定位放置所述镜头移取机器人5抓取的装载有镜头的整个托盘，并供镜头移取机器人5进一步抓取托盘中的单个镜头，以达到精确定位的目的。所述NG回收料盒3设置在所述镜头上料机构1一侧，用于接收镜头移取机器人5移取的不合格镜头。

所述镜头移取机器人5用于将所述镜头上料机构1中的镜头移取至所述感光芯片定位机构7处进行视觉定位，并调整镜头的位置，以及将定位好的镜头组装在PCB夹具上的感光芯片上；所述PCB夹具输送线用于输送装载有至少一个感光芯片的PCB夹具给所述PCB夹具移位机构9、压紧保持机构10和自动下料机构11使用；所述PCB夹具移位机构9用于移取并固定所述PCB夹具输送线上的PCB夹具，并将PCB夹具上的芯片移动至所述感光芯片定位机构7处进行视觉定位，并将组装有镜头的PCB夹具移动至所述PCB夹具输送线上；所述压紧保持机构10用于移取所述PCB夹具输送线上已组装有镜头的PCB夹具，并将镜头压紧在感光芯片上保持，待镜头和胶水充分接触后将PCB夹具移送回所述PCB夹具输送线。

所述自动下料机构11与所述PCB夹具输送线的末端对接，将PCB夹具输送到下料位置；所述储料机构12与所述自动下料机构11对接，用于储存自动下料机构11移送过来的PCB夹具；所述镜头定位机构4和感光芯片定位机构7分别位于所述镜头移取机器人5和PCB夹具移位机构9附近，通过拍照获得位置信息；镜头定位机构4和感光芯片定位机构7均与所述镜头移取机器人5相连，并将拍照获得的位置信息传输给所述镜头移取机器人5，镜头移取机器人5根据接收到的信息调整镜头的位置。镜头上料机构1中托盘中镜头的数量可为25个，规则排布。本设备前端可对接感光芯片涂胶设备，使PCB夹具上的感光芯片预先通过点胶机粘附有胶水，供镜头组装。

如图2，所述镜头上料机构1上放置至少一个装载有镜头的托盘，托盘分层放置，托盘上设置有托盘盖，所述镜头上料机构1包括料盘升降机构101、高度感应器组件103、托盘防呆检测组件104、伺服电机组件108、托盘粗定位护罩105、托盘托板106、底板107、安装角座组件102，所述底板107通过所述安装角座组件102连接在所述机架13上，所述料盘升降机构101、托盘粗定位护罩105和托盘托板106均安装在所述底板107上，所述托盘粗定位护罩105用于人工放料时靠边定位，所述托盘托板106用于放置托盘，所述伺服电机组件108与料盘升降机构101相连以用作料盘升降机构101的动力元件，用于检测托盘高度的所述高度感应器组件103与料盘升降机构101相连，以保证料盘到达镜头移取机器人5的抓取位置，所述托盘防呆检测组件104设置在托盘的一侧，用于检测最顶层的是托盘还是托盘盖，如果是托盘盖，提醒进行人工上料。

如图3，所述镜头移取机器人5包括托盘吸盘夹具501、镜头抓手502、四轴机器人503，所述四轴机器人503安装在所述机架13上，用于移取整个托盘和托盘盖的所述托盘吸盘夹具501和用于抓取单个镜头的所述镜头抓手502安装在四轴机器人503上并与之电连接，所述四轴机器人503用于接收所述镜头定位机构4和感光芯片定位机构7传输的位置信息，以及控制镜头抓手502调整抓取的镜头的位置。

如图4，所述镜头定位机构4包括镜头定位相机401、第一长焦镜头402、光源403、第一相机安装组件404，所述第一相机安装组件404安装在所述机架13上，所述镜头定位相机401用于从下方对镜头进行拍照定位，镜头定位相机401安装在所述第一相机安装组件404的下部，所述光源403安装在所述第一相机安装组件404的上部，所述第一长焦镜头402安装在所述镜头定位相机401上，以提高拍照精度。

如图5，所述感光芯片定位机构7包括芯片定位相机703、第二长焦镜头704、相机安装块702和第二相机安装组件701，所述第二长焦镜头704套接在所述芯片定位相机703上，用于调整相机的拍照精度，所述第二相机安装组件701安装在所述机架13上，所述芯片定位相机703通过所述相机安装块702上安装在所述相机安装组件上，且相机安装块702可在第二相机安装组件701上上下调整，以调整芯片定位相机703的安装高度。

如图1，所述PCB夹具输送线分成前后两段，包括对接相连的PCB夹具来料输送线6和PCB夹具下料输送线8，如此，PCB夹具来料输送线6和PCB夹具下料输送线8可同时工作，互不影响，提高效率。

所述PCB夹具来料输送线6前端对接前端设备输送来的装载有感光芯片的PCB夹具，后端对接所述PCB夹具下料输送线8，所述PCB夹具移位机构9安装于所述PCB夹具来料输送线6上。

所述PCB夹具下料输送线8前端对接所述PCB夹具来料输送线6以接收输送来的PCB夹具，后端对接所述自动下料机构11以供下料，所述压紧保持机构10安装在所述PCB夹具下料输送线8上。

所述PCB夹具来料输送线6和PCB夹具下料输送线8具有相同的结构，以PCB夹具来料输送线6为例，如图6，包括两条输送带601、输送动力组件602、输送线固定端组件603、输送线调整端组件604、宽度自动调整机构608和到位传感器组件609，所述输送线固定端组件603、输送线调整端组件604和宽度自动调整机构608均安装在所述机架上，所述输送动力组件602与所述输送带601相连为其提供动力；两条所述的输送带601相互平行设置，用于输送PCB夹具，两条输送带其中一条安装在输送线固定端组件603上，另一条安装在所述输送线调整端组件604上，所述输送线调整端组件604与所述宽度自动调整机构608相连以调整两条输送带间的宽度；所述宽度自动调整机构608包括调整导轨605、调整丝杠606和皮带松紧调节组件607，所述输送线调整端组件604安装在所述调整导轨605上并可沿导轨滑动，所述调整丝杠606与所述输送线调整端组件604相连，作为动力传输部件为输送线调整端组件604提供宽度调整动力，所述皮带松紧调节组件607用于调整动力传输皮带的松紧度；所述到位传感器组件609安装在输送线固定端组件603或/和输送线调整端组件604上，以感应PCB夹具是否到位，到位时停止输送动作，以保证PCB夹具准确到位。

如图7，所述PCB夹具移位机构9包括底座安装组件901、X轴移动组件902、Y轴移动组件903、夹具顶升定位机构904、夹具压紧机构905，所述底座安装组件901安装在所述机架13上，所述X轴移动组件902安装在所述底座安装组件901上，所述Y轴移动组件903安装在所述X轴移动组件902上，所述夹具顶升定位机构904安装在所述Y轴移动组件903上，所述夹具压紧机构905安装在所述夹具顶升定位机构904上，所述夹具顶升定位机构904用于将PCB夹具输送线上的PCB夹具顶起定位，所述夹具压紧机构905用于将顶起的PCB夹具压紧固定，所述X轴移动组件902和Y轴移动组件903用于从两个方向上移动PCB夹具上的感光芯片至拍照定位位置。PCB夹具中感光芯片的数量可与镜头托盘中镜头的数量保持一致，如均为25个，以利于控制操作，感光芯片分行分列排布，如此，通过X轴和Y轴两个方向的移动均可到达拍照定位处。

如图8，所述压紧保持机构10包括安装在所述机架13上的固定支架组件1001和安装在所述固定支架组件1001上的顶升气缸组件1002、压紧气缸组件1003和压紧限位组件1004，所述压紧气缸组件1003安装于所述顶升气缸组件1002的上方，所述顶升气缸组件1002将PCB夹具输送线上的组装有镜头的PCB夹具顶离输送线后，所述压紧气缸组件1003下降将镜头压紧在感光芯片上并保持一定时间使牢固粘合，所述压紧限位组件1004与所述压紧气缸组件1003相连以控制压紧的距离和压紧力。

如图9，所述自动下料机构包括夹具推出组件1101、横向导轨1104、限位块1105、滑块、移动支架组件1102、升降组件1103、升降动力组件1107、换位气缸1106、撞块1109和拖链1108；所述横向导轨1104安装在所述机架13上，所述滑块安装在横向导轨1104上并可沿导轨滑动，所述移动支架组件1102安装在所述滑块上，可以整体在所述横向导轨1104上移动，所述移动支架组件1102并与拖链1108相连以限制其横向位移；所述换气气缸与所述移动支架组件1102相连，以推动移动支架组件1102在横向导轨1104上移动；所述限位块1105设置在所述横向导轨1104的一端，用于准确定位移动支架组件1102的水平位置；所述夹具推出组件1101用于将PCB夹具从PCB夹具输送线上拉出并推到所述储料机构12中；所述升降组件1103安装在所述移动支架组件1102上，所述夹具推出组件1101安装在所述升降组件1103上，以使夹具推出组件1101可沿横向导轨1104横向移动的同时，亦可沿竖直方向升降以准确对接储料机构12上的所有空格位置；所述升降动力组件1107与所述升降组件1103连接为其提供动力，升降动力组件1107包括伺服电机、减速机和传动轴；所述撞块1109固定设置在所述移动支架组件1102的底部，用于准确定位移动支架组件1102的竖直位置。

如图10，所述储料机构12为可移动可拆卸的储料小车，其包括车架1201及设置在车架1201上的搭扣1202、定位插销1204、把手1203、导向板1205和可调整脚轮1206，所述车架1201通过定位插销1204与机架13上的销孔相配合将储料小车定位在所述机架13上，并通过搭扣1202将储料小车可拆卸压紧在机架13上，所述导向板1205方便将储料小车推到位，所述可调整脚轮1206可调整储料小车的高度以与所述自动下料机构11对接，同时可方便推动储料小车，所述把手1203用于方便人工推车。

采用上述感光芯片镜头组装设备来组装感光芯片和镜头的组装方法，包括以下步骤：

S1、人工将装载有镜头的托盘放置在镜头上料机构1，镜头上料机构1根据托盘的数量自动调整高度，将最顶部的托盘保持在抓取位置；

S2、镜头移取机器人5先将托盘上的托盘盖移到回收箱中，再将整盘镜头(带托盘)抓取到二次定位机构2上；

S3、镜头移取机器人5抓取托盘中的单个镜头到镜头定位机构4的拍照位置上并停留，镜头定位机构4拍照获取镜头的位置信息并将位置信息传输给镜头移取机器人5；

S4、PCB夹具输送线输送PCB夹具，PCB夹具到达PCB夹具移位机构9处，PCB夹具移位机构9移取并固定PCB夹具输送线上的PCB夹具；

S5、PCB夹具移位机构9将PCB夹具上的芯片移动至感光芯片定位机构7处，感光芯片定位机构7对到位的感光芯片进行拍照定位，并将位置信息传输给镜头移取机器人5；

S6、镜头移取机器人5根据感光芯片定位机构7和镜头定位机构4传输的位置信息自动调整抓取的镜头的位置；镜头定位机构4第二次拍照获取镜头调整后的位置信息，并将信息传输给镜头移取机器人5；镜头移取机器人5根据镜头定位机构4第二次拍照获取的镜头的位置信息与感光芯片的位置信息精确地将镜头组装到PCB夹具上的感光芯片上；

S7、重复S3、S5、S6的动作，直至PCB夹具上所有的感光芯片全部组装上镜头；

S8、PCB夹具移位机构9将组装上镜头的PCB夹具放置到PCB夹具输送线上，PCB夹具输送线输送夹具到达压紧保持机构10处；压紧保持机构10移取已组装有镜头的PCB夹具，并将镜头压紧在感光芯片上保持，待镜头和胶水充分接触后将PCB夹具移送回PCB夹具输送线上；

S9、PCB夹具输送线将PCB夹具输送到自动下料机构11，自动下料机构11将PCB夹具推到储料机构12的储存位置，储料机构12中存满后与机架13分离拖走，并装上空的储料机构12。

当二次定位机构2中的镜头抓取完后，镜头移取机器人5再次整盘移取镜头上料机构1中的镜头至二次定位机构2，再逐个镜头抓取。

需要说明的是，上述方法步骤是以一个PCB夹具的组装流程为例对整个组装方法进行的说明，其中S3、S5的步骤无先后之分，可根据系统同时进行或先后进行，而PCB夹具来料输送线6和PCB夹具下料输送线8这两段的工作不存在前后之分，前后两个PCB夹具可同时在该两段上操作，互不影响，前一流程完成后自动进入下一流程。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (13)

1.一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，包括机架及安装在机架上的镜头上料机构、镜头移取机器人、镜头定位机构、PCB夹具输送线、PCB夹具移位机构、感光芯片定位机构、压紧保持机构、自动下料机构、储料机构；所述镜头上料机构用于将镜头的位置调整至供所述镜头移取机器人抓取；所述镜头移取机器人用于将所述镜头上料机构中的镜头移取至所述感光芯片定位机构处进行视觉定位，并调整镜头的位置，以及将定位好的镜头组装在PCB夹具上的感光芯片上；所述PCB夹具输送线用于输送装载有至少一个感光芯片的PCB夹具给所述PCB夹具移位机构、压紧保持机构和自动下料机构使用；所述PCB夹具移位机构用于移取并固定所述PCB夹具输送线上的PCB夹具，并将PCB夹具上的芯片移动至所述感光芯片定位机构处进行视觉定位，并将组装有镜头的PCB夹具移动至所述PCB夹具输送线上；所述压紧保持机构用于移取所述PCB夹具输送线上已组装有镜头的PCB夹具，并将镜头压紧在感光芯片上保持，待镜头和胶水充分接触后将PCB夹具移送回所述PCB夹具输送线；所述自动下料机构与所述PCB夹具输送线的末端对接，将PCB夹具输送到下料位置；所述储料机构与所述自动下料机构对接，用于储存自动下料机构移送过来的PCB夹具；所述镜头定位机构和感光芯片定位机构分别位于所述镜头移取机器人和PCB夹具移位机构附近，通过拍照获得位置信息；镜头定位机构和感光芯片定位机构均与所述镜头移取机器人相连，并将拍照获得的位置信息传输给所述镜头移取机器人，镜头移取机器人根据接收到的信息调整镜头的位置。

2.根据权利要求1所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，还包括二次定位机构，其位于镜头上料机构一侧，用于定位放置所述镜头移取机器人抓取的装载有镜头的整个托盘，并供镜头移取机器人进一步抓取托盘中的单个镜头。

3.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述镜头上料机构上放置至少一个装载有镜头的托盘，托盘分层放置，托盘上设置有托盘盖，所述镜头上料机构包括料盘升降机构、高度感应器组件、托盘防呆检测组件、伺服电机组件、托盘粗定位护罩、托盘托板、底板、安装角座组件；所述底板通过所述安装角座组件连接在所述机架上，所述料盘升降机构、托盘粗定位护罩和托盘托板均安装在所述底板上；所述托盘粗定位护罩用于人工放料时靠边定位，所述托盘托板用于放置托盘；所述伺服电机组件与料盘升降机构相连以用作料盘升降机构的动力元件，用于检测托盘高度的所述高度感应器组件与料盘升降机构相连，以保证料盘到达镜头移取机器人的抓取位置；所述托盘防呆检测组件设置在托盘的一侧，用于检测最顶层的是托盘还是托盘盖。

4.根据权利要求2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述镜头移取机器人包括托盘夹具、镜头抓手、四轴机器人，所述四轴机器人安装在所述机架上，用于移取整个托盘和托盘盖的所述托盘夹具和用于抓取单个镜头的所述镜头抓手安装在所述四轴机器人上并与之电连接，所述四轴机器人用于接收所述镜头定位机构和感光芯片定位机构传输的位置信息，以及控制镜头抓手调整抓取的镜头的位置。

5.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述镜头定位机构包括镜头定位相机、第一长焦镜头、光源、第一相机安装组件，所述第一相机安装组件安装在所述机架上，所述镜头定位相机用于从下方对镜头进行拍照定位，镜头定位相机安装在所述第一相机安装组件的下部，所述光源安装在所述第一相机安装组件的上部，所述第一长焦镜头安装在所述镜头定位相机上，以提高拍照精度。

6.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述感光芯片定位机构包括芯片定位相机、第二长焦镜头、相机安装块和第二相机安装组件，所述第二长焦镜头套接在所述芯片定位相机上，用于调整相机的拍照精度，所述第二相机安装组件安装在所述机架上，所述芯片定位相机通过所述相机安装块上安装在所述相机安装组件上，且相机安装块可在第二相机安装组件上上下调整，以调整芯片定位相机的安装高度。

7.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述PCB夹具输送线包括对接相连的PCB夹具来料输送线和PCB夹具下料输送线；所述PCB夹具来料输送线前端对接前端设备输送来的装载有感光芯片的PCB夹具，后端对接所述PCB夹具下料输送线，所述PCB夹具移位机构安装于所述PCB夹具来料输送线上；

所述PCB夹具下料输送线前端对接所述PCB夹具来料输送线以接收输送来的PCB夹具，后端对接所述自动下料机构以供下料，所述压紧保持机构安装在所述PCB夹具下料输送线上；

所述PCB夹具来料输送线和PCB夹具下料输送线具有相同的结构，均包括两条输送带、输送动力组件、输送线固定端组件、输送线调整端组件、宽度自动调整机构和到位传感器组件，所述输送线固定端组件、输送线调整端组件和宽度自动调整机构均安装在所述机架上，所述输送动力组件与所述输送带相连为其提供动力；两条所述的输送带相互平行设置，用于输送PCB夹具，两条输送带其中一条安装在输送线固定端组件上，另一条安装在所述输送线调整端组件上，所述输送线调整端组件与所述宽度自动调整机构相连以调整两条输送带间的宽度；所述宽度自动调整机构包括调整导轨、调整丝杠和皮带松紧调节组件，所述输送线调整端组件安装在所述调整导轨上并可沿导轨滑动，所述调整丝杠与所述输送线调整端组件相连，作为动力传输部件为输送线调整端组件提供宽度调整动力，所述皮带松紧调节组件用于调整动力传输皮带的松紧度；所述到位传感器组件安装在输送线固定端组件或/和输送线调整端组件上，以感应PCB夹具是否到位，到位时停止输送动作，以保证PCB夹具准确到位。

8.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述PCB夹具移位机构包括底座安装组件、X轴移动组件、Y轴移动组件、夹具顶升定位机构、夹具压紧机构，所述底座安装组件安装在所述机架上，所述X轴移动组件安装在所述底座安装组件上，所述Y轴移动组件安装在所述X轴移动组件上，所述夹具顶升定位机构安装在所述Y轴移动组件上，所述夹具压紧机构安装在所述夹具顶升定位机构上，所述夹具顶升定位机构用于将PCB夹具输送线上的PCB夹具顶起定位，所述夹具压紧机构用于将顶起的PCB夹具压紧固定，所述X轴移动组件和Y轴移动组件用于从两个方向上移动PCB夹具上的感光芯片至拍照定位位置。

9.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述压紧保持机构包括安装在所述机架上的固定支架组件和安装在所述固定支架组件上的顶升气缸组件、压紧气缸组件和压紧限位组件，所述压紧气缸组件安装于所述顶升气缸组件的上方，所述顶升气缸组件将PCB夹具输送线上的组装有镜头的PCB夹具顶离输送线后，所述压紧气缸组件下降将镜头压紧在感光芯片上并保持一定时间，所述压紧限位组件与所述压紧气缸组件相连以控制压紧的距离和压紧力。

10.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述自动下料机构包括夹具推出组件、横向导轨、限位块、滑块、移动支架组件、升降组件、升降动力组件、换位气缸、撞块；所述横向导轨安装在所述机架上，所述滑块安装在横向导轨上并可沿导轨滑动，所述移动支架组件安装在所述滑块上，可以整体在所述横向导轨上移动；所述换气气缸与所述移动支架组件相连，以推动移动支架组件在横向导轨上移动；所述限位块设置在所述横向导轨的一端，用于准确定位移动支架组件的水平位置；所述夹具推出组件用于将PCB夹具从PCB夹具输送线上拉出并推到所述储料机构中；所述升降组件安装在所述移动支架组件上，所述夹具推出组件安装在所述升降组件上，以使夹具推出组件可沿横向导轨横向移动的同时，亦可沿竖直方向升降以准确对接储料机构上的所有空格位置；所述升降动力组件与所述升降组件连接为其提供动力，升降动力组件包括伺服电机、减速机和传动轴；所述撞块固定设置在所述移动支架组件的底部，用于准确定位移动支架组件的竖直位置。

11.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，所述储料机构为可移动可拆卸的储料小车，其包括车架及设置在车架上的搭扣、定位插销、把手、导向板和可调整脚轮，所述车架通过定位插销与机架上的销孔相配合将储料小车定位在所述机架上，并通过搭扣将储料小车可拆卸压紧在机架上，所述导向板方便将储料小车推到位，所述可调整脚轮可调整储料小车的高度以与所述自动下料机构对接，同时可方便推动储料小车，所述把手用于方便人工推车。

12.根据权利要求1或2所述的一种感光芯片镜头组装设备，其特征在于，在所述镜头上料机构一侧还设置有NG回收料盒。

13.一种使用如权利要求2至12任一项所述的感光芯片镜头组装设备的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、人工将装载有镜头的托盘放置在镜头上料机构上，镜头上料机构根据托盘的数量自动调整高度，将最顶部的托盘保持在抓取位置；

S2、镜头移取机器人先将托盘上的托盘盖移到回收箱中，再将托盘连同整盘镜头抓取到二次定位机构上；

S3、镜头移取机器人抓取托盘中的单个镜头到镜头定位机构的拍照位置上并停留，镜头定位机构拍照获取镜头的位置信息并将位置信息传输给镜头移取机器人；

S4、PCB夹具输送线输送PCB夹具，PCB夹具到达PCB夹具移位机构处，PCB夹具移位机构移取并固定PCB夹具输送线上的PCB夹具；

S5、PCB夹具移位机构将PCB夹具上的芯片移动至感光芯片定位机构处，感光芯片定位机构对到位的感光芯片进行拍照定位，并将位置信息传输给镜头移取机器人；

S6、镜头移取机器人根据感光芯片定位机构和镜头定位机构传输的位置信息自动调整抓取的镜头的位置；镜头定位机构第二次拍照获取镜头调整后的位置信息，并将信息传输给镜头移取机器人；镜头移取机器人根据镜头定位机构第二次拍照获取的镜头的位置信息与感光芯片的位置信息精确地将镜头组装到PCB夹具上的感光芯片上；

S7、重复S3、S5、S6的动作，直至PCB夹具上所有的感光芯片全部组装上镜头；

S8、PCB夹具移位机构将组装上镜头的PCB夹具放置到PCB夹具输送线上，PCB夹具输送线输送夹具到达压紧保持机构处；压紧保持机构移取已组装有镜头的PCB夹具，并将镜头压紧在感光芯片上保持，待镜头和胶水充分接触后将PCB夹具移送回PCB夹具输送线上；

S9、PCB夹具输送线将PCB夹具输送到自动下料机构，自动下料机构将PCB夹具推到储料机构的储存位置，储料机构中存满后与机架分离拖走，并装上空的储料机构。