CN113189729A - 光学镜头制造系统及应用其之光学镜头制造方法 - Google Patents
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Abstract
光学镜头制造系统包括压缸模组、光遮断器、撷取器、驱动装置、杆件、位移侦测器及控制器。光遮断器配置在压缸模组。撷取器配置在压缸模组且用以撷取光学镜片。驱动装置用以驱动压缸模组沿一朝向镜筒的组装方向移动，以将被撷取的光学镜片组装至镜筒内。杆件连接于撷取器，杆件的移动路径经过光遮断器。位移侦测器配置于驱动装置且用以侦测压缸模组的移动行程。控制器用以：当所述光遮断器从遮断状态改变至非遮断状态时，记录压缸模组的移动行程；及依据所记录的移动行程，计算光学镜片于镜筒内的组装高度。本发明另提出一种光学镜头制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种组装系统及应用其的制造方法，尤其涉及一种光学镜头制造系统及应用其的光学镜头制造方法。
背景技术
在习知光学镜头制造过程中，通常是镜片撷取器持续不断地撷取光学镜片，并放入镜筒内。在一批光学镜头制造完成后再检查光学镜头的组装是否正确。然而，这样的品检方式的缺点是：一批光学镜头制造后才发现组装不正确，导致大量重工成本及/或报废成本。因此，有需要提出一种新的品检光学镜头的技术。
发明内容
本发明提供了一种光学镜头制造系统及应用其的光学镜头制造方法，利用光遮断器或位移侦测器的信号变化计算压缸的移动行程，并依据此移动行程判断光学镜片的组装是否正确。如此，可即时侦错，避免错误组装继续发生。
本发明一实施例提出一种光学镜头制造系统。光学镜头制造系统包括一压缸模组、一光遮断器、一镜片撷取器、一驱动装置、一杆件、一位移侦测器及一控制器。光遮断器邻近压缸模组。镜片撷取器耦接在压缸模组。驱动装置耦接压缸模组。杆件连接于镜片撷取器。位移侦测器配置于驱动装置。控制器电性连接于光遮断器且可接收来自于光遮断器的信号。如此，光学镜头制造系统可即时侦错，避免错误组装继续发生。
本发明另一实施例提出一种光学镜头制造系统。光学镜头制造系统包括一压缸模组、一镜片撷取器、一驱动装置、一杆件、一位移感测器及一控制器。镜片撷取器耦接压缸模组。驱动装置耦接压缸模组。杆件连接于镜片撷取器。位移感测器配置于驱动装置且可送出一第一信号及一第二信号。控制器电性连接于位移感测器且可接收来自于位移感测器的第一信号及第二信号。
本发明另一实施例提出一种光学镜头制造方法。光学镜头制造方法包括以下步骤。借由一镜片撷取器撷取一光学镜片；借由一驱动装置驱动一压缸模组移动；借由一位移侦测器侦测压缸模组的移动，并送出对应该移动的信号于一控制器；以及，控制器依据该所记录的移动行程，计算该光学镜片于镜筒内的一组装高度。如此，光学镜头制造系统可即时侦错，避免错误组装继续发生。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的光学镜头制造系统处于一起始位置的示意图。
图2绘示图1的光学镜头制造系统的光学镜片刚接触到镜筒的示意图。
图3绘示图2的光学镜头制造系统的杆件遮断光遮断器的示意图。
图4绘示图3的光遮断器从遮断状态改变至非遮断状态的示意图。
具体实施方式
请参照图1到图4，图1绘示依照本发明一实施例的光学镜头制造系统100处于一起始位置的示意图，图2绘示图1的光学镜头制造系统100的光学镜片10一接触到镜筒(或套筒)20的示意图，图3绘示图2的光学镜头制造系统100的杆件170遮断光遮断器120的示意图，而图4绘示图3的光遮断器120从遮断状态改变至非遮断状态的示意图。
如图1所示，光学镜头制造系统100包括压缸模组110、光遮断器(photointerrupter)120、镜片撷取器130、真空源(vacuum source)135、驱动装置140、位移侦测器(或位移感测器)150、压力源(pressure resource)160、杆件170及控制器180。
压缸模组110例如是气压缸模组或油压缸模组。本发明实施例是以气压缸模组为例说明。压缸模组110包括压缸111及活塞杆112。压缸111具有容置空间111r及连通于容置空间111r的第一开口111a与第二开口111b，工作流体(如气体或液体)可通过第一开口111a与第二开口111b的一者进入容置空间111r，并通过第一开口111a与第二开口111b的另一者流出容置空间111r，以控制(增加或降低)容置空间111r内的压力。活塞杆112可滑动地连接于压缸111。例如，活塞杆112的第一端1121位于压缸111的容置空间111r内，而活塞杆112的第二端1122位于压缸111外。
光遮断器120包括相对配置的光发射件121及光接收件122。光发射件121持续发出光线L1至光接收件122。光接收件122接收到光发射件121所发出的光线L1的状态称为“非遮断状态”，而当一物体(如杆件170)位于光接收件122与光发射件121之间的位置时，此物体遮断光线L1的传输，此状态称为“遮断状态”。
镜片撷取器130用以撷取光学镜片，镜片撷取器130可通过负压吸取光学镜片，然亦可通过夹持等技术撷取光学镜片。具体来说，镜片撷取器130例如是吸嘴或夹头。真空源135可提供一负压，使镜片撷取器130可通过此负压吸取光学镜片。驱动装置140例如是马达模组。例如，驱动装置140包括伺服马达141、导螺杆142及马达驱动器143，其中马达驱动器143用以提供驱动电流I驱动伺服马达141的主轴转动(借由驱动电流I的电能转换成主轴的转动扭力)，以驱动导螺杆142转动。位移侦测器150例如是编码器(encoder)，其可侦测伺服马达141的导螺杆142的转动圈数。压力源160可提供压力以驱动与压力源160连通的压缸内的工作流体(如气体或液体)。
如图1及图2所示，压缸111连接于在导螺杆142，以受到导螺杆142的驱动。例如，压缸111以相对导螺杆142可平移(例如沿图2所示的组装方向D1可移动)但无法转动的方式连接于导螺杆142。如此，当导螺杆142转动时，压缸111受限于无法转动，只能平移(例如只能沿图2所示的组装方向D1移动)。光遮断器120邻近压缸模组110配置。例如，光遮断器120配置在压缸111，如固定在压缸111的外侧壁。真空源135连通镜片撷取器130，真空源135可提供负压给镜片撷取器130，使镜片撷取器130能通过负压吸取光学镜片10。镜片撷取器130耦接压缸模组110。例如，镜片撷取器130连接于压缸模组110的活塞杆112的第二端1122。驱动装置140用以驱动压缸111沿一朝向镜筒20的组装方向D1(组装方向D1绘示于图2)移动，以将被撷取的光学镜片10组装至(或放置于)镜筒20内的凹部20r内。位移侦测器150配置于驱动装置140，用以侦测压缸111的移动。例如，位移侦测器150邻近伺服马达141的主轴(未绘示)配置，其可侦测主轴的转动圈数(等于或对应导螺杆142的转动圈数)，并传送对应的信号P1给马达驱动器143。控制器180依据信号P1取得(或计算出)导螺杆142的转动圈数，并依据转动圈数计算出导螺杆142的移动行程。压力源160连通于压缸111的容置空间111r。压力源160提供工作流体(如气体或液体)至容置空间111r内，并可通过工作流体控制容置空间111r内的压力升降，以驱动活塞杆112相对压缸111移动。杆件170连接于(如固定)镜片撷取器130或活塞杆112，杆件170的移动路径经过光遮断器120，例如是经过光遮断器120的光发射件121与光接收件122之间的区域，以选择性地让光遮断器120处于“遮断状态”与“非遮断状态”的一者。
控制器180用以：(1).依据导螺杆142的转动圈数取得(或计算得出)压缸111沿组装方向D1的移动行程；(2).当光遮断器120从“遮断状态”改变至“非遮断状态”时，记录压缸111的移动行程；(3).依据所记录的移动行程，计算光学镜片10于镜筒20内的组装高度(或组装精度)。
一种光学镜头制造方法至少可包括以下步骤：借由镜片撷取器120撷取光学镜片10；借由驱动装置140驱动压缸模组110移动；借由位移侦测器150侦测压缸模组110的移动，并送出对应此移动的信号于控制器180；当光遮断器120从“遮断状态”改变至“非遮断状态”时，控制器180依据位移侦测器150送出的信号计算并记录压缸模组110的移动行程ΔS；以及，控制器180依据所记录的移动行程ΔS，计算光学镜片10于镜筒20内的组装高度。
以下以图1到图4进一步举例说明使用图1的光学镜头制造系统100的光学镜头制造方法。图1所绘示压缸111的位置界定为起始位置，而图2到图4所绘示压缸111的位置分别界定为第一组配位置、第二组配位置及第三组配位置。
首先，先以夹具将一镜筒料盘(未绘示)上的数个镜筒20的一者夹持至工作平台30上。
然后，如图1所示的光学镜头制造系统100的压缸模组110可先移动至一镜片料盘(未绘示)上方，然后控制器180控制真空源135提供负压给镜片撷取器130，使镜片撷取器130的撷取口130a撷取镜片料盘上的数个光学镜片10的一者。当镜片撷取器130是吸嘴时，撷取口130a为吸嘴的吸口。
然后，如图1所示，压缸模组110可移动至位于工作平台30上的镜筒20的上方(如图1所示的位置)，并使光学镜片10位于镜筒20正上方。虽然图未绘示，然镜筒20可被一夹持器(未绘示)夹持而相对工作平台30固定。在图1所示的起始位置，镜片撷取器130的撷取口130a与杆件170的端部171沿组装方向D1(组装方向D1绘示于图2)之间具有第一距离H1，而镜片撷取器130的撷取口130a与光遮断器120沿组装方向D1之间具有第二距离H2。当压缸111处于起始位置时，第二距离H2大于第一距离H1，且第二距离H2与第一距离H1之间具有一距离差值ΔH，如此可使压缸111处于起始位置时光遮断器120处于“非遮断状态”。此外，在图1所示的起始位置，压缸111的容置空间111r的压力大致是一预设压力，如5kg/cm2。此预设压力可视不同镜筒与镜片的组装规格(如镜片厚度、镜筒尺寸等)而定，本发明实施例不加以限定。
然后，如图2所示，控制器180控制伺服马达141驱动导螺杆142转动，以带动压缸111沿组装方向D1朝镜筒20的凹部20r接近，直到光学镜片10接触到凹部20r的底面20b，此时压缸111的位置定义为第一组配位置。光学镜片10与凹部20r之间的尺寸关系例如是松配合或过度干涉配合，然本发明实施例不受此限。从起始位置(图1)至第一组配位置(图2)的过程，光学镜片10、压缸模组110、光遮断器120、镜片撷取器130与杆件170整体沿组装方向D1移动，彼此间并无相对运动。由于杆件170与光遮断器120之间无相对运动，因此光遮断器120与杆件170的端部171之间的距离仍维持图1的距离差值ΔH。此外，从起始位置(图1)至第一组配位置(图2)的过程，控制器180控制压力源160将压缸111的容置空间111r的压力维持在前述预设压力，如5kg/cm2。
然后，如图3所示，控制器180控制伺服马达141继续驱动导螺杆142转动，以带动压缸111继续沿组装方向D1移动。如图所示，由于光学镜片10、镜片撷取器130、活塞杆112与杆件170受到镜筒20阻挡，因此在活塞杆112无法继续沿组装方向D1移动的情况下，压缸111相对活塞杆112继续沿组装方向D1移动，直到杆件170的端部171遮断光遮断器120，此时压缸111的位置定义为第二组配位置。压缸111从第一组配位置(图2)至第二组配位置(图3)之间的行程，控制器180控制压力源160将压缸111的容置空间111r的压力维持在前述预设压力，如5kg/cm2，使镜片撷取器130保持稳定的压力抵压光学镜片10，如此可避免镜片撷取器130压坏光学镜片10。
由于压缸111从第一组配位置(图2)继续往第二组配位置(图3)移动，因此可增加光学镜片10正确组配至镜筒20的凹部20r内的机率。详言之，在第一组配位置(图2)，若光学镜片10在凹部20r内的姿态尚未正确(如斜摆，原因可能是凹部20r的侧壁有杂质)，由于压缸111从第一组配位置继续往第二组配位置移动，因此可将姿态尚未正确的光学镜片10往凹部20r内压迫，强迫将光学镜片10调整至正确姿态(如图3所示的平摆)。
在图3中，当压缸111持续往组装方向D1移动，杆件170遮断光遮断器120(光遮断器120从“非遮断状态”变换至“遮断状态”)，此时杆件170相对光遮断器120的突出长度h1从0开始，并随压缸111持续往组装方向D1移动而愈长。当突出长度h1愈长，表示杆件170遮断光遮断器120的遮断时间也愈长。然本发明实施例不限定杆件170相对光遮断器120的突出长度h1及/或杆件170遮断光遮断器120的遮断时间，其可依据光学镜片10及镜筒20的组装规格而定。
然后，如图4所示，在光遮断器120从“非遮断状态”改变至“遮断状态”后，例如突出长度h1可等于0或大于0，控制器180控制真空源135释放负压，让镜片撷取器130释放光学镜片10。然后，控制器180控制伺服马达141驱动导螺杆142反转，以带动压缸111沿组装方向D1的反方向D2远离光学镜片10及镜筒20，直到杆件170离开光遮断器120。此时，光遮断器120从“遮断状态”回到“非遮断状态”，且压缸111的位置定义为第三组配位置。如图所示，当光遮断器120从“遮断状态”(图3)改变至“非遮断状态”(图4)时，控制器180依据位移侦测器150的信号P1计算导螺杆142的移动行程ΔS，移动行程ΔS例如导螺杆142从图1的起始位置至图4的第三组配位置的移动行程，此视为压缸111的移动行程。详言之，当光遮断器120处于“遮断状态”(图3)时，位移侦测器150送出当时的信号P1(第一信号)给控制器180；当光遮断器120处于“非遮断状态”(图4)时，位移侦测器150送出当时的信号P1(第二信号)给控制器180。控制器180依据位移侦测器150的第一信号及第二信号计算导螺杆142的移动行程ΔS。
在一实施例中，压缸111从第二组配位置(图3)至第三组配位置(图4)的过程，控制器180控制导螺杆142慢速反转，如此，可增加位移侦测器150侦测导螺杆142的转动圈数的精度，进而增加所计算的移动行程ΔS的精度。以速度来说，导螺杆142以一第一转速沿组装方向D1移动，而以一第二转速沿反方向D2移动，其中第二转速小于第一转速，例如，第二转速与第一转速的比值例如是介于0.1到0.9之间的任意数值。此外，在压缸111从第二组配位置(图3)至第三组配位置(图4)之间的行程，控制器180控制压力源160将压缸111的容置空间111r的压力仍维持在前述预设压力，如5kg/cm2。综上可知，本发明实施例的光学镜头制造过程的压缸111内压力维持一固定值。
然后，控制器180纪录当前的移动行程ΔS(即，光遮断器120从“遮断状态”(图3)一改变至“非遮断状态”(图4时的移动行程ΔS)，并依据所记录的移动行程ΔS，计算光学镜片10于镜筒20内的组装高度。
以下说明本发明其中一个计算组装高度的实施例。控制器180更用以：依据所记录的移动行程ΔS与一标准移动行程，计算组装高度。计算过程例如包括：控制器180取得所记录的移动行程ΔS与标准移动行程的行程差值。当行程差值落于设定范围内时，表示组装正确，光学镜头制造系统100继续制作下一个光学镜头成品。前述的“正确组装”例如是包含：光学镜片10的厚度t1(厚度t1绘示于图4)符合标准镜片且/或光学镜片10与镜筒20的相对位置符合组装规格。然，当行程差值落于设定范围之外，表示组装错误，控制器180据以输出警告信号S1。
当组装错误时，光学镜头制造系统100可进行防止组装继续发生的措施，避免错误组装继续发生。例如，在一实施例中，光学镜头制造系统100更包括一指示器(未绘示)。当组装错误时，控制器180可发出警告信号S1给指示器，指示器用以发出指示信号，以警示作业员，作业员可据以暂停产线运作。此外，指示器例如是声音产生器、振动器、发光器等。在另一实施例中，如图4所示，当错误组装时，控制器180可发出警告信号S1给驱动装置140，驱动装置140据以立即停止运作，避免错误组装继续发生。又例如，在另一实施例中，如图4所示的组装好的镜筒20与光学镜片10可于产线移动到下一工作站，例如是光学镜片10与镜筒20的固定站，其中是光学镜片10与镜筒20的固定方式例如是点胶或热熔。然后，固定完成的光学镜片10与镜筒20(称光学镜头成品)可被集中至一成品料盘(未绘示)。之后，控制器180可将成品料盘中对应警告信号S1的光学镜头成品(即，组装错误的光学镜头成品)另外夹持至一不合格料盘，使成品料盘中保留的光学镜头成品都是组装正确的成品。
在一实施例中，可预先采用同于或类似于前述方法组装一标准镜片(未绘示)与镜筒20，以取得对应此标准镜片的移动行程(称“标准移动行程”)。光学镜头制造系统100更包括一存储器190，存储器190可存储有前述至少一组标准移动行程，其中不同标准移动行程对应不同的光学镜片厚度、镜筒尺寸及/或组装规格等。在实施例中，存储器190可配置在控制器180，然亦可与控制器180分开配置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种光学镜头制造系统，其特征在于，包括：
一压缸模组；
一光遮断器，邻近所述压缸模组；
一镜片撷取器，耦接所述压缸模组；
一驱动装置，耦接所述压缸模组；
一杆件，连接于所述镜片撷取器；
一位移侦测器，配置于所述驱动装置；以及
一控制器，电性连接于所述光遮断器且可接收来自于所述光遮断器的信号。
2.如权利要求1所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述控制器更用以：
当所述光遮断器从一遮断状态改变至一非遮断状态时，记录所述压缸模组的一移动行程；以及
依据所述所记录的移动行程，计算一光学镜片于所述镜筒内的一组装高度。
3.如权利要求1所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述控制器更用以：
当所述光遮断器从一遮断状态改变至一非遮断状态时，记录所述压缸模组的一移动行程；以及
当所述所记录的移动行程与一标准移动行程之间的一行程差值落于一设定范围外时，发出一警告信号。
4.如权利要求1所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述镜片撷取器的一撷取口与所述杆件的端部沿一组装方向之间具有一第一距离，而所述镜片撷取器的所述撷取口与所述光遮断器沿所述组装方向之间具有一第二距离；当所述压缸模组处于一起始位置，所述第二距离大于所述第一距离。
5.如权利要求1所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述杆件的一移动路径经过所述光遮断器。
6.如权利要求1所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述位移侦测器可侦测所述压缸模组的移动，并可将对应所述移动的信号传送给所述控制器。
7.一种光学镜头制造系统，其特征在于，包括：
一压缸模组；
一镜片撷取器，耦接所述压缸模组；
一驱动装置，耦接所述压缸模组；
一杆件，连接于所述镜片撷取器；
一位移感测器，配置于所述驱动装置且可送出一第一信号及一第二信号；以及
一控制器，电性连接于所述位移感测器且可接收来自于所述位移感测器的所述第一信号及所述第二信号。
8.如权利要求1或7所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述控制器更用以：
控制所述压缸模组内的压力保持在一预设压力。
9.如权利要求1或7所述的光学镜头制造系统，其特征在于，所述压缸模组更包括：
一压缸；以及
一活塞杆，可滑动地连接于所述压缸；
其中，所述镜片撷取器配置在所述活塞杆位于所述压缸外的端部，且所述驱动装置连接于所述压缸。
10.一种光学镜头制造方法，其特征在于，包括：
一镜片撷取器撷取一光学镜片；
一驱动装置驱动一压缸模组移动；
一位移侦测器侦测所述压缸模组的移动，并送出对应所述移动的信号于一控制器；
当一光遮断器从一遮断状态改变至一非遮断状态时，所述控制器依据所述位移侦测器送出的所述信号计算并记录所述压缸模组的一移动行程；以及
所述控制器依据所述所记录的移动行程，计算所述光学镜片于所述镜筒内的一组装高度。
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