CN113289853A - 一种高精度光学镜头的作业设备 - Google Patents

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孙舶文
张华�
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Abstract

本发明公开了一种高精度光学镜头的作业设备，所述作业设备包括横行导轨，横行滑板、点胶结构、对位结构和抓取结构，所述横行滑板设置在横行导轨上，所述横行滑板上方依次设有点胶结构、对位结构和抓取结构，只需将待组装的镜头分别放置在取料处，通过对位结构的下行视觉模块及下行激光测量模块对组装区域进行准确对位，在视觉测量与激光测量下，实现对相对位置关系的快速高精度测定，实现高精度放置从而减少后续调整，提升生产效率，且进行一次对位结构的精准对位后，在同一机构上即可完成放置、点胶和安装的工作动作，避免重复对位的，出现偏差的问题，极大限度保证在组装过程在的组装精度。

Description

一种高精度光学镜头的作业设备
【技术领域】
本发明涉及镜像光学领域，具体涉及一种高精度光学镜头的作业设备。
【背景技术】
影像模块广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、汽车等。为满足市场需求，使用更高分辨率的像素尺寸更小的传感器和更复杂的大光圈成像镜头，为了匹配这样的高分辨率传感器，成像镜头通常有5片以上塑料镜片并有自由曲面组件和非常大的通光孔径，镜头的图像质量以及镜头与传感器之间的相对空间关系都将影响模块的整体图像质量，一般采用将镜头与图像传感器粘合在一起之前主动调整镜头和图像传感器模块之间的空间关系；
虽然镜头的设计性能满足与高分辨率传感器匹配的要求，但在镜头组装过程中引入的误差会降低镜头的实际性能，更具体地说，镜头组件的倾斜和偏心都会降低镜头的成像质量，为了满足设计的性能，高精度镜头组装过程中的精度应达到微米或亚微米级，这使得镜片的制造变得越来越难；
目前保证镜片组件装配精度的方法是保证机械公差，例如塑料镜片公差，包括外径、厚度、垂直度和镜头座公差，然而，使用这种方法很难达到亚微米级，导致成品率低；
因此，制造上述这种镜片，市面上急需要一种具有极高精度的自动镜头组装仪器，特别是移动镜头到装配区域的作业设备。
【发明内容】
为解决上述问题，提出了一种高精度光学镜头的作业设备；
一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于所述作业设备包括横行导轨，横行滑板、点胶结构、对位结构和抓取结构；
所述横行滑板设置在横行导轨上；
所述横行滑板上方依次设有点胶结构、对位结构和抓取结构；
所述点胶结构包括储胶桶、点胶头、点胶底座、音圈电机和点胶升降L形板；
所述点胶底座固定设置在横行滑板上；
所述点胶底座上端设有第一音圈电机，所述第一音圈电机通过弹簧连接有点胶升降L形板；
所述点胶升降L形板上设有储胶桶，所述储胶桶下端设有点胶头；
所述对位结构包括对位固定架、下行视觉模块、下行激光测量模块、近摄接圈和照明模块；
所述对位固定架固定设置在横行滑板上；、
所述对位固定架上通过设有近摄接圈，并通过插销固定；
所述近摄接圈上端设有下行视觉模块，下端设有照明模块；
所述近摄接圈侧边还设有下行激光测量模块；
所述抓取结构包括抓取固定架、升降板、第二音圈电机、中间固定板、左固定板和右固定板；
所述抓取固定板设置在横行滑板上；
所述抓取固定板上通过气缸连接有升降板；
所述升降板正面左右两侧分别设有左固定板和右固定板、所述左固定板和右固定板上均设有第二音圈电机，且所述音圈电机均连接有吸头；
所述左固定板和右固定板之间设有中间固定板；
所述中间固定板设有吸头。
进一步地、所述横行导轨两个端面均设有限位板。
进一步地、所述照明模块包括外壳、照明灯、透镜和半反射镜；
所述外壳左侧设有照明灯，右侧上下表面开设有均由开矩形孔，所述矩形孔之间斜设有半反射镜，所述照明灯和半反射镜之间设有透镜。
进一步地、所述吸头均外接有气源。
进一步地、所述横行滑板与横行导轨之间设有定子和动子，所述定子和动子的铁心长度不等，所述定子固定安装在横行导轨上，所述动子设置在横行滑板上。
进一步地、所述光源灯为混合颜色的发光二极管、其功率在五瓦到十瓦之间，且光源灯上还设光亮调节器。
进一步地、所述左固定板和右固定板在升降板上的相对高度高于中间固定板。
本发明只需将待组装的镜头分别放置在取料处，通过对位结构的下行视觉模块及下行激光测量模块对组装区域进行准确对位，即在横行滑板在横行导轨上驱动时，通过外接有的编码器精确记录模块所处位置，对组装区域中心进行位置校正，找出中心重合时编码器的读数，在进行视觉测量的同时下行激光测量模块也对上镜座底部与组装区域进行测量求出其相对高度信息，在对准上镜座中心后，抓取结构向下把上镜座放置在设定的相对于下镜座的高度上，视觉测量与激光测量，实现对相对位置关系的快速高精度测定，实现高精度放置从而减少后续调整，提升生产效率。
本发明的抓取机构的左固定板上的音圈电机和右固定板上的音圈电机均可调节吸头的高度，中间固定板的吸头为固定设置，当如果需要使用中间吸嘴，需要左右兩侧吸嘴往上，由于中间吸嘴相对高度是最低，即可以使用中间吸嘴上下料，同时不会与其他两个吸嘴发生干涉，如果需要使用侧边的吸嘴，只需调动音圈电机即可将吸头向下进行作业，这样的设计极大程度减少了电机设置，保证整体机构使用时减少震动等因素，不影响组装镜头时的精度，避免在放置后由于外界因素如震动吹气导致位置偏移，所生产出来的产品精度高；
本发明集合点胶结构，进行一次对位结构的精准对位后，在同一机构上即可完成放置、点胶和安装的工作动作，避免重复对位的，出现偏差的问题，极大限度保证在组装过程在的组装精度。
【附图说明】
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的点胶结构的结构示意图；
图3为本发明的对位结构的结构示意图；
图4为本发明的抓取结构的结构示意图；
图5为本发明的照明模块的内部结构示意图。
其中1-横行导轨，2-横行滑板、3-点胶结构、301-储胶桶、302-点胶头、303-点胶底座、304-第一音圈电机、305-点胶升降L形板、4-对位结构、401-对位固定架、402-下行视觉模块、403-下行激光测量模块、404近摄接圈、405-照明模块、405a-外壳、405b-照明灯、405c-透镜、405d-半反射镜、5-抓取结构、501-抓取固定架、502-升降板、503-第二音圈电机、504-中间固定板、505-左固定板、506-右固定板、507-吸头和6-限位板。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于所述作业设备包括横行导轨，横行滑板、点胶结构、对位结构和抓取结构；
所述横行滑板设置在横行导轨上；
所述横行滑板上方依次设有点胶结构、对位结构和抓取结构；
所述点胶结构包括储胶桶、点胶头、点胶底座、第一音圈电机和点胶升降L形板；
所述点胶底座固定设置在横行滑板上；
所述点胶底座上端设有第一音圈电机，所述第一音圈电机通过弹簧连接有点胶升降L形板；
所述点胶升降L形板上设有储胶桶，所述储胶桶下端设有点胶头；
所述对位结构包括对位固定架、下行视觉模块、下行激光测量模块、近摄接圈和照明模块；
所述对位固定架固定设置在横行滑板上；、
所述对位固定架上通过设有近摄接圈，并通过插销固定；
所述近摄接圈上端设有下行视觉模块，下端设有照明模块；
所述近摄接圈侧边还设有下行激光测量模块；
所述抓取结构包括抓取固定架、升降板、第二音圈电机、中间固定板、左固定板和右固定板；
所述抓取固定板设置在横行滑板上；
所述抓取固定板上通过气缸连接有升降板；
所述升降板正面左右两侧分别设有左固定板和右固定板、所述左固定板和右固定板上均设有第二音圈电机，且所述音圈电机均连接有吸头；
所述左固定板和右固定板之间设有中间固定板；
所述中间固定板设有吸头。
进一步地、所述横行导轨两个端面均设有限位板。
进一步地、所述照明模块包括外壳、照明灯、透镜和半反射镜；
所述外壳左侧设有照明灯，右侧上下表面开设有均由开矩形孔，所述矩形孔之间斜设有半反射镜，所述照明灯和半反射镜之间设有透镜。
进一步地、所述吸头均外接有气源。
进一步地、所述横行滑板与横行导轨之间设有定子和动子，所述定子和动子的铁心长度不等，所述定子固定安装在横行导轨上，所述动子设置在横行滑板上。
进一步地、所述光源灯为混合颜色的发光二极管、其功率在五瓦到十瓦之间，且光源灯上还设光亮调节器。
进一步地、所述左固定板和右固定板在升降板上的相对高度高于中间固定板。
本实施例使用使只需将待组装的镜头分别放置在取料处，通过对位结构的下行视觉模块及下行激光测量模块对组装区域进行准确对位，即在横行滑板在横行导轨上驱动时，通过外接有的编码器精确记录模块所处位置，对组装区域中心进行位置校正，找出中心重合时编码器的读数，在进行视觉测量的同时下行激光测量模块也对上镜座底部与组装区域进行测量求出其相对高度信息，在对准上镜座中心后，抓取结构向下把上镜座放置在设定的相对于下镜座的高度上，视觉测量与激光测量，实现对相对位置关系的快速高精度测定；
开始组装后，抓取机构的左右兩侧吸嘴往上收缩，由于中间吸嘴相对高度是最低，中间吸嘴进行取料、并通过滑轨移动放置到组装区域，横向滑板进行移动，使点胶结构对准后，进行点胶，继而中间吸嘴进行取料、并通过滑轨移动放置到上一次所取镜片的位置，继而升降板升起，托板移动使右侧吸头对准位置，进行下压，依次进行若干次后，继而升降板升起，托板移动使左侧吸头对准位置，进行取料，完成镜头的组装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于所述作业设备包括横行导轨，横行滑板、点胶结构、对位结构和抓取结构；
所述横行滑板设置在横行导轨上；
所述横行滑板上方依次设有点胶结构、对位结构和抓取结构；
所述点胶结构包括储胶桶、点胶头、点胶底座、第一音圈电机和点胶升降L形板；
所述点胶底座固定设置在横行滑板上；
所述点胶底座上端设有第一音圈电机，所述第一音圈电机通过弹簧连接有点胶升降L形板；
所述点胶升降L形板上设有储胶桶，所述储胶桶下端设有点胶头；
所述对位结构包括对位固定架、下行视觉模块、下行激光测量模块、近摄接圈和照明模块；
所述对位固定架固定设置在横行滑板上；
所述对位固定架上通过设有近摄接圈，并通过插销固定；
所述近摄接圈上端设有下行视觉模块，下端设有照明模块；
所述近摄接圈侧边还设有下行激光测量模块；
所述抓取结构包括抓取固定架、升降板、第二音圈电机、中间固定板、左固定板和右固定板；
所述抓取固定板设置在横行滑板上；
所述抓取固定板上通过气缸连接有升降板；
所述升降板正面左右两侧分别设有左固定板和右固定板、所述左固定板和右固定板上均设有第二音圈电机，且所述音圈电机均连接有吸头；
所述左固定板和右固定板之间设有中间固定板；
所述中间固定板设有吸头。
2.根据权利要求1所述的一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于：所述横行导轨两个端面均设有限位板。
3.根据权利要求1所述的一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于：所述照明模块包括外壳、照明灯、透镜和半反射镜；
所述外壳左侧设有照明灯，右侧上下表面开设有均由开矩形孔，所述矩形孔之间斜设有半反射镜，所述照明灯和半反射镜之间设有透镜。
4.根据权利要求1所述的一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于：所述吸头均外接有气源。
5.根据权利要求1所述的一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于：所述横行滑板与横行导轨之间设有定子和动子，所述定子和动子的铁心长度不等，所述定子固定安装在横行导轨上，所述动子设置在横行滑板上。
6.根据权利要求3所述的一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于：所述光源灯为混合颜色的发光二极管、其功率在五瓦到十瓦之间，且光源灯上还设光亮调节器。
7.根据权利要求1所述的一种高精度光学镜头的作业设备，其特征在于：所述左固定板和右固定板在升降板上的相对高度高于中间固定板。
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