CN114084599A

CN114084599A - 一种高精度变距设备、其变距方法及变距机构的变距方法

Info

Publication number: CN114084599A
Application number: CN202110912837.3A
Authority: CN
Inventors: 林伟年
Original assignee: Xiamen Zhonghui Microelectronics Co ltd
Current assignee: Xiamen Zhonghui Microelectronics Co ltd
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2022-02-25

Abstract

本发明公开了一种高精度变距设备、其变距方法及变距机构的变距方法，变距机构，包括底座、驱动电机、同步带、光轴、无牙螺母、连接板及安装板，两光轴呈上下间隔设置在底座上，同步带套至在两光轴的外周且连接驱动电机的输出轴，各光轴上分别设置有多个无牙螺母，每一无牙螺母对应安装有一连接板，每一连接板连接一取放装置安装板。通过驱动电机的输出轴旋转带动同步带顺时针或逆时针旋转，同步带驱动两根光轴同步旋转，光轴上的无牙螺母将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母上的多个取放装置安装板实现变距。利用该变距机构的变距设备可实现两个不同间距的上下工位之间的自动对接，提高工作效率及提高自动化程度。

Description

一种高精度变距设备、其变距方法及变距机构的变距方法

技术领域

本发明涉及一种音圈马达加工设备的技术领域，特别是指一种用于音圈马达加工流水线的高精度变距设备、其变距方法及变距机构的变距方法。

背景技术

VCM是Voice Coil Motor首位英文字母的缩写，俗称音圈马达或音圈电机，VCM因占用空间小，稳定性高，可实现近焦远焦切换自动对焦等特点，广泛应用于手机摄像头模组中。VCM是摄像头模组中的重要组成部分，它不仅决定了摄像头模组的变焦能力，同时也是判断一个摄像头模组性能优异的关键部件。

在VCM自动化生产过程中，上一工位产生的来料盘间距与下一工位需要的来料盘间距可能不相同，需要进行变距输送，目前主要的方式是人工将产品从前一间距的来料盘调整成需要间距的来料盘，以实现上下工位的对接，效率较低，自动化程度较低。也有少部分方式是通过设置变距机构来调节上下工位之间的间距，主要包括利用丝杆及直线模组进行变距，丝杆调节间距时存在回程差及游离间隙，会对调节精度产生较大的影响，同时丝杆的制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；而直线模组价格昂贵，会造成加工成本的提高。

发明内容

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现不同间距的上下工位自动对接，提高工作效率及提高自动化程度的高精度变距设备。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种高精度变距设备，其包括基座、支架、治具平台、X轴直线模组、Y轴移动模组、识别模组、变距机构及控制中心，X轴直线模组设置在基座上，治具平台设置在X轴直线模组上，X轴直线模组带动治具平台沿X轴方向前后移动，支架设置在基座1的后端，Y轴移动模组设置在支架上，识别模组及变距机构分别设置在Y轴移动模组上，且识别模组及变距机构分别连接控制中心，Y轴移动模组带动识别模组及变距机构沿Y轴方向左右移动，变距机构连接升降机构，升降机构带动变距机构沿Z轴上下移动，X轴直线模组、Y轴移动模组、识别模组、变距机构分别连接控制中心，所述变距机构包括底座、驱动电机、同步带、光轴、无牙螺母、连接板及安装板，驱动电机固定在底座的一侧，两光轴呈上下间隔设置在底座上，所述同步带套至在两光轴的外周且连接驱动电机的输出轴，各光轴上分别设置有多个无牙螺母，每一无牙螺母对应安装有一连接板，每一连接板连接一安装板，各安装板上分别连接取放装置。

进一步，所述基座的顶面设置有工作台，所述支架架设在基座的后端。

进一步，所述X轴直线模组设置在基座的工作台上，X轴直线模组包括X轴滑轨，可滑动的设置在X轴滑轨上的X轴滑块，所述治具平台设置在X轴滑块上，X轴直线模组带动治具平台沿X轴方向前后滑动。

进一步，所述Y轴移动模组设置在支架上，且位于基座的工作台上方位置，Y轴移动模组包括沿着支架左右两端设置的Y轴滑轨、可滑动的设置在Y轴滑轨上的滑动臂以及驱动滑动臂在Y轴滑轨上滑动的电机，电机设置在Y轴滑轨的一端，且位于支架内。

进一步，所述滑动臂外周还设置有外罩。

进一步，所述识别模组包括安装板、相机模组及光源模组，安装板固定设置在Y轴移动模组的滑动臂上，相机模组固定在安装板上，且连接控制中心及光源模组，光源模组设置在相机模组的下方，且光源模组对应相机模组的镜头位置处设有一供镜头通过的镜头孔，光源模组的底面设有朝向工作台的光源。

进一步，所述变距机构还包括设置在底座上的直线导轨，直线导轨上设置有多个滑块，各安装板分别固定在所述滑块上。

进一步，所述底座包括底板、面板及连接底板与面板的两侧板，所述光轴的两端设置在两侧板上，所述驱动电机通过固定座设置在底座的侧板上。

进一步，所述底座的面板上设有一让位口，所述安装板通过让位口与连接板固定在一起，让位口上方及下方的面板上分别设有所述直线导轨。

进一步，所述无牙螺母设置有六个，每根光轴上设置有三个，对应的安装板及取放装置各设置有6个。

进一步，所述取放装置为连接吸盘、夹爪或者机械手中的任意一种。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现自由变距，且变距精度高，成本低的变距方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种使用变距机构的变距方法，所述变距机构包括底座、驱动电机、同步带、光轴、无牙螺母、连接板及安装板，驱动电机固定在底座的一侧，两光轴呈上下间隔设置在底座上，所述同步带套至在两光轴的外周且连接驱动电机的输出轴，各光轴上分别设置有多个无牙螺母，每一无牙螺母对应安装有一连接板，每一连接板连接一安装板，各安装板上分别连接取放装置；驱动电机的输出轴旋转带动同步带顺时针或逆时针旋转，同步带驱动两根光轴同步旋转，光轴上的个无牙螺母将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母上的多个取放装置安装板实现变距。

本发明的又一目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现不同间距的上下工位自动对接，提高工作效率，提高设备自动化程度的变距方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种使用所述变距设备的变距方法，其包括以下步骤：

步骤A：将本发明高精度变距设备设置在不同间距的第一工位与第二工位之间，将第一工位带有VCM的第一萃盘放置在治具平台的一侧，将第二工位欲加工的第二萃盘放置在治具平台的另一侧，第一萃盘及第二萃盘呈并列设置；

步骤B： X轴直线模组带动治具平台及放置在治具平台上的第一萃盘及第二萃盘移动至Y轴移动模组的下方，Y轴移动模组带动识别模组至第一萃盘的产品上方；

步骤C：识别模组拍照获取第一萃盘并传送会控制中心，控制中心判断第一萃盘中同一轴线上的两个产品之间的间距，并根据间距信息驱动变距机构的驱动电机转动频率；

步骤D：变距机构的驱动电机输出轴旋转带动同步带顺时针或逆时针旋转，同步带驱动两根光轴同步旋转，光轴上的无牙螺母将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母上的多个安装板调整至对应第一萃盘上相邻两产品的间距；

步骤E:控制中心控制Y轴移动模组带动变距机构移动至第一萃盘的产品上方，升降机构带动变距机构下降，变距机构的多个取放装置同时取出多个产品；

步骤F：控制中心控制升降机构及Y轴移动模组将变距机构移动至第二萃盘上方；

步骤G：控制中心根据预设的第二萃盘相邻两产品的间距信息控制驱动电机旋转，进而驱动光轴旋转，光轴上的无牙螺母运动带动安装板及取放装置调整间距，完成变距；

步骤H：控制中心控制升降机构带动变距机构将变距后的产品放入第二萃盘中；

步骤I：重复步骤B-H，将第一萃盘内的产品全部转移至第二萃盘中，完成第一工位与第二工位的自动对接。

进一步，所述第一萃盘及第二萃盘设有相同行数的产品槽，每一行的产品槽数量也相等，所述变距机构的安装板及取放装置数量与每一行的产品槽数量相同。

采用上述方案后，本发明高精度变距设备及其变距方法的变距机构是利用光轴上的无牙螺母将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母上的多个安装板及取放装置实现变距。无牙螺母是一种没有背隙的旋转变为直线的运动机构，其旋转输入是通过光轴带动安装板在光轴上直线运动并精确定位，实现自由变距，采用无牙螺母摩擦传动，除了可降低噪声外，还可以最大程度的避免回程间隙和导轨偏移，保证运行精度。相较于现有结构，本发明可实现两个不同间距的上下工位之间的自动对接，提高工作效率及提高自动化程度。

附图说明

图1为本发明的组合立体图。

图2为本发明变距机构一种大间距状态的立体示意图。

图3为图2的前视图。

图4为图2的俯视图。

图5为本发明变距机构一种小间距状态的立体示意图。

图6为图5的前视图。

图7为图5的俯视图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明揭示了一种高精度变距设备，其包括基座1、支架2、治具平台3、X轴直线模组4、Y轴移动模组5、识别模组6及变距机构7，X轴直线模组4设置在基座1上，治具平台3设置在X轴直线模组4上，X轴直线模组4带动治具平台3沿X轴方向前后移动，支架2设置在基座1的后端，Y轴移动模组5设置在支架2上，识别模组6及变距机构7分别设置在Y轴移动模组5上，且识别模组6及变距机构7分别连接控制中心，Y轴移动模组5带动识别模组6及变距机构7沿Y轴方向左右移动，变距机构7连接升降机构，升降机构带动变距机构7沿Z轴上下移动，配合图2至图7所示，所述变距机构7包括底座71、驱动电机72、同步带73、光轴74、无牙螺母75、连接板76及安装板77，驱动电机72固定在底座71的一侧，两光轴74呈上下间隔设置在底座71上，所述同步带73套至在两光轴74的外周且连接驱动电机72的输出轴，各光轴74上分别设置有多个无牙螺母75，每一无牙螺母75对应安装有一连接板76，每一连接板76连接一安装板77，各安装板77上分别连接取放装置78。

使用时，将本发明高精度变距设备设置在不同间距的第一工位与第二工位之间，将第一工位带有VCM的第一萃盘81放置在治具平台3的一侧，将第二工位欲加工的第二萃盘82放置在治具平台3的另一侧，第一萃盘81及第二萃盘82呈并列设置，X轴直线模组4带动治具平台3及放置在治具平台3上的第一萃盘81及第二萃盘82移动至Y轴移动模组5的下方，Y轴移动模组5带动识别模组6至VCM上方并拍照传回控制中心进行检测分析，判断同一轴线上的两个VCM之间的间距，并传送给变距机构7，变距机构7根据接收到的产品的间距信息，控制驱动电机72转动，驱动电机72的输出轴旋转带动同步带73顺时针或逆时针旋转，同步带73驱动两根光轴74同步旋转，光轴74上的无牙螺母75将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母75上的多个安装板77调整至对应第一萃盘81上相邻两VCM的间距，之后控制中心控制Y轴移动模组5带动变距机构7移动至VCM的上方，升降机构8带动变距机构7下降，变距机构7的多个取放装置78同时取出多个VCM并通过升降机构及Y轴移动模组5将变距机构移动至第二萃盘82上方，控制中心将第二工位相邻两VCM的间距信息传送给变距机构7，变距机构7根据间距信息控制驱动电机2旋转，进而驱动光轴74旋转，光轴74上的无牙螺母75运动带动安装板77及取放装置78调整间距，完成变距，升降机构带动变距机构7将变距后的VCM放入第二萃盘82中，重复变距机构7的变距动作，将第一萃盘81内的VCM全部转移至第二萃盘82中，完成第一工位与第二工位的自动对接。本发明变距是利用光轴74上的无牙螺母75将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母75上的多个安装板及取放装置实现变距。无牙螺母75是一种没有背隙的旋转变为直线的运动机构，其旋转输入是通过光轴74带动安装板在光轴上直线运动并精确定位，实现自由变距，采用无牙螺母摩擦传动，除了可降低噪声外，还可以最大程度的避免回程间隙和导轨偏移，保证运行精度。

所述基座1的顶面设置有工作台11，所述支架2架设在基座1的后端。

X轴直线模组4设置在基座1的工作台11上，X轴直线模组4包括X轴滑轨41，可滑动的设置在X轴滑轨41上的X轴滑块42，所述治具平台3设置在X轴滑块42上，X轴直线模组4可带动治具平台3沿X轴方向前后滑动。

Y轴移动模组5设置在支架2上，且位于基座1的工作台11上方位置，Y轴移动模组5包括沿着支架2左右两端设置的Y轴滑轨51、可滑动的设置在Y轴滑轨51上的滑动臂52以及驱动滑动臂52在Y轴滑轨51上滑动的电机，电机设置在Y轴滑轨51的一端，且位于支架2内。为了避免滑动臂52外露存在安全隐患，所述滑动臂52外周还设置有外罩53，外罩53罩住滑动臂52还可避免滑动臂52沾染灰尘。

所述识别模组6包括安装板61、相机模组62及光源模组63，安装板61固定设置在Y轴移动模组5的滑动臂52上，相机模组62固定在安装板61上，且连接控制中心及光源模组63，光源模组63设置在相机模组62的下方，且光源模组63对应相机模组62的镜头位置处设有一供镜头通过的镜头孔631，光源模组53的底面设有朝向工作台11的光源。

为了保证变距机构7中，各个安装板77的移动，变距机构7还包括设置在底座71上的直线导轨79，直线导轨79上设置有多个滑块，各安装板77分别固定在所述滑块上，使安装板77随着无牙螺母75移动时，可沿着直线导轨79前后移动，直线导轨79主要起导向作用。

所述底座71包括底板711、面板712及连接底板711与面板712的两侧板713，所述光轴74的两端设置在两侧板713上，所述驱动电机72通过固定座721设置在底座71的侧板713上。底座71的面板712上设有一让位口714，所述安装板77通过让位口714与连接板76固定在一起，让位口714上方及下方的面板712上分别设有所述直线导轨79。让位口714除了用以避让安装板77，还可起到限制安装板77行程的作用。

本实施例中，所述无牙螺母75设置有六个，每根光轴74上设置有三个，对应的安装板77设置有6个。所述取放装置可为连接吸盘、夹爪或者机械手等。

本发明变距机构7无牙螺母可以通过改变内部的轴承角度达到不同无牙螺母导程为几何倍数，可以实现等距变距。

较佳的，所述变距机构的安装板77数量与第一萃盘81及第二萃盘82上同一行的产品槽相等，这样每一次变距机构7的取放装置78可移载一整行的VCM。

上述实施例和图示并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims

1.一种高精度变距设备，其包括基座、支架、治具平台、X轴直线模组、Y轴移动模组、识别模组、变距机构及控制中心，X轴直线模组设置在基座上，治具平台设置在X轴直线模组上，X轴直线模组带动治具平台沿X轴方向前后移动，支架设置在基座1的后端，Y轴移动模组设置在支架上，识别模组及变距机构分别设置在Y轴移动模组上，且识别模组及变距机构分别连接控制中心，Y轴移动模组带动识别模组及变距机构沿Y轴方向左右移动，变距机构连接升降机构，升降机构带动变距机构沿Z轴上下移动，X轴直线模组、Y轴移动模组、识别模组、变距机构分别连接控制中心，所述变距机构包括底座、驱动电机、同步带、光轴、无牙螺母、连接板及安装板，驱动电机固定在底座的一侧，两光轴呈上下间隔设置在底座上，所述同步带套至在两光轴的外周且连接驱动电机的输出轴，各光轴上分别设置有多个无牙螺母，每一无牙螺母对应安装有一连接板，每一连接板连接一安装板，各安装板上分别连接取放装置。

2.如权利要求1所述的一种高精度变距设备，其特征在于：所述X轴直线模组设置在基座上，X轴直线模组包括X轴滑轨，可滑动的设置在X轴滑轨上的X轴滑块，所述治具平台设置在X轴滑块上，X轴直线模组带动治具平台沿X轴方向前后滑动。

3.如权利要求1所述的一种高精度变距设备，其特征在于：所述Y轴移动模组设置在支架上，且位于基座上方位置，Y轴移动模组包括沿着支架左右两端设置的Y轴滑轨、可滑动的设置在Y轴滑轨上的滑动臂以及驱动滑动臂在Y轴滑轨上滑动的电机，电机设置在Y轴滑轨的一端，且位于支架内。

4.如权利要求1所述的一种高精度变距设备，其特征在于：所述识别模组包括安装板、相机模组及光源模组，安装板固定设置在Y轴移动模组的滑动臂上，相机模组固定在安装板上，且连接控制中心及光源模组，光源模组设置在相机模组的下方，且光源模组对应相机模组的镜头位置处设有一供镜头通过的镜头孔，光源模组的底面设有朝向工作台的光源。

5.如权利要求1所述的一种高精度变距设备，其特征在于：所述变距机构还包括设置在底座上的直线导轨，直线导轨上设置有多个滑块，各安装板分别固定在所述滑块上。

6.如权利要求5所述的一种高精度变距设备，其特征在于：所述底座包括底板、面板及连接底板与面板的两侧板，所述光轴的两端设置在两侧板上，所述驱动电机通过固定座设置在底座的侧板上。

7.如权利要求6所述的一种高精度变距设备，其特征在于：所述底座的面板上设有一让位口，所述安装板通过让位口与连接板固定在一起，让位口上方及下方的面板上分别设有所述直线导轨。

8.一种使用变距机构的变距方法，其特征在于：所述变距机构包括底座、驱动电机、同步带、光轴、无牙螺母、连接板及安装板，驱动电机固定在底座的一侧，两光轴呈上下间隔设置在底座上，所述同步带套至在两光轴的外周且连接驱动电机的输出轴，各光轴上分别设置有多个无牙螺母，每一无牙螺母对应安装有一连接板，每一连接板连接一安装板，各安装板上分别连接取放装置；驱动电机的输出轴旋转带动同步带顺时针或逆时针旋转，同步带驱动两根光轴同步旋转，光轴上的个无牙螺母将旋转运动转换为直线运动，从而控制连接在无牙螺母上的多个安装板实现变距。

9.一种如权利要求1至7中任意一项所述的高精度变距设备的变距方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的变距方法，其特征在于：所述第一萃盘及第二萃盘设有相同行数的产品槽，每一行的产品槽数量也相等，所述变距机构的安装板及取放装置数量与每一行的产品槽数量相同。