CN114749338A - 一种高精度光学镜头的作业设备 - Google Patents
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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，包括横行设备和真空机，所述横行设备包括一组固定导轨和通过定子和动子滑动连接在固定导轨上的横行滑板，所述横行滑板上还通过定子和动子滑动连接有升降板，所述作业设备包括横对位结构、点胶结构和抓取结构，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和点胶的工作动作，避免重复对位，出现偏差的问题，极大限度保证在组装过程中在的组装精度。
Description
【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、汽车等设备。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，来解决上料偏差的问题。
【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，包括横行设备和真空机，所述横行设备包括一组固定导轨和通过定子和动子滑动连接在固定导轨上的横行滑板，所述横行滑板上还通过定子和动子滑动连接有升降板，其特征在于：所述作业设备包括对位结构、点胶结构和抓取结构，所述对位结构和所述点胶结构均设置在横行滑板上，所述抓取结构均设置在升降板上，所述抓取结构由第二音圈电机和3个固定板组成；3个固定板依次设置在升降板上，位于中间的固定板相对高度低于两侧的固定板，并设置有向下的吸头，左右两侧的固定板水平高度相同，且均设有第二音圈电机，所述第二音圈电机的输出轴上均连接有吸头，所述吸头均外接有真空机。
借由上述结构，通过横行设备带动作业设备到达指定作业位置进行作业，实现取料，对位，点胶和安装的流程，即通过对位结构对镜片的位置和高度进行测量，通过横行设备将作业设备移动至取料位置进行取料，抓取结构通过升降板调节整体高度，使得中间固定板的吸头接触并吸住镜片中心处，两侧的吸头根据镜片的表面弧度等，在第二音圈电机的作用下，对镜片进行抓取，实现对镜片的抓取，继而对镜片进行移送，安装前，通过对位结构进行对位，保证安装的精准度，对位后由点胶装置进行点胶，继而抓取结构进行安装，从而实现自动移动镜头到安装区域，并进行对位和点胶，使得镜片的安装和移送精度提高，且吸头的侧边高与中间，且可升降的设计，契合镜片的弧面特征，抓取更加稳定，不破坏镜片，从而将镜片精准的移送至装配区域。
优选的，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，所述第一音圈电机的输出轴连接有点胶升降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。
由此可见，通过将点胶底座固定设置在横行滑板上，并有设有的第一音圈电机连接并控制点胶升降L形板带动点胶头进行升降，使得设备的水平坐标轴固定，能够配合对位结构进行精准的对位，可升降的点胶头根据产品的厚度的影响，在对位结构得到的信息后，进行控制第一音圈电机的伸出度，来驱使点胶头到达合适位置进行点胶，从而使整个设备的精确度得到进一步提高。
优选的，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和下端设有照明模块，所述近摄接圈侧边还设有下行激光测量模块。
由此可见，通过下行视觉模块、近摄接圈和照明模块之间的配合，下行视觉模块进行视觉获取，近摄接圈调整焦距等来保证清晰度和准确度，照明模块进行光源补充，即配合后通过拍摄测量的方式，对镜片的位置进行精准的定位，并通过下行激光测量模块对镜片的高度厚度等信息进行测量，从而得到镜片的坐标信息等，使得其他作业结构精准的进行作业，极大的提高了设备的作业精准度。
优选的，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。
由此可见，通过设有照明模块，并通过反射的方式进行补充光源，相对光源直射对下行视觉模块的干扰影响，非直射的设置不会影响下行视觉模块，从而提高测量的精准度。
优选的，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。
由此可见，通过采用混合颜色的发光二极管，并功率设置在一定的数值内，方便实际测量时，根据现场环境，调节光的亮度和颜色，有利于测量设备进行准确测量，使得设备适用环境更加广泛。
优选的，所述固定导轨两个端面均设有限位板。
由此可见，通过设有限位板，限制作业设备的最大行程，从而防止作业设备超出最大行程，导致出现作业设备坐标轴偏差等情况，保证设备的准确性。
优选的，所述固定导轨上设有原点感应器。
由此可见，通过设置有原点感应器，使得设置在固定导轨上的作业设备，在每次作业后，能够进行原点的定位，从而提高每次作业的精准度。
本发明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，即在横行滑板在固定导轨上驱动时，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，如果需要配合使用侧边的吸嘴，来对物料镜筒端面进行抓取时，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；
本发明在对位结构和抓取结构上集合点胶结构，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和点胶的工作动作，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-固定导轨，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。
参考图1和图4，一种高精度光学镜头的作业设备，包括横行设备和真空机，所述横行设备包括一组固定导轨1和通过定子和动子滑动连接在固定导轨1上的横行滑板2，所述横行滑板2上还通过定子和动子滑动连接有升降板502，所述作业设备包括对位结构4、点胶结构3和抓取结构5，所述对位结构4和所述点胶结构3均设置在横行滑板2上，所述抓取结构5均设置在升降板502上，所述抓取结构5由第二音圈电机503和3个固定板组成；3个固定板依次设置在升降板502上，位于中间的固定板相对高度低于两侧的固定板，并设置有向下的吸头507，左右两侧的固定板水平高度相同，且均设有第二音圈电机503，所述第二音圈电机503的输出轴上均连接有吸头507，所述吸头507均外接有真空机。
参考图2，所述点胶结构3包括储胶桶301、点胶头302、点胶底座303、第一音圈电机304和点胶升降L形板305，所述点胶底座303固定设置在横行滑板2上，所述点胶底座303上端设有第一音圈电机304，所述第一音圈电机304的输出轴连接有点胶升降L形板305，所述点胶升降L形板305上设有储胶桶301，所述储胶桶301下端设有点胶头302。
参考图3，所述对位结构4包括对位固定架401、下行视觉模块402、下行激光测量模块403、近摄接圈404和照明模块405，所述对位固定架401固定设置在横行滑板2上，所述对位固定架401上通过设有近摄接圈404，并通过插销固定，所述近摄接圈404上端设有下行视觉模块402和下端设有照明模块405，所述近摄接圈404侧边还设有下行激光测量模块403。
进一步的，所述照明模块405包括外壳405a、照明灯405b、透镜405c和半反射镜405d，所述外壳405a左侧设有照明灯405b，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405d，所述照明灯405b和半反射镜405d之间设有透镜405c。
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。
在本实施例中，所述固定导轨1两个端面均设有限位板6，且在所述固定导轨1上设有原点感应器。
本实施例在使用时，作为配合组合设备的上料作业设备，只需将待组装的上镜座和下镜座放置在取料处，继而驱动设备，横行滑板2通过原点感应器对原点进行确认后，通过对位结构4的下行视觉模块402及下行激光测量模块403对组装区域进行定位，即在横行滑板2在固定导轨1上驱动时，通过外接有的组合设备编码器精确记录模块所处位置，对组装区域和上镜座中心进行位置校正，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403也对上镜座底部与组装区域进行测量，在对准上镜座中心后，抓取结构5在升降板502的作用下，中间位置的吸头507向下对上镜座的中心进行吸取，同时两侧的吸头507在对应的第二音圈电机503的作用下，向下吸住上镜座的侧边，以契合上镜座的弧面特征，此处吸头507的吸力有真空机和/或真空泵等设备提供；从而将上镜座精准的放置在组装区域，同样以一样的方式对下镜座进行移送。
在组装设备进行组装时，本发明继而在横行滑板2作用下，根据编码器读取的位置信息，将对点胶结构3进行对准，进行准确位置的点胶，点胶完成后，即组装设备开始组装即完成组装。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，包括横行设备和真空机，所述横行设备包括一组固定导轨和通过定子和动子滑动连接在固定导轨上的横行滑板，所述横行滑板上还通过定子和动子滑动连接有升降板，其特征在于：所述作业设备包括横对位结构、点胶结构和抓取结构；
所述对位结构和所述点胶结构均设置在横行滑板上，所述抓取结构均设置在升降板上；
所述抓取结构由第二音圈电机和3个固定板组成；3个固定板依次设置在升降板上，位于中间的固定板相对高度低于两侧的固定板，并设置有向下的吸头，左右两侧的固定板水平高度相同，且均设有第二音圈电机，所述第二音圈电机的输出轴上均连接有吸头；
所述吸头均外接有真空机。
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，所述第一音圈电机的输出轴连接有点胶升降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。
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。
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。
5.根据权利要求4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。
6.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：所述固定导轨两个端面均设有限位板。
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：所述固定导轨上设有原点感应器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220715 |