CN114815283A - 光轴主动对准装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及摄像头精密组装对位技术领域，尤其是涉及一种光轴主动对准装置。该光轴主动对准装置包括基础平台、旋转平台模块、对位组装模组、点胶模块、点亮检测模块、第一取料模块和第二取料模块，旋转平台模块可转动地设置在基础平台上，旋转平台模块上设置有四个组装载台，在旋转平台模块的初始状态下，四个组装载台一一对应地设置于四个组装工位的上方，旋转平台模块被配置为每次转动预定角度，以使四个组装载台与第一取料模块、点胶模块、对位组装模组和点亮检测模块轮流一一对应。该光轴主动对准装置有利于减小占地面积，能够有效提高生产效率和光轴对准精度。

Description

光轴主动对准装置

技术领域

本申请涉及摄像头精密组装对位技术领域，尤其是涉及一种光轴主动对准装置。

背景技术

摄像头模组在封装过程中，会涉及到多个元器件的封装，其中，图像传感器、镜头等零配件的组装尤为重要，传统的封装装置如CSP(Chip Scale Package，芯片尺寸封装)及COB(Chip On Board，板上芯片封装)等，均属于被动对准技术，是通过机械装置调节进行零部件的移动装配。

这种被动对准的技术方案，随着零配件的组装进程推进，叠加公差越来愈大，最终表现出摄像头拍照画面最清晰位置不在画面中心、四角的清晰度不均匀等问题，也就是镜头与图像传感器的物理轴虽然对准了，但是光轴没有对准的问题。

为了解决镜头与图像传感器的光轴不同轴的问题，主动对准(Active Alignment，AA)制程应运而生，通过六轴台，调节镜头的6个自由度，减小了整个模组的装配公差，提升了摄像头组装的一致性。

但是目前，现有的AA设备，架构为直列式排布，设备占地空间比较大；且每个工作单元内的各个模块采用串行模式进行工作，也就是说，各个模块顺次进行动作，完成一个完整的AA流程，需要36秒的时间，效率不高，占地面积大，成本高昂，且性价比较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光轴主动对准装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的架构为直列式的AA设备效率不高、占地面积大且成本高昂、性价比不高的技术问题。

本申请提供了一种光轴主动对准装置，用于对图像传感器和镜头进行光轴对准组装；

所述光轴主动对准装置包括基础平台、旋转平台模块、对位组装模组、点胶模块、点亮检测模块、第一取料模块和第二取料模块；

所述基础平台具有组装工位，沿所述基础平台的周向，四个所述组装工位分别为第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位和第四组装工位；

所述第一取料模块、所述点胶模块、所述对位组装模组和所述点亮检测模块顺次设置于所述第一组装工位、所述第二组装工位、所述第三组装工位和所述第四组装工位的外侧；

所述旋转平台模块可转动地设置在所述基础平台上，所述旋转平台模块上设置有呈四个组装载台，在所述旋转平台模块的初始状态下，四个所述组装载台一一对应地设置于四个所述组装工位的上方，所述旋转平台模块被配置为每次转动预定角度，且每次转动所述预定角度后，所述四个组装载台均后移一个组装工位。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一取料模块包括第一位置调节组件和第一拾取构件，所述第一拾取构件通过所述第一位置调节组件设置于所述基础平台；

所述光轴主动对准装置还包括用于存储图像传感器的第一料仓模块，所述第一料仓模块设置于所述基础平台，所述第一位置调节组件位于所述第一料仓模块与第一组装工位之间；

所述第一位置调节组件能够带动所述第一拾取构件从所述第一料仓模块拾取所述图像传感器并向所述第一组装工位上方的所述组装载台运送所述图像传感器。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一取料模块还包括第一位置检测构件和第二位置检测构件；

所述第一位置检测构件设置于所述基础平台，位于所述第一位置调节组件的侧部，所述第一位置检测构件朝向所述第一组装工位上方的所述组装载台进行拍摄及位置检测；

所述第一位置检测构件与所述第一位置调节组件相电连接；

所述第二位置检测构件设置于所述第一位置调节组件，位于所述第一拾取构件的侧部，所述第二位置检测构件朝向所述第一拾取构件进行拍摄及位置检测；

所述第二位置检测构件与所述第一拾取构件相电连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述点胶模块包括平移驱动构件、点胶调节组件、点胶构件以及点胶检测组件；

所述平移驱动构件设置于所述基础平台，并位于所述第二组装工位的侧部，所述点胶构件和所述点胶检测组件通过所述点胶调节组件连接于所述平移驱动构件，所述平移驱动构件能够带动所述点胶构件、所述点胶检测组件和所述点胶调节组件靠近或远离所述第二组装工位。

在上述技术方案中，进一步地，所述点胶调节组件包括三轴平移构件、点胶机架、点胶固定平台以及平面度校正构件；

所述点胶机架和所述三轴平移构件分别设置于所述平移驱动构件，所述点胶固定平台的一端枢接于所述三轴平移构件，所述平面度校正构件可调节地连接于所述点胶机架，所述点胶固定平台的另一端搭接于所述平面度校正构件；

所述点胶检测组件包括高度测量构件和第三位置检测构件，所述高度测量构件设置于所述点胶固定平台，所述第三位置检测构件设置于所述点胶机架。

在上述技术方案中，进一步地，所述第二取料模块包括第二位置调节组件、第二拾取构件和第四位置检测构件，所述第二拾取构件通过所述第二位置调节组件连接于所述基础平台上；

所述光轴主动对准装置还包括用于存储镜头的第二料仓模块，所述第二料仓模块设置于所述基础平台，所述第二位置调节组件位于所述第二料仓模块与所述对位组装模块之间；

所述第二位置调节组件能够带动所述第二拾取构件从所述第二料仓拾取所述镜头并向所述对位组装模块运送所述镜头；

所述第四位置检测构件设置于所述第二位置调节组件，并位于所述第二拾取构件的侧部，所述第四位置检测构件朝向所述第二拾取构件进行拍摄和位置检测，并与所述第二位置调节组件相电连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述对位组装模组包括对位模块和组装模块；

所述组装模块包括六轴台、下压头、固化光源、夹爪和第六直线模组；

所述第六直线模组设置于所述基础平台，并位于所述第三组装工位的侧部与所述第二位置调节组件之间，所述夹爪通过所述六轴台连接于所述第六直线模组，所述第六直线模组能够带动所述夹爪从所述第二拾取构件装夹所述镜头并向所述第三组装工位上方的所述组装载台运送镜头；

所述固化光源和所述下压头均设置于所述六轴台并位于所述夹爪的侧部；

所述对位模块包括对位机架和对位组件，所述对位机架设置于所述第四组装工位的侧部，所述对位组件设置于所述对位机架并与所述第四组装工位相面对，所述对位组件所在高度高于所述夹爪所在高度。

在上述技术方案中，进一步地，所述对位组件还包括第一顶升组件、第一照明组件、中继透镜和三维图像获取构件43；

所述中继透镜正对所述第三组装工位与所述对位机架相连接，所述中继透镜所在高度高于所述夹爪所在高度；

所述第一顶升组件可升降地设置于所述对位机架的顶部，所述三维图像获取构件和所述第一照明组件均设置于所述对位机架，且沿所述对位机架的高度方向，所述三维图像获取构件位于所述第一照明组件与所述中继透镜之间。

在上述技术方案中，进一步地，所述点亮检测模块包括校验机架、第二顶升组件、第二照明组件和二维图像成像构件；

所述校验机架设置于所述基础平台，并位于所述第四组装工位的侧部；

所述第二顶升组件可升降地设置于所述校验机架，所述第二照明组件正对所述第四组装工位上方的所述组装载台设置于所述第二顶升组件；

所述第二照明组件设置于所述第二顶升组件，并位于所述二维图像成像构件的上方。

在上述技术方案中，进一步地，所述旋转平台模块包括旋转平台本体、旋转驱动构件和滑环组件；

四个所述组装载台均设置于所述旋转平台本体上，所述旋转平台本体沿预定轴线与所述基础平台相枢接，所述旋转驱动构件与所述旋转平台本体相连接，并能够驱动所述旋转平台本体绕所述预定轴线转动；

所述滑环组件与所述预定轴线同轴设置，所述滑环组件分别与四个所述组装载台电连接；

四个所述组装载台和四个所述组装工位均呈中心对称排布，且所述旋转平台被配置为每次转动90°。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的包括所述光轴主动对准装置包括基础平台、旋转平台模块、对位组装模组、点胶模块、点亮检测模块、第一取料模块和第二取料模块。

所述旋转平台模块可转动地设置在所述基础平台上，所述旋转平台模块上设置有四个组装载台，第一方面，四个模块环绕旋转平台模块设置，而不是采用直列式排布，结构在空间上的集成度较高，达到节约占地面积的效果。

第二方面，所述旋转平台模块被配置为以每次转动90°的方式进行转动，对于同一个组装载台而言，先通过第一取料模块进行图像传感器上料，然后通过点胶模块对图像传感器进行点胶，再通过对位组装模组对图像传感器和第二取料模块运送的镜头进行对位，并在对位后对二者进行粘接固化以完成组装，最后通过点亮检测模块对组装后的产品进行检测。

与之形成对比的是，现有设备在对图像传感器进行点胶之前，将图像传感器转运至AA位置与镜头进行AA，AA结束之后，二者共同运动至点胶位置进行点胶，再共同运动至AA位置进行胶水固化，以完成图像传感器与镜头的组装。如此重复运动两次并进行两次AA才能完成图像传感器和镜头的光轴对准和组装，导致两次AA之间存在重复定位精度偏差，且重复定位偏差的大小取决于直线运动元器件的重复定位精度，一般只能控制在±0.005mm至±0.01mm，很难将AA对位精度控制在μm级别，除非选用精度为±0.001mm的直线运动系统，但是使用高精度直线运动系统会导致成本更加高昂。

因而该光轴对准装置，通过先点胶后对位和组装，且对位和组装在同一工位进行，相较于现有的点胶工序明显得到了简化，不仅完成了工艺路线的革新，取代了传统的工艺形式，提高了一倍的工作效率，而且还能够避免两次AA重复运动过程中产生的精度偏差，提高了精度，降低了成本。

第三方面，通过旋转平台模块的四个组装载台分别进行图像传感器上料、对图像传感器的点胶、对图像传感器和镜头的对位组装以及对组装后的产品的点亮检测，上述四个工序中的至少两个工序能够同步进行，从而达到四个组装工序的同步推进，也即并行工作，有效提高生产效率和产量，单位时间产能明显提升。

与之形成对比的是，现有设备的整机架构为直列式排布，加工单元内部包括传感器取料模块、点胶模块、主动对位模块和二维图像成像模块这四个模块，这四个模块采用串行模式运行，动作逻辑有先后顺序，完成整个AA组装过程需要36秒，单位时间产量较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的光轴对准装置的第一结构示意图；

图2为本申请实施例提供的光轴对准装置的第二结构示意图；

图3为图2在A处的局部放大图；

图4为本申请实施例提供的光轴对准装置的第一取料模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光轴对准装置的点胶模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光轴对准装置的第二取料模块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的光轴对准装置的对位组装模块的结构示意图；

图8为图7在B处的局部放大图；

图9为本申请实施例提供的点亮检测模块的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的光轴对准装置的旋转平台模块的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的光轴对准装置的旋转平台模块的工作原理示意图。

附图标记：

1-第一料仓模块；2-第一取料模块；3-点胶模块；4-第二取料模块；5-第二料仓模块；6-对位组装模组；7-点亮检测模块；8-旋转平台模块；9-第三料仓模块；10-第一位置检测构件；11-第一拾取构件；12-第二位置检测构件；13-控制器箱；14-第一直线模组；15-第二直线模组；16-第一横梁；17-平移驱动构件；18-平面度校正构件；19-点胶机架；20-点胶固定平台；21-第三位置检测构件；22-点胶构件；23-高度测量构件；24-三轴平移构件；25-第二横梁；26-第三直线模组；27-第四直线模组；28-第四位置检测构件；29-电机旋转组件；30-第二拾取构件；31-第五位置检测构件；32-双位放料构件；33-高度调整构件；34-第五直线模组；35-第三横梁；36-第六直线模组；37-六轴台；38-夹爪；39-固化光源；40-下压头；41-第一顶升组件；42-第一照明组件；43-三维图像获取构件；44-对位机架；45-中继透镜；46-第二顶升组件；47-第二照明组件；48-二维图像获取构件；49-校验机架；50-旋转驱动构件；51-滑环组件；52-第一载台；53-第二载台；54-第三顶升组件；55-第三载台；56-第四载台。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图11所示，本申请的实施例提供了一种光轴主动对准装置，用于对镜头的光轴和图像传感器的光轴进行对准。光轴主动对准装置包括第一料仓模块1、第二料仓模块5、第一取料模块2、第二取料模块4、点亮检测模块7、点胶模块3、对位组装模组6、旋转平台模块8和第三料仓模块9。

在下文中，将对光轴主动对准装置的上述部件进行具体描述。

在本实施例的可选方案中，基础平台具有四个组装工位，沿基础平台的周向，四个组装工位分别为第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位和第四组装工位。

如图2所示，第一取料模块2、点胶模块3、对位组装模组6和点亮检测模块7顺次设置于第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位和第四组装工位的外侧，以使第一取料模块2以第一组装工位为操作点位进行作业，点胶模块3以第二组装工位为操作点位进行作业，对位组装模组6以第三组装工位为操作点位进行作业，点亮检测模块7以第四组装工位为操作点位进行作业。

结合图10所示，旋转平台模块8可转动地设置在基础平台上，旋转平台模块8上设置有四个组装载台，在旋转平台模块8的初始状态下，四个组装载台一一对应地设置于四个组装工位的上方，从而四个组装载台分别与第一取料模块2、点胶模块3、对位组装模组6和点亮检测模块7相对应。其中，四个组装载台包括第一载台52、第二载台53、第三载台55和第四载台56。

旋转平台模块8被配置为每次转动预定角度，每次转动后，每个组装载台均沿转动方向向后移动一个组装工位，从而以某个特定的组装载台为观察对象，旋转平台模块8每转动一次，该组装载台就向后移动一个组装工位。具体而言，每次转动的预定角度可以不同，例如在一个周期内旋转平台模块8转动八次，那么旋转平台模块8的八次转动所对应的预定角度可以相同或者不同，每次转动的具体角度依据四个组装载台的排布方式以及四个组装工位的排布方式确定。

与此同时，以四个组装载台为观察对象，在旋转平台模块8的一个转动周期内，至少四次转动后，四个组装载台中至少两个组装载台进行并线作业。

可选地，基础平台具有呈中心对称分布的四个组装工位，也就是说，每两个相邻的组装工位之间呈90°夹角设置，第一组装工位和第三组装工位相对设置，第二组装工位和第四组装工位相对设置，从而第一组装工位与第三组装工位之间的连线垂直于第二组装工位与第四组装工位之间的连线。四个组装载台呈中心对称分布在旋转平台模块8上，旋转平台模块8被配置为每次转动90°，从而旋转平台模块8每转动一次，每个组装载台均向后移动一个组装工位并且四个组装载台仍旧分别与四个组装工位一一对应。也就是说，旋转平台模块8每次转动后，始终有一个组装载台在进行图像传感器的上料作业，始终有一个组装载台在进行图像传感器的点胶作业，始终有一个组装载台在进行图像传感器与镜头的对位组装作业，始终有一个组装载台在进行对组装后的产品的点亮检测作业。

本实施例中，如图10和图11所示，旋转平台模块8包括旋转平台本体、旋转驱动构件50和滑环组件51。

四个组装载台呈中心对称状设置在旋转平台本体上，旋转平台本体沿预定轴线与基础平台相枢接，旋转驱动构件50与旋转平台本体相连接，并能够驱动旋转平台本体绕预定轴线转动，从而通过旋转驱动构件50控制旋转平台本体每次转动90°，以确保每次转动后组装载台的位置精准。

可选地，旋转驱动构件50为直驱马达，实现圆盘4个位置始终以90度分度精确旋转，重复运动精度高。

滑环组件51与预定轴线同轴设置，滑环组件51分别与四个组装载台电连接，也就是说，通过滑环组件51实现圆盘上面四个组装载台的电气转接，确保在旋转平台模块8转动过程中，组装载台保持通讯正常。

可选地，在第三组装工位设置第三顶升组件54，以对其上方的组装载台进行稳定支撑，在第三组装工位上方的组装载台上进行对位组装操作时，防止由于振动造成误差。

如图1和图2所示，第一料仓模块1用于存储图像传感器并将图像传感器向料盘进行弹夹上料，第二料仓模块5用于存储镜头并将镜头向料盘进行弹夹上料，第三料仓模块9用于存储组装好的成品，第一料仓模块1、第二料仓模块5和第三料仓模块9均能够进行自动分盘操作和空盘堆叠操作。

本实施例的可选方案中，第一取料模块2用于将图像传感器从第一料仓模块1向旋转平台模块8的位于第一组装工位上方的组装载台进行取放和转运，同时实现成品从旋转平台模块8到第三料仓模块9的取放和转运，在组装载台与装载有图像传感器的料盘之间进行高精度取放料操作。

本实施例中，如图4所示，第一取料模块2包括第一位置调节组件和第一拾取构件11，第一拾取构件11通过第一位置调节组件设置于基础平台。

光轴主动对准装置还包括用于存储图像传感器的第一料仓模块1，第一料仓模块1设置于基础平台，第一位置调节组件位于第一料仓模块1与第一组装工位之间，第一位置调节组件能够带动第一拾取构件11在第一料仓模块1与第一组装工位之间往复移动，从而使得第一拾取构件11能够从第一料仓模块1拾取图像传感器，并向第一组装工位运送图像传感器，再将拾取到的图像传感器放置在第一组装工位上方的组装载台上，以完成图像传感器的上料操作。

其中，第一位置调节组件包括第一直线模组14和第二直线模组15，第一直线模组14设置于第二直线模组15，第一拾取构件11设置于第一直线模组14，第一直线模组14的往复运动方向和第二直线模组15的往复运动方向呈夹角设置，从而通过第一直线模组14实现第一拾取构件11沿第一方向的往复精密运行，通过第二直线模组15实现第一拾取构件11沿第二方向的往复精密运行，进而实现精密取放料功能。

可选地，第二直线模组15通过第一横梁16设置在旋转平台本体上，以通过第一横梁16对第二直线模组15进行支撑。

本实施例中，如图4所示，第一取料模块2还包括第一位置检测构件10和第二位置检测构件12。可选地，第一位置检测构件10和第二位置检测构件12均为线阵相机或面阵相机，例如CCD相机。

第一位置检测构件10设置于基础平台，位于第一位置调节组件的侧部，第一位置检测构件10朝向第一组装工位上方的组装载台进行拍摄及位置检测，具体而言，第一位置检测构件10能够在放料前对第一拾取组件所携带的图像传感器的背面进行定位检测，并在放料后对组装载台内的图像传感器正面的二维码进行拍摄。

第一位置检测构件10与第一位置调节组件相电连接，从而能够将放料前检测到的图像传感器的位置信息传输至第一位置调节组件，以作为第一位置组件带动第一拾取构件11移动的目标位置使用，确保每次均能够精准放料，也即确保旋转平台模块8每次转动的误差不会对第一拾取构件11每次的放料精度产生影响。

第二位置检测构件12设置于第一位置调节组件，位于第一拾取构件11的侧部，第二位置检测构件12朝向第一拾取构件11进行拍摄及位置检测，具体而言，第二位置检测构件12能够在取料前对图像传感器在第一料仓模块1中的位置信息进行获取，并能够拍摄产品正面的二维码。

第二位置检测构件12与第一拾取构件11相电连接，从而第二位置检测构件12能够将检测到的位置信息传递至工控机，以控制第一拾取构件11精确运动至图像传感器在第一料仓模块1中的位置进行拾取。

本实施例的可选方案中，对于同一个组装载台而言，在通过第一取料模块2将图像传感器装载在组装载台后，旋转平台模块8转动一次，该装载有图像传感器的组装载台转动至第二组装工位，第二组装工位与点胶模块3相对应，点胶模块3用于对旋转平台模块8位于第二组装工位上方的组装载台上的图像传感器进行点胶定位、测高、表面涂胶以及涂胶质量检测，以完成对图像传感器的点胶操作。

本实施例中，如图5所示，点胶模块3包括平移驱动构件17、点胶调节组件、点胶构件22以及点胶检测组件。

平移驱动构件17设置于基础平台，并位于第二组装工位的侧部，点胶构件22和点胶检测组件通过点胶调节组件连接于平移驱动构件17，一方面平移驱动构件17能够带动点胶构件22、点胶检测组件和点胶调节组件靠近或远离第二组装工位。从而在需要点胶的情况下，通过平移驱动构件17将点胶构件22移动至第二组装工位的图像传感器的上方；在旋转平台模块8发生转动的情况下，通过平移驱动构件17将点胶构件22移开，以避让旋转平台模块8的转动路径。

本实施例中，点胶调节组件用于对点胶构件22以及点胶检测组件相对于平移驱动构件17的位置进行精细调节。

点胶调节组件包括三轴平移构件24、点胶机架19、点胶固定平台20以及平面度校正构件18。

点胶机架19和三轴平移构件24分别设置于平移驱动构件17，点胶固定平台20的一端枢接于三轴平移构件24，平面度校正构件18可调节地连接于点胶机架19，点胶固定平台20的另一端搭接于平面度校正构件18。

从而一方面，三轴平移构件24带动点胶固定平台20、点胶固定平台20上的点胶构件22以及点胶检测组件移动，从而对图像传感器进行点胶。

另一方面，由于点胶机架19通过平面度校正构件18对点胶固定平台20起到支撑作用，通过调整平面度校正构件18相对于点胶机架19的姿态，能够对点胶固定平台20相对于三轴平移构件24的平面度进行调整，进而确保点胶构件22以轴向竖直的姿态进行点胶作业。

点胶检测组件包括高度测量构件23和第三位置检测构件21，高度测量构件23设置于点胶固定平台20，用于检测图像传感器的点胶操作需要适应的高度，并将其反馈给后台进行对比，获得增量参数，对实际的点胶高度的偏差进行补偿。

第三位置检测构件21设置于点胶固定平台20，从而通过移动第三位置检测构件21，对点胶位置的图像传感器进行拍照，信息传输至后台计算模块，计算模块会对照片中的胶宽度进行提取，进行分析，判读提取出来的胶宽在是否满足0.2—0.3mm的点胶指标，对结果进行优品和残次品的分类，并将信息进行后台存储，后续设备对良品和残次品进行分类回收。

可选地，高度测量构件23为激光式高度测量构件，第三位置检测构件21为线阵相机或面阵相机，例如CCD相机。

本实施例的可选方案中，在第二组装工位完成点胶工序后，旋转平台模块8转动一次，使得装载有点胶后的图像传感器的组装载台转动至第三组装工位，第三组装工位与对位组装模组6相对应，对位组装模组6用于对图像传感器和镜头进行精准光轴对位，并将镜头向点胶后的图像传感器进行组装，第二取料模块4设置在对位组装模组6的侧部，以向对位组装模组6转运镜头。

本实施例的可选方案中，第二取料模块4用于将镜头从第二料仓模块5向对位组装模组6进行转运。

第二取料模块4包括第二位置调节组件、第二拾取构件30和第四位置检测构件28，第二拾取构件30通过第二位置调节组件连接于基础平台上。

光轴主动对准装置还包括用于存储镜头的第二料仓模块5，第二料仓模块5设置于基础平台，第二位置调节组件位于第二料仓模块5与对位组装模组6之间，第二位置调节组件能够带动第二拾取构件30在第二料仓模块5和对位组装模组6之间往复移动，从而第二拾取构件30能够从第二料仓模块5中拾取的镜头，并向对位组装模组6运送镜头，再将拾取的镜头传递给对位组装模组6。

其中，如图6所示，第二位置调节组件包括第三直线模组26和第四直线模组27，第三直线模组26通过第二横梁25安装于基础平台，以通过第二横梁25对第三直线模组26进行支撑，第四直线模组27设置于第三直线模组26，且第三直线模组26的延伸方向与第四直线模组27的延伸方向呈夹角设置，从而通过第三直线模组26实现第二拾取构件30沿第一方向的精密往复运动，通过第四直线模组27实现第二拾取构件30沿第二方向的精密往复运行，以实现对于镜头的精密取放操作。

可选地，第二拾取构件30通过电机旋转组件29与第四直线模组27相连接，以通过电机旋转组件29对第二拾取构件30进行角度旋转补偿，还能够实现产品的吸取和弹性缓冲。

第四位置检测构件28设置于第二位置调节组件，并位于第二拾取构件30的侧部，第四位置检测构件28朝向第二拾取构件30进行拍摄和位置检测，以在取料前对镜头在第二料仓模组内的位置进行定位检测。

第四位置检测构件28与第二位置调节组件相电连接，从而第四位置检测构件28能够将检测到的坐标传送至工控机，控制第二拾取构件30运动至镜头在第二料仓模块5内的位置进行取放料。

可选地，第一拾取构件11和第二拾取构件30分别为真空吸嘴，第二直线模组15和第四直线模组27上均设置有控制器箱13，真空吸嘴的真空发生器设置于控制器箱13的内部。

可选地，第四位置检测构件28为线阵相机或面阵相机，例如CCD相机。

本实施例的可选方案中，如图7所示，对位组装模组6包括对位模块和组装模块。

组装模块包括六轴台37、下压头40、固化光源39、夹爪38和第六直线模组36。

第六直线模组36设置于基础平台，并位于第三组装工位的侧部与第二位置调节组件之间，夹爪38通过六轴台37连接于第六直线模组36，第六直线模组36能够带动夹爪38在第二位置调节组件和第三组装工位之间往复移动，从而能够使夹爪38移动至与第二拾取构件30相对应的位置并对第二拾取构件30释放的镜头进行装夹，然后携带装夹有镜头的夹爪38移动至第三组装工位，以使镜头移动至第三组装工位处的点胶后的图像传感器的上方，以便于对镜头和图像传感器进行光轴对准。

其中，第六直线模组36通过第三横梁35安装在基础平台上，用于实现六轴台37和夹爪38在与第二拾取构件30之间的接料位置处到主动对位位置之间沿第二方向的往复直线运动。

固化光源39和下压头40均设置于六轴台37并位于夹爪38的侧部，下压头40用于下压图形传感器的连接器，保证图形传感器的连接器的导通率在99.8％以上，固化光源39用于在图像传感器与镜头完成光轴对位后，将二者进行粘接后对粘胶进行固化。

本实施例中，如图7至图9并结合图2所示，第二取料模块4还包括第五位置检测构件31、双位放料构件32、高度调整构件33和第五直线模组34。其中，第五直线模组34设置于基础平台，第五直线模组34与第三直线模组26平行地设置，高度调整构件33设置于第五直线模组34，并能够相对于第五直线模组34升降，双位放料构件32设置于高度调整构件33，从而能够通过高度调整构件33对双位放料构件32的高度进行调整。

其中，第五直线模组34能够带动高度调整构件33、双位放料构件32以及第五位置检测构件31往复移动，具体而言，在第二拾取构件30的可移动范围和夹爪38的可移动范围之间往复移动。

如图6和图7所示，双位放料构件32具有镜头放料工位和废料存放工位，其中，镜头放料工位用于放置镜头，废料存放工位用于存放废料，从而使得第二拾取构件30能够将拾取到的镜头放置在镜头放料工位上，然后第五直线模组34带动高度调整构件33以及装载有待组装的镜头的双位放料构件32移动至夹爪38能够夹取到镜头的位置，使得夹爪38将待组装的镜头从镜头放料工位夹起，以用于与点胶后的图像传感器进行组装。

在此过程中，高度调整构件33用于对双位放料构件32的高度进行调整，以使镜头放料工位的高度能够分别与第二拾取构件30所在高度以及夹爪38所在高度相匹配。

此外，第五位置检测构件31用于对夹取镜头之后的夹爪38进行定位检测。废料存放工位用于存放点胶不合格的图像传感器，具体而言，当第三位置检测构件21检测到图像传感器点胶不合格，将不合格信息发送至工控机，当图像传感器被旋转平台模块8带动至第三组装工位后，根据工控机的指令，夹爪38将该点胶不合格的图像传感器从旋转平台模块8上的组装载台转运至废料存放工位。

可选地，可选地，第五位置检测构件31为线阵相机或面阵相机，例如CCD相机。

本实施例中，如图7所示，对位模块包括对位机架44和对位组件，对位机架44设置于第四组装工位的侧部，对位组件设置于对位机架44并与第四组装工位相面对，对位组件所在高度高于夹爪38所在高度，从而通过对位机架44支撑对位组件，以使对位组件的高度满足对位要求。

对位组件还包括第一顶升组件41、第一照明组件42、中继透镜45和三维图像获取构件43。

中继透镜45正对第四组装工位与对位机架44相连接，中继透镜45所在高度高于夹爪38所在高度。第一顶升组件41可升降地设置于对位机架44的顶部，三维图像获取构件43和第一照明组件42均设置于对位机架44，且沿对位机架44的高度方向，三维图像获取构件43位于第一照明组件42与中继透镜45之间。

具体而言，第一照明组件42用于将三维图像获取构件43的点亮，保证图像传感器可以清晰获取三维图像获取构件43的图板上的图像。一边通过六轴台37调节镜头在6个自由度(X、Y、Z、Tx、Ty、Tz)上的姿态，一边对图像传感器拍取的三维图像获取构件43的四角图像清晰度进行判断，直至镜头转动到了拍取的三维图像最清晰的位置，即实现了图像传感器和镜头之间的光轴对准。

其中，三维图像获取构件43取代了传统的二维图像获取构件48，由呈一定角度设置的五个金字塔形状的三维结构组成，降低了对中继透镜45、图像传感器和镜头三者的相对平行度和本身平面度的要求，可以在更大的范围之内获取清晰的图像，提高光轴对准的对位良率，降低成本。

对位机架44用于实现第一顶升组件41的安装固定，保证三维图像获取构件43的图像的稳定性。

中继透镜45采用中继镜头，使检测的距离缩小了十几倍，大大节省了生产空间，降低生产成本。

在该技术方案中，采用三维图像获取构件43，搭配一定功率的第一照明组件42，能够一次获得最佳焦距点，实现0.5s获得最佳焦距点，通过六轴台37的六轴电机联动，在2秒之内完成主动对位，使得镜头与图像传感器之间的对位精度控制在±4um以内，最佳对位精度可以达到±2um之内，属于行业内目前领先的对位精度。

具体而言，使得沿对位组装后得到的产品沿第一方向和第二方向的偏移量不大于4μm，高度方向的偏移量不大于2μm，绕高度方向的角度偏移量不大于0.1°。

然而现有的采用二维图板进行主动对位的方案，需要六轴台37转动更大的角度，才能获取二维图板上的二维图像，导致对位所需时长长达六秒以上，且需要进行多达六次以上对比及计算，才能获得最佳焦距点。且这种采用二维图板进行主动对位的方案，第一方向、第二方向、高度方向的重复定位精度分别仅能达到+/-1um；绕第一方向、绕第二方向、绕高度方向的角度的重复定位精度均仅能达到+/-0.003°，沿第一方向和第二方向的偏移量均仅能达到≤20um；沿高度方向的偏移量精度仅能达到≤5um，组装精度较低。

本实施例的可选方案中，在完成组装后，旋转平台模块8再次转动，装载有组装完成的产品的组装载台转动至第四组装工位，第四组装工位与点亮检测模块7相对应，对于经过对位组装模组6组装得到的成品，重复进行点亮检测，以实现对成品进行校核的目的，确保组装质量达到客户需求。

如图9所示，点亮检测模块7包括校验机架49、第二顶升组件46、第二照明组件47和二维图像获取构件48。

校验机架49设置于基础平台，并位于第四组装工位的侧部，第二顶升组件46可升降地设置于校验机架49，第二照明组件47正对第四组装工位上方的组装载台设置于第二顶升组件46，第二照明组件47设置于第二顶升组件46，并位于二维图像获取构件48的上方。

具体而言，校验机架49用于对第二顶升组件46、第二照明组件47和二维图像获取构件48进行稳定支撑。第二顶升组件46用于驱动二维图像获取构件48进行高度调节。第二照明组件47用于点亮光源，给二维图像获取构件48提供光源，保证图像传感器能够获得清晰地图像，以通过二维图像获取构件48对经过对位组装模组6后图像传感器与镜头的组装质量复测。

本实施例中，经过点亮检测模块7检测合格后，旋转平台模块8带动装载有合格的成品的组装载台转动，并以使装载有合格的成品的组装载台转动至第一组装工位，第一组装工位与第一取料模块2以及第三料仓模块9相对应，从而第一取料模块2能够将合格的成品从第一组装工位转运至第三料仓模块9，进而通过第三料仓模块9对合格的成品进行存储。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种光轴主动对准装置，其特征在于，用于对图像传感器和镜头进行光轴对准组装；

所述光轴主动对准装置包括基础平台、旋转平台模块、对位组装模组、点胶模块、点亮检测模块、第一取料模块和第二取料模块；

所述基础平台具有呈中心对称分布的四个组装工位，沿所述基础平台的周向，四个所述组装工位分别为第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位和第四组装工位；

所述第一取料模块、所述点胶模块、所述对位组装模组和所述点亮检测模块顺次设置于所述第一组装工位、所述第二组装工位、所述第三组装工位和所述第四组装工位的外侧；

所述旋转平台模块可转动地设置在所述基础平台上，所述旋转平台模块上设置有四个组装载台，在所述旋转平台模块的初始状态下，四个所述组装载台一一对应地设置于四个所述组装工位的上方，所述旋转平台模块被配置为每次转动预定角度，且每次转动所述预定角度后，所述四个组装载台均后移一个组装工位。

2.根据权利要求1所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述第一取料模块包括第一位置调节组件和第一拾取构件，所述第一拾取构件通过所述第一位置调节组件设置于所述基础平台；

所述光轴主动对准装置还包括用于存储图像传感器的第一料仓模块，所述第一料仓模块设置于所述基础平台，所述第一位置调节组件位于所述第一料仓模块与第一组装工位之间；

所述第一位置调节组件能够带动所述第一拾取构件从所述第一料仓模块拾取所述图像传感器并向所述第一组装工位上方的所述组装载台运送所述图像传感器。

3.根据权利要求2所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述第一取料模块还包括第一位置检测构件和第二位置检测构件；

所述第一位置检测构件设置于所述基础平台，位于所述第一位置调节组件的侧部，所述第一位置检测构件朝向所述第一组装工位上方的所述组装载台进行拍摄及位置检测；

所述第一位置检测构件与所述第一位置调节组件相电连接；

所述第二位置检测构件设置于所述第一位置调节组件，位于所述第一拾取构件的侧部，所述第二位置检测构件朝向所述第一拾取构件进行拍摄及位置检测；

所述第二位置检测构件与所述第一拾取构件相电连接。

4.根据权利要求1所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述点胶模块包括平移驱动构件、点胶调节组件、点胶构件以及点胶检测组件；

所述平移驱动构件设置于所述基础平台，并位于所述第二组装工位的侧部，所述点胶构件和所述点胶检测组件通过所述点胶调节组件连接于所述平移驱动构件，所述平移驱动构件能够带动所述点胶构件、所述点胶检测组件和所述点胶调节组件靠近或远离所述第二组装工位。

5.根据权利要求4所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述点胶调节组件包括三轴平移构件、点胶机架、点胶固定平台以及平面度校正构件；

所述点胶机架和所述三轴平移构件分别设置于所述平移驱动构件，所述点胶固定平台的一端枢接于所述三轴平移构件，所述平面度校正构件可调节地连接于所述点胶机架，所述点胶固定平台的另一端搭接于所述平面度校正构件；

所述点胶检测组件包括高度测量构件和第三位置检测构件，所述高度测量构件设置于所述点胶固定平台，所述第三位置检测构件设置于所述点胶机架。

6.根据权利要求1所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述第二取料模块包括第二位置调节组件、第二拾取构件和第四位置检测构件，所述第二拾取构件通过所述第二位置调节组件连接于所述基础平台上；

所述光轴主动对准装置还包括用于存储镜头的第二料仓模块，所述第二料仓模块设置于所述基础平台，所述第二位置调节组件位于所述第二料仓模块与所述对位组装模块之间；

所述第二位置调节组件能够带动所述第二拾取构件从所述第二料仓拾取所述镜头并向所述对位组装模块运送所述镜头；

所述第四位置检测构件设置于所述第二位置调节组件，并位于所述第二拾取构件的侧部，所述第四位置检测构件朝向所述第二拾取构件进行拍摄和位置检测，并与所述第二位置调节组件相电连接。

7.根据权利要求6所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述对位组装模组包括对位模块和组装模块；

所述组装模块包括六轴台、下压头、固化光源、夹爪和第六直线模组；

所述第六直线模组设置于所述基础平台，并位于所述第三组装工位的侧部与所述第二位置调节组件之间，所述夹爪通过所述六轴台连接于所述第六直线模组，所述第六直线模组能够带动所述夹爪从所述第二拾取构件装夹所述镜头并向所述第三组装工位上方的所述组装载台运送镜头；

所述固化光源和所述下压头均设置于所述六轴台并位于所述夹爪的侧部；

所述对位模块包括对位机架和对位组件，所述对位机架设置于所述第四组装工位的侧部，所述对位组件设置于所述对位机架并与所述第四组装工位相面对，所述对位组件所在高度高于所述夹爪所在高度。

8.根据权利要求7所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述对位组件还包括第一顶升组件、第一照明组件、中继透镜和三维图像获取构件；

所述中继透镜正对所述第三组装工位与所述对位机架相连接，所述中继透镜所在高度高于所述夹爪所在高度；

所述第一顶升组件可升降地设置于所述对位机架的顶部，所述三维图像获取构件和所述第一照明组件均设置于所述对位机架，且沿所述对位机架的高度方向，所述三维图像获取构件位于所述第一照明组件与所述中继透镜之间。

9.根据权利要求1所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述点亮检测模块包括校验机架、第二顶升组件、第二照明组件和二维图像成像构件；

所述校验机架设置于所述基础平台，并位于所述第四组装工位的侧部；

所述第二顶升组件可升降地设置于所述校验机架，所述第二照明组件正对所述第四组装工位上方的所述组装载台设置于所述第二顶升组件；

所述第二照明组件设置于所述第二顶升组件，并位于所述二维图像成像构件的上方。

10.根据权利要求1所述的光轴主动对准装置，其特征在于，所述旋转平台模块包括旋转平台本体、旋转驱动构件和滑环组件；

四个所述组装载台均设置于所述旋转平台本体上，所述旋转平台本体沿预定轴线与所述基础平台相枢接，所述旋转驱动构件与所述旋转平台本体相连接，并能够驱动所述旋转平台本体绕所述预定轴线转动；

所述滑环组件与所述预定轴线同轴设置，所述滑环组件分别与四个所述组装载台电连接；

四个所述组装载台和四个所述组装工位均呈中心对称排布，且所述旋转平台被配置为每次转动90°。

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