CN114952269A - 自动组装机的料片校正模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动组装机的料片校正模块，其是在工作机台的基座上方支架处安装有旋转取料机构的旋转平台，并于旋转平台周边处设置有复数取放部及驱动部，且旋转平台回转路径下方设置的求心治具包含用以带动二夹座同步作横向开合动作的开合机构，当旋转取料机构将料片取起运送至求心治具上方处后，其驱动部便会带动取放部使料片向下伸入于二夹座间的夹口内预定深度，并于开合机构的驱动单元带动同动组件使二夹座夹合时，可利用二夹座具有不同深度、高低段差的复数阶状面相对向内夹抵于对应的料片外缘，以完成求心对准的动作。

Description

自动组装机的料片校正模块

技术领域

本发明涉及一种自动组装机的料片校正模块，尤指工作机台可利用旋转取料机构将料片向下伸入于求心治具在二夹座间的夹口内预定深度，并由开合机构带动二夹座夹合时，可利用复数阶状面相对向内夹抵于对应的料片外缘，以完成求心对准的动作。

背景技术

随着社群网路兴起，使用者拍照需求提升，使得智慧型手机照相功能逐渐受到重视，而品牌厂为突破日益明显的同质化现象，纷纷力推相机模块的规格升级，其中光学镜头不仅是手机差异化的关键零组件之一，包括像素升级、光学防手震、大光圈和双镜头，并使光学镜头越来越高规格且设置数量增多，包括多镜头、体感镜头(如VR/AR)、3D感测镜头等，并在无人机、智慧家庭、安全监控、医疗等领域多元化的应用与快速发展，随着车联网与自驾车时代的来临，车载镜头的应用也将带动整体镜头市场蓬勃发展。

现有相机模块主要由镜头模块(Lens)、音圈马达(VCM)、红外线截止滤光片(IRCF)、影像感测器(CCD/CMOS)等零件所组成，其中镜片以材质来分有玻璃(G)研磨、非球面模造玻璃及塑胶(P)镜片等，而手机镜头主要使用非球面塑胶镜片，车载镜头则是使用抗环境能力佳的玻璃镜片，一般镜头模块的组装方式大都是利用组装设备的三轴机械手或取料装置进行取料，并依序将第一镜片、光圈片、第二镜片、间隔环及红外截止滤光片，从镜筒的像侧准确地压入于镜筒中，再将红外截止滤光片与间隔环通过点胶器胶合固定在一起。

当组装设备欲将多个光学元件组入镜筒内，例如要在1个镜筒内组入5个镜片(5P)时，系先利用取料装置的夹具进行夹取镜筒，并由多个吸嘴在储料区内一次取得5个镜片，然后在镜筒置入于组装治具内的同时，第一镜片可在检测区内检测，第二镜片可置入于求心装置来将镜片的中心对准吸嘴或定位治具的中心，而在第一镜片被组入镜筒内时，第二镜片在检测区内检测，第三镜片则置入于求心装置的求心治具进行求心对准的动作，如此一来，便可凭借多个镜片依序组入镜筒内、检测与求心对准同时执行的方式缩短一个镜筒组装完成的时间，以提升工作效率，惟该镜片求心对准的作法，系利用气缸部件带动多个吸嘴取得5个镜片，并搭配多个求心治具来逐一进行求心对准的动作，且因每一个镜片尺寸与形状不尽相同，如果是用于5个镜片(5P)，就需要8个至9个治具才能对应不同的镜片进行求心对准使用，不仅治具使用的成本很高，并且多个镜片搭配不同治具来逐一进行求心对准，工作效率也难以提升，即为从事于此行业者所亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

故，发明人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，持续的试作与修改，始设计出此种自动组装机的料片校正模块的发明专利诞生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动组装机的料片校正模块，其特征在于，包括：

一工作机台具有一基座，并于该基座上方的一支架处安装有一旋转取料机构的旋转平台，且该旋转平台周边处设置有包含吸嘴的复数取放部，以及用于带动该复数取放部上下往复位移使该复数吸嘴分别吸取或放置一预设料片的复数驱动部；及

一设置于该旋转平台的回转路径下方的求心治具，并包含有二相对的夹座及用以带动该二夹座同步作横向开合动作的开合机构，而该二夹座相对内侧处则分别纵向形成有不同深度、高低段差的复数阶状面，且该复数阶状面分别对应该不同的预设料片外缘，再于该复数阶状面之间形成有供该驱动部分别带动该取放部来将该预设料片伸入于其内预定深度的夹口，其中，当该开合机构带动该二夹座夹合时，该复数阶状面相对向内夹抵于该对应的预设料片外缘，以进行该预设料片的中心对准的动作。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该工作机台于旋转取料机构的旋转平台中央连结有一动力单元，用以带动该旋转平台呈一间歇循环转动。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该工作机台于旋转取料机构的取放部包含安装于旋转平台周边处的固定座，并于该固定座上组装的一线性滑块底部安装有该吸嘴，而该驱动部包含设置于该固定座上方一距离的连结座，并于该连结座上组装有用以向下顶推于该线性滑块使该吸嘴位移的驱动气缸。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该取放部的固定座与线性滑块二侧处分别共同连接有弹簧，用以提供该线性滑块向上复位所需的弹性恢复力。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该求心治具的二夹座是在该复数阶状面分别具有纵向深度不同的第一阶状面、第二阶状面、第三阶状面、第四阶状面及第五阶状面，并对应不同尺寸与形状的预设料片外缘，且该复数阶状面横向延伸至该夹口中心的宽度距离由上往下渐次的变小。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该求心治具的开合机构具有同动组件的二推移块，以及用于带动该二推移块同步作横向开合动作的驱动单元，并于该二推移块顶部分别结合有该二夹座，且该驱动单元上设有位于该二推移块间的凸轮。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该驱动单元包含有一马达，并于该马达心轴上连结有该凸轮，且该凸轮旋动推顶于该二推移块对应设置的滚轮上，以供该二滚轮为沿着该凸轮外缘轮廓带动该二推移块同步作横向开合的动作。

所述的自动组装机的料片校正模块，其中：该同动组件的二推移块安装于一校正平台的滑轨座上，并于该二推移块侧边上共同连接有至少一个拉伸弹簧，以供该二滚轮沿着该凸轮外缘轮廓带动该二推移块相对向内或向外滑动位移。

本发明的主要优点在于，当旋转取料机构将料片运送至求心治具上方处，其驱动部便会带动取放部向下位移，并使料片向下伸入于二夹座间的夹口内预定深度，当开合机构的驱动单元带动同动组件以连动二夹座夹合时，可利用二夹座具有不同深度、高低段差的复数阶状面相对向内夹抵于对应的料片外缘，以完成料片的中心对准的动作，此种求心治具的二夹座可利用CNC工具机加工出同心度一致的复数阶状面，并依照产品的特性或组装制程需求会有不同的数量，只要设计一套同轴的求心治具配置在一个工站就可用于所有的料片，以有效节省治具使用的成本。

本发明的另一优点在于旋转取料机构的驱动部带动取放部只需校正一次吸嘴高度，即可准确控制料片伸入于二夹座间的夹口内不同的深度，并利用开合机构的驱动单元以凸轮作一次往复开合，便可高速带动同动组件的二推移块，以连动二夹座进行夹合且距离稳定，仅只利用一套同轴的求心治具配合不同的料片进行求心对准的动作，也可提升料片校正的精准度及工作效率。

附图说明

图1是本发明自动组装机的立体外观图。

图2是本发明自动组装机的俯视图。

图3是本发明旋转取料机构的驱动部控制取放部将料片向下位移至求心治具中时的侧视图。

图4是本发明求心治具的开合机构带动二夹座向内夹合于料片的外缘时的侧视剖面图。

图5是本发明图4的局部放大图。

图6是本发明求心治具的开合机构带动二夹座复位至原先位置时的侧视图。

图7是本发明旋转取料机构的驱动部控制取放部将料片向上退出求心治具后的侧视图。

图8是本发明对不同的料片进行求心对准的示意图。

附图标记说明：1-工作机台；11-基座；111-支架；12-旋转取料机构；121-旋转平台；1211-动力单元；122-取放部；1221-固定座；1222-线性滑块；1223-吸嘴；1224-弹簧；123-驱动部；1231-连结座；1232-驱动气缸；13-入料区；131-移载平台；132-载盘；14-工作区；141-校正平台；1411-滑轨座；2-求心治具；21-夹座；210-夹口；211-第一阶状面；212-第二阶状面；213-第三阶状面；214-第四阶状面；215-第五阶状面；22-开合机构；221-同动组件；2211-推移块；2212-滚轮；222-驱动单元；2221-马达；2222-凸轮；223-拉伸弹簧；3-料片。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所欲解决现有的问题采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例，详加说明其构造与功能如下，以利完全了解。

请参阅如图1～图3所示，分别为本发明自动组装机的立体外观图、俯视图及旋转取料机构的驱动部控制取放部将料片向下位移至求心治具中时的侧视图，由图中可清楚看出，本发明的自动组装机的料片校正模块为包括有工作机台1及求心治具2，其中：

该工作机台1的基座11上方门型或П型支架111处安装有旋转取料机构12的旋转平台121，并于旋转平台121中央连结有动力单元1211的回转马达或回转气缸等，且旋转平台121周边处环状分隔的复数取放区内分别设置有取放部122，以及用于带动各取放部122上下往复位移的驱动部123，而取放部122包含安装于旋转平台121周边处的固定座1221、线性滑块1222、吸嘴1223及弹簧1224，并于固定座1221上都组装有线性滑块1222，且各线性滑块1222底部安装有一吸嘴1223，再于固定座1221与线性滑块1222二侧处分别共同连接有弹簧1224，用以提供线性滑块1222向上复位所需的弹性恢复力；另，驱动部123包含设置于固定座1221上方一距离的连结座1231，以及组装于连结座1231上的驱动气缸1232，并于驱动气缸1232底部纵向延伸出的推杆系对正于线性滑块1222顶部。

在本实施例中，工作机台1的基座11在旋转取料机构12的旋转平台121回转路径下方一距离为环绕设置有入料区13及工作区14内的复数工站，其中入料区13设置有具X轴驱动机构及Y轴驱动机构的移载平台131，并于移载平台131上定位有至少一个具复数阵列状隔间的载盘132，且载盘132上定位有复数料片3，而工作区14内的复数工站包含但不限于入料及/或出料、校正(如料片校正站)、外观检测(如自动光学检测站)、对位(如光学定位检测站)、组装(如组装站)、点胶、锁附等不同用途或功能的工站，便可依制程的需求或搭配各工站模块化的生产模式，以构成一手机相机模块(CCM)组立机、贴膜设备、多元组装机、自动锁螺丝机或光学检测机等。

该求心治具2为设置于工作区14内的料片校正站的校正平台141上，并包含有二相对的夹座21及用以带动二夹座21同步作横向开启或闭合(以下简称开合)动作的开合机构22，其中该二夹座21相对内侧处分别纵向(即Z轴方向)形成有不同深度、高低段差的复数阶状面，且各阶状面对应不同尺寸与形状的料片3外缘，由上往下分别具有纵向深度不同的第一阶状面211、第二阶状面212、第三阶状面213、第四阶状面214及第五阶状面215(如第八图所示)，而二夹座21位于复数阶状面之间则形成有一夹口210，且各阶状面横向延伸至夹口210中心的宽度距离由上往下渐次的变小，以配合不同尺寸与形状的料片3可分别进行求心对准的动作。

在本实施例中，开合机构22具有安装于校正平台141的滑轨座1411上的同动组件221，以及用于带动同动组件221的二相对推移块2211同步作横向开合动作的驱动单元222，其中该二推移块2211顶部分别结合于二夹座21底部，并于二推移块2211之间设置有驱动单元222在马达2221心轴上连结的凸轮2222，且凸轮2222外缘旋动推顶于二推移块2211对应设置的滚轮2212(如轴承)上，使二滚轮2212可沿着凸轮2222外缘轮廓分别带动推移块2211同步作横向开合的动作，再于二推移块2211侧边上共同连接有至少一个拉伸弹簧223。

此外，上述的自动组装机较佳实施为可应用于手机相机模块的组装，并于相机模块的镜筒(Barrel)内容置有镜片组的多个塑料或玻璃镜片、光圈片(Soma)、间隔环(Spacer)、红外截止滤光片(IR－Cut Filter)或其他各种光学元件、料片3等，且相机模块所组装的料片3数目及组装的顺序与制程，也可依实际的应用进行相应的调整，故在本案以下的说明书内容中都一起进行说明，合予陈明。

请搭配参阅如图4～图8所示，分别为本发明求心治具的开合机构带动二夹座向内夹合于料片的外缘时的侧视剖面图、图4的局部放大图、求心治具的开合机构带动二夹座复位至原先位置时的侧视图、旋转取料机构的驱动部控制取放部将料片向上退出求心治具后的侧视图及对不同的料片进行求心对准的示意图，由图中可清楚看出，当本发明的自动组装机于使用时，可利用工作机台1于入料区13内的移载平台131将载盘132移动至旋转取料机构12的取放部122下方处，并由驱动部123的驱动气缸1232以推杆向下顶推于取放部122的线性滑块1222，以连动吸嘴1223向下位移来吸取载盘132上的料片3，且驱动气缸1232释放后可由弹簧1224来拉动线性滑块1222使吸嘴1223向上位移，便可完成料片3取起的动作，再由动力单元1211来带动旋转平台121呈一间歇循环转动，即可将料片3依序运送至工作区14内的各工站进行作业。

当旋转取料机构12将料片3运送至工作区14内的料片校正站上方处时，可由驱动部123带动取放部122向下位移，并使料片3伸入于求心治具2在二夹座21间的夹口210内预定深度后，便可凭借开合机构22带动二夹座21同步作横向开合的动作，其开合作动的方式为驱动单元222的马达2221带动凸轮2222转动，并旋动推顶于同动组件221二推移块2211上的滚轮2212，且可通过拉伸弹簧223拉动二推移块2211，使二滚轮2212可沿着凸轮2222外缘轮廓带动二推移块2211相对向内或向外滑动位移，以连动二夹座21同步作横向开合的动作。

在本实施例中，由于二夹座21相对内侧处的阶状面分别对应于不同的料片3外缘，当二夹座21夹合时，可利用第一阶状面211、第二阶状面212、第三阶状面213、第四阶状面214或第五阶状面215相对向内夹抵于料片3外缘，并使料片3的中心对准吸嘴1223或夹口210的中心后，便可完成料片3进行求心对准的动作，而马达2221带动凸轮2222继续转动的过程中，便会旋动推顶于二推移块2211上的滚轮2212，并连动二夹座21相对向外复位至原先位置，以离开料片3后，便可凭借释放驱动部123的方式使取放部122向上复位至原先位置，并连带将料片3退出于二夹座21的夹口210，再由旋转平台121带动取放部122随着其回转路径来将料片3运送至后续的工站位置。

是以，本发明主要提供一种自动组装机的料片校正模块，系利用工作机台1的旋转取料机构12将料片3依序取起，并将料片3运送至求心治具2上方处后，驱动部123便会带动取放部122向下位移使料片3伸入于二夹座21间的夹口210内，并由开合机构22的驱动单元222以凸轮2222带动同动组件221的二推移块2211的方式，使二夹座21同步作横向开合的动作，当二夹座21夹合时，可利用不同深度、高低段差的复数阶状面相对向内夹抵于对应的料片3外缘，并使料片3的中心对准吸嘴1223或夹口210的中心，便可完成求心对准的动作，此种求心治具2的二夹座21可利用电脑数值控制(CNC)工具机加工出同心度一致的复数阶状面，并依照产品的特性或组装制程需求会有不同的数量，只要设计一套同轴的求心治具2配置在一个工站就可用于所有的料片3，以有效节省治具设计及使用的成本。

此外，当旋转取料机构12的驱动部123带动取放部122向下位移时，只需校正一次吸嘴1223的高度，即可准确控制料片3伸入于二夹座21间的夹口210内不同的深度，并利用开合机构22的驱动单元222以凸轮2222传动的方式作一次往复开合的动作，便可高速带动同动组件221的二推移块2211，以连动二夹座21进行夹合且距离稳定，仅只利用一套同轴的求心治具2配合不同的料片3进行求心对准的动作，也可提升校正的精准度及工作效率。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动组装机的料片校正模块，其特征在于，包括：

一工作机台具有一基座，并于该基座上方的一支架处安装有一旋转取料机构的旋转平台，且该旋转平台周边处设置有包含吸嘴的复数取放部，以及用于带动该复数取放部上下往复位移使该复数吸嘴分别吸取或放置一预设料片的复数驱动部；及

一设置于该旋转平台的回转路径下方的求心治具，并包含有二相对的夹座及用以带动该二夹座同步作横向开合动作的开合机构，而该二夹座相对内侧处则分别纵向形成有不同深度、高低段差的复数阶状面，且该复数阶状面分别对应该不同的预设料片外缘，再于该复数阶状面之间形成有供该驱动部分别带动该取放部来将该预设料片伸入于其内预定深度的夹口，其中，当该开合机构带动该二夹座夹合时，该复数阶状面相对向内夹抵于该对应的预设料片外缘，以进行该预设料片的中心对准的动作。

2.如权利要求1所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该工作机台于旋转取料机构的旋转平台中央连结有一动力单元，用以带动该旋转平台呈一间歇循环转动。

3.如权利要求1所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该工作机台于旋转取料机构的取放部包含安装于旋转平台周边处的固定座，并于该固定座上组装的一线性滑块底部安装有该吸嘴，而该驱动部包含设置于该固定座上方一距离的连结座，并于该连结座上组装有用以向下顶推于该线性滑块使该吸嘴位移的驱动气缸。

4.如权利要求3所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该取放部的固定座与线性滑块二侧处分别共同连接有弹簧，用以提供该线性滑块向上复位所需的弹性恢复力。

5.如权利要求1所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该求心治具的二夹座是在该复数阶状面分别具有纵向深度不同的第一阶状面、第二阶状面、第三阶状面、第四阶状面及第五阶状面，并对应不同尺寸与形状的预设料片外缘，且该复数阶状面横向延伸至该夹口中心的宽度距离由上往下渐次的变小。

6.如权利要求1所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该求心治具的开合机构具有同动组件的二推移块，以及用于带动该二推移块同步作横向开合动作的驱动单元，并于该二推移块顶部分别结合有该二夹座，且该驱动单元上设有位于该二推移块间的凸轮。

7.如权利要求6所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该驱动单元包含有一马达，并于该马达心轴上连结有该凸轮，且该凸轮旋动推顶于该二推移块对应设置的滚轮上，以供该二滚轮为沿着该凸轮外缘轮廓带动该二推移块同步作横向开合的动作。

8.如权利要求7所述的自动组装机的料片校正模块，其特征在于：该同动组件的二推移块安装于一校正平台的滑轨座上，并于该二推移块侧边上共同连接有至少一个拉伸弹簧，以供该二滚轮沿着该凸轮外缘轮廓带动该二推移块相对向内或向外滑动位移。

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