CN115509024A - 一种耦合系统及镜片装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耦合系统及镜片装配方法，包括工装平台、位置调节机构、载具机构、定位调节机构以及控制器，载具机构和定位调节机构设置于工装平台，载具机构构造有适配镜片的凹槽；定位调节机构用于定位光通讯模块，位置调节机构的运动端安装有点胶机构、抓取机构及固化机构，点胶机构包括伸缩器件、连接于伸缩器件伸缩端的点胶活动架及安装于点胶活动架的点胶针筒组件，抓取机构包括用于吸附镜片的吸嘴，位置调节机构用于调节点胶机构、抓取机构以及固化机构的空间位置，点胶机构用于在耦合位置处打胶，抓取机构用于将镜片吸附到耦合位置；本耦合系统，可以自动完成镜片的耦合装配，既可以节约人工成本、提高耦合效率，又可以确保耦合质量。

Description

一种耦合系统及镜片装配方法

技术领域

本发明涉及自动耦合设备技术领域，具体涉及一种耦合系统及镜片装配方法。

背景技术

现有的光通讯模块与光学元器件(如镜片)在进行耦合处理时，多采用操作人员人工手动操作。例如，当需要将镜片等光学元器件装配于光通讯模块的封装盒时，需要先确定镜片的安装位置，然后在所确定的安装位置处打胶，最后人工手动将镜片装配于打胶的位置处，通过固化所打的胶达到固定镜片的目的，完成镜片的耦合装配工作。

采用人工手动方式对镜片等光学元器件进行耦合装配，不仅需要大量的操作人员，存在耦合效率低、劳动强度大、人力成本高的问题，而且耦合装配过程对操作人员的经验要求较高，而操作人员的经验直接关系到耦合质量，导致耦合质量存在不稳定的问题，亟待解决。

发明内容

本发明第一方面要解决现有技术多采用人工手动方式将镜片等光学元器件耦合装配到光通讯模块中，存在劳动强度大、人力成本高、耦合效率低且耦合质量不稳定的问题，提供了一种耦合系统，可以自动完成点胶、镜片耦合以及固化等耦合装配过程，既可以节约人工成本、提高耦合效率，又可以确保耦合质量，主要构思为：

一种耦合系统，包括工装平台、位置调节机构、载具机构、定位调节机构以及控制器，其中，

所述载具机构设置于工装平台，载具机构构造有若干适配镜片的凹槽，凹槽用于定位和支撑镜片，

所述定位调节机构设置于工装平台，用于定位和约束光通讯模块，

所述位置调节机构的运动端分别安装有点胶机构、抓取机构以及固化机构，所述点胶机构包括固定安装的伸缩器件、连接于伸缩器件伸缩端的点胶活动架以及安装于点胶活动架的点胶针筒组件，点胶针筒组件的针头向下，所述抓取机构包括吸嘴，吸嘴用于吸附镜片，固化机构包括固化灯，

位置调节机构、伸缩器件以及固化灯分别与控制器电连接，控制器通过位置调节机构调节点胶机构、抓取机构以及固化机构的空间位置，其中，点胶机构通过控制器的控制在耦合位置处打胶，抓取机构用于在控制器的控制下将载具机构上的镜片吸附到耦合位置处，并与所打的胶相接触，固化机构用于在控制器的控制下固化所打的胶。在本方案中，通过设置位置调节机构，并将点胶机构、抓取机构以及固化机构分别安装于位置调节机构的运动端，以便利用控制器精确调节点胶机构、抓取机构以及固化机构的空间位置；通过配置点胶机构，使得点胶机构可以在控制器的控制下移动到定位调节机构的上方，并可以在控制器的控制下驱动伸缩器件伸长，以便点胶针筒组件在光通讯模块内所确定的耦合位置处打胶，解决自动打胶的问题；通过设置载具机构，可以解决多个镜片的定位和支撑问题，使得各镜片具有确定的位置，以便利用抓取机构快快速、精确吸附抓取各镜片；通过配置抓取机构，使得抓取机构可以在控制器的控制下抓取载具机构上的镜片，然后将镜片转移到耦合位置处，并自动将镜片压在事先所打的胶上，解决自动转移镜片的问题；通过配置固化机构，固化机构可以在控制器的控制下固化所打的胶，解决快速固定镜片的问题。整个耦合装配过程可以在控制器的控制下自动完成，并可以重复执行，无需人工手动进行打胶、转移镜片、将镜片安装于耦合位置、固化等操作，不仅可以节约人工成本，而且可以显著提高耦合效率，并可以确保耦合质量。

为解决便于定位和约束光通讯模块的问题，进一步的，所述定位调节机构包括产品定位块，所述产品定位块构造有用于支撑光通讯模块的水平支撑面，所述水平支撑面的一侧构造有第一限位面，第一限位面用于限位约束光通讯模块的侧面，所述水平支撑面的另一侧还构造有第二限位面，第二限位面用于限位约束光通讯模块的端面，

产品定位块还构造有接头连接孔，水平支撑面内构造有吸附孔，吸附孔与接头连接孔相连通，接头连接孔用于连接气管接头。在本方案中，通过构造水平支撑面、第一限位面以及第二限位面，可以从三个不同的方向限位约束光通讯模块，解决光通讯模块的定位和约束问题；通过在水平支撑面内构造吸附孔，使得在实际使用时，可以利用负压吸附水平支撑面上的光通讯模块，以便为光通讯模块提供一定的约束力，从而可以进一步约束光通讯模块，进而可快速简便的对产品进行固定。

为解决精确调节点胶机构、抓取机构以及固化机构空间位置的问题，优选的，所述位置调节机构采用的是机械手或XYZ三轴运动模组。

为便于装配，所述位置调节机构的运动端安装有安装座，所述安装座构造有若干装配孔，点胶机构、抓取机构和/或固化机构通过装配孔安装于安装座。以便点胶机构、抓取机构以及固化机构的安装和拆卸。

为解决点胶的问题，进一步的，所述点胶机构还包括点胶底板，所述点胶底板安装于位置调节机构，伸缩器件安装于点胶底板，点胶活动架可移动的约束于点胶底板。控制器用于控制伸缩器件沿竖直方向伸/缩，使用时，控制器通过位置调节机构可以将点胶针筒组件移动到耦合位置的上方，实现对点胶针筒组件位置的粗调节，然后控制器可以通过控制伸缩器件伸长将点胶针筒组件的针头移动到耦合位置处完成点胶，效率较高、准确度更高。

本发明第六方面要解决精确确定镜片位置和耦合位置的问题，进一步的，还包括视觉机构，所述视觉机构包括俯视视觉组件，俯视视觉组件安装于位置调节机构，所述俯视视觉组件包括俯视图像采集设备，俯视图像采集设备与控制器电连接，俯视图像采集设备的镜头向下，俯视图像采集设备用于拍摄光通讯模块的俯视图像并传输给控制器，控制器根据该俯视图像确定耦合位置，和/或，用于拍摄载具机构的俯视图像并传输给控制器，控制器根据该俯视图像确定凹槽的位置。控制器可以通过图像识别技术精确识别出实际的耦合位置及所要吸附的镜片的位置。

本发明第七方面要解决镜片在定位载盘自身存在的位置偏差及吸嘴在吸附镜片过程中存在的偏差所导致无法将镜片精确装配到耦合位置的问题，进一步的，视觉机构还包括仰视视觉组件，所述仰视视觉组件安装于工装平台，仰视视觉组件包括仰视图像采集设备，仰视图像采集设备与控制器电连接，仰视图像采集设备的镜头向上，仰视图像采集设备用于采集吸嘴所吸附镜片的仰视图像并传输给控制器，控制器根据该仰视图像确定镜片的实际位置信息。所述实际位置信息包括但不限于镜片的中心位置、镜片的方位等信息，控制器可以根据该实际位置信息控制位置调节机构动作，以便利用镜片的实际位置信息进行对准耦合位置，从而可以有效解决由于镜片在定位载盘存在的位置偏差及吸嘴在吸附镜片过程中存在的偏差所导致镜片与吸嘴相对位置关系总是变化，进而导致无法将镜片精确装配到耦合位置的问题。

为解决镜片在定位载盘自身存在位置偏差及吸嘴在吸附镜片过程中存在的偏差所导致吸附于吸嘴的镜片存在方位偏差的问题，进一步的，所述抓取机构还包括中空旋转电机，中空旋转电机包括中空回转轴，中空回转轴的一端与吸嘴相连，另一端连接气管接头，中空旋转电机与控制器相连，控制器根据镜片的实际位置信息驱动中空回转轴转动一定的角度，以修正镜片的方位。中空旋转电机可以驱动中空回转轴转动，中空回转轴的转动会带动吸嘴及吸嘴所吸附的镜片同步转动，进而达到修正镜片方位的目的，有效解决吸嘴在吸附镜片过程中所导致的偏差问题。

为解决精确控制中空回转轴旋转角度的问题，进一步的，所述抓取机构还包括传感器，所述中空回转轴安装有感应片，所述传感器安装于抓取活动架，并适配所述感应片，传感器与控制器电连接，当感应片在中空回转轴的带动下经过传感器时，传感器产生感应信号并发送给控制器。以便精确确定中空旋转电机中中空回转轴的初始位置，从而可以以该初始位置为基础，精确控制中空回转轴的转动角度，从而可以精确控制所吸附镜片的方位。

一种镜片装配方法，应用于所述耦合系统，包括如下步骤：

步骤1、将光通讯模块安装于定位调节机构，并在光通讯模块中确定至少一个耦合位置；

步骤2、控制器通过位置调节机构将俯视视觉组件移动到定位调节机构的上方，并利用俯视图像采集设备采集光通讯模块的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像识别出所述耦合位置；

步骤3、控制器通过位置调节机构将点胶机构中的点胶针筒组件移动到其中一个耦合位置的正上方，控制器控制点胶针筒组件向下动作并在该耦合位置处点胶；

步骤4、控制器通过位置调节机构将俯视视觉组件移动到载具机构的上方，并利用俯视图像采集设备采集载具机构的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像识别凹槽的位置及凹槽内是否有镜片；

步骤5、控制器通过位置调节机构将吸嘴移动到一凹槽的正上方，并利用位置调节机构驱动吸嘴下降到适配该凹槽内镜片的位置处，吸嘴通过负压吸附该镜片；

步骤6、控制器通过位置调节机构将所吸附的镜片转移到耦合位置的上方，并通过调节机构向下移动镜片，使得镜片移动到耦合位置处，并与所点的胶相接触；

步骤7、控制器控制固化灯开启，以利用固化灯固化所打的胶；

步骤8、重复上述步骤3-步骤7，直到各耦合位置都装配上镜片。从而实现光通讯模块中镜片的自动耦合装配工作。

为解决镜片在定位载盘自身存在的位置偏差及吸嘴在吸附镜片过程中存在的偏差所导致无法将镜片精确装配到耦合位置的问题，进一步的，所述步骤6包括：6.1、控制器通过位置调节机构将所吸附的镜片转移到仰视视觉组件的上方，仰视图像采集设备采集所吸附镜片的仰视图像，所采集的仰视图像传输给控制器；

6.2、控制器获取吸嘴的中心位置O；

6.3、控制器根据该仰视图像识别镜片的实际方位，计算镜片的实际方位与预设方位之间的夹角A，当A不等于零时，控制器控制中空旋转电机中的中空回转轴转动角度A，使得镜片的实际方位与预设方位一致，当A等于零时，执行下一步；

6.4、控制器根据该仰视图像识别镜片的实际中心位置O1，控制器判断O1与O是否重合，当O1与O重合时，执行下一步；当O1与O不重合时，控制器计算O1与O之间的位置关系，该位置关系包括O1与O之间的间距L以及O1偏离O的偏移角度B；

6.5、控制器根据镜片的实际中心位置O1与吸嘴的中心位置O之间的位置关系重新规划位置调节机构的动作路径；

6.6、控制器控制位置调节机构执行该动作路径，包括先控制位置调节机构将所吸附的镜片转移到耦合位置的上方，使得镜片的中心位于耦合位置的正上方；

再控制位置调节机构向下移动所吸附的镜片，直到镜片达到耦合位置。在本方案中，通过配置仰视视觉组件，以便利用仰视视觉组件与控制器的配合精确识别并计算镜片的实际位置信息，通过将镜片的实际位置信息与预设的镜片位置信息进行比较，可以定量的计算出镜片的中心偏差量和方位偏差量，控制可以利用中空旋转电机修正方位偏差量，并可以通过新规划位置调节机构的动作路径的方式修正镜片的中心偏差量，从而可以将镜片精确的装配到耦合位置处。

优选的，抓取机构的下表面构造有定位标记，所述步骤6.1中，仰视图像采集设备所采集的仰视图像包含镜片和该定位标记；步骤6.2中，控制器通过识别仰视图像中的定位标记确定吸嘴的中心位置O。

与现有技术相比，使用本发明提供的一种耦合系统及镜片装配方法，可以自动完成点胶、转移镜片、将镜片安装于耦合位置、固化等操作，实现自动耦合装配，既可以节约人工成本、提高耦合效率，又可以确保耦合质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种耦合系统的三维结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，载具机构的局部结构示意图。

图3为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，一种产品定位块的结构示意图。

图4为将光通讯模块定位于产品定位块后的示意图。

图5为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，一种定位调节机构的结构示意图。

图6为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，一种点胶机构的侧视图。

图7为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，一种点胶机构的主视图。

图8为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，一种抓取机构的侧视图。

图9为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，一种抓取机构的主视图。

图10为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，俯视视觉组件的三维结构示意图之一。

图11为本发明实施例1提供的一种耦合系统中，俯视视觉组件的三维结构示意图之二。

图12为本发明实施例2提供的一种耦合系统的局部结构示意图。

图13为本发明实施例2提供的一种耦合系统中，一种抓取机构的侧视图。

图14为利用仰视视觉组件所采集的一个仰视图像，控制器识别出镜片的方位。

图15为利用仰视视觉组件所采集的另一个仰视图像，控制器识别出O1及其位置。

图16为利用仰视视觉组件所采集的又一个仰视图像，控制器识别出O和O1。

图17为本发明实施例3提供的一种耦合系统中，一种抓取机构的侧视图。

图18为本发明实施例4提供的一种耦合系统中，一种抓取机构的结构示意图。

图19为图18的左视图。

图20为图18的主视图。

图21为时间-压力曲线，其中，曲线A是采用现有抓取机构时，吸嘴碰到镜片后或镜片碰到光通讯模块后，二者之间压力的变化曲线；曲线B是采用本抓取机构时，吸嘴碰到镜片后或镜片碰到光通讯模块后，二者之间压力的变化曲线。

图22为本发明实施例5提供的一种耦合系统中，一种抓取机构的结构示意图。

图23为图22的左视图。

图24为本发明实施例5提供的一种耦合系统中，另一种抓取机构的结构示意图。

图中标记说明

工装平台100、位置调节机构101、第一壳体102、第一滑台103、第二壳体104、第二滑台105、第三壳体106、第三滑台107、安装座108

抓取机构200、抓取底板201、抓取活动架202、导向杆203、第一导电部件204、第一绝缘部件205、弹簧206、支座207、架子208、定位标记209

吸嘴301、气管接头302、导向孔303、第二导电部件304、第二绝缘部件305、中空旋转电机306、中空回转轴307、固化灯308、夹持部件309、感应片310、传感器311

点胶机构400、点胶底板401、点胶活动架402、伸缩器件403、针筒404、针头405

导轨501、滑块502

俯视视觉组件601、相机602、镜头603、环状光源604、相机支架605、仰视视觉组件606、仰视图像607

载具机构700、定位载盘701、凹槽702、通孔703、支撑盘704、支架705

定位调节机构800、产品定位块801、水平支撑面802、吸附孔803、第一限位面804、第二限位面805、接头连接孔806、平移台807、转接块808、顶紧头809、旋转台810、第一角位台811、第二角位台812

光通讯模块901、镜片902。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例1

本实施例中提供了一种耦合系统，包括工装平台100、载具机构700、位置调节机构101、定位调节机构800以及控制器，其中，

工装平台100可以采用现有技术中常用的工装台，主要起到承载的作用，且工装平台100的上表面通常构造为平面，如图1所示，且该平面通常构造有若干孔或槽，以便安装位置调节机构101、载具机构700以及定位调节机构800等。

在本实施中，载具机构700可以安装于工装平台100，如图1所示，载具机构700主要用于定位和支撑若干镜片902(在本实施例中所述镜片902是指光通讯模块901中所需要的镜片902，是一种光学元器件，后文不再赘述)。在实施时，载具机构700包括定位载盘701，定位载盘701的上表面构造有若干适配镜片902的凹槽702，凹槽702主要用于定位和支撑镜片902，且各凹槽702可以按阵列布置，如图2所示，各凹槽702的形状和构造可以相同，以便放置相同类型的镜片902，各凹槽702的形状和构造也可以不同，以便放置不同类型的镜片902，有利于提高通用性。在装配时，定位载盘701可以固定连接于支架705，而支架705固定于工装平台100即可。但在优选的实施方式中，载具机构700还包括支撑盘704，如图2所示，支撑盘704连接于支架705，支架705固定于工装平台100，而定位载盘701则可以可拆卸的安装于支撑盘704，即，在本实施方式中，定位载盘701与支撑盘704可以实现分体式设计，对于产品更新换代时可快速的进行调换，可以提高本系统的通用性、降低改造成本。在实施时，定位载盘701可以采用粘贴的方式可拆卸的连接于支撑盘704，也可以通过磁性吸附在一起，也可以通过紧固件可拆卸的连接在一起，例如，如图2所示，支撑盘704构造有若干连接孔，同时，定位载盘701构造有若干适配各连接孔的通孔703，如图2所示，使得定位载盘701可以通过适配通孔703和连接孔的紧固件可拆卸的安装于支撑盘704，紧固件可以是紧固螺母、螺栓副等，以便安装和拆卸定位载盘701。

在本实施例中，定位调节机构800安装于工装平台100，主要用于可拆卸的定位和约束光通讯模块901。定位调节机构800具有多种实施方式，例如，定位调节机构800可以采用现有的夹具，以便利用夹具固定光通讯模块901。在本实施例中，如图3及图4所示，定位调节机构800包括产品定位块801，产品定位块801构造有用于支撑光通讯模块901的水平支撑面802，所述水平支撑面802的一侧构造有第一限位面804，如图3及图4所示，为形成该第一限位面804，水平支撑面802的该侧构造有向上的凸起，所述第一限位面804为该凸起的侧面，作为优选，该第一限位面804可以垂直于水平支撑面802，第一限位面804用于限位约束光通讯模块901的侧面。同时，水平支撑面802的另一侧还构造有第二限位面805，同理，为形成该第二限位面805，水平支撑面802的该端构造有向上的凸起，所述第二限位面805为该凸起的侧面，如图3及图4所示，作为优选，该第二限位面805可以垂直于水平支撑面802，第二限位面805用于限位约束光通讯模块901的端面。在使用时，水平支撑面802、第一限位面804以及第二限位面805可以从三个不同的方向限位约束光通讯模块901，从而可以方便、快速的定位光通讯模块901。

同时，产品定位块801还构造有接头连接孔806，如图3及图4所示，水平支撑面802内构造有吸附孔803，如图3所示，吸附孔803与接头连接孔806可以在产品定位块801的内部相连通，而接头连接孔806主要用于连接气管接头302，如图4所示，气管接头302可以通过气管连通负压设备，如负压泵等，负压设备可以在吸附孔803处产生负压，从而可以利用负压吸附水平支撑面802上的光通讯模块901，以便为光通讯模块901提供一定的约束力，既可以有效约束光通讯模块901，可快速简便的对产品进行固定，又便于更换光通讯模块901。

在更进一步的方案中，定位调节机构800还包括平移台807，如图5所示，平移台807上安装有转接块808，转接块808的一侧构造有顶紧头809，顶紧头809对应所述第一限位面804，平移台807用于调节顶紧头809与第一限位面804之间的间距，从而达到夹紧/放松光通讯模块901的目的，可以更好的固定光通讯模块901。在实施时，可以采用7STM01213型号的平移台807。

在实施时，产品定位块801可以直接固定于工装平台100，此时，确保水平支撑面802保持水平即可。以可以将产品定位块801安装于其它的机构上，实现更多的功能，例如，所述定位调节机构800还包括旋转台810，如图5所示，旋转台810上安装有第一角位台811，第一角位台811上安装有第二角位台812，产品定位块801和平移台807可以分别安装于第二角位台812，如图5所示，第一角位台811和第二角位台812分别用于调节水平支撑面802在两个正交方向的俯仰角度，且第一角位台811与第二角位台812的安装方向相互垂直，可进行正交双轴同心旋转调整，以便有效调节水平支撑面802在两个正交方向的俯仰角度；旋转台810主要用于调节产品定位块801沿圆周方向的方位。在本方案中，通过配置旋转台810、第一角位台811以及第二角位台812，可以有效调节产品定位块801的方位、水平支撑面802的水平度等参数，三者的组合使用，可以显著提高本系统在调试方面的效率及便利性，并有利于提高本系统的通用性。在实施时，第一角位台811和第二角位台812可以分别采用手动角位台，如7SGM01系列手动角位台等。旋转台810可以采用手动旋转台810，如7SRM173螺杆旋转台810、7SRM3100蜗轮旋转台810等，也可以采用电动旋转台810，如PT-GS200高速电动旋转台810等。

在本实施例中，位置调节机构101的运动端分别安装有点胶机构400、抓取机构200以及固化机构，位置调节机构101、点胶机构400以及固化机构分别与控制器电连接，控制器通过位置调节机构101调节点胶机构400、抓取机构200以及固化机构的空间位置，其中，点胶机构400可以通过控制器的控制在耦合位置处打胶，抓取机构200可以在控制器的控制下将载具机构700上的镜片902吸附到耦合位置处，并与所打的胶相接触，固化机构可以在控制器的控制下固化所打的胶，达到快速固定镜片的目的。整个耦合装配过程可以在控制器的控制下自动完成，并可以重复执行，无需人工手动进行打胶、转移镜片、将镜片安装于耦合位置、固化等操作，不仅可以节约人工成本，而且可以显著提高耦合效率，并可以确保耦合质量。

在实施时，位置调节机构101可以采用现有的机械手，尤其是可以采用具有多自由度的机械手，机械手的运动端安装有安装座108，安装座108构造有若干装配孔，使得点胶机构400、抓取机构200和/或固化机构可以通过装配孔可拆卸的安装于安装座108。机械手与控制器电连接，以便利用控制器精确调节点胶机构400、抓取机构200以及固化机构的空间位置。位置调节机构101可以采用现有的XYZ三轴运动模组，如图1所示，例如，XYZ三轴运动模组包括X方向直线模块、Y方向直线模块以及Z方向直线模块，其中，X方向直线模块可以采用现有的丝杆直线模组(或称为丝杆模组)、皮带直线模组(或称为皮带模组)或齿轮齿条直线模组(或称为齿轮齿条模组)，例如，X方向直线模块可以采用TMH标准丝杆直线模组，TMH标准丝杆直线模组包括第一壳体102、设置于第一壳体102内的第一电机、丝杆、螺母以及第一滑台103，第一电机传动连接丝杆，螺母套设于丝杆，第一滑台103设置于第一壳体102的外侧并连接于螺母，第一电机的正/反转可以驱动第一滑台103来/回作直线移动。在本实施例中，X方向直线模块的第一壳体102可以固定于工装平台100，且X方向直线模块可以沿X方向布置，使得第一滑台103可以沿X方向移动。同理，Y方向直线模块也可以采用现有的丝杆直线模组(或称为丝杆模组)、皮带直线模组(或称为皮带模组)或齿轮齿条直线模组(或称为齿轮齿条模组)，例如，Y方向直线模块可以采用TMH标准丝杆直线模组，TMH标准丝杆直线模组包括第二壳体104、设置于第二壳体104内的第二电机、丝杆、螺母以及第二滑台105，第二电机传动连接丝杆，螺母套设于丝杆，第二滑台105设置于第二壳体104的外侧并连接于螺母，第二电机的正/反转可以驱动第二滑台105来/回作直线移动。在本实施例中，Y方向直线模块的第二壳体104固定于X方向直线模块的第一滑台103，且Y方向直线模块沿Y方向布置，使得第二滑台105可以沿Y方向移动。同理，Z方向直线模块也可以采用现有的丝杆直线模组(或称为丝杆模组)、皮带直线模组(或称为皮带模组)或齿轮齿条直线模组(或称为齿轮齿条模组)，例如，Z方向直线模块可以采用TMH标准丝杆直线模组，TMH标准丝杆直线模组包括第三壳体106、设置于第三壳体106内的第三电机、丝杆、螺母以及第三滑台107，第三电机传动连接丝杆，螺母套设于丝杆，第三滑台107设置于第三壳体106的外侧并连接于螺母，第三电机的正/反转可以驱动第三滑台107来/回作直线移动。在本实施例中，Z方向直线模块的第三壳体106固定于Y方向直线模块的第二滑台105，且Z方向直线模块沿Z方向布置，使得第三滑台107可以沿Z方向移动。第三滑台107安装有安装座108，安装座108构造有若干装配孔，使得点胶机构400、抓取机构200以及固化机构可以安装于安装座108。在本实施例中，X方向、Y方向以及Z方向为空间中相互垂直的三个方向，如图1所示，控制器与XYZ三轴运动模组电连接，例如，控制器可以与XYZ三轴运动模组中的第一电机、第二电机以及第三电机电连接，控制器通过控制第一电机、第二电机以及第三电机即可调节第三滑台107及安装座108在空间中的位置，从而达到控制点胶机构400、抓取机构200以及固化机构位置的目的。

在实施时，控制器可以采用PC机、单片机、嵌入式芯片等。

在本实施例中，点胶机构400包括固定安装的伸缩器件403、连接于伸缩器件403伸缩端的点胶活动架402以及安装于点胶活动架402的点胶针筒组件，点胶针筒组件的针头405向下，如图6及图7所示，在实施时，点胶针筒组件可以采用现有的点胶针筒组件，例如，点胶针筒组件包括针筒404和安装于针筒404的针头405，针筒404固定于点胶活动架402，如图6及图7所示，在实施时，伸缩器件403可以直接安装于安装座108。而在更进一步的实施方式中，点胶机构400还包括点胶底板401，点胶底板401可以安装于位置调节机构101的安装座108，伸缩器件403可以安装于点胶底板401，如图6及图7所示，点胶活动架402可移动的约束于点胶底板401，作为举例，还包括导轨501和适配导轨501的滑块502，导轨501可以竖直安装于点胶底板401，滑块502固定安装于点胶活动架402，如图6及图7所示，从而可以通过导轨501与滑块502的配合实现点胶活动架402的可移动约束。控制器与伸缩器件403电连接，主要用于控制伸缩器件403沿竖直方向伸/缩，伸缩器件403可以优先采用气缸，如可以采用笔形气缸等，气缸包括缸体和活塞杆，缸体固定于点胶底板401，活塞杆连接于点胶活动架402。在使用时，控制器通过位置调节机构101可以将点胶针筒组件移动到耦合位置的上方，实现对点胶针筒组件位置的粗调节，然后控制器可以通过控制伸缩器件403伸长将点胶针筒组件的针头405向下移动到耦合位置处完成点胶，效率较高、准确度更高。

为便于点胶，针筒404用于储存胶，且内部构造有用于储存胶的空腔，该空腔与针头405相连通，同时，针筒404的端部连接有气管，气管与所述空腔相连通，气管与气源(如空气压缩机)相连通，气源用于为点胶提供动力，气管设置有控制阀，控制器与控制阀电连接，用于控制气管的通/断，以便控制点胶的启/停。

在本实施例中，所述抓取机构200包括吸嘴301，吸嘴301的下端向下，用于吸附镜片902，以便实现镜片的抓取、转移和释放。具体而言，在实施时，还包括负压设备，负压设备(如真空泵)可以通过气管与吸嘴301相连通，且气管设置有阀门，如电磁阀等，控制器与阀门电连接，控制器用于控制阀门的开启/关闭，使得在使用时，吸嘴301可以利用负压吸附镜片，并可以通过控制器控制负压的通/断，从而达到控制吸附镜片/放下镜片的目的。在更完善的方案中，为便于连接气管，在实施时，还包括气管接头302，吸嘴301的上端可以与气管接头302相连，如图8及图9所示，在使用时，可以方便的利用气管接头302连接气管。

在一种实施中，吸嘴301可以直接固定于安装座108。在另一种实施方式中，抓取机构200还包括抓取底板201，抓取底板201可以安装于位置调节机构101的安装座108，而吸嘴301可以安装于该抓取底板201，如图8及图9所示。

在本实施例中，固化机构包括固化灯308，固化灯308于控制器电连接，控制器用于控制固化灯308的开启/关闭。在一种实施方式中，固化灯308可以直接安装于安装座108，而在另一种实施方式中，固化机构还包括夹持部件309，夹持部件309可以固定于安装座108，固定灯固定于夹持部件309即可。而为提高效率，夹持部件309可以固定于抓取底板201，固化灯308正好设置于吸嘴301的一侧或两侧，如图24所示，以便与吸嘴301相配合，当镜片902被安放到耦合位置时，固化灯308正好从侧面对应镜片902下面所点的胶，控制器可以控制固化灯308开启，以便加速镜片下方的胶固化，从而快速固定镜片，非常的高效和自动化。在实施时，固化灯308可以有效采用UV固化灯308。

在使用本耦合系统时，工作人员先将光通讯模块901，如光通讯模块901中的封装盒，定位约束于定位调节机构800，然后在光通讯模块901上确定一个或多个最佳的耦合位置，并使得控制器可以获取这些耦合位置；而后控制器可以通过位置调节机构101调节点胶机构400的位置，使得点胶机构400可以自动在耦合位置处完成点胶；控制器可以通过位置调节机构101调节吸嘴301的位置，吸嘴301可以吸附载具机构700上的镜片902，并可以在位置调节机构101的驱动下将所吸附的镜片902转移到耦合位置，使得镜片902与所点的胶相接触；控制器可以自动启动固化灯308，以使得胶可以快速固化，从而自动完成镜片902的自动耦合装配工作。

在一种实施方式中，耦合位置可以是事先预审好的固定点位，并实现配置在控制器中或与控制器相连的储存器中，在耦合系统运行时，控制器直接调用该耦合位置即可。而在另一种实施方式中，耦合位置可以是工作人员根据各光通讯模块901手动确定的，并在光通讯模块901内设置代表各耦合位置的标记，例如，当光通讯模块901约束于定位调节机构800后，工作人员可以利用现有的工具在光通讯模块901上确定耦合位置，该过程是现有技术，这里不再赘述，当确定耦合位置后，工作人员可以用笔在该位置处进行标记，所述标记优先采用点，在本耦合系统运行时，控制器通过获取各标记的位置即可获取到各耦合位置。该方式可以提高耦合精度，但是需要获取各耦合位置，因此，在更进一步的实施方式中，本耦合系统还包括视觉机构，所述视觉机构包括俯视视觉组件601，俯视视觉组件601安装于位置调节机构101，俯视视觉组件601包括俯视图像采集设备，俯视图像采集设备与控制器电连接，俯视图像采集设备的镜头603向下，如图1、图10及图11所示，俯视图像采集设备用于拍摄光通讯模块901的俯视图像并传输给控制器，该俯视图像包含各标记，使得控制器根据该俯视图像自动识别和确定各耦合位置，从而可以精确的确定各光通讯模块901的耦合位置。可以理解，这里可以采用现有的图像识别技术识别所标记的耦合位置，这里不再赘述。同时，俯视图像采集设备还可以用于拍摄载具机构700的俯视图像并传输给控制器，该俯视图像包含各镜片902，使得控制器可以根据该俯视图像确定各凹槽702的位置，以便控制吸嘴301精确的吸附其中一个凹槽702内的镜片902，有利于提高镜片902的抓取精度和抓取效率。可以理解，这里可以采用现有的图像识别技术识别各凹槽702的位置，这里不再赘述。

在实施时，俯视图像采集设备可以包括相机602、对接于相机602的镜头603以及环状光源604，如图1、图10及图11所示，相机602和镜头603可以分别安装于相机602支架705605，相机602支架705605安装于安装座108即可，环状光源604可以套在于镜头603的外侧，并也可以固定于相机602支架705605，环状光源604用于补光，以便提高成像效果。在实施时，相机602与控制器电连接，环状光源604可以一直处于常亮状态，环状光源604也可以与控制器相连，以便利用控制器控制环状光源604开启/关闭。

基于本实施例所提供的耦合系统，本实施例还提供了一种镜片902装配方法，主要应用于该耦合系统，具体包括如下步骤：

步骤1、将光通讯模块901安装于定位调节机构800，并在光通讯模块901中确定至少一个耦合位置(即在光通讯模块901中设置至少一个用于表征耦合位置的标记)；该步骤通常可以由人工手动完成。

步骤2、控制器通过位置调节机构101将俯视视觉组件601移动到定位调节机构800的上方，并利用俯视图像采集设备采集下方光通讯模块901的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像自动识别出所标记的耦合位置，耦合位置可以是一个或多个。

步骤3、控制器通过位置调节机构101先将点胶机构400中的点胶针筒组件移动到其中一个耦合位置的正上方，然后控制器可以控制点胶针筒组件向下动作并在该耦合位置处点胶，实现自动点胶。

步骤4、控制器通过位置调节机构101将俯视视觉组件601移动到载具机构700的上方，并利用俯视图像采集设备采集载具机构700的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像识别凹槽702的位置及凹槽702内是否有镜片902。

步骤5、控制器通过位置调节机构101将吸嘴301移动到一凹槽702的正上方，并利用位置调节机构101驱动吸嘴301下降到适配该凹槽702内镜片902的位置处，使得吸嘴301正好可以通过负压吸附该镜片902，以便利用位置调节机构101转移镜片902。

步骤6、控制器通过位置调节机构101将所吸附的镜片902转移到耦合位置的上方，并通过调节机构向下移动镜片902，使得镜片902可以沿从上到下的方向移动到耦合位置处，并与所点的胶相接触，使得镜片902装配到位。

步骤7、控制器控制固化灯308开启，固化灯308对应所点的胶，以便利用固化灯308快速固化所打的胶，从而达到固定镜片902的目的。

步骤8、重复上述步骤3-步骤7，直到各耦合位置都装配上镜片902。从而实现光通讯模块901中镜片902的自动耦合装配工作，既可以节约人工成本、提高耦合效率，又可以确保耦合质量均一。

实施例2

在利用吸嘴301吸附镜片902时，通常的控制策略是：镜片902放置在凹槽702的中心位置处(即镜片的中心与凹槽702的中心重合)，通过控制吸嘴301的中心轴线对准凹槽702的中心实现控制吸嘴301对准镜片的中心，使得吸嘴301吸附起镜片后，镜片的中心正好可以与吸嘴301的中心轴线(也可简称吸嘴301的中心，后者不再赘述)重合。但是，由于适配光通讯模块901的光学元器件(如镜片902)一般质量比较小、体积也比较小且表面粗糙度低，使得一方面，将镜片902放置在载具机构700的凹槽702内后，无法保证镜片902在凹槽702内的实际位置，例如，无法保证镜片902的中心恰好与凹槽702的中心重合，即镜片902在定位载盘701自身就存在位置偏差；另一方面，镜片902容易在载具机构700中形成张应力，利用吸嘴301吸附镜片902的过程首先就需要克服这种力，导致吸附过程镜片902的位置极易发生变化，即吸嘴301在吸附镜片902过程中也存在偏差；正是由于这两方面的原因，导致吸附于吸嘴301的镜片902通常存在一定量的位置偏差，不能保证镜片902的中心正好与吸嘴301的中心轴线重合，从而导致耦合系统无法将镜片902精确装配到耦合位置处，装配精度不高，为解决这一技术问题，本实施例2与上述实施例的主要区别在于，本实施例所提供的耦合系统中，所述视觉机构还包括仰视视觉组件606，仰视视觉组件606安装于工装平台100，仰视视觉组件606包括仰视图像607采集设备，仰视图像607采集设备与控制器电连接，仰视图像607采集设备的镜头603向上，如图12所示，仰视图像607采集设备用于采集吸嘴301所吸附镜片902的仰视图像607并传输给控制器，控制器根据该仰视图像607确定镜片902的实际位置信息，所述实际位置信息包括但不限于镜片902的中心位置、镜片902的方位等信息，控制器可以根据该实际位置信息对设定的参数进行修正，并利用修正后的参数控制位置调节机构101动作，以便利用镜片902的实际位置信息进行对准耦合位置，从而可以有效解决上述技术问题，使得镜片902可以精确的装配到耦合位置处。

在实施时，仰视图像607采集设备的结构可以与俯视图像采集设备的结构相同，例如，仰视图像607采集设备可以包括相机602、对接于相机602的镜头603以及环状光源604，如图12所示，相机602和镜头603可以分别安装于相机602支架705605，相机602支架705605安装于工装平台100即可，环状光源604可以套在于镜头603的外侧，并也可以固定于相机602支架705605，环状光源604用于补光，以便提高成像效果。在实施时，相机602与控制器电连接，环状光源604可以一直处于常亮状态，环状光源604也可以与控制器相连，以便利用控制器控制环状光源604开启/关闭。

在实际中，一些镜片902是回转体结构，镜片902的中心就是指镜片902的回转中心，另一些镜片902并非回转体机构，而是平面对称结构，例如长方体形的镜片902，这些镜片902通常存在两个对称平面，且这两个对称平面相互垂直，此时，镜片902的中心就是指这两个对称平面的交线。为修正这类镜片902出现的方位偏差，在进一步的实施方式中，抓取机构200还包括中空旋转电机306，所述中空旋转电机306可以安装于位置调节机构101的安装座108，也可以通过架子208安装于抓取底板201，中空旋转电机306包括中空回转轴307，中空回转轴307的一端与吸嘴301相连，另一端连接气管接头302，如图13所示，中空旋转电机306与控制器相连，控制器可以根据镜片902的实际位置信息驱动中空回转轴307转动一定的角度，中空回转轴307的转动会带动吸嘴301及吸嘴301所吸附的镜片902同步转动，从而可以通过转动修正镜片902的方位，有效解决吸嘴301在吸附镜片902过程中所导致的方位偏差问题。

在更完善的方案中，气管接头302可以优先采用现有的旋转接头，以便实现旋转的分离，使得在中空旋转电机306驱动中空回转轴307转动时，连接于气管接头302的气管不会跟随中空回转轴307一起转动。

基于本实施例所提供的耦合系统，本实施例还提供了一种镜片902装配方法，主要应用于该耦合系统，具体包括如下步骤：

步骤1、将光通讯模块901安装于定位调节机构800，并在光通讯模块901中确定至少一个耦合位置。

步骤2、控制器通过位置调节机构101将俯视视觉组件601移动到定位调节机构800的上方，并利用俯视图像采集设备采集下方光通讯模块901的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像自动识别出所标记的耦合位置，耦合位置可以是一个或多个。

步骤3、控制器通过位置调节机构101先将点胶机构400中的点胶针筒组件移动到其中一个耦合位置的正上方，然后控制器可以控制点胶针筒组件向下动作并在该耦合位置处点胶，实现自动点胶。

步骤4、控制器通过位置调节机构101将俯视视觉组件601移动到载具机构700的上方，并利用俯视图像采集设备采集载具机构700的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像识别凹槽702的位置及凹槽702内是否有镜片902，以便后续吸附镜片902。

步骤5、控制器通过位置调节机构101将吸嘴301移动到一凹槽702的正上方(吸嘴301的中心与凹槽702的中心重合)，并利用位置调节机构101驱动吸嘴301下降到适配该凹槽702内镜片902的位置处，使得吸嘴301正好可以通过负压吸附该镜片902，以便利用位置调节机构101转移镜片902。

步骤6包括：6.1、控制器通过位置调节机构101将所吸附的镜片902转移到仰视视觉组件606的上方，利用仰视图像607采集设备采集所吸附镜片902的仰视图像607，该仰视图像607至少包括整个镜片902的仰视图，所采集的仰视图像607传输给控制器；以便控制器根据该仰视图像607识别并计算镜片的实际位置信息，镜片的实际位置信息至少包括镜片的实际中心位置和镜片的实际方位。

6.2、控制器获取吸嘴301的中心位置O(代表吸嘴301的中心轴线在仰视图像607中投影点，与前文所述吸嘴301的中心轴线一致)；

6.3、控制器根据该仰视图像607识别镜片的实际方位，计算镜片的实际方位与预设方位之间的夹角A，当A不等于零时，表明存在方位偏差，此时，控制器可以控制中空旋转电机306中的中空回转轴307转动角度A，使得镜片的实际方位与预设方位一致，达到修正方位的目的；当A等于零(表明镜片902为回转体结构，或非回转体结构镜片902不存在方位偏差)时，无需修正，执行下一步。可以理解，在本步骤中，控制器可以采用现有的图像识别技术计算镜片的实际方位，这里不再赘述。在识别镜片方位时，通常是先识别镜片902的长度方向，然后计算长度方向与正方向之间的夹角，在识别过程中，当识别出镜片902为回转体结构时，则控制器可以直接判断A等于零。预设方位通常事先配置在控制器或于控制器相连的储存器中。例如，如图14所示，以x方向为正方向，镜片的预设方位与x方向的夹角为90度，而控制器实际识别出的镜片的实际方位为：镜片长度方向与x方向的夹角为60度，如图14所示；镜片的实际方位与预设方位之间的夹角A＝90-60＝30度，因此，控制器控制中空旋转电机306驱动镜片902逆时针旋转30度，即可使得镜片的实际方位与预设方位一致。

6.4、控制器根据该仰视图像607识别镜片的实际中心位置O1，控制器判断镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O是否重合，当镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O重合时，表明不存在位置偏差，执行下一步；当镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O不重合时，表明存在位置偏差，此时，需要利用控制器计算镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O之间的位置关系，该位置关系包括镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O之间的间距L以及O1偏离O的偏移角度B。在本步骤中，控制器可以采用现有的图像识别技术计算镜片的实际中心位置O1。偏移角度B是指镜片的实际中心位置O1偏离正方向的角度，而正方向可以是事先预设好的。例如，如图15所示，以x方向为正方向，镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O不重合，此时，控制器计算镜片的实际中心位置O1与吸嘴的中心位置O之间的位置关系，例如，计算出L＝3mm，B＝110度。

6.5、控制器根据镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O之间的位置关系重新规划位置调节机构101的动作路径，以便达到修正的目的，具体而言，在位置调节机构101原来的动作路径中，是以吸嘴301的中心位置O为起点，以耦合位置为终点；由于镜片的实际中心位置O1与吸嘴301的中心位置O之间存在确定的位置关系，所以，在重新规划的位置调节机构101动作路径中，是以镜片的实际中心位置O1为起点，以耦合位置为终点，使得修正后，镜片的中心正好可以与耦合位置重合。

6.6、控制器控制位置调节机构101执行该动作路径，具体包括先控制位置调节机构101将所吸附的镜片902转移到耦合位置的上方，使得镜片的中心(即O1)位于耦合位置的正上方；再控制位置调节机构101竖直向下移动所吸附的镜片902，直到镜片902达到耦合位置，从而使得镜片的中心与耦合位置重合，镜片的方位与预设的方位一致，达到高精度装配镜片902的目的。

步骤7、控制器控制固化灯308开启，固化灯308对应所点的胶，以便利用固化灯308快速固化所打的胶，从而达到固定镜片902的目的。

步骤8、重复上述步骤3-步骤7，直到各耦合位置都装配上镜片902。从而实现光通讯模块901中镜片902的自动耦合装配工作。在本实施例中，通过配置仰视视觉组件606，利用仰视视觉组件606与控制器的配合精确识别并计算镜片的实际位置信息，通过将镜片的实际位置信息与预设的镜片位置信息进行比较，可以定量的计算出镜片的中心偏差量和方位偏差量，控制器可以利用中空旋转电机306修正镜片的方位偏差量，并可以通过新规划位置调节机构101的动作路径来修正镜片的中心偏差量，从而可以将镜片902精确的装配到耦合位置处。

在本实施例中，步骤6.2中所述吸嘴301的中心位置O可以是事先配置在控制器或与控制器相连的储存器中的，控制器可以直接获取。例如，可以事先还预设一个点位，该点位位于仰视视觉组件606的上方，使得控制器可以通过位置调节机构101将所吸附的镜片902从载具机构700转移到该点位，以便采集仰视图像607，控制的策略是使吸嘴301的中心位置O与该点位重合，因此，获取该预设的点位就获得了吸嘴301的中心位置O。在这种情况下，可以认为这个移动过程的误差可以忽略。

而在更优选的方案中，步骤6.2中，控制器可以根据所述仰视图像607识别出吸嘴301的中心位置O，具体而言，还是需要事先还预设一个点位，该点位位于仰视视觉组件606的上方，使得控制器可以通过位置调节机构101将所吸附的镜片902从载具机构700转移到该点位，以便采集仰视图像607，控制的策略是使吸嘴301的中心位置O与该点位重合，但考虑到该移动过程存在的误差，真是的情况是：吸嘴301的中心位置O不一定与该点位重合，因此，在本方案中，控制器根据仰视图像607识别出吸嘴301的中心位置O，这样所获得的吸嘴301的中心位置O与预设的点位无关，可以消除移动过程存在的误差，进一步提高精度。在实施时，控制器可以采用现有的图像识别技术计算吸嘴301的中心位置O，这里不再赘述。而为便于快速识别出吸嘴301的中心位置O，更进一步的实施方式中，所述抓取机构200的下表面构造有定位标记209，且步骤6中，仰视图像607采集设备所采集的仰视图像607中不仅包含镜片902而且还包含该定位标记209，由于定位标记209与吸嘴301之间的位置关系确定，因此，控制器可以通过识别仰视图像607中的定位标记209即可快速、准确的确定吸嘴301的中心位置O。在实施时，所述定位标记209可以是定位孔、定位槽等，且可以优先采用圆形定位孔和圆形定位槽，如图16所示，定位标记209可以构造于抓取底板201、架子208、中空旋转电机306的下表面等位置处，例如，如图16所示，定位标记209采用的是圆形定位孔，并构造于架子208，且圆形定位孔的圆心与吸嘴301的中心位置O重合，在使用时，所采集的仰视图像607中包含该圆形定位孔，控制器识别出该圆形定位孔的圆心就得到了吸嘴301的中心位置O。

实施例3

为解决精确控制中空回转轴307旋转角度的问题，本实施例3与上述实施例2的主要区别在于，所述抓取机构200还包括传感器311，所述中空回转轴307安装有感应片310，如图17所示，所述传感器311固定安装于适配感应片310的位置处，传感器311与控制器电连接，当感应片310在中空回转轴307的带动下经过传感器311时，传感器311产生感应信号并发送给控制器。以便利用传感器311与感应片310的配合精确确定中空旋转电机306中中空回转轴307的初始位置，从而可以以该初始位置为基础，精确控制中空回转轴307的转动角度，从而可以精确控制所吸附镜片902的方位，更有利于提高耦合装配精度。

实施例4

为解决如何防止抓取机构200压坏镜片902的问题，本耦合系统与上述实施例2的主要区别在于，抓取机构200还包括抓取活动架202以及弹簧206，其中，抓取底板201可以安装于位置调节机构101的安装座108，如图1所示，抓取活动架202可移动的约束于抓取底板201，并可沿竖直方向升/降，例如，如图18-图20所示，抓取活动架202设置有沿竖直方向的导轨501，抓取活动架202固定有适配导轨501的滑块502，滑块502可移动的约束于导轨501，以便通过滑块502与导轨501的配合限制抓取活动架202严格沿竖直方向运动。

如图18-图20所示，中空旋转电机306可以通过架子208安装于抓取活动架202，使得吸嘴301可以安装于抓取活动架202。同时，抓取底板201还设置有导向杆203，导向杆203沿竖直方向布置，如图18-图20所示，抓取活动架202构造有适配导向杆203的导向孔303，抓取活动架202通过导向孔303可移动的套设于导向杆203。所述弹簧206套设于导向杆203，弹簧206的一端约束于抓取底板201，另一端约束于抓取活动架202，弹簧206用于沿竖直方向支撑或悬挂抓取活动架202，以便利用弹簧206承载整个抓取活动架202的重量。实际运行时，在吸嘴301向下移动并吸附镜片902的过程中及在吸嘴301将镜片902向下压在光通讯模块901内的过程中，当吸嘴301碰到镜片902或镜片902碰到光通讯模块901时，只需极微小的阻力就可使抓取活动架202和吸嘴301相对于抓取底板201向上移动，一方面，即使发生碰撞，也是弹性碰撞，不会发生刚性碰撞，使得碰撞初期，吸嘴301与镜片902之间或镜片902与光通讯模块901的初始压力很小，如图21所示，达到保护镜片902的目的，另一方面，这样的设计可以弥补竖直方向控制精度不够而容易压坏镜片902的弊端，使得本耦合系统可以有效防止压坏镜片902。本技术方案没有在抓取机构200中配置额外的传感器311、也没有采用更高精度的位置调节机构101来进行驱动，使得本耦合系统的成本相对较低，实现低成本解决容易压坏镜片902的问题。

在本实施例中，弹簧206可以优先采用压缩弹簧206，此时，弹簧206可以设置于抓取活动架202的下方，弹簧206套设于导向杆203，可以通过支座207固定于抓取底板201，弹簧206的上端抵靠于抓取活动架202，弹簧206的下端抵靠于抓取底板201或支座207，如图18-图20所示，以便支撑抓取活动架202。当然弹簧206也可以采用拉伸弹簧206，此时，弹簧206可以设置于抓取活动架202的上方，弹簧206套设于导向杆203，弹簧206的下端连接于抓取活动架202，弹簧206的上端连接于抓取底板201。固化灯308可以安装于抓取活动架202。

实施例5

为解决将镜片902精确的送到耦合位置，以防吸嘴301继续下压导致镜片902损坏的问题，本实施例5与上述实施例4的主要区别在于，本实施例所提供的耦合系统中，抓取底板201设置有第一导电部件204，抓取活动架202设置有适配第一导电部件204的第二导电部件304，且第一导电部件204和第二导向部件分别通过导线连接于控制器。初始时(即在吸嘴301没有受到外力时)，第二导电部件304与第一导电部件204相接触，如图22-图24所示，此时，第二导电部件304与第一导电部件204可以电连通；而当第二导电部件304与第一导电部件204分离时，第二导电部件304与第一导电部件204相互断开，此时，控制器会检测到分离信号。例如，当控制器采用PLC或单片机时，所述第二导电部件304与第一导电部件204可以分别通过导线连接于控制器的两个端口，在第二导电部件304与第一导电部件204相互接触、相互连通的情况下，端口处是高电平，而在第二导电部件304与第一导电部件204相互分离、不连通的情况下，端口处是低电平，因此，在使用过程中，当第二导电部件304与第一导电部件204相互分离时，控制器就会同步检测到高电平转变为低电平的分离信号；当控制器检测到该分离信号时，表明耦合到位，此时，控制器可以控制位置调节机构101立刻停止向下动作，以免压坏镜片902。采用这样的设计，一方面，在吸嘴301向下移动并吸附镜片902的过程中及在吸嘴301将镜片902向下压在光通讯模块901内的过程中，当吸嘴301碰到镜片902或镜片902碰到光通讯模块901时，抓取活动架202会因阻力相对于抓取底板201向上移动，使得第二导电部件304与第一导电部件204分离，第二导电部件304与第一导电部件204的分离会在控制器中产生分离信号，控制器检测到该分离信号时，可以控制驱动吸嘴301的位置调节机构101停止继续向下移动，从而达到保护镜片902、防止压坏镜片902的目的。另一方面，在初始时，弹簧206所提供的弹力可以根据实际需求而定，确保在初始时第二导电部件304可以接触第一导电部件204即可，可以通过第二导电部件304、第一导电部件204、弹簧206以及抓取活动架202总重力的配合来精确感知镜片902的位置，解决精确取放镜片902的问题。

在实施时，第一导电部件204可以设置于第二导电部件304的一侧(即，第二导电部件304运动路径的一侧)，当第二导电部件304向上移动时即可与第一导电部件204相互分离；而在优选的实施方式中，第一导电部件204可以设置于第二导电部件304的正下方，如图22-图24所示，初始时，第二导电部件304可以在重力的作用下与第一导电部件204相接触。采用这种结构，一方面，弹簧206所提供的弹力可以根据实际需求而定，确保在初始时第二导电部件304可以在重力的作用下接触第一导电部件204即可，此时，第一导电部件204所承受的压力等于整个抓取活动架202总重力与弹簧206弹力的差值，该差值可以配置得很小，使得在使用时，只需极微小的阻力就可使抓取活动架202和吸嘴301相对于抓取底板201向上移动，使得第二导电部件304与第一导电部件204相互分离，从而更有利于保护镜片902。另一方面，可以利用第一导电部件204限位约束抓取活动架202，防止抓取活动架202因为外力或惯性力等因素而向下动作，可以避免出现压坏镜片902的风险和整个抓取活动架202上下摆动的风险。

在更完善的方案中，抓取底板201安装有第一绝缘部件205，如图22-图24所示，第一导电部件204设置于第一绝缘部件205，以便达到绝缘的目的，同时，抓取活动架202安装有第二绝缘部件305，第二导电部件304也设置于所述第二绝缘部件305，如图22-图24所示。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耦合系统，其特征在于，包括工装平台、位置调节机构、载具机构、定位调节机构以及控制器，其中，

所述载具机构设置于工装平台，载具机构构造有若干适配镜片的凹槽，凹槽用于定位和支撑镜片，

所述定位调节机构设置于工装平台，用于定位和约束光通讯模块，

所述位置调节机构的运动端分别安装有点胶机构、抓取机构以及固化机构，所述点胶机构包括固定安装的伸缩器件、连接于伸缩器件伸缩端的点胶活动架以及安装于点胶活动架的点胶针筒组件，点胶针筒组件的针头向下，所述抓取机构包括吸嘴，吸嘴用于吸附镜片，固化机构包括固化灯，

位置调节机构、伸缩器件以及固化灯分别与控制器电连接，控制器通过位置调节机构调节点胶机构、抓取机构以及固化机构的空间位置，其中，点胶机构通过控制器的控制在耦合位置处打胶，抓取机构用于在控制器的控制下将载具机构上的镜片吸附到耦合位置处，并与所打的胶相接触，固化机构用于在控制器的控制下固化所打的胶。

2.根据权利要求1所述的耦合系统，其特征在于，所述定位调节机构包括产品定位块，所述产品定位块构造有用于支撑光通讯模块的水平支撑面，所述水平支撑面的一侧构造有第一限位面，第一限位面用于限位约束光通讯模块的侧面，所述水平支撑面的另一侧还构造有第二限位面，第二限位面用于限位约束光通讯模块的端面，

产品定位块还构造有接头连接孔，水平支撑面内构造有吸附孔，吸附孔与接头连接孔相连通，接头连接孔用于连接气管接头。

3.根据权利要求1所述的耦合系统，其特征在于，所述点胶机构还包括点胶底板，所述点胶底板安装于位置调节机构，伸缩器件安装于点胶底板，点胶活动架可移动的约束于点胶底板；

和/或，所述位置调节机构采用的是机械手或XYZ三轴运动模组；

和/或，所述位置调节机构的运动端安装有安装座，所述安装座构造有若干装配孔，点胶机构、抓取机构和/或固化机构通过装配孔安装于安装座；

和/或，所述控制器采用的是PLC或单片机。

4.根据权利要求1-3任一所述的耦合系统，其特征在于，还包括视觉机构，所述视觉机构包括俯视视觉组件，俯视视觉组件安装于位置调节机构，所述俯视视觉组件包括俯视图像采集设备，俯视图像采集设备与控制器电连接，俯视图像采集设备的镜头向下，俯视图像采集设备用于拍摄光通讯模块的俯视图像并传输给控制器，控制器根据该俯视图像确定耦合位置，和/或，用于拍摄载具机构的俯视图像并传输给控制器，控制器根据该俯视图像确定凹槽的位置。

5.根据权利要求4所述的耦合系统，其特征在于，所述视觉机构还包括仰视视觉组件，所述仰视视觉组件安装于工装平台，所述仰视视觉组件包括仰视图像采集设备，仰视图像采集设备与控制器电连接，仰视图像采集设备的镜头向上，仰视图像采集设备用于采集吸嘴所吸附镜片的仰视图像并传输给控制器，控制器根据该仰视图像确定镜片的实际位置信息。

6.根据权利要求5所述的耦合系统，其特征在于，所述抓取机构还包括中空旋转电机，中空旋转电机包括中空回转轴，中空回转轴的一端与吸嘴相连，另一端连接气管接头，中空旋转电机与控制器相连，控制器根据镜片的实际位置信息驱动中空回转轴转动一定的角度，以修正镜片的方位。

7.根据权利要求6所述的耦合系统，其特征在于，所述抓取机构还包括传感器，所述中空回转轴安装有感应片，所述传感器安装于抓取活动架，并适配所述感应片，传感器与控制器电连接，当感应片在中空回转轴的带动下经过传感器时，传感器产生感应信号并发送给控制器。

8.一种镜片装配方法，其特征在于，应用于权利要求4-7任一所述的耦合系统，包括如下步骤：

步骤1、将光通讯模块安装于定位调节机构，并在光通讯模块中确定至少一个耦合位置；

步骤2、控制器通过位置调节机构将俯视视觉组件移动到定位调节机构的上方，并利用俯视图像采集设备采集光通讯模块的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像识别出所述耦合位置；

步骤3、控制器通过位置调节机构将点胶机构中的点胶针筒组件移动到其中一个耦合位置的正上方，控制器控制点胶针筒组件向下动作并在该耦合位置处点胶；

步骤4、控制器通过位置调节机构将俯视视觉组件移动到载具机构的上方，并利用俯视图像采集设备采集载具机构的俯视图像，所采集的俯视图像传输给控制器，控制器根据该俯视图像识别凹槽的位置及凹槽内是否有镜片；

步骤5、控制器通过位置调节机构将吸嘴移动到一凹槽的正上方，并利用位置调节机构驱动吸嘴下降到适配该凹槽内镜片的位置处，吸嘴通过负压吸附该镜片；

步骤6、控制器通过位置调节机构将所吸附的镜片转移到耦合位置的上方，并通过调节机构向下移动镜片，使得镜片移动到耦合位置处，并与所点的胶相接触；

步骤7、控制器控制固化灯开启，以利用固化灯固化所打的胶；

步骤8、重复上述步骤3-步骤7，直到各耦合位置都装配上镜片。

9.根据权利要求8所述的镜片装配方法，其特征在于，所述步骤6包括：6.1、控制器通过位置调节机构将所吸附的镜片转移到仰视视觉组件的上方，仰视图像采集设备采集所吸附镜片的仰视图像，所采集的仰视图像传输给控制器；

6.2、控制器获取吸嘴的中心位置O；

6.3、控制器根据该仰视图像识别镜片的实际方位，计算镜片的实际方位与预设方位之间的夹角A，当A不等于零时，控制器控制中空旋转电机中的中空回转轴转动角度A，使得镜片的实际方位与预设方位一致，当A等于零时，执行下一步；

6.4、控制器根据该仰视图像识别镜片的实际中心位置O1，控制器判断O1与O是否重合，当O1与O重合时，执行下一步；当O1与O不重合时，控制器计算O1与O之间的位置关系，该位置关系包括O1与O之间的间距L以及O1偏离O的偏移角度B；

6.5、控制器根据镜片的实际中心位置O1与吸嘴的中心位置O之间的位置关系重新规划位置调节机构的动作路径；

6.6、控制器控制位置调节机构执行该动作路径，包括先控制位置调节机构将所吸附的镜片转移到耦合位置的上方，使得镜片的中心位于耦合位置的正上方；再控制位置调节机构向下移动所吸附的镜片，直到镜片达到耦合位置。

10.根据权利要求9所述的镜片装配方法，其特征在于，抓取机构的下表面构造有定位标记，

所述步骤6.1中，仰视图像采集设备所采集的仰视图像包含镜片和该定位标记；

所述步骤6.2中，控制器通过识别仰视图像中的定位标记确定吸嘴的中心位置O。

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