CN213032885U - 一种镜片自动组装设备 - Google Patents

Abstract

一种镜片自动组装设备，包括积分球功率检测系统、上电监控及固化装置、六轴调整装置、点胶枪和取料吸嘴，所述点胶枪和取料吸嘴均设置在六轴调整装置上，所述取料吸嘴可吸取镜片，所述积分球功率检测系统和上电监控及固化装置均位于六轴调整装置的一侧，并且积分球功率检测系统可接受并反馈取料吸嘴吸取的镜片的光，所述上电监控及固化装置可进行镜片的固化。本实用新型所述的镜片自动组装设备，主要用于自动组装光学镜片，设备自动完成定位、判断并调整镜片最佳位置、点胶、固化等功能，从而节省人力，提升组装精度。

Description

一种镜片自动组装设备

技术领域

本实用新型属于先进制造与自动化技术领域，具体地，涉及一种镜片自动组装设备。

背景技术

随着社会经济的快速发展，各行业对产品品质的要求越来越高，同时人力成本增加与生产品质管控也成为了许多企业面临的重要问题；目前光学行业主要还是以人工组装为主，生产效率低，且难以形成良好的品质管控。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种镜片自动组装设备，解决了现有技术中，现有的镜片组装单纯依靠人工或者多台设配配合工作，造成工作效率低下、产品质量不能保证的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种镜片自动组装设备，包括积分球功率检测系统、上电监控及固化装置、六轴调整装置、点胶枪和取料吸嘴，所述点胶枪和取料吸嘴均设置在六轴调整装置上，所述取料吸嘴可吸取镜片，所述积分球功率检测系统和上电监控及固化装置均位于六轴调整装置的一侧，并且积分球功率检测系统可接受并反馈取料吸嘴吸取的镜片的光，所述上电监控及固化装置可进行镜片的固化。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述上电监控及固化装置包括支撑座一、线性模组一、线性模组二、工位一监控固化单元和工位二监控固化单元，所述线性模组一固定设置在支撑座一上，所述线性模组二和线性模组一的滑块连接，并且线性模组二的移动方向和线性模组一的移动方向垂直，所述工位一监控固化单元和工位二监控固化单元对称设置，并且工位一监控固化单元和工位二监控固化单元均和线性模组二的滑块连接。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述工位一监控固化单元和工位二监控固化单元均包括监控摄像头和两个UV灯，所述监控摄像头和两个UV灯均通过转接板固定设置在线性模组二的滑块上，所述两个UV灯呈“八”字型设置，所述监控摄像头位于两个UV灯的正上方。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述六轴调整装置包括X轴线性模组、Y轴线性模组、Z轴线性模组、点胶驱动气缸、连接块、θY侧角滑台、θX旋转滑台和θZ谐波减速步进电机，所述Y轴线性模组和X轴线性模组的滑块连接，所述Z轴线性模组和Y轴线性模组的滑块连接，所述X轴线性模组、Y轴线性模组和Z轴线性模组分别位于直角坐标系的X、Y、Z三轴方向上，所述连接块和Z轴线性模组的滑块连接，所述点胶驱动气缸和连接块的一侧壁固定连接，所述θY侧角滑台和连接块的另一侧壁固定连接，所述θX旋转滑台和θY侧角滑台连接，所述θZ谐波减速步进电机通过转接板和θX旋转滑台连接。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述点胶驱动气缸的活塞杆上连接有异形连接板，所述点胶枪和异形连接板远离点胶驱动气缸的一端固定连接；所述θX旋转滑台上连接有Z型连接板，所述Z型连接板远离θX旋转滑台的一端固定连接有取料吸嘴。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述六轴调整装置还包括辅助滑轨，所述辅助滑轨和X轴线性模组的移动方向平行设置，所述辅助滑轨上设有辅助滑块，所述辅助滑块和X轴线性模组的滑块上连接有滑板，所述Y轴线性模组设置在滑板上。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述线性模组二的滑块上设有摄像头支撑座和UV灯支撑架，所述监控摄像头固定设置在摄像头支撑座上，所述两个UV灯固定设置在UV灯支撑架上。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述镜片自动组装设备还包括恒温载台，所述恒温载台包括制冷装置和散热装置，所述散热装置和制冷装置连接，并且散热装置可用于制冷装置的散热，所述制冷装置包括载台、至少一个半导体制冷器、热电偶、水冷头、冷水进水管和出水管一，所述至少一个半导体制冷器设置在载台的下端面和水冷头的上端面之间，所述水冷头内设有制冷液，所述半导体制冷器的制冷面与载台的下端面贴合，并且半导体制冷器的制热面与水冷头的上端面贴合，所述冷水进水管和出水管一的一端均和水冷头连通，并且冷水进水管和出水管一的另一端和散热装置连接，所述热电偶设置在载台上，所述载台上可进行镜片的点胶和固化。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述镜片自动组装设备还包括机台和机罩，所述机台上设有工作台，所述工作台上设有线性模组三，所述制冷装置和线性模组三连接，所述散热装置、积分球功率检测系统和六轴调整装置均设置在工作台上，所述机罩罩设在工作台上，所述制冷装置、散热装置、积分球功率检测系统和六轴调整装置均位于机罩所罩设空间内。

进一步的，上述的镜片自动组装设备，所述半导体制冷器的外壁上套设有隔热泡棉，所述隔热泡棉分别与载台的下端面和水冷头的上端面贴合。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的镜片自动组装设备，主要用于自动组装光学镜片，设备自动完成定位、判断并调整镜片最佳位置、点胶、固化等功能，从而节省人力，提升组装精度；此设备可应用到生半导体激光泵浦源内镜片组装生产中，可显著提高生产效率，节省人力，提高组装精度，减少人工的工作风险，在自动化程度较低的光学行业有着较大的发展前景。

附图说明

图1为本实用新型所述镜片自动组装设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述上电监控及固化装置的结构示意图一；

图3为本实用新型所述上电监控及固化装置的结构示意图二；

图4为本实用新型所述上电监控及固化装置的结构示意图三；

图5为本实用新型所述六轴调整装置的结构示意图一；

图6为本实用新型所述六轴调整装置的结构示意图二；

图7为本实用新型所述制冷装置的结构示意图；

图8为本实用新型所述制冷装置的爆炸图；

图9为本实用新型所述散热装置的结构示意图；

图10为本实用新型所述镜片自动组装设备的外形结构示意图。

图中：制冷装置1、载台11、半导体制冷器12、热电偶13、水冷头14、冷水进水管15、出水管一16、隔热泡棉17、支撑座18、凹槽一19、第一通孔110、推板一111、产品推料气缸二112、推板二113、第二通孔114、限位挡板一115、限位挡板二116、散热装置2、冷凝器21、增压水泵22、水箱23、散热支撑框架24、进水管25、积分球功率检测系统3、上电监控及固化装置4、支撑座一41、线性模组一42、线性模组二43、摄像头支撑座431、UV灯支撑架432、工位一监控固化单元44、监控摄像头441、两个UV灯442、工位二监控固化单元45、六轴调整装置5、X轴线性模组51、Y轴线性模组52、Z轴线性模组53、点胶驱动气缸54、连接块55、θY侧角滑台56、θX旋转滑台57、θZ谐波减速步进电机58、异形连接板59、Z型连接板510、辅助滑轨511、辅助滑块512、滑板513、点胶枪6、取料吸嘴7。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1所示的镜片自动组装设备，包括积分球功率检测系统3、上电监控及固化装置4、六轴调整装置5、点胶枪6和取料吸嘴7，所述点胶枪6和取料吸嘴7均设置在六轴调整装置5上，所述取料吸嘴7可吸取镜片，所述积分球功率检测系统3和上电监控及固化装置4均位于六轴调整装置5的一侧，并且积分球功率检测系统3可接受并反馈取料吸嘴7吸取的镜片的光，所述上电监控及固化装置4可进行镜片的固化。

如图2-4所示的上电监控及固化装置4包括支撑座一41、线性模组一42、线性模组二43、工位一监控固化单元44和工位二监控固化单元45，所述线性模组一42固定设置在支撑座一41上，所述线性模组二43和线性模组一42的滑块连接，并且线性模组二43的移动方向和线性模组一42的移动方向垂直，所述工位一监控固化单元44和工位二监控固化单元45对称设置，并且工位一监控固化单元44和工位二监控固化单元45均和线性模组二43的滑块连接。所述工位一监控固化单元44和工位二监控固化单元45均包括监控摄像头441和两个UV灯442，所述监控摄像头441和两个UV灯442均通过转接板固定设置在线性模组二43的滑块上，所述两个UV灯442呈“八”字型设置，所述监控摄像头441位于两个UV灯442的正上方。所述线性模组二43的滑块上设有摄像头支撑座431和UV灯支撑架432，所述监控摄像头441固定设置在摄像头支撑座431上，所述两个UV灯442固定设置在UV灯支撑架432上。

如图5、6所示的六轴调整装置5包括X轴线性模组51、Y轴线性模组52、Z轴线性模组53、点胶驱动气缸54、连接块55、θY侧角滑台56、θX旋转滑台57和θZ谐波减速步进电机58，所述Y轴线性模组52和X轴线性模组51的滑块连接，所述Z轴线性模组53和Y轴线性模组52的滑块连接，所述X轴线性模组51、Y轴线性模组52和Z轴线性模组53分别位于直角坐标系的X、Y、Z三轴方向上，所述连接块55和Z轴线性模组53的滑块连接，所述点胶驱动气缸54和连接块55的一侧壁固定连接，所述θY侧角滑台56和连接块55的另一侧壁固定连接，所述θX旋转滑台57和θY侧角滑台56连接，所述θZ谐波减速步进电机58通过转接板和θX旋转滑台57连接。所述点胶驱动气缸54的活塞杆上连接有异形连接板59，所述点胶枪6和异形连接板59远离点胶驱动气缸54的一端固定连接；所述θX旋转滑台57上连接有Z型连接板510，所述Z型连接板510远离θX旋转滑台57的一端固定连接有取料吸嘴7。所述六轴调整装置5还包括辅助滑轨511，所述辅助滑轨511和X轴线性模组51的移动方向平行设置，所述辅助滑轨511上设有辅助滑块512，所述辅助滑块512和X轴线性模组51的滑块上连接有滑板513，所述Y轴线性模组52设置在滑板513上。X轴线性模组51、Y轴线性模组52和Z轴线性模组53可驱动点胶枪6和取料吸嘴7的进行移动，同时θY侧角滑台56、θX旋转滑台57和θZ谐波减速步进电机58形成三轴的旋转运动，驱动取料吸嘴7转动。

实施例二

如图7-9所示的镜片自动组装设备还包括恒温载台，所述恒温载台包括制冷装置1和散热装置2，所述散热装置2和制冷装置1连接，并且散热装置2可用于制冷装置1的散热，所述制冷装置1包括载台11、至少一个半导体制冷器12、热电偶13、水冷头14、冷水进水管15和出水管一16，所述至少一个半导体制冷器12设置在载台11的下端面和水冷头14的上端面之间，所述水冷头14内设有制冷液，所述半导体制冷器12的制冷面与载台11的下端面贴合，并且半导体制冷器12的制热面与水冷头14的上端面贴合，所述冷水进水管15和出水管一16的一端均和水冷头14连通，并且冷水进水管15和出水管一16的另一端和散热装置2连接，所述热电偶13设置在载台11上，所述载台11上可进行镜片的点胶和固化。

此外，所述半导体制冷器12的外壁上套设有隔热泡棉17，所述隔热泡棉17分别与载台11的下端面和水冷头14的上端面贴合。

另外，所述载台11的下端面上连接有支撑座18，所述支撑座18呈“凹”字型设置。所述水冷头14上设有凹槽一19，所述水冷头14呈“凹”字型设置，所述支撑座18位于凹槽一19位置处。所述载台11呈矩形平板状设置，并且载台11沿长边的一侧边缘设有第一通孔110，所述支撑座18位于第一通孔110的正下方。

上述结构中，为了保持产品在载台11上的稳定性，所述支撑座18上设有产品推料气缸一，所述产品推料气缸一的活塞杆上连接有推板一111，所述推板一111的下端部和产品推料气缸一的活塞杆连接，并且推板一111的上端部可穿过第一通孔110位于载台11的上方。所述载台11的下端面上设有产品推料气缸二112，所述产品推料气缸二112的活塞杆上连接有推板二113，所述载台11上设有第二通孔114，所述推板二113的下端部和产品推料气缸二112的活塞杆固定连接，并且推板二113的上端部可穿过第二通孔114位于载台11的上方，所述推板一111和推板二113分别位于载台11两个相邻的边上。所述载台11与推板一111相对的边缘上设有限位挡板一115，所述载台11与推板二113想丢的边缘上设有限位挡板二116。推板一111和推板二113为活动推板，分别通过气缸推动，限位挡板一115和限位挡板二116为固定板，推板一111和推板二113能够将产品推顶在限位挡板一115和限位挡板二116上。

散热装置2包括冷凝器21、增压水泵22、水箱23和散热支撑框架24，所述冷凝器21、增压水泵22和水箱23均固定设置在散热支撑框架24上，所述增压水泵22分别与水箱23和冷凝器21连接，所述水箱23和出水管一16连接，所述冷凝器21和冷水进水管15连接。所述水箱23上设有进水管25，所述出水管一16通过管道和进水管25连接。

此恒温载台装置的工作原理为：载台11直接接触产品，半导体制冷器12的制冷面与载台11贴合，通过温控仪读取载台11背部的热电偶13温度来判断控制半导体制冷器12的通断，将载台温度控制至恒定温度（低于室温），半导体制冷器12发热面与水冷头14贴合，水冷头14内制冷液流动将发热面热量带走（半导体制冷器12冷热面存在温差极限），从而实现持续降温。

此散热装置的工作原理为：

经水冷头14排出的制冷液流入水箱23，再由增压水泵22从水箱23下端抽出并泵至冷凝器21，制冷液经冷凝器21散热降温后，泵回水冷头，以此循环，将载台整体热量转移至散热装置排出。

如图10所示的镜片自动组装设备还包括机台100和机罩200，所述机台100上设有工作台101，所述工作台101上设有线性模组三102，所述制冷装置1和线性模组三102连接，所述散热装置2、积分球功率检测系统3和六轴调整装置5均设置在工作台101上，所述机罩200罩设在工作台101上，所述制冷装置1、散热装置2、积分球功率检测系统3和六轴调整装置5均位于机罩200所罩设空间内。

本实用新型的镜片自动组装设备：人工上料至恒温载台后关闭设备门，模组将载台移动至工作位，上电监控及固化装置自动调整位置完成光源芯片上电，同时开始实时视频监控工作区域状态。六轴调整装置吸取镜片后搬运至工作位，并通过积分球功率检测系统反馈的实时数据，调整镜片至最佳位置。找到最佳位置后，六轴调整装置撤离，点胶装置开始点胶。点胶完成后，六轴调整装置回到最大功率位置，上电监控及固化装置打开UV固化灯开始固化，以此循环，组装完成产品内所有镜片后，完工打开设备，取出产品。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种镜片自动组装设备，其特征在于：包括积分球功率检测系统（3）、上电监控及固化装置（4）、六轴调整装置（5）、点胶枪（6）和取料吸嘴（7），所述点胶枪（6）和取料吸嘴（7）均设置在六轴调整装置（5）上，所述取料吸嘴（7）可吸取镜片，所述积分球功率检测系统（3）和上电监控及固化装置（4）均位于六轴调整装置（5）的一侧，并且积分球功率检测系统（3）可接受并反馈取料吸嘴（7）吸取的镜片的光，所述上电监控及固化装置（4）可进行镜片的固化。

2.根据权利要求1所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述上电监控及固化装置（4）包括支撑座一（41）、线性模组一（42）、线性模组二（43）、工位一监控固化单元（44）和工位二监控固化单元（45），所述线性模组一（42）固定设置在支撑座一（41）上，所述线性模组二（43）和线性模组一（42）的滑块连接，并且线性模组二（43）的移动方向和线性模组一（42）的移动方向垂直，所述工位一监控固化单元（44）和工位二监控固化单元（45）对称设置，并且工位一监控固化单元（44）和工位二监控固化单元（45）均和线性模组二（43）的滑块连接。

3.根据权利要求2所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述工位一监控固化单元（44）和工位二监控固化单元（45）均包括监控摄像头（441）和两个UV灯（442），所述监控摄像头（441）和两个UV灯（442）均通过转接板固定设置在线性模组二（43）的滑块上，所述两个UV灯（442）呈“八”字型设置，所述监控摄像头（441）位于两个UV灯（442）的正上方。

4.根据权利要求1所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述六轴调整装置（5）包括X轴线性模组（51）、Y轴线性模组（52）、Z轴线性模组（53）、点胶驱动气缸（54）、连接块（55）、θY侧角滑台（56）、θX旋转滑台（57）和θZ谐波减速步进电机（58），所述Y轴线性模组（52）和X轴线性模组（51）的滑块连接，所述Z轴线性模组（53）和Y轴线性模组（52）的滑块连接，所述X轴线性模组（51）、Y轴线性模组（52）和Z轴线性模组（53）分别位于直角坐标系的X、Y、Z三轴方向上，所述连接块（55）和Z轴线性模组（53）的滑块连接，所述点胶驱动气缸（54）和连接块（55）的一侧壁固定连接，所述θY侧角滑台（56）和连接块（55）的另一侧壁固定连接，所述θX旋转滑台（57）和θY侧角滑台（56）连接，所述θZ谐波减速步进电机（58）通过转接板和θX旋转滑台（57）连接。

5.根据权利要求4所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述点胶驱动气缸（54）的活塞杆上连接有异形连接板（59），所述点胶枪（6）和异形连接板（59）远离点胶驱动气缸（54）的一端固定连接；所述θX旋转滑台（57）上连接有Z型连接板（510），所述Z型连接板（510）远离θX旋转滑台（57）的一端固定连接有取料吸嘴（7）。

6.根据权利要求4所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述六轴调整装置（5）还包括辅助滑轨（511），所述辅助滑轨（511）和X轴线性模组（51）的移动方向平行设置，所述辅助滑轨（511）上设有辅助滑块（512），所述辅助滑块（512）和X轴线性模组（51）的滑块上连接有滑板（513），所述Y轴线性模组（52）设置在滑板（513）上。

7.根据权利要求3所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述线性模组二（43）的滑块上设有摄像头支撑座（431）和UV灯支撑架（432），所述监控摄像头（441）固定设置在摄像头支撑座（431）上，所述两个UV灯（442）固定设置在UV灯支撑架（432）上。

8.根据权利要求1所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述镜片自动组装设备还包括恒温载台，所述恒温载台包括制冷装置（1）和散热装置（2），所述散热装置（2）和制冷装置（1）连接，并且散热装置（2）可用于制冷装置（1）的散热，所述制冷装置（1）包括载台（11）、至少一个半导体制冷器（12）、热电偶（13）、水冷头（14）、冷水进水管（15）和出水管一（16），所述至少一个半导体制冷器（12）设置在载台（11）的下端面和水冷头（14）的上端面之间，所述水冷头（14）内设有制冷液，所述半导体制冷器（12）的制冷面与载台（11）的下端面贴合，并且半导体制冷器（12）的制热面与水冷头（14）的上端面贴合，所述冷水进水管（15）和出水管一（16）的一端均和水冷头（14）连通，并且冷水进水管（15）和出水管一（16）的另一端和散热装置（2）连接，所述热电偶（13）设置在载台（11）上，所述载台（11）上可进行镜片的点胶和固化。

9.根据权利要求8所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述镜片自动组装设备还包括机台（100）和机罩（200），所述机台（100）上设有工作台（101），所述工作台（101）上设有线性模组三（102），所述制冷装置（1）和线性模组三（102）连接，所述散热装置（2）、积分球功率检测系统（3）和六轴调整装置（5）均设置在工作台（101）上，所述机罩（200）罩设在工作台（101）上，所述制冷装置（1）、散热装置（2）、积分球功率检测系统（3）和六轴调整装置（5）均位于机罩（200）所罩设空间内。

10.根据权利要求8所述的镜片自动组装设备，其特征在于：所述半导体制冷器（12）的外壁上套设有隔热泡棉（17），所述隔热泡棉（17）分别与载台（11）的下端面和水冷头（14）的上端面贴合。

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