CN220718341U - 一种摄像头Lens AA组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摄像头Lens AA组装机，包括机械手、位于机械手的下方的输送料盘机构、Lens三轴机构、上群Lens六轴机构和寻焦扫描机构，通过上述机构调校上群Lens与下群Lens之间的姿态与相对位置等关系，保证上群Lens和下群Lens的光轴的同心度及垂直度，实现拍照画面中心最清晰，画面四角具有均匀的清晰度，摄像头Lens产品一致性得到有效提升。

Description

一种摄像头Lens AA组装机

技术领域

本实用新型涉及摄像头Lens组装设备技术领域，具体涉及一种摄像头Lens AA组装机。

背景技术

随着摄像头的发展，人们对摄像头的功能也有了更高的追求，比如，高像素、防抖性能好和高分辨率等。而传统摄像头Lens制作工艺的发展很难达到人们所追求的高性能，因此通过增加镜片的数量进行组合的形式，先将摄像头Lens的镜片分成两部分并用传统工艺制作，再通过组装设备将两部分进行光学调校组装，从而得到一个性能更好的摄像头Lens。但由于传统的组装设备如CSP及COB等，均是根据设备调节的参数进行零配件的移动装配，需要通过保证每一零配件的组装精密度从而保证传感器与镜头光轴的同心度及垂直度，这样对组装设备的要求非常高，但因零配件的叠加公差越大，最终表现在摄像头Lens上的拍照画面最清晰位置偏离画面中心、四角的清晰度不均匀等效果越明显，特别是随着像素值的增加以及OIS、大广角、大光圈等技术的应用，传统的Lens组装设备组装摄像头Lens很容易产生场曲等问题，造成中心和四周聚焦位置不一致，使得摄像头Lens产品组装质量的一致性差，由此造成了在产品生产过程中摄像头Lens产品不良率高，成本增加等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种摄像头Lens AA组装机，可以调校镜头与图像传感器之间的相对位置，实现拍照画面中心最清晰，画面四角具有均匀的清晰度，摄像头Lens产品一致性得到有效提升，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括机架，所述机架上沿着摄像头Lens组装方向依次安装有机械手、位于所述机械手的下方的输送料盘机构、Lens三轴机构、上群Lens六轴机构、寻焦扫描机构和画胶固化机构，所述上群Lens六轴机构的上方安装有MTF相机机构，所述上群Lens六轴机构的下方安装所述寻焦扫描机构；所述输送料盘机构包括料盘输送台、上群Lens料盘和下群Lens料盘，所述上群Lens料盘和所述下群Lens料盘安装在所述料盘输送台上。

进一步地，所述机械手上安装有顶部视觉器和多个真空吸料头。

进一步地，所述输送料盘机构还包括NG料盘，所述NG料盘安装在所述料盘输送台上。

进一步地，所述Lens三轴机构包括X轴直线电机、Y轴直线电机和Z轴直线电机，所述Z轴直线电机上安装有承载台，所述承载台上安装有上群Lens冶具、下群Lens冶具和NG冶具。

进一步地，所述上群Lens六轴机构包括六轴机构底座、安装在所述六轴机构底座上的六轴并联组件和安装在所述六轴并联组件上的上群Lens夹爪组件。

进一步地，所述六轴并联组件包括固定板、活动板和六个伸缩缸，六个所述伸缩缸一端均与所述固定板铰接，另一端均与所述活动板铰接。

进一步地，所述上群Lens夹爪组件包括手指气缸，所述手指气缸的输出端连接有上群Lens夹爪。

进一步地，所述寻焦扫描机构包括XY轴调节滑台和安装在所述XY轴调节滑台上的Reticle扫描仪。

进一步地，所述画胶固化机构包括点胶器、位于所述点胶器一侧的视觉定位器、位于所述点胶器一侧的UV固化组件，所述UV固化组件上；安装有UV灯，所述UV固化组件与所述点胶器之间安装有测高器。

进一步地，所述MTF相机机构包括安装在所述机架上的安装支架和安装在所述安装支架上的MTF相机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型使用时，将装有上群Lens的上群Lens料盘和装有下群Lens的下群Lens料盘通过料盘输送台输送到机械手的下方，然后机械手分别依次取上群Lens和下群Lens上料到Lens三轴机构上，Lens三轴机构将上群Lens与下群Lens运载至AA位置，即MTF相机机构的正下方，下群Lens位于寻焦扫描机构的正上方，寻焦扫描机构对下群Lens进行扫描，并由MTF相机机构扫描寻焦，确认下群Lens的OC坐标，通过调整下群Lens的XY坐标实现OC对准；上群Lens六轴机构夹取上群Lens移动到下群Lens的正上方，通过上群Lens六轴机构粗调上群Lens的OC坐标，通过MTF相机机构对上群Lens进行扫描，校正上群Lens的倾斜角度与高度；再通过上群Lens六轴机构进行精调，调整上群Lens的XY位置；然后再通过MTF相机机构扫描上群Lens，精确校正上群Lens角度、高度与XY位置，在MTF相机机构的配合下，通过重复精调和视调，调校上群Lens与下群Lens之间的姿态与相对位置等关系，利用寻焦扫描机构的反向投影，通过MTF相机机构去抓取成像图进行MTF计算，保证上群Lens和下群Lens的光轴的同心度及垂直度，从而保证上群Lens和下群Lens的组装精密度，实现拍照画面中心最清晰，画面四角具有均匀的清晰度，摄像头Lens产品一致性得到有效提升；待上群Lens和下群Lens进行AA对准后，Lens三轴机构将上群Lens和下群Lens移动到画胶固化机构上，进行画胶和UV固化，得到成品。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的输送料盘机构结构示意图；

图3为本实用新型的机械手结构示意图；

图4本实用新型的Lens三轴机构结构示意图；

图5本实用新型的上群Lens六轴机构结构示意图；

图6本实用新型的寻焦扫描机构结构示意图；

图7本实用新型的画胶固化机构结构示意图；

图中所标各部件的名称如下：

1、机架；2、机械手；3、输送料盘机构；4、Lens三轴机构；5、上群Lens六轴机构；6、寻焦扫描机构；7、画胶固化机构；8、MTF相机机构；9、料盘输送台；10、上群Lens料盘；11、下群Lens料盘；12、NG料盘；13、顶部视觉器；14、真空吸料头；15、X轴直线电机；16、Y轴直线电机；17、Z轴直线电机；18、承载台；19、六轴机构底座；20、六轴并联组件；21、上群Lens夹爪组件；22、固定板；23、活动板；24、伸缩缸；25、手指气缸；26、上群Lens夹爪；27、XY轴调节滑台；29、Reticle扫描仪；30、点胶器；31、视觉定位器；32、UV固化组件；33、UV灯；34、测高器；35、安装支架；36、MTF相机。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例：请参考图1-7，一种摄像头Lens AA组装机，包括机架1，机架1上沿着摄像头Lens组装方向依次安装有机械手2、位于机械手2的下方的输送料盘机构3、Lens三轴机构4、上群Lens六轴机构5、寻焦扫描机构6和画胶固化机构7，上群Lens六轴机构5的上方安装有MTF相机机构8，上群Lens六轴机构5的下方安装寻焦扫描机构6；输送料盘机构3包括料盘输送台9、上群Lens料盘10、下群Lens料盘11和NG料盘12，上群Lens料盘10、下群Lens料盘11和NG料盘12安装在料盘输送台9上，料盘输送台9上安装有多个导轨，上群Lens料盘10、下群Lens料盘11分别安装在导轨上；设备运行测试前，将装有上群Lens的上群Lens料盘10和装有下群Lens的下群Lens料盘11通过料盘输送台9上的导轨输送到机械手2的下方。机械手2上安装有顶部视觉器13和多个真空吸料头14，机械手2可实现x轴、y轴和z轴三个方向上的移动，真空吸料头14可对上群Lens和下群Lens进行吸附夹取，顶部视觉器13可对料盘上的Lens进行初步视觉定位，同时机械手2的设置，实现本AA组装机的全自动化生产，全程无需人工干预，大大降低了人力成本，提高生产效率。Lens三轴机构4包括X轴直线电机15、Y轴直线电机16和Z轴直线电机17，从而实现x轴、y轴和z轴三个方向上的移动，Z轴直线电机17上安装有承载台18，承载台18上安装有上群Lens冶具、下群Lens冶具和NG冶具，机械手2可取上群Lens和下群Lens放入各自的治具上，并通过顶部视觉器13可对治具上的Lens进一步进行视觉定位。上群Lens六轴机构5包括六轴机构底座19、安装在六轴机构底座19上的六轴并联组件20和安装在六轴并联组件20上的上群Lens夹爪组件21；六轴并联组件20包括固定板22、活动板23和六个伸缩缸24，六个伸缩缸24一端均与固定板22铰接，另一端均与活动板23铰接，借助六个伸缩缸24的伸缩运动来实现活动板23沿x轴、y轴、z轴的平移和绕x轴、y轴、z轴的旋转运动，完成活动板23上的上群Lens夹爪组件21在空间六个自由度的运动；上群Lens夹爪组件21包括手指气缸25，手指气缸25的输出端连接有上群Lens夹爪26，通过手指气缸25来实现上群Lens夹爪26对上群Lens的夹取和对上群Lens的位置和角度的调整。寻焦扫描机构6包括XY轴调节滑台27和安装在XY轴调节滑台27上的Reticle扫描仪29，XY轴调节滑台27可对Reticle扫描仪29的位置进行调整。MTF相机机构8包括安装在机架1上的安装支架35和安装在安装支架35上的MTF相机36，MTF相机36位于Reticle扫描仪29的正上方，利用Reticle扫描仪29反向投影，通过MTF相机36去抓取成像图进行MTF计算，从而确保上群Lens与下群Lens的光轴同心与垂直，有效的提升摄像头Lens产品一致性。画胶固化机构7包括点胶器30、位于点胶器30一侧的视觉定位器31、位于点胶器30一侧的UV固化组件32，UV固化组件32上安装有UV灯33，UV固化组件32与点胶器30之间安装有测高器34，视觉定位器31对下群Lens进行定位，定位后，点胶器30对下群Lens进行画胶，测高器34对画胶高度进行测量；画胶完成后，下群lens返回点胶器30的位置，并视觉定位器31进行检查，补偿胶缩；最后输送到UV固化组件32上，通过UV灯33照射进行UV固化。

本实施例的工作流程：将装有上群Lens的上群Lens料盘10和装有下群Lens的下群Lens料盘11通过料盘输送台9输送到机械手2的下方，然后机械手2分别依次取上群Lens和下群Lens上料到Lens三轴机构4上的上群Lens冶具和下群Lens冶具上；Lens三轴机构4将上群Lens与下群Lens运载至上群Lens六轴机构5的位置；上群Lens六轴机构5的上群Lens夹爪26通过手指气缸25对上群Lens进行夹取，在Lens三轴机构4通过Z轴直线电机17下降一定的安全高度，上群Lens夹爪26上的上群Lens在六轴并联组件20的六个伸缩缸24的伸缩作用下移动至AA位置，即MTF相机机构8的正下方；在AA过程中，MTF相机36对上群Lens夹爪26上的上群Lens进行拍摄，实时取图，然后进行MTF计算；若上群Lens不合格，则会显示NG信号，上群Lens夹爪26将上群Lens放入Lens三轴机构4上的NG治具上；然后Lens三轴机构4将上群Lens与下群Lens运载到料盘输送台9上，机械手2将上群Lens放入NG盘中，再从上群Lens料盘10中吸取一个上群Lens放入上群Lens治具中，通过Lens三轴机构4再次移动到移动至上群Lens六轴机构5的位置；若上群Lens合格，则继续进行AA。

Lens三轴机构4的下群Lens移动至上群Lens六轴机构5的下方和寻焦扫描机构6的正上方，Reticle扫描仪29对下群Lens进行扫描，并由MTF相机36扫描寻焦，MTF相机36可兼容虚像，有限距成像，无限距成像下群Lens，从而确认下群Lens的OC坐标，即下群Lens的光轴位置，OC分辨率可依据下群Lens的有效焦距而确定；然后通过Lens三轴机构4的X轴直线电机15和Y轴直线电机16对下群Lens的XY坐标进行调整。下群Lens调整完毕后，对上群Lens进行调整。

Reticle扫描仪29上升到机构后焦工作高度，上群Lens六轴机构5移动上群Lens到下群Lens上方，Reticle扫描仪29对上群Lens进行扫描，MTF相机36对上群Lens进行拍摄，得到成像图，进行MTF计算，然后通过六轴并联组件20和上群Lens夹爪26的移动作用，校正上群Lens的倾斜角度与高度，对上群Lens的OC坐标进行粗调；再通过六轴并联组件20调整上群Lens的XY位置，对上群Lens进行精调；然后Reticle扫描仪29对上群Lens进行在粗扫描，MTF相机36再次拍摄上群Lens，再次精确校正上群Lens角度、高度与XY位置，在Reticle扫描仪29和MTF相机36的配合下，通过重复精调和视调，最多重复3个循环，即完成上群Lens与下群Lens的AA对准；利用寻焦扫描机构6的反向投影，通过MTF相机36去抓取成像图进行MTF计算，保证上群Lens和下群Lens的光轴的同心度及垂直度，从而保证上群Lens和下群Lens的组装精密度，实现拍照画面中心最清晰，画面四角具有均匀的清晰度，摄像头Lens产品一致性得到有效提升。

待上群Lens和下群Lens进行AA对准后，Lens三轴机构4将上群Lens和下群Lens移动到画胶固化机构7上的点胶器30下的画胶区域，视觉定位器31对上群Lens和下群Lens进行定位，定位后，点胶器30对上群Lens和下群Lens进行画胶，测高器34对画胶高度进行测量；画胶完成后，上群Lens和下群lens返回点胶器30的位置，并视觉定位器31进行检查，补偿胶缩；最后输送到UV固化组件32上，通过UV灯33照射进行UV固化，得到成品。成品通过Lens三轴机构4输送到Reticle扫描仪29和MTF相机36之间进行检查，判断成品的参数是否符合标准，若符合标准，则显示PASS信号。如此完成上群Lens和下群Lens的AA和组装。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种摄像头Lens AA组装机，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)上沿着摄像头Lens组装方向依次安装有机械手(2)、位于所述机械手(2)的下方的输送料盘机构(3)、Lens三轴机构(4)、上群Lens六轴机构(5)、寻焦扫描机构(6)和画胶固化机构(7)，所述上群Lens六轴机构(5)的上方安装有MTF相机机构(8)，所述上群Lens六轴机构(5)的下方安装所述寻焦扫描机构(6)；所述输送料盘机构(3)包括料盘输送台(9)、上群Lens料盘(10)和下群Lens料盘(11)，所述上群Lens料盘(10)和所述下群Lens料盘(11)安装在所述料盘输送台(9)上。

2.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述机械手(2)上安装有顶部视觉器(13)和多个真空吸料头(14)。

3.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述输送料盘机构(3)还包括NG料盘(12)，所述NG料盘(12)安装在所述料盘输送台(9)上。

4.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述Lens三轴机构(4)包括X轴直线电机(15)、Y轴直线电机(16)和Z轴直线电机(17)，所述Z轴直线电机(17)上安装有承载台(18)，所述承载台(18)上安装有上群Lens冶具、下群Lens冶具和NG冶具。

5.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述上群Lens六轴机构(5)包括六轴机构底座(19)、安装在所述六轴机构底座(19)上的六轴并联组件(20)和安装在所述六轴并联组件(20)上的上群Lens夹爪组件(21)。

6.根据权利要求5所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述六轴并联组件(20)包括固定板(22)、活动板(23)和六个伸缩缸(24)，六个所述伸缩缸(24)一端均与所述固定板(22)铰接，另一端均与所述活动板(23)铰接。

7.根据权利要求5所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述上群Lens夹爪组件(21)包括手指气缸(25)，所述手指气缸(25)的输出端连接有上群Lens夹爪(26)。

8.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述寻焦扫描机构(6)包括XY轴调节滑台(27)和安装在所述XY轴调节滑台(27)上的Reticle扫描仪(29)。

9.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述画胶固化机构(7)包括点胶器(30)、位于所述点胶器(30)一侧的视觉定位器(31)、位于所述点胶器一侧的UV固化组件(32)，所述UV固化组件(32)上安装有UV灯(33)，所述UV固化组件(32)与所述点胶器(30)之间安装有测高器(34)。

10.根据权利要求1所述的摄像头Lens AA组装机，其特征在于：所述MTF相机机构(8)包括安装在所述机架(1)上的安装支架(35)和安装在所述安装支架(35)上的MTF相机(36)。