TWI528065B

TWI528065B - Lens unit assembling device and method thereof

Info

Publication number: TWI528065B
Application number: TW103121197A
Authority: TW
Inventors: Toyokazu Tanaka
Original assignee: Hama Corp
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2016-04-01
Also published as: CN104375252A; TW201506484A; JP6045537B2; JP2015057304A; CN104375252B; KR20150020042A

Description

透鏡單元組裝裝置及其方法

發明領域

本發明有關於一種透鏡單元組裝裝置及其方法。更詳而言之，其有關於一種在附有照相機之行動電話等之照相機使用之透鏡單元中組入此鏡筒內之透鏡之組裝精確度穩定且縮短透鏡單元之組裝時間的透鏡單元組裝裝置及其方法。

發明背景

由用於行動電話等之非球面透鏡等構成之透鏡單元被要求其組裝作業自動化，刪減人事費，並且縮短組裝時間，在預定時間生產預定製造個數(例如參照專利文獻1)。為了可以良好精確度裝配於鏡筒內徑插入並組入鏡筒之透鏡，插入並組入鏡筒之透鏡是透鏡外徑相對於鏡同內徑稍大，而形成微弱緊配合。

因而，為以良好精確度將透鏡裝配於鏡筒之內徑，需對抗緊配合之阻力，將透鏡推入並壓入鏡筒之內徑。習知之透鏡單元組裝裝置以例如黑色合成樹脂製(例如PEEK(聚醚醚酮))之真空吸附噴嘴握持透鏡，將此透鏡插入鏡筒，並且，以此真空吸附噴嘴將透鏡推入鏡筒，使透鏡密合鏡筒之透鏡裝設孔之底面，而將透鏡以正確姿勢組入鏡筒內。一般令真空吸附噴嘴為合成樹脂製之理由是為了不使透鏡受到損傷。

又，令真空吸附噴嘴為黑色之理由是為了補正透鏡之旋轉方向之組入相位，而使用透鏡之圖像檢測裝置，此圖像檢測裝置可正確地檢測透鏡之圖像。當使用合成樹脂製真空吸附噴嘴時，由於真空吸附噴嘴因將透鏡推入鏡筒之內徑時之反作用力受到擠壓而變形，故透鏡傾斜，而產生無法將透鏡以正確姿勢組入鏡筒之內徑之弊端。為防止真空吸附噴嘴受到擠壓而變形，使透鏡之組入速度減緩或使將透鏡推入鏡筒之內徑之力減弱來因應，但由於產生組裝時間增長之弊端，故不易設定最適當之組裝條件。

為防止真空吸附噴嘴受到擠壓而變形，考慮採用金屬製真空吸附噴嘴。然而，要採用金屬製真空吸附噴嘴，因上述理由，而需進行電鍍黑色處理，故於使用途有電鍍剝落，金屬製真空吸附噴嘴之耐久性產生問題。記載於專利文獻2之透鏡單元組裝裝置藉對鏡筒施加衝擊，而將透鏡順暢地推入鏡筒。又，記載於專利文獻3之透鏡單元組裝裝置藉將空氣吹至透鏡之上面，而於將真空吸附噴嘴移動至上方而離開透鏡時，防止帶著透鏡一起上升。

先行技術文獻專利文獻

專利文獻1 日本專利公開公報2006-198712號專利文獻2 日本專利公開公報2012-81560號

專利文獻3 日本專利公開公報2012-206218號

發明概要

然而，習知所提出之該等透鏡組裝方法未必為正確地將鏡筒之內俓與透鏡之間的姿勢保持正確之方法，非進行正確之組裝之決定性方法。

本發明是在如上述之技術背景下發明，以達成下述目的。

本發明之目的在於提供組入鏡筒之透鏡之組裝精確度穩定且不良率低之透鏡單元組裝裝置及其方法。

本發明之另一目的在於提供可縮短組入鏡筒之透鏡之組裝時間之透鏡單元組裝裝置及其方法。

前述課題可以以下手段解決。

即，本發明1之透鏡單元組裝裝置是將透鏡及遮光板以預先訂定之製程順序組入鏡筒內以形成透鏡單元，其由搬送裝置、鏡筒供給裝置、透鏡插入裝置、透鏡推入裝置、遮光板插入裝置及控制機構構成，該搬送裝置用以將前述鏡筒從預定製程之組裝位置搬送至下個製程之組裝位置；該鏡筒供給裝置用以將前述鏡筒載置於前述搬送裝置上；該透鏡插入裝置用以將透鏡插入搭載於前述搬送裝置上之前述鏡筒內；該透鏡推入裝置用以按壓插入至前述鏡筒內之前述透鏡而將前述透鏡推入前述鏡筒內之預定位置；該遮光板插入裝置用以將前述遮光板插入載置於前述搬送裝置上之前述鏡筒內；該控制機構將前述鏡筒之前述載置作業、前述透鏡插入作業、前述透鏡推入作業及前述遮光板插入作業控制為同時進行。

本發明2之透鏡單元組裝裝置是在本發明1中，前述各製程之組裝位置等間隔地配置於前述搬送裝置上，且前述搬送裝置以形成直線狀之引導軌道、用以將前述鏡筒沿著前述引導軌道從預定製程之組裝位置搬送至下個製程之組裝位置之組裝托板、及在各製程之組裝位置將前述組裝托板定位於預定組裝位置之定位裝置構成。

本發明3之透鏡單元組裝裝置是在本發明1或2中，前述透鏡插入裝置以較將前述透鏡推入裝置推入前述透鏡之按壓力小的按壓力將前述透鏡插入前述鏡筒。

本發明4之透鏡單元組裝裝置是在本發明1至3中，其由透鏡吸附頭、透鏡按壓頭、遮光板吸附頭構成，該透鏡吸附頭形成於前述透鏡插入裝置之下端，以將前述透鏡真空吸附而插入鏡筒內，該透鏡按壓頭形成於前述透鏡推入裝置之下端，以推入前述透鏡，該遮光板吸附頭形成於前述遮光板插入裝置之下端，以將前述遮光板真空吸附而插入鏡筒內。

本發明5之透鏡單元組裝裝置是在本發明4中，前述透鏡吸附頭與前述遮光板吸附頭以合成樹脂形成，前述透鏡按壓頭以金屬形成。

本發明6之透鏡單元組裝方法以搬送裝置將組裝托板上之鏡筒從預定製程搬送至下個製程，以將透鏡及遮光板依製程順序組入鏡筒內而形成透鏡單元，其包含有鏡筒供給步驟、透鏡插入步驟、透鏡推入步驟、遮光板插入步驟及控制步驟，該鏡筒供給步驟將前述鏡筒載置於前述組裝托板上；該透鏡插入步驟將透鏡插入載置於前述組裝托板上之鏡筒內；該透鏡推入步驟按壓插入至前述鏡筒內之前述透鏡而將透鏡推入鏡筒內之預定位置；該遮光板插入步驟將遮光板插入載置於前述搬送裝置上之鏡筒內；該控制步驟將前述鏡筒載置步驟、前述透鏡插入步驟、前述透鏡推入步驟及前述遮光板插入步驟控制為同時進行。

本發明7之透鏡單元組裝方法是在本發明6中，前述透鏡插入步驟之前述透鏡在前述鏡筒內的插入位置為非前述鏡筒內之最終組裝位置之假組裝位置，以前述透鏡推入步驟將前述透鏡推入前述最終組裝位置。

本發明8之透鏡單元組裝方法是在本發明6或7中，前述透鏡插入裝置之推入前述透鏡之按壓力是以較前述透鏡推入裝置之推入前述透鏡之按壓力小的按壓力插入前述透鏡的按壓力。

本發明之透鏡單元組裝裝置是以透鏡插入裝置將透鏡插入鏡筒內後，以透鏡推入裝置按壓插入至此鏡筒內之透鏡，而將透鏡推入鏡筒內之最終組裝位置。由於將透鏡裝配分離為2個製程，故可確實且以高精確度組裝透鏡。結果，透鏡單元之不良率降低。又，由於將組裝分離為2個製程，故可以高速進行在製程中最需要時間之透鏡插入製程之作業時間，故可縮短透鏡單元之組裝時間。

1‧‧‧透鏡單元組裝裝置

3A，3B‧‧‧托板移送裝置

4‧‧‧零件托盤供給排出裝置

5‧‧‧零件插入裝置

7‧‧‧托板搬送裝置

8‧‧‧透鏡推入裝置

11‧‧‧基底

21‧‧‧下側引導軌道

22‧‧‧上側引導軌道

23‧‧‧組裝托板

24‧‧‧滑動器

31‧‧‧托板搬出裝置

32‧‧‧托板搬入裝置

33‧‧‧托板位移裝置

41‧‧‧零件托盤

51‧‧‧X軸移動裝置

52‧‧‧Y軸移動裝置

53‧‧‧Z軸移動裝置

54‧‧‧θ軸移動裝置

55-56‧‧‧支柱

61‧‧‧圖像檢測裝置

62‧‧‧托板定位裝置

71‧‧‧托板卡合裝置

72‧‧‧托板間距進給裝置

81‧‧‧基底板

82‧‧‧柱體

83‧‧‧零件推入軸

84‧‧‧氣缸

85‧‧‧透鏡按壓頭

231‧‧‧夾緊夾具

311，321‧‧‧叉體

331‧‧‧基底

332‧‧‧台

333‧‧‧伺服馬達

334‧‧‧滾珠螺桿

335‧‧‧移送引導軌道

511‧‧‧X軸基底

512‧‧‧X軸滑件

513‧‧‧X軸伺服馬達

514‧‧‧X軸滾珠螺桿

521‧‧‧Y軸基底

522‧‧‧Y軸滑件

523‧‧‧Y軸伺服馬達

524‧‧‧Y軸滾珠螺桿

531‧‧‧Z軸基底

532‧‧‧Z軸滑件

533‧‧‧Z軸伺服馬達

534‧‧‧Z軸滾珠螺桿

541‧‧‧零件插入軸

542‧‧‧θ軸伺服馬達

543‧‧‧鏡筒吸附頭

544‧‧‧透鏡吸附頭

545‧‧‧零件插入軸

546‧‧‧遮光板吸附頭

547‧‧‧制動環吸附頭

571-574‧‧‧樑

581‧‧‧引導軌道

582‧‧‧滑動器

583‧‧‧支撐板

721‧‧‧伺服馬達

B‧‧‧鏡筒

B1‧‧‧透鏡L1裝設孔

L1-L5‧‧‧透鏡

P1-P28‧‧‧組裝位置

S1-S4‧‧‧遮光板

SR‧‧‧制動環

X，Y，Z‧‧‧方向

θ‧‧‧軸

T1-T4‧‧‧托盤載置位置

1ST‧‧‧第1組裝站

2ST‧‧‧第2組裝站

3ST‧‧‧第3組裝站

4ST‧‧‧第4組裝站

5ST‧‧‧第5組裝站

6ST‧‧‧第6組裝站

7ST‧‧‧第7組裝站

8ST‧‧‧第8組裝站

9ST‧‧‧第9組裝站

10ST‧‧‧第10組裝站

11ST‧‧‧第11組裝站

12ST‧‧‧第12組裝站

圖1是顯示本發明實施形態之透鏡單元組裝裝置之全體平面圖。

圖2是顯示圖1之透鏡單元組裝裝置之右端部之組裝站的放大平面圖。

圖3是顯示鄰接圖2之左側之組裝站的放大平面圖。

圖4是圖2之A-A截面圖。

圖5是圖2之B-B截面圖。

圖6是圖3之C-C截面圖。

圖7(a)~圖7(e)是顯示本發明實施形態之透鏡單元組裝裝置之透鏡單元組裝步驟的說明圖。

用以實施發明之形態

透鏡單元組裝裝置1之概略構造

以下，依據圖式，說明本發明之實施形態。圖1是顯示本發明實施形態之透鏡單元組裝裝置1之整體平面圖。如圖1所示，本發明實施形態之透鏡單元組裝裝置1以第1組裝站(1ST)至第12組裝站(12ST)12個組裝站構成。12個各組裝站搭載安裝於焊接構造之基底11(參照圖4至圖6)上。第1組裝站(1ST)至第6組裝站(6ST)之6個組裝站從圖1所示之下方側之右端至左端等間隔形成。又，第7組裝站(7ST)至第12組裝站(12ST)之6個組裝站如圖1所示，從上方側之左端至右端等間隔形成。第1組裝站(1ST)至第12組裝站(12ST)之12個組裝站的基本構造相同，細部略為不同。

如圖1所示，在圖1之下方側與上方側(圖示上)兩側，直線狀下側引導軌道21與上側引導軌道22從圖1之右端架至左端方向(圖示上)方向而形成。此引導軌道主要由軌道及滑動器2個零件構成，為使用「滾動」來導引機械之直線運動部的一般機械要件零件。於下側引導軌道21與上側引導軌道22配置有受到此引導之塊體固定於下面之矩形板狀組裝托板23。此組裝托板23在上述下側引導軌道21與上側引導軌道22分別於等間隔位置配置有14個。14個組裝托板23在下側引導軌道21與上側引導軌道22受到引動，而同時移動1間距，將鏡筒依序從預定製程之組裝位置搬送至下個製程之組裝位置。

下方側之組裝托板23從下側引導軌道21之右端之組裝位置P1至左端之組裝位置P14各移動1間距，而分別定位於14處組裝位置(在本例中，左右兩端為用以搬送之待機站)。同樣地，上方側之組裝托板23從上側引導軌道22之左端之組裝位置P15至右端之組裝位置P28各移動1間距，而分別定位於14處組裝位置(在本例中，左右兩端為用以搬送之待機站)。此外，由於零件件數等因透鏡單元而異，故在本例之14處所有組裝位置不限於進行組裝作業，而在本實施形態中，此14處之組裝位置是指組裝托板23之停止位置。

於下側引導軌道21與上側引導軌道22橫亙此軸方向(圖1之左右方向)全長而形成有引導轉動體(軸承之滾珠、滾軸)之軌道面。於組裝托板23之下面安裝滑動器24(參照圖5、圖6)，此滑動器24受到下側引導軌道21與上側引導軌道22引導而移動。於滑動器24形成有供轉動體(滾珠或滾軸)循環之無限循環路徑。當滑動器24受到下側引導軌道21與上側引導軌道22引導而移動時，沿著下側引導軌道21與上側引導軌道22之轉動體軌道面，滑動器24內之轉動體轉動，滑動器24順暢地移動。對轉動體軌道面與轉動體之間賦與小預壓。因而，滑動器24對轉動體軌道面在無背隙下受到引導，而將組裝托板23在所有組裝站以高精確度定位於預定位置。因此，組裝零件時，不需將滑動器24鉗住固定於轉動體軌道面。

於透鏡單元組裝裝置1之左端形成有將組裝托板23從下側引導軌道21移送至上側引導軌道22之托板移送裝置3A。又，於透鏡單元組裝裝置1之右端形成有將組裝托板23從上側引導軌道22移送至下側引導軌道21之托板移送裝置3B。因而，在第1組裝站(1ST)至第6組裝站(6ST)之6個組裝站的組裝作業完畢之組裝托板23以托板移送裝置3A從下側引導軌道21移送至上側引導軌道22。

移送至上側引導軌道22之組裝托板23在第7組裝站(7ST)至第12組裝站(12ST)之6個組裝站進行組裝作業，在第12組裝站(12ST)，透鏡單元之組裝完成。在第12組裝站(12ST)透鏡單元之組裝完成之組裝托板23將完成之透鏡單元從組裝托板23卸除。業經卸除透鏡單元之組裝托板23以托板移送裝置3B從上側引導軌道22移送至下側引導軌道21側，再次開始在第1組裝站(1ST)之組裝作業。即，組裝托板23在下側引導軌道21與上側引導軌道22之間繞順時鐘方向(圖1上)循環移動以反覆使用。

托板搬出裝置31與托板搬入裝置32

由於托板移送裝置3A、3B具有同一構造，故就右端之托板移送裝置3B，說明詳細之構造，關於左端之托板移送裝置3A之詳細之說明則省略。圖2是顯示圖1之透鏡單元組裝裝置之右端部之組裝站的放大平面圖。如圖2所示，托板移送裝置3B概略言之，以配置於上側引導軌道22之上部之托板搬出裝置31、配置於下側引導軌道21之下部之托板搬入裝置32、於圖2之上下方向伸長形成之托板位移裝置33等構成。托板位移裝置33配置於上側引導軌道22與下側引導軌道21之間。

托板位移裝置33以於圖2之上下方向(圖示上)延伸之基底331、受到基底331引導而於圖2之上下方向移動之台332構成。台332以伺服馬達333、滾珠螺桿334、圖中未示之滾珠螺母驅動，而於圖2之上下方向移動。於台332與上側引導軌道22及下側引導軌道21平行地安裝有移送引導軌道335。移送引導軌道335之截面形狀為與上側引導軌道22及下側引導軌道21相同形狀，並形成稍長於組裝托板23之左右方向(圖示上)之長度。

當將台332定位於圖2之上端位置時，上側引導軌道22與移送引導軌道335排列於同一直線上，而可將組裝托板23從上側引導軌道22搬出至移送引導軌道335側。又，當將台332定位於圖2之下端位置時，下側引導軌道21與移送引導軌道335排列於同一直線上，而可將組裝托板23從移送引導軌道335搬入至下側引導軌道21側。於上側引導軌道22與移送引導軌道335排列於同一直線上時，左右方向之間隙及下側引導軌道21與移送引導軌道335之左右方向之間隙設定為小，設定為可容許組裝托板23下面之滑動器24通過之間隙尺寸。

於托板搬出裝置31、托板搬入裝置32分別安裝有以氣缸於圖2之左右方向及上下方向移動之雙叉上之叉體311、321。當將台332定位於圖2所示之上端位置時，叉體311往下方向移動，從左右夾緊位於組裝位置P28之組裝托板23，叉體311往右方向移動，將組裝托板23從上側引導軌道22搬出至移送引導軌道335側。以伺服馬達333旋轉驅動滾珠螺桿334，使台332往下方向移動。接著，當將台332定位於圖2所示之下端位置時，叉體321從左右夾緊組裝托板23。叉體321往左方向移動，將組裝托板23從移送引導軌道335搬入至下側引導軌道21側，將組裝托板23定位於組裝位置P1。

第1組裝站(1ST)

就第1組裝站(1ST)之構造及組裝動作作說明。第1組裝站(1ST)為用以供給鏡筒B之組裝站。圖2是顯示圖1之透鏡單元組裝裝置之右端部的組裝站的放大平面圖。圖4是圖2之A-A截面圖，圖5是圖2之B-B截面圖。第1組裝站(1ST)是將鏡筒B(參照圖7(a))供至組裝位置P2之組裝托板23之組裝站。如圖2、圖4、圖5所示，第1組裝站(1ST)概略言之，以零件托盤供給排出裝置4、零件插入裝置5、圖像檢測裝置61、托板定位裝置62及托板搬送裝置7等構成。

零件托盤供給排出裝置4將複數個用以收納複數個零件之零件托盤41載置於零件托盤供給排出裝置4之上面，在零件托盤41，許多鏡筒B(參照圖7)排列於等間隔位置而收納(圖中未示)。以手動將收納有鏡筒B之零件托盤41分別載置於下方側4處之托盤載置位置T1、T2、T3、T4。從下方側4處之托盤載置位置T1、T2、T3、T4將收納有鏡筒B之零件托盤41供至上方側2處之托盤載置位置T5、T6，並將空零件托盤41排出至下側2處之托盤載置位置T7、T8。

零件插入裝置5為X軸、Y軸、Z軸之3軸直角座標型機器人，還具有繞Z軸之旋轉軸θ軸。即，零件插入裝置5以X軸移動裝置51(參照圖5)、Y軸移動裝置52(參照圖3)、Z軸移動裝置53(參照圖4)、θ軸旋轉裝置54(參照圖4及圖5)構成。Y軸移動裝置52配置於上側引導軌道22與下側引導軌道21之間。將Y軸移動裝置52配置於此位置之理由是為了開放上下位置(參照圖3)，防止該等裝置儘可能不相互干擾。Y軸移動裝置52以於圖2之左右方向延伸之Y軸基底521、受到Y軸基底521引導而於圖2之左右方向(Y軸方向)移動之Y軸滑件522構成。

Y軸滑件522以Y軸伺服馬達523、Y軸滾珠螺桿524及圖中未示之滾珠螺母於Y軸方向驅動。X軸移動裝置 51(參照圖5)以固定於Y軸滑件522且於圖2之上下方向延伸之X軸基底511、受到X軸基底511引導而於圖2之上下方向(X軸方向)移動之X軸滑件512構成。X軸滑件512以X軸伺服馬達513、X軸滾珠螺桿514及圖中未示之滾珠螺母於X軸方向驅動(圖5之左右方向)。Z軸移動裝置53搭載於X軸滑件512上。Z軸移動裝置53以於圖4之上下方向(Z軸方向)延伸之Z軸基底531、受到此Z軸基底531引導而於圖4之上下方向(Z軸方向)移動之Z軸滑件532構成。

Z軸滑件532如圖5所示，以Z軸伺服馬達533、Z軸滾珠螺桿534及圖中未示之滾珠螺母於Z軸方向(上下方向)驅動。如圖4所示，θ軸旋轉裝置可旋轉地支承於Z軸滑件532，並具有於圖4之上下方向(Z軸方向)延伸之零件插入軸541。零件插入軸541以θ軸伺服馬達542，以所期之角度旋轉驅動。於零件插入軸541之下端安裝有真空吸附構成透鏡單元之鏡筒B以從零件托盤41搬送至組裝托板23之鏡筒吸附頭543。鏡筒吸附頭543在本例中以黑色之合成樹脂(PEEK)成形，亦可為較軟之金屬製。

將鏡筒B固定於托板23上之夾具之方法以使用彈簧力一直按壓之2片固定板夾住來進行(圖中未示)。將鏡筒B插入固定於夾具時，驅動氣缸，解除彈簧之按壓。當解除氣缸之驅動時，夾具固定鏡筒B。X軸基底511由於從Y軸滑件522之X軸方向之外伸量大，故採用用以抑制X軸基底511之撓曲或振動之支撐構造。即，於下側引導軌道21與上側引導軌道22之外側，各2個垂直支柱55、55、56、56之下端固定於基底11上。支柱55、55、56、56之上端以水平之樑571、572、573、574相互連結。於平行於下側引導軌道21及上側引導軌道22之樑571、572之上面搭載並分別安裝有引導軌道581、581。

滑動器582、582受到引導軌道581、581引導而於Y軸方向移動。於滑動器582、582安裝有垂直之支撐板583、583之上端。此支撐板583、583之下端連結於X軸基底511、511。支撐板583、583是將X軸基底511、511之外伸部以支柱55、55、56、56、樑571、572、573、574等支承而引導。因而，可抑制X軸基底511之撓曲或振動，而可進行零件插入裝置5之高精確度之定位及高速動作。

以鏡筒吸附頭543從零件托盤41取出之鏡筒B以CCD照相機等圖像檢測裝置61拍攝其下面，檢測圖像，以檢測鏡筒B之旋轉方向之相位。之後，以θ軸伺服馬達542旋轉驅動零件插入軸541，將鏡筒B定位於預定旋轉角度方向之相位後，搬入至組裝托板23。於組裝托板23載置有圖中未示之夾緊夾具，以彈簧力將鏡筒B固定於夾緊夾具231。圖7(a)為顯示將鏡筒B固定於組裝托板23之夾緊夾具231之狀態的例。

如圖5所示，托板搬送裝置7以托板卡合裝置71及托板間距進給裝置72構成。托板卡合裝置71可藉氣缸於圖5之上下方向移動，往上方向移動而卡合於組裝托板23。托板定位裝置62、62可藉氣缸於圖5之上下方向移動，往下方向移動而從組裝托板23、23脫離。托板卡合裝置71之上端部具有旋轉自如地配置之圓筒軸承，此軸承可插入組裝托板23之半圓筒(幾乎與軸承同徑)狀之缺口或者脫離而解除卡合。此托板卡合裝置71可同時進行用以搬送托板23、23之解除卡合與組裝時之定位兩者。

托板間距進給裝置72以伺服馬達721、圖中未示之滾珠螺桿、圖中未示之滾珠螺母，於垂直於圖5之紙面之之方向的內側將托板卡合裝置71、71移動1間距。結果，將組裝位置P1之組裝托板23移動至組裝位置P2，將組裝位置P2之組裝托板23移動至組裝位置P3。同時，將組裝位置P3之組裝托板23移動至第2組裝站(2ST)之組裝位置P4。托板定位裝置62、62藉氣缸，往圖5之上方向移動，卡合於組裝托板23、23，，而將組裝托板23、23定位於組裝位置P2、P3。因而，在第1組裝站(1ST)之組裝位置P2，以零件插入裝置5搬入有鏡筒B之組裝托板23移動至下個製程之組裝位置P3。在第1組裝站(1ST)之組裝位置P3，由於不需鏡筒B之推入作業，故不進行推入作業。

第2組裝站(2ST)

接著，就第2組裝站(2ST)之構造與組裝動作作說明。圖3是顯示鄰接圖2之左側之第2組裝站(2ST)與第3組裝站(3ST)之放大平面圖。第2組裝站(2ST)是將透鏡L1(參照圖7(b))插入組裝位置P4之組裝托板23之鏡筒B並且在下個組裝位置P5推入組裝托板23之透鏡L1(參照圖7(c))的組裝站。如圖3、圖4、圖5及圖6所示，第2組裝站(2ST)以零件托盤供給排出裝置4、零件插入裝置5、圖像檢測裝置61、托板定位裝置62、托板搬送裝置7、透鏡推入裝置8等構成。第2組裝站(2ST)與第1組裝站(1ST)之構造上之很大之不同點是於第2組裝站(2ST)附加有透鏡推入裝置8。因而，在以下之說明中，關於與第1組裝站(1ST)相同之部份，省略詳細之說明。

多個透鏡L1等間隔地收納於零件托盤供給排出裝置4之零件托盤41。零件插入裝置5如前述為X軸、Y軸、Z軸之3軸直角座標型機器人，並具有繞Z軸之旋轉軸θ軸。θ軸旋轉裝置之零件插入軸541(參照圖4)以θ軸伺服馬達542旋轉驅動。於零件插入軸541之下端安裝有真空吸附透鏡L1以從零件托盤41將透鏡L1搬送至組裝托板23之透鏡吸附頭544。為了以高精確度檢測透鏡L1之圖像，透鏡吸附頭544在本例中以黑色之合成樹脂(PEEK)成形。

以透鏡吸附頭544從零件托盤41所取出之透鏡L1以CCD照相機等圖像檢測裝置61檢測透鏡L1之圖像，以檢測透鏡L1之旋轉方向之相位。之後，以θ軸伺服馬達542旋轉驅動零件插入軸541，將透鏡L1定位於預定之旋轉角度之相位後，將透鏡L1搬入至組裝位置P4之組裝托板23，控制Z軸伺服馬達533之轉矩，以小按壓力將透鏡L1插入鏡筒B內。此按壓力是控制Z軸伺服馬達533之旋轉轉矩來調整。圖7(b)顯示將透鏡L1以小按壓力插入至鏡筒B之狀態。透鏡L1形成為輕微地放置於鏡筒B之透鏡L1裝設孔B1之入口的狀態。

由於將透鏡L1以小按壓力插入至鏡筒B，故合成樹脂製透鏡吸附頭544不致受到擠壓而變形，而可避免透鏡L1之中心線與鏡筒B之中心線不一致而透鏡L1之中心線傾斜之狀態等組裝精確度降低之弊端。使前述托板搬送裝置7作動，而使組裝位置P3之組裝托板23移動至組裝位置P4，同時，使組裝位置P4之組裝托板23移動至組裝位置P5。同時，將組裝位置P5之組裝托板23移動至第3組裝站(3ST)之組裝位置P6。

因而，在第2組裝站(2ST)之組裝位置P4，以零件插入裝置5將透鏡L1插入至鏡筒B之組裝托板23移動至第2組裝站(2ST)之組裝位置P5。於組裝位置P5配置有透鏡推入裝置8。如圖4、圖6所示，透鏡推入裝置8搭載於基底11之上面。透鏡推入裝置8以水平安裝之矩形平板狀基底板81、安裝於此基底板81之上面之垂直的柱體82、以可於垂直方向移動之方式軸支於此柱體82之垂直面的零件推入軸83、將零件推入軸83於垂直方向移動之氣缸84等構成。

於零件推入軸83之下端安裝有推入透鏡L1之透鏡按壓頭85(參照圖7(c))。透鏡按壓頭85以硬金屬成形，經研磨加工而磨光表面。透鏡按壓頭85以節氣閥等控制氣缸84之空氣之壓力，以較透鏡吸附頭544大之按壓按壓組裝位置P5之組裝托板23之透鏡L1。然後，透鏡按壓頭85使透鏡L1密合鏡筒B之透鏡L1裝設孔B1之底面。圖7(c)顯示以透鏡按壓頭85使透鏡L1密合鏡筒B之透鏡L1裝設孔B1之底面的狀態。以大按壓力將透鏡L1按壓至鏡筒B之透鏡按壓頭85由於不需吸附透鏡L1來檢測透鏡L1之圖像，故可使用表面經磨光之硬金屬。因而，由於即使以快速之按壓速度且較大之按壓力按壓，透鏡按壓頭85亦不致受到擠壓而變形，故透鏡L1之組裝精確度可穩定。又，由於可使按壓透鏡L1之速度快，故可縮短透鏡單元之組裝時間。

第3組裝站(2ST)

就第3組裝站(3ST)之構造及組裝動作作說明。第3組裝站(3ST)是將遮光板S1(參照圖7(d))插入組裝位置P6之組裝托板23之鏡筒B的組裝站。如圖1、圖3、圖6所示，第3組裝站(3ST)為與第1組裝站(1ST)完全相同之構造，以零件托盤供給排出裝置4、零件插入裝置5、圖像檢測裝置61、托板定位裝置62、托板搬送裝置7構成。因而，在以下之說明中，關於與第1組裝站(1ST)相同之部份，省略詳細之說明。

多個遮光板S1等間隔地收納於零件托盤供給排出裝置4之零件托盤41。零件插入裝置5為X軸、Y軸、Z軸之3軸直角座標型機器人。由於遮光板S1之形狀為於旋轉方向對稱之形狀，故零件插入裝置5無繞Z軸之旋轉軸θ軸。於零件插入軸545(參照圖6)之下端安裝有將遮光板S1真空吸附而將之從零件托盤41搬送至組裝托板23之遮光板吸附頭546。遮光板吸附頭546在本例中為不鏽鋼製，亦可以黑色之合成樹脂(PEEK)成形。

以遮光板吸附頭546從零件托盤41所取出之遮光板S1搬入至組裝位置P6之組裝托板23，控制Z軸伺服馬達533之轉矩，以小按壓力將遮光板S1插入至鏡筒B內。圖7(d)顯示將遮光板S1以小按壓力插入至鏡筒B之狀態。遮光板S1 是使遮光板S1外徑相對於鏡筒B之內徑稍小，而形成鬆配合。因而，由於在本例之第3組裝站(3ST)之組裝位置P7不需遮光板S1之推入作業，故不進行推入作業。

第4至第12組裝站(2至12ST)

第4組裝站(4ST)至第12組裝站(12ST)之構造及組裝動作由於與上述第2組裝站(2ST)至第3組裝站(3ST)為實質上相同之構造、功能，故僅就其組裝動作之要點，簡單地說明。即，第4組裝站(4ST)是將透鏡L2插入組裝位置P8之組裝托板23之鏡筒B並且在下個組裝位置P9推入組裝托板23之透鏡L2之組裝站。第5組裝站(5ST)是將遮光板S2插入至組裝位置P10之組裝托板23之鏡筒B並且不對下個組裝位置P11之組裝托板23進行組裝作業的組裝站。

第6組裝站(6ST)是將透鏡L3插入至組裝位置P12之組裝托板23之鏡筒B並且在下個組裝位置P13推入組裝托板23之透鏡L3的組裝站。在第6組裝站(6ST)之組裝作業完畢之組裝托板23以托板搬送裝置7搬送至左端之組裝位置P14後，以托板移送裝置3A從下側引導軌道21移送至上側引導軌道22。第7組裝站(7ST)以托板搬送裝置7將組裝托板23從左端之組裝位置P15經由組裝位置P16，搬送至組裝位置P17。之後，第7組裝站(7ST)是將遮光板S3插入組裝位置P17之組裝托板23之鏡筒B並且不對下個組裝位置P18之組裝托板23進行組裝作業的組裝站。

第8組裝站(8ST)是將透鏡L4插入至組裝位置P19之組裝托板23之鏡筒B並且推入下個組裝位置P20之組裝托板23之透鏡L4的組裝站。第9組裝站(9ST)是將遮光板S4插入組裝位置P21之組裝托板23之鏡筒B並且不對下個組裝位置P22之組裝托板23進行組裝作業的組裝站。

第10組裝站(10ST)是將透鏡L5插入至組裝位置P23之組裝托板23之鏡筒B並且推入下個組裝位置P24之組裝托板23之透鏡L5的組裝站。第11組裝站(11ST)是將以制動環吸附頭547(參照圖7(e))所吸附之制動環SR插入至組裝位置P25之組裝托板23之鏡筒B。制動環SR是防止裝設於鏡筒B之透鏡及遮光板從鏡筒B脫落之零件。又，在下個組裝位置P26之組裝托板23檢測已完成之透鏡單元之高度。圖7(e)顯示於鏡筒B裝配有所有零件之完成品的透鏡單元之例。顯示圖7(d)與圖7(e)之間之組裝步驟的說明圖省略。第12組裝站(12ST)是從組裝位置P27之組裝托板23卸除合格品之透鏡單元將之搬出至零件托盤供給排出裝置4之合格品用零件托盤41並且卸除不合格品之透鏡單元將之搬出至不合格品用零件托盤41的組裝站。

從組裝托板23卸除在第12組裝站(12ST)完成之透鏡單元後，以前述托板搬送裝置7將組裝位置P27之組裝托板23移動至組裝位置P28後，以托板移送裝置3B從上側引導軌道22移送至下側引導軌道21側，再次開始在第1組裝站(1ST)之組裝作業，返回組裝作業最初之步驟。

根據上述透鏡單元組裝裝置，由於吸附透鏡搬送後，使用以小按壓力插入之合成樹脂製透鏡吸附頭與以較此小按壓力大之按壓力按壓透鏡之金屬製透鏡按壓頭2種頭，分割各頭之組裝製程來同時進行，故可縮短透鏡單元之一組裝製程之組裝時間。又，由於合成樹脂透鏡吸附頭以小按壓力插入透鏡，金屬製透鏡按壓頭以大按壓力按壓透鏡，故各頭不致受到擠壓而變形，故透鏡之組裝精確度穩定，各頭之耐久性也提高。

其他實施形態

如圖7(b)所示，前述透鏡吸附頭544是插入至透鏡L1呈輕微地放置於鏡筒B之透鏡L1裝設孔B1的入口之狀態之位置。即，透鏡L1是假組裝之狀態，並未插入至鏡筒B之最終組裝位置、即透鏡L1裝設孔B1之預定位置。然而，藉透鏡吸附頭544，在此透鏡插入製程中，亦可為將此透鏡L1插入至透鏡L1裝設孔B1之預定最終組裝位置之方法。下個製程之透鏡按壓頭85在此透鏡L1之插入製程，於透鏡L1未裝配於預定最終組裝位置時，使透鏡L1密合鏡筒B內之透鏡L1裝設孔B1之底面。換言之，透鏡按壓頭85之按壓動作為透鏡L1是否裝設於最終組裝位置之確認或更正製程。

再者，前述合成樹脂製透鏡吸附頭544以小按壓力插入透鏡，接著，金屬製透鏡按壓頭85以大按壓力按壓透鏡L1。然而，由於該等頭之材質因組裝零件之材質、形狀等而異，故非以此按壓條件限定。因而，按壓力也未必指最初用以插入透鏡之按壓力小，將透鏡L1推入下個鏡筒B內之預定位置之透鏡推入裝置8的按壓力大。又，前述透鏡推入裝置8使用氣缸84，亦可使用步進馬達、AC伺服馬達、DC伺服馬達等伺服馬達取代此氣缸。

前述透鏡單元組裝裝置1以下側引導軌道21及上側引導軌道22上之組裝托板23，將透鏡L1裝配於鏡筒B。即，在搬送線上將透鏡L1裝配於鏡筒B。然而，此裝配亦可不在搬送線上而是將鏡筒B移動至另外配置之組裝站來裝配透鏡L1等。因而，本發明所言及之搬送裝置為不僅包含搬送線也包含另外配置之組裝站的概念。