镜头组装设备的定位组装方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010331159.7 (22)申请日 2020.04.24 (71)申请人 杭州卓盈智能装备有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区仓前街 道永乐村后木桥118号1幢1层101室 (72)发明人 汪成林 (51)Int.Cl. B23P 19/00(2006.01) B23P 21/00(2006.01) (54)发明名称 一种镜头组装设备的定位组装方法 (57)摘要 本发明提供了一种镜头组装设备的定位组 装方法， 镜头组装设备包括： 彼此并行装设在具 有标准平面。

2、的框架结构上的镜片运输结构、 镜座 运输结构以及横梁式组装结构， 其中镜座运输结 构为镜片和镜座间的组装提供一组装平台； 和分 别电连接镜片运输结构、 镜座运输结构和横梁式 组装结构的控制模块， 所述方法包括： 通过该控 制模块控制该镜片运输结构将镜片料盘运输至 预设位置以便于横梁式组装结构吸料， 同时控制 镜座运输结构将镜座料盘从镜座料仓中取出及 运输镜座， 通过该控制模块控制横梁式组装结构 从镜片运输结构上传送的镜片料盘中吸取镜片 并组装至镜座运输结构接收和固定的镜座中， 然 后再通过镜座运输结构传输回到原先的镜座料 仓中。 权利要求书1页 说明书9页 附图13页 CN 111618547。

3、 A 2020.09.04 CN 111618547 A 1.一种镜头组装设备的定位组装方法， 其特征在于所述镜头组装设备包括： 彼此并行装设在具有标准平面的框架结构上的镜片运输结构、 镜座运输结构以及横梁 式组装结构， 其中镜座运输结构为镜片和镜座间的组装提供一组装平台； 和 分别电连接镜片运输结构、 镜座运输结构和横梁式组装结构的控制模块， 所述方法包 括： 通过该控制模块控制该镜片运输结构将镜片料盘运输至预设位置以便于横梁式组装 结构吸料， 同时控制镜座运输结构将镜座料盘从镜座料仓中取出及运输镜座， 通过该控制模块控制横梁式组装结构从镜片运输结构上传送的镜片料盘中吸取镜片 并组装至镜座运。

4、输结构接收和固定的镜座中， 然后再通过镜座运输结构传输回到原先的镜 座料仓中。 2.根据权利要求1所述的定位组装方法， 其特征在于所述方法还包括： 控制升降气缸上升以把就组装平台两侧对置的出料拉杆以及出料拉杆调节块抬高， 此 时夹紧气缸处于抬升状态， 驱动出料拉杆沿着导轨导向伸出于组装平台， 接收镜座料仓中脱离出的镜座料盘并且 置于出料拉杆上， 控制丝杆电机动作以将所述出料拉杆拉伸至组装平台正上方， 然后控制 该升降气缸下降复位， 使出料拉杆连同镜座料盘下降并且使该镜座料盘置于组装平台上表 面， 控制出料拉杆与待组装的料盘分离， 此时通过光纤传感器感测接收到在该组装平台上 存料的电信号， 判断。

5、以控制夹紧气缸伸缩并在与定位挡片的同时作用下使得该镜座料盘在 Y向上每次的定位均相同， 在X向上的定位是由导向槽确定； 控制该组装平台两侧对置的夹紧气缸同时下降复位以将该镜座料盘紧紧压固在组装 平台表面上； 控制双动子电机搬运镜片在X向上的运动， 并通过吸料结构上装设的直线模组控制吸 嘴结构在Z向上的运动以吸取和运送该镜片用于对镜座料盘的组装； 当组装完成后， 控制夹紧气缸抬升， 并且控制升降气缸抬升所述丝杆电机以将该镜座 料盘传送出当前的组装平台， 在结合镜座料仓升降机构的同步机械驱动作用下将镜座料盘 置于镜座料仓内。 3.根据权利要求2所述的定位组装方法， 其特征在于所述方法还包括： 控制。

6、直上式拍摄结构分别对镜片运输结构、 镜座运输结构上输送的镜片、 镜座的不良 品识别和坐标定位识别， 以驱动对镜片运输结构和镜座运输结构做坐标微调； 以及 控制直下式拍摄结构识别所述横梁式组装结构从镜片运输结构中吸取镜片的坐标定 位并且结合镜座运输结构做相应坐标位置补偿以进行对组装的精准定位。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111618547 A 2 一种镜头组装设备的定位组装方法 技术领域 0001 本发明主要是提供一种用于电子设备镜头的自动化镜头定位组装方法， 尤其来 说， 主要是用于电子设备(例如智能电子设备、 个人电脑等)镜片和镜座的组装和光学精确 定方法。 背景技术 0002 随着。

7、市场对电子设备镜头的性能需求逐渐提升以及电子设备更新的周期不断缩 短， 尤其是期望于在更紧凑的电子设备中安装更佳光学性能的镜头， 电子设备用的镜头中 镜片的数量及光学性能要求也逐步升高， 进而使得对此类镜片的组装要求也提高。 0003 目前， 人工组装的精度已经无法满足具有高像素高清晰度的现有镜头的要求。 同 时当今电子设备摄像头数量也日益增加， 从以前单台设备装一个摄像头已经发展到单台组 合摄像头(例如6个甚至6个以上摄像头)的配置方式。 而且， 单个电子设备的镜头里的镜片 数量也发展到多片甚至更多数量的叠加安装。 0004 基于以上实际生产问题， 需要设计一种能够实现电子设备镜头的镜片组装。

8、高效 率、 高精度生产， 能够满足当今镜头生产的需求的自动化一体式组装设备。 发明内容 0005 本发明的技术方案主要是提供一种全自动镜头组装的方法， 能够使镜头组件的上 料、 组装、 回料过程全部由设备按照编程自行完成。 本发明提供的组装设备能够兼容行业内 绝大部分规格的镜片， 只需更换各个组装模块即可兼容对不同类型规格的电子设备镜头的 组装需求。 0006 本发明提供的技术方案是： 一种镜头组装设备的定位组装方法， 所述镜头组装设 备包括： 彼此并行装设在具有标准平面的框架结构上的镜片运输结构、 镜座运输结构以及 横梁式组装结构， 其中镜座运输结构为镜片和镜座间的组装提供一组装平台； 和分。

9、别电连 接镜片运输结构、 镜座运输结构和横梁式组装结构的控制模块， 所述方法包括： 通过该控制 模块控制该镜片运输结构将镜片料盘运输至预设位置以便于横梁式组装结构吸料， 同时控 制镜座运输结构将镜座料盘从镜座料仓中取出及运输镜座， 通过该控制模块控制横梁式组 装结构从镜片运输结构上传送的镜片料盘中吸取镜片并组装至镜座运输结构接收和固定 的镜座中， 然后再通过镜座运输结构传输回到原先的镜座料仓中。 0007 作为一种改进， 所述方法还包括： 控制升降气缸上升以把就组装平台两侧对置的 出料拉杆以及出料拉杆调节块抬高， 此时夹紧气缸处于抬升状态， 驱动出料拉杆沿着导轨 导向伸出于组装平台， 接收镜座。

10、料仓中脱离出的镜座料盘并且置于出料拉杆上， 控制丝杆 电机动作以将所述出料拉杆拉伸至组装平台正上方， 然后控制该升降气缸下降复位， 使出 料拉杆连同镜座料盘下降并且使该镜座料盘置于组装平台上表面， 控制出料拉杆与待组装 的料盘分离， 此时通过光纤传感器感测接收到在该组装平台上存料的电信号， 判断以控制 夹紧气缸伸缩并在与定位挡片的同时作用下使得该镜座料盘在Y向上每次的定位均相同， 说明书 1/9 页 3 CN 111618547 A 3 在X向上的定位是由导向槽确定； 控制该组装平台两侧对置的夹紧气缸同时下降复位以将 该镜座料盘紧紧压固在组装平台表面上； 控制双动子电机搬运镜片在X向上的运动，。

11、 并通过 吸料结构上装设的直线模组控制吸嘴结构在Z向上的运动以吸取和运送该镜片用于对镜座 料盘的组装； 当组装完成后， 控制夹紧气缸抬升， 并且控制升降气缸抬升所述丝杆电机以将 该镜座料盘传送出当前的组装平台， 在结合镜座料仓升降机构的同步机械驱动作用下将镜 座料盘置于镜座料仓内。 0008 在此基础上的一种变型中， 所述方法还包括： 控制直上式拍摄结构分别对镜片运 输结构、 镜座运输结构上输送的镜片、 镜座的不良品识别和坐标定位识别， 以驱动对镜片运 输结构和镜座运输结构做坐标微调； 以及控制直下式拍摄结构识别所述横梁式组装结构从 镜片运输结构中吸取镜片的坐标定位并且结合镜座运输结构做相应坐。

12、标位置补偿以进行 对组装的精准定位。 0009 较佳地在以上方案中， 所述镜座运输结构包括镜座组装平台， 该镜座组装平台具 有一本体， 并且包括装设在该本体上的丝杆电机、 升降气缸、 出料拉杆、 出料拉杆调节块、 光 纤传感器、 夹紧气缸、 定位气缸、 定位挡片、 组装平台、 导轨和导向槽， 其中出料拉杆和升降 气缸紧密连接在丝杆电机上， 升降气缸用于把就该组装平台两侧对置设置的出料拉杆以及 出料拉杆调节块抬高或降低， 出料拉杆在导轨导向作用下可相对该组装平台伸缩以接收和 承载镜座料盘， 光纤传感器安装在该组装平台上用于感测镜座料盘存在， 以驱动控制夹紧 气缸伸缩， 并且与定位挡片的共同限位作。

13、用以在一方向上定位镜座料盘， 而导向槽用于限 位该镜座料盘在正交方向上的定位， 定位气缸布设在该组装平台上用于固定当前镜座料 盘。 0010 作为一种变型， 镜片料仓升降结构和/或镜座料仓升降结构设有手提式料仓， 该手 提式料仓被设置于一料仓底板上， 在该料仓底板外周缘布置有挡块， 用于对该手提式料仓 定位。 0011 其中， 该料仓底板的一个或多个侧部设有肘夹， 用于在拧紧作用下将手提式料仓 紧固在该料仓底板上， 在该料仓底板底部的托架底侧装设有导向轴和贯通该料仓底板到手 提式料仓内的贯穿电机， 在该贯穿电机的机械驱动作用下， 促动该手提式料仓升降以切换 置于不同层高处的镜片/镜座料盘， 该。

14、导向轴是用于该贯穿电机对手提式料仓内镜片/镜座 料盘升降的导向作用。 本发明采用这种半封闭式的手提式料仓提供全新的上料模式， 能够 显著减少镜片、 镜座在运输过程中造成的二次污染。 在此基础上， 实际生产过程中单个料仓 内能够容纳10盘以上料盘， 能够更大程度较少操作人员的换料时间， 节约人力并有效增加 单位小时产能(UPH)。 0012 在此基础上， 在该手提式料仓侧部设置料盘感应传感器， 用于检测该手提式料仓 内的预设位置处是否存有料盘并将检测信号传输给。 0013 作为另一种改进， 镜片运输结构包括X向直线电机、 Y向直线电机以及镜片载运平 台， 其中X向直线电机装设在Y向直线电机上并可。

15、沿预设轨道在Y向上随电机驱动做往复调 节运动， 镜片载运平台装设在该X向直线电机上并可沿预设轨道在X向上往复运动。 0014 在此基础上， 所述X向、 Y向直线电机各配设有高精度的光栅尺， 用于对该镜片载运 平台的移动边界执行光学准直。 0015 作为又一种改进， 镜座运输结构包括X向直线电机、 Y向直线电机以及镜座组装平 说明书 2/9 页 4 CN 111618547 A 4 台， 其中X向直线电机装设在Y向直线电机上并可沿预设轨道在Y向上随电机驱动做往复调 节运动， 镜座组装平台装设在该X向直线电机上并可沿预设轨道在X向上往复运动。 0016 作为一种改进， 横梁式组装结构包括双动子电机。

16、以及在两端侧上布设的吸料结 构， 其中这两个吸料结构是固定安装于该双动子电机上。 0017 具体来说， 双动子电机是用于搬运物料在X向上的运动， 其中任一吸料结构上均装 设有直线模组， 用于吸嘴结构在Z向上的运动， 该吸料结构上还装设有保压气缸， 用于在上 述镜片和镜座组装时保证组装压力的恒定， 保压气缸底部进一步装设有浮动接头(502- 04)， 用于防止该保压气缸的运转卡顿。 0018 在一个较佳例子里， 该中空电机下端为吸嘴的受力结构， 由中心轴、 角接触轴承、 深沟球轴承、 调中结构和吸嘴组成。 该中心轴用于承接所述的中空电机和吸嘴， 角接触轴承 用于承受镜头组装时产生的轴向力， 深沟。

17、球轴承用于增加旋转同轴度， 调中结构用于调节 吸嘴与中空电机在工作时的同轴度。 本发明设备在Z轴增加这种恒压力结构， 保证组装时不 会因为应力不受控而压坏镜头， 同时能够保证镜头组装的一致性。 0020 作为以上任何改进方面的一种变型构造， 本发明镜头组装设备还设有： 直上式拍 摄结构， 用于分别对镜片运输结构、 镜座运输结构上镜片、 镜座的不良品识别和坐标定位识 别以驱动对镜片运输结构和镜座运输结构做坐标微调； 直下式拍摄结构， 用于识别横梁式 组装结构从镜片运输结构中吸取镜片的坐标定位并且结合镜座运输结构做相应坐标位置 补偿以进行精准定位。 0021 较佳地， 直下式拍摄结构包括由光源、 。

18、镜头以及相机组成的整体式光学检测系统。 此类光学检测系统是固定于一旋转调节平台上， 旋转调节平台主要是用于避免因加工以及 组装等原因造成的Z轴光路不垂直问题。 该旋转调节平台还固定安装在Z向调节部上， 该Z向 调节部用于适应不同光学景深的可调节镜头。 在此基础上， 整个光学检测系统固定于Y向调 节部上， 该Y向调节部用于解决在组装过程中出现的Y轴位置偏移。 0022 直上式拍摄结构用于识别上述横梁式组装结构从镜片运输平台吸取的镜片的位 置， 并反馈给光学检测系统处理器执行位置补偿。 类似地， 该拍摄结构的光学检测系统主要 是由光源、 镜头和相机组成， 整套光学检测系统是固定于Z向调节部上， 与。

19、直下式拍摄结构 类似地， Z向调节部主要是用于Z向相机位置补偿以及适应不同景深要求的可调节镜头， 整 体光学检测系统是搭载在Y向调节部上， 该Y向调节部主要是用于补偿相机的Y向偏移。 这种 光学检测系统设计具有自动识别NG镜片的功能， 因此在上料时无需将NG镜片挑出， 经过这 种光学检测后NG镜片自动被跳过而不进行后续组装。 相机模块均设有调节结构， 能满足不 同镜头规格大小需求。 此外， 本发明在满足镜头组装功能同时增加了缺陷快速检测功能， 极 大保障了后续工艺的良率。 0023 本发明在此基础上又提供一种镜头组装系统， 该系统包括成对布设的上述镜头组 装设备， 每对镜头组装设备共用一个所述。

20、的横梁式组装结构。 这种对称式双工位设计能够 保值在设备运行时彼此无任何干涉， 能够实现更高效率产能， 采用全自动流水线检测形式， 各工位并行检测， 检测效率极高。 0024 具体来说， 横梁式组装结构包括双动子电机以及两侧布设的吸料结构和吸料结 构。 其中两吸料结构是固定安装于该双动子电机上， 这两个吸料结构分别是用于左、 右工位 上的吸料组装， 两者互不干涉。 在一个较佳例子里， 左右两侧的这两个吸料结构相似， 只有 说明书 3/9 页 5 CN 111618547 A 5 直线模组方向不同。 0025 另外， 在本发明提供的组装设备中的全套运输结构模块是采用高精密电机， 能够 获得更高的。

21、自动组装精度。 本发明采用相机固定式定位， 设备能够获得更高的组装精度以 及更高的效率。 0026 本发明有以下有益效果： (1)实现了对镜头组装的全自动化， 大大提高了生产效 率； (2)组装设备实现了自动上下料、 自动组装， 自动识别不良品(nogood， NG)镜片等功 能， 大大降低了人工检测成本； (3)本发明系统设为两个对称工位， 能够大大提升设备UPH， 并且左右对称的两工位在运行时互不干涉， 设备单边故障不影响另一边正常生产运行； (4) 各个物料运输结构模组采用高精密电机并结合视觉检测， 能够获得更高的组装精度； (5)设 备采用手提式的可拆卸式料仓完成上下料， 料仓采用半封。

22、闭结构能够大大增加组装的良 率； (6)本发明设备提供的组装压紧结构压力恒定能够保证组装的一致性； (7)本发明设备 在组装镜头的基础上增加了缺陷检测功能， 保证了后续工艺的良率。 附图说明 0027 图1是本发明镜头组装系统实施例的主体构造的立体俯视图； 0028 图2是镜片出料推杆结构的主体构造立体视图； 0029 图3是镜片料仓升降结构的主体构造立体视图； 0030 图4是镜座料仓升降机构的主体构造立体视图； 0031 图5是镜片运输结构的主体构造立体视图； 0032 图6是镜片载运平台的主体构造立体视图； 0033 图7是镜座运输结构的主体构造立体视图； 0034 图8是镜座组装平台的。

23、主体构造立体视图； 0035 图9是横梁式组装结构的主体构造立体视图； 0036 图10是双动子电机及其吸料结构的主体构造立体视图； 0037 图11是直下式拍摄结构的主体构造立体视图； 0038 图12是直上式拍摄结构的主体构造立体视图； 0039 图13示意性描绘出本发明镜头组装设备中的光学检测系统各个模块的组装结构 的俯视图； 0040 图14是图13示出的光学检测系统的立体结构视图； 0041 图15示意性描绘了使用这种镜头组装设备的一种镜头组装设备总成的示例性构 造。 具体实施方式 0042 以下参照附图来详细描述本发明的技术方案及其突出优势。 在一些实施方案中， 由于设备为左右对称。

24、的机构， 为了简化描绘， 本发明下列实施例主要是介绍设备左边部分 的机构， 右边部分结构与设备对称或构造类似。 0043 图1示例性描绘了本发明实施例的主体构造。 从一个总的方面来说， 镜头组装设备 主要是包括整体平整(例如就标准参考平面准直)的框架结构800(例如刚性框架结构， 可以 是金属/合金， 硬质绝缘材料等具有承压作用、 较低挠性)， 以及布设在该框架结构800上的 说明书 4/9 页 6 CN 111618547 A 6 镜片出料推杆结构900、 镜片料仓升降结构100、 镜座料仓升降结构200、 镜片运输结构300， 镜座运输结构400、 横梁式组装结构500、 直上拍摄结构60。

25、0以及镜片直下拍摄结构700。 0044 其中， 镜片出料推杆结构900主要是用于将待组装的镜片从镜片料仓推送至镜片 运输结构300， 镜片料仓升降结构100主要是用于储存和切换不同层高的镜片料盘， 镜片料 仓升降结构200主要是用储存和切换不同层高的镜座料盘以及储存镜座， 镜片运输结构300 主要是用于将镜片料盘运输至预设位置以便于横梁式组装结构500执行吸料， 镜座运输结 构400主要是用于将镜座料盘从镜座料仓中取出和放回以及运输镜座， 同时为镜片和镜座 间的组装提供一组装平台， 横梁式组装结构500主要是用于从镜片运输结构300上传送的镜 片料盘中吸取镜片并组装至镜座运输结构400接收和。

26、固定的镜座中， 直上式拍摄结构600主 要是分别用于镜片运输结构300、 镜座运输结构400上镜片、 镜座的不良品(nogood， NG)识 别和坐标定位识别， 以便对镜片运输结构300和镜座运输结构400做坐标微调， 直下式拍摄 结构700主要是用于识别该横梁式组装结构500从镜片运输结构300中所吸取镜片的坐标定 位并且结合镜座运输结构400做相应坐标位置补偿， 以便进行精准的定位。 0045 在本发明的任何实施方案中， 使用的措辞 “料” 、“物料” 泛指在实际生产制造过程 中所需制造和/或组装的电子设备的镜片、 镜头及其附件的总称。 按照这样理解，“料盘” 指 称在某些制造过程中为了输。

27、送、 转运或无尘环境等制作的镜片盛放装置、 容器等，“料仓” 也 相应地指称用于码放、 堆放这些料盘的容器或密闭/半密闭腔室。 在本发明的一些实施例 中， 料仓还设有程控和/或手控的机械、 机电的传送、 推进结构以便于自动化生产。 0046 而在本发明所列任何实施例中提及到的有关于运动方向/朝向的特征限定可以按 照说明书附图呈现的视角角度来参考， 当然也可按照某些特征要素来限定， 例如附图中标 注了统一的参考坐标系。 按照参考坐标系来说， X-o-Y平面即为标准参考面， 即与重力加速 度方向正交的平面， 涉及到在本发明中提及的光学检测系统识别、 测量和补偿等方面的参 考面将依照该平面来测算。 。

28、当然，“左右” 、“上下” 也可以按照附图提供的视角来加以甄别， 但并不是对这些特征要素的限定。 0047 如图2所示， 在所述镜片出料推杆结构900的一个较佳实施例中， 镜片出料推杆结 构900包括出料推杆901、 出料电机902、 滑轨903和支撑架905， 其中支撑架905底部固定在框 架结构800表面并且顶部安装固定有滑轨903， 出料推杆901主要可通过例如螺钉固定于出 料电机902的螺母上并且固定位于滑轨903的滑块上面， 滑轨903的一轴向端耦接出料电机 902以在该出料电机902的机械驱动下， 出料推杆901将镜片料仓升降结构100的料仓里存放 的料盘例如步进式逐个推至镜片运输。

29、结构300中。 在此较佳地， 在该滑轨903另一轴向端(即 朝向镜片料仓升降结构100侧)装设光纤传感器904， 主要是用于检测该料仓内是否存料或 者用于检测预设存料量。 0048 较佳地， 该料仓是手提式料仓101， 在如图3所示的镜片料仓升降结构100的较佳实 施例中， 手提式料仓101设置于一料仓底板106上， 在该料仓底板106周缘布置有若干个挡块 102， 用于对该手提式料仓101的定位作用。 0049 此外， 该料仓底板106的一个或多个侧部还设有肘夹103， 在肘夹103的旋动拧紧作 用下， 手提式料仓101被紧固在料仓底板106上的合适位置处。 在该料仓底板106底部的托架 1。

30、07底侧装设有导向轴105和贯通该料仓底板106到手提式料仓101内的贯穿电机104， 从而 在该贯穿电机104的机械驱动作用下， 对手提式料仓101实现升降以便于切换不同层高的料 说明书 5/9 页 7 CN 111618547 A 7 盘， 该导向轴105是用于该贯穿电机104对手提式料仓101内料盘升降的导向作用。 0050 同样道理地如图4所示， 镜座料仓升降机构200的主体结构与上述的镜片料仓升降 机构100类似， 主要是由手提式料仓201、 挡块202、 肘夹203、 贯穿电机204和多个导向轴205 拼装组成， 其中对应名称/标记的部件特征的功能原理相同。 不同的是， 在该手提式。

31、料仓201 侧部设置料盘感应传感器206(例如可固定于此挡块202上)， 用于检测该手提式料仓201内 的每一层(或预设的层高)位置处是否存有料盘。 0051 在一个较佳实施例中， 镜片运输结构300的主体构造如图5所示， 该镜片运输结构 300主要包括X向直线电机302、 Y向直线电机303以及镜片载运平台301。 其中X向直线电机 302装设在Y向直线电机303并可沿轨道在Y向上随电机驱动做往复运动， 同样地， 镜片载运 平台301装设在该X向直线电机302上并可沿轨道在Y向上往复运动。 更佳地， X向、 Y向直线电 机各配设有高精度的光栅尺304用于光学准直对镜片载运平台301的移动边界。

32、。 0052 具体来说， 镜片载运平台301细化结构的较佳例子如图6所示， 通过镜片出料推杆 机构900将其料仓中存放的料盘推送至镜片料盘导轨301-06上， 待料盘感应传感器301-03 感测到出现料盘之后， 通过夹紧气缸301-04将该料盘夹紧。 下光源301-05用于对料盘镜片 的光源检测。 推杆301-07例如通过螺钉紧固安装在下料丝杆电机301-01的螺母上， 用于将 该料盘推送回原先的料仓。 其中， 导轨301-02用于对推杆301-07的推料导向作用。 0053 如图7所示， 与上述实施例的原理类似地， 镜座运输结构400主要是包括X向直线电 机402、 Y向直线电机401以及镜。

33、座组装平台403， 其各部件的安装方式同图5之绘示。 其中X 向、 Y向直线电机均装配有高精度的光栅尺404用于对镜座组装平台403的边界准直。 0054 如图7和8所示， 具体来说， 镜座组装平台403是装于X向直线电机402上， 用于对镜 座料盘的定位作用。 在一些实现中， 该镜座组装平台403配合镜座料仓升降结构200可以实 现对镜座料盘的自动上下料以及镜座料盘的夹紧和定位功能。 0055 根据以上实施方案， 本发明镜头组装设备还设有控制模块。 在本发明的任何实施 方案中， 控制模块是一个程控化的设备总成， 也可以是一个分布式逻辑电路组件， 例如设置 在每一运输结构中并能够和上述传感器电。

34、性耦接以接收和处理触发电信号。 控制模块可是 现场可编译逻辑阵列(ASIC)、 数字信号处理器(DSP)以及对应的端口组件。 定位组装方法可 包括： 0056 S1、 通过该控制模块控制该镜片运输结构将镜片料盘运输至预设位置以便于横梁 式组装结构吸料， 同时控制镜座运输结构将镜座料盘从镜座料仓中取出及运输镜座， 0057 S2、 通过该控制模块控制横梁式组装结构从镜片运输结构上传送的镜片料盘中吸 取镜片并组装至镜座运输结构接收和固定的镜座中， 然后再通过镜座运输结构传输回到原 先的镜座料仓中。 0058 在一个较佳实施方案中， 利用该镜座组装平台403的定位组装方法包括： 0059 (1)升降。

35、气缸403-02上升以把就组装平台403-09两侧对置的出料拉杆403-03以及 出料拉杆调节块403-04抬高， 此时夹紧气缸403-06处于抬升状态。 其中， 该出料拉杆调节块 403-04可前后调节以适配于不同长度尺寸的料盘， 出料拉杆403-03和升降气缸403-02可通 过例如螺钉紧密连接在丝杆电机403-01的螺母上。 0060 (2)在导轨403-10的导向作用下， 出料拉杆403-03可以伸出于组装平台403。 在镜 座料仓升降结构200的机械升降作用下， 镜座料盘脱离手提式料仓201并且被置于左右两个 说明书 6/9 页 8 CN 111618547 A 8 出料拉杆403-。

36、03上。 0061 (3)出料拉杆403-03在丝杆电机403-01的作用下， 拉伸至组装平台403-09正上方， 然后该升降气缸403-02下降复位， 使镜座料盘和出料拉杆403-03下降并且使该镜座料盘置 于组装平台403-09上表面， 出料拉杆403-03与待组装的料盘分离。 此时光纤传感器403-05 感测接收到在该组装平台403-09上存料的电信号， 控制夹紧气缸403-06伸缩， 并在与定位 挡片403-08的同时作用下使得该镜座料盘在Y向上每次的定位均相同， 而在X向上的定位是 由导向槽403-11确定。 0062 (4)然后， 控制该组装平台403-09左右两侧的夹紧气缸403。

37、-06同时下降复位以将 该镜座料盘紧紧压固在组装平台403-09上。 0063 (5)当组装完成后， 控制夹紧气缸403-05抬升， 升降气缸403-02抬升丝杆电机403- 01以将该镜座料盘传送出当前的组装平台403-09， 在结合镜座料仓升降机构200的同步机 械驱动作用下将镜座料盘置于手提式料仓201内。 0064 较佳地， 组装平台403-09中央位置开设有一个或多个M5通孔， 用于接通真空管路， 结合镜座料盘表面吸附力可以将该镜座紧密吸附在镜座的料盘上。 0065 如图9所示， 横梁式组装结构500的示例性结构主要是包括双动子电机501以及左 右两端侧各装设的吸料结构502和吸料结。

38、构503。 其中两吸料结构是固定安装于该双动子电 机501的滑动轨道504内， 这两个吸料结构分别是用于对左、 右端侧对应工位上输送来的镜 片进行吸料组装。 由于这种设计， 使得双工位两者之间互不干涉。 在一个较佳例子里， 左右 两侧的这两个吸料结构的构造是相似的， 在实际实现中， 有时只有直线模组方向存在不同。 0066 具体来说， 双动子电机501是用于搬运并带动物料在X向上的运动。 此类吸料结构 的具体示例性结构组成可如图10所示， 任一吸料结构502上均装设有直线模组502-01， 用于 图示那样的吸嘴结构在Z向上的运动。 该吸料结构上还装设有保压气缸502-03， 用于在上述 镜片和。

39、镜座组装时保证组装压力的恒定。 保压气缸502-03底部进一步装设有浮动接头502- 04， 用于保证该保压气缸在工作时不出现卡顿故障。 0067 此外， 还装设有两根直线导轨502-02， 用于对前部吸嘴的导向作用。 该吸嘴前段连 接中空电机502-06， 中空电机502-06配合定位相机能够使镜片和镜座组装角度保持一致。 中空电机502-06后端装设有轴承管接头502-05， 用于连接真空气源。 0068 在一个较佳例子里， 该中空电机502-06下端为吸嘴的受力结构， 由中心轴502-07、 角接触轴承502-08、 深沟球轴承502-09、 调中结构502-10和吸嘴502-11组成。。

40、 该中心轴502- 07用于承接所述的中空电机和吸嘴， 角接触轴承502-08用于承受镜头组装时产生的轴向 力， 深沟球轴承502-09用于增加旋转同轴度， 调中结构502-10用于调节吸嘴502-11与中空 电机502-06在工作时的同轴度。 0069 较佳地， 吸嘴502-11和调中结构502-10为可拆换结构， 吸嘴可以根据不同的镜片 进行更换。 0070 直下式拍摄结构600的示例性构造如图11所示， 该结构主要可包括由光源606、 镜 头605以及相机604组成的整体光学检测系统。 此类光学检测系统是固定于一旋转调节平台 603上， 旋转调节平台603主要是用于避免因加工以及组装等原。

41、因造成的Z轴光路不垂直问 题。 该旋转调节平台603还固定安装在Z向调节部602上， 该Z向调节部主要是用于适应不同 光学景深的可调节镜头。 在此基础上， 整个光学检测系统固定于Y向调节部601上， 该Y向调 说明书 7/9 页 9 CN 111618547 A 9 节部用于解决在组装过程中出现的Y轴位置偏移。 在一些实现中， 在镜片、 镜座料盘各自的 运输平台上面各安装这样的一套拍摄结构， 其中镜片上方布设的该光学检测系统主要起到 定位和识别打点镜片的作用， 而镜座上方的此类拍摄结构主要是用于对镜座的定位作用。 0071 直上式拍摄结构700的示例性构造如图12所示， 该结构主要是用于识别该。

42、横梁式 组装结构500从镜片运输结构300吸取的镜片的定位位置， 并反馈给光学检测系统进行位置 补偿。 类似地， 该拍摄结构的光学检测系统主要是由光源701、 镜头702和相机703组成， 整套 光学检测系统是固定于Z向调节部704上， 与直下式拍摄结构600类似地， Z向调节部704主要 是用于对Z向上相机703的位置补偿以及适应不同景深要求的可调节镜头， 整体光学检测系 统是搭载在Y向调节部上， 该Y向调节部主要是用于补偿相机703的在Y向上可能产生的偏 移。 0072 进一步参照图13、 14来看更具体地， 本发明镜头组装设备在执行自动地组装镜头 产品的基础上增加了这种光学检测系统来完成。

43、对镜片和/或镜座缺陷检测功能， 保证了后 续组装工艺的产品良率。 在本发明设计的实施方案中， 使用上述光学检测系统对镜片、 镜座 执行检测动作可通过组装方法来详细地体现出： 0073 将镜片料盘和镜座料盘分别装入各自对应的手提式料仓完成上料后， 安装至各自 的料仓底板上以在电机机构驱动带动下， 镜片料盘和镜座料盘分别被传输到镜片运输平台 100以及镜座组装平台200上。 0074 该镜片料盘以及镜座料盘分别被相应的组装平台夹紧并传送到横梁式组装结构 500对应的吸料位置。 0075 在这个搬运过程中， 直下式拍摄相机600对镜片料盘中承载的镜片元件进行拍照 定位和光学识别， 识别未被点状标记(。

44、或者通常称为 “打点” )的料盘中的镜片(也就是说已 被打点的料盘不被搬运到横梁式组装结构500上进行组装)并对这些镜片进行位置定位， 而 后通过上述光源检测系统对镜片运输结构300执行对上述组装平台的细微调整。 0076 横梁式组装结构500上双动子电机501机械运动到镜片料盘正上方执行对镜片的 吸料动作。 同时， 当镜座运输结构400上运送镜座料盘时， 该直下式拍摄结构600机械对镜座 料盘进行定位拍照和位置补偿。 0077 所述的双动子电机在该吸料动作完成后驱动吸料结构502机械运动到位于镜片运 输结构300与镜座运输结构400之间的直上式拍摄结构700上方以对镜片进行定位拍照并进 行位。

45、置补偿。 然后， 组装平台承载着该镜片机械运动到镜座组装平台403上方以进行镜片向 镜座的组装； 0078 待整个镜座料盘上的镜座均被组装完毕后， 该镜座料盘又被镜座运输结构400自 动地运输至手提式料仓201， 并进行下一镜片向镜座料盘的组装工序。 0079 待整个手提式料仓201装满已组装完的镜座料盘后， 可通过感应传感器206感测已 超出设定阈值并产生电信号以提醒下料。 0080 在以上所述的实施方案的基础上， 可以提供一个镜头组装设备总成800。 如图15所 示， 该设备总成的示例性主体框架结构主要可分为上机架和与该上机架拼接的下机架， 下 机架是由方钢框架804(例如可包含钣金框架结。

46、构)组成。 在该下机架底部装有脚轮/脚杯 806， 用于设备的位置固定和移动搬运。 较佳地， 上机架主要是由铝型材框架(例如也可穿插 亚克力板)805组成。 上机架前部安装显示器802， 下机架前部对应显示器的位置处可安装有 说明书 8/9 页 10 CN 111618547 A 10 操作按钮803。 设备顶部两边分别安装有安全报警灯807且顶部安装有FFU 801， 用于防止外 部灰尘进入。 说明书 9/9 页 11 CN 111618547 A 11 图1 说明书附图 1/13 页 12 CN 111618547 A 12 图2 图3 说明书附图 2/13 页 13 CN 1116185。

47、47 A 13 图4 说明书附图 3/13 页 14 CN 111618547 A 14 图5 说明书附图 4/13 页 15 CN 111618547 A 15 图6 说明书附图 5/13 页 16 CN 111618547 A 16 图7 说明书附图 6/13 页 17 CN 111618547 A 17 图8 说明书附图 7/13 页 18 CN 111618547 A 18 图9 说明书附图 8/13 页 19 CN 111618547 A 19 图10 说明书附图 9/13 页 20 CN 111618547 A 20 图11 图12 说明书附图 10/13 页 21 CN 111618547 A 21 图13 说明书附图 11/13 页 22 CN 111618547 A 22 图14 说明书附图 12/13 页 23 CN 111618547 A 23 图15 说明书附图 13/13 页 24 CN 111618547 A 24 。