CN102730412A

CN102730412A - 自动上下料装置及***

Info

Publication number: CN102730412A
Application number: CN2012101811279A
Authority: CN
Inventors: 张晖; 闫钰锋; 徐东明; 付秀华; 苏伟平; 田野
Original assignee: DONGGUAN GUANGZHEN DISPLAY Co Ltd; Changchun University of Science and Technology
Current assignee: DONGGUAN GUANGZHEN DISPLAY Co Ltd; Changchun University of Science and Technology
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: CN102730412B

Abstract

本发明提供一种自动上下料装置及***。其中所述装置包括：用于上料和下料的气动吸笔；用于驱动所述气动吸笔沿第一方向移动的第一传动装置；用于驱动所述第一传动装置沿第二方向移动的第二传动装置；用于驱动所述第二传动装置沿第三方向移动的第三传动装置；以及用于驱动所述气动吸笔沿自身轴线旋转的第四传动装置。本发明采用气动吸笔实现对被上下料部件的吸取和释放，较现有采用人工上下料的方式，可有效地降低对被上下料部件的损坏。另外，本发明采用了四个传动装置以实现气动吸笔的四维运动，将部件运送到相应的测量工作位置，可有效地提高上下料的效率。

Description

自动上下料装置及***

技术领域

本发明涉及感光器检测技术，尤其涉及一种自动上下料装置及***。

背景技术

摄像模块（CMOS Camera Module，简称CCM）是用于各种新一代便携式摄像设备的核心器件，与传统摄像***相比具有小型化，低功耗，低成本，高影像品质的优点。CCM可广泛应用在拍照手机，可视电话，汽车辅助驾驶，安全监视等领域。

对于CCM生产厂家，感光器（SENSOR）的检测是CCM生产过程中的重要环节。通过检测，感光器的质量能够有效保证，避免不合格的感光器进入下一组装环节影响摄像模块的质量。目前，国内在对感光器进行检测时多采用人工装填和卸料的方式来将感光器放置到检测区，并将检测过的感光器从检测区取出，即采用人工的方式上料和下料（以下简称上小料）。这种上料方式不仅效率低下，还经常发生人体静电对摄像头模块的损害，造成不必要的损失。

发明内容

本发明提供一种自动上下料装置及***，以降低对被上料和下料部件的损坏，提高上下料效率。

本发明一方面是提供一种自动上下料装置，包括：

气动吸笔；

用于驱动所述气动吸笔沿第一方向移动的第一传动装置；

用于驱动所述第一传动装置沿第二方向移动的第二传动装置；

用于驱动所述第二传动装置沿第三方向移动的第三传动装置；

用于驱动所述气动吸笔沿自身轴线旋转的第四传动装置；

其中，所述第一方向、第二方向和第三方向互成夹角；所述气动吸笔的第一方向动力输入端与所述第一传动装置的第一方向动力输出端相连；所述第一传动装置的第二方向动力输入端与所述第二传动装置的第二方向动力输出端相连；所述第二传动装置的第三方向动力输入端与所述第三传动装置的第三方向动力输出端相连；所述气动吸笔的旋转动力输入端与所述第四传动装置的旋转动力输入端相连。

本发明另一方面是提供一种自动上下料***，包括：上述的自动上下料装置以及用于控制所述自动上下料装置按预设程序上料和下料的控制装置；所述控制装置分别与所述气动吸笔、第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置连接。

本发明的技术效果是：本发明采用气动吸笔实现对被上下料部件的吸取和释放，较现有采用人工上下料的方式，可有效地降低对被上下料部件的损坏。另外，本发明采用了四个传动装置以实现气动吸笔的四维运动，将部件运送到相应的测量工作位置，可有效地提高上下料的效率。

附图说明

图1为本发明提供的自动上下料装置实施例的正视示意图；

图2为本发明提供的自动上下料装置实施例的俯视示意图；

图3为本发明提供的自动上下料装置实施例的侧视示意图；

图4为本发明提供的自动上下料装置实施例中气动吸笔的原理示意图；

图5为本发明提供的自动上下料装置实施例中第一传动装置、第二传动装置或第三传动装置的一具体结构示意图；

图6为本发明提供的自动上下料装置实施例中第一传动装置、第二传动装置或第三传动装置的另一具体结构示意图的正视图；

图7为本发明提供的自动上下料装置实施例中第一传动装置、第二传动装置或第三传动装置的另一具体结构示意图的俯视图。

具体实施方式

如图1、2和3所示，本发明提供的自动上下料装置实施例的结构示意图。本实施例包括：气动吸笔1、第一传动装置2、第二传动装置3、第三传动装置4和第四传动装置5。其中，所述气动吸笔1用于上料和下料，即吸取部件将其移动到目的位置后出气释放部件。所述第一传动装置2用于驱动所述气动吸笔1沿第一方向直线移动。所述第二传动装置3用于驱动所述第一传动装置2沿第二方向直线移动，以实现所述气动吸笔1沿第二方向直线移动。所述第三传动装置4用于驱动所述第二传动装置3沿第三方向直线移动，以实现所述气动吸笔1沿第三方向直线移动。所述第四传动装置5用于驱动所述气动吸笔1沿自身轴线旋转，以将部件按预定方向放置到目的位置。如图1、2和3中所示，所述第一方向、第二方向和第三方向互成夹角，各方向之间的夹角可依据实际的运动需要设定。在实际应用时，所述第一方向，第二方向和第三方向可互成90度夹角。具体地，如图1、2和3中所示，所述第一方向为三轴坐标系的Z轴方向，第二方向为三轴坐标系的Y轴方向，第三方向为三轴坐标系的X轴方向。所述气动吸笔1的第一方向动力输入端与所述第一传动装置2的第一方向动力输出端相连。所述第一传动装置2的第二方向动力输入端与所述第二传动装置3的第二方向动力输出端相连。所述第二传动装置3的第三方向动力输入端与所述第三传动装置4的第三方向动力输出端相连。所述气动吸笔1的旋转动力输入端与所述第四传动装置5的旋转动力输入端相连。

本实施例采用气动吸嘴来实现对被上下料部件的吸取和释放，较现有采用人工上下料的方式，可有效地降低对被上下料部件的损坏，尤其是摄像头模块中的感光器。另外，本实施例还采用了四个传动装置以实现气动吸笔的四维运动，将部件运送到相应的测量工作位置，可有效地提高上下料的效率。

具体地，上述实施例中所述气动吸笔可采用如图4所示结构。如图中所示，所述气动吸笔包括：空气压缩机101、第一三通管接头102、第二三通管接头103、输气管104、第一电磁阀105、第二电磁阀106、第一流量调节阀107、第二流量调节阀108、真空发生器109及吸笔嘴110。所述空气压缩机101的压缩空气输出端经所述输气管104与所述第一三通管接头102的第一管接头连接。所述第一三通管接头102的第二管接头、所述第一电磁阀105、所述第一流量调节阀107、真空发生器109及所述第二三通管接头103的第一管接头经所述输气管104顺次连接。所述第一三通管接头102的第三管接头、所述第二电磁阀106、所述第二流量调节阀108及所述第二三通管接头103的第二管接头经所述输入管104顺次连接。所述第二三通管接头103的第三管接头与所述吸笔嘴110连接。

具体地，对于自重较轻的部件，例如摄像模块，气动吸笔吸取部件并将其传送到测量工作位置后，部件难以靠自身重量落入检测工位，因此气动吸笔的气流有吸气和出气两个不同方向。如图4所示，经所述输气管104顺次连接的所述第一三通管接头102的第二管接头、第一电磁阀105、第一流量调节阀107、真空发生器109及第二三通管接头103的第一管接头构成了A气路。经输入管104顺次连接的所述第一三通管接头102的第三管接头、第二电磁阀106、第二流量调节阀108及第二三通管接头103的第二管接头构成了B气路。由空气压缩机101产生的压缩空气经第一三通管接头102分流，当A气路的第一电磁阀105开启，而B气路的第二电磁阀106关闭时，A气路气流经过第一流量调节阀107到达真空发生器109，产生吸取部件的进气气流，该气流大小可以通过第一流量调节阀107进行调节。当B气路的第二电磁阀106开启，而A气路的第一电磁阀105关闭时，B气路气流经过第二流量调节阀108，成为释放部件所需的出气气流，该气流大小可以通过第二流量调节阀108进行调节。两个气路经三通后汇合，到达吸笔，此时可以通过各自气路上的电磁阀控制该气路，最后达到摄像模块的吸取和释放效果。

进一步地，上述实施例中所述吸笔嘴的端部设有橡胶吸盘。橡胶吸盘可防止在上料过程中，吸笔端部与摄像模块的直接接触对摄像模块的划伤，同时也防止接触时静电对摄像模块的损坏，吸笔头采用橡胶吸盘，既能够避免静电也能起缓冲作用，保护摄像模块。

上述各实施例中所述的第一传动装置、第二传动装置及第三传动装置均实现直线驱动。因此，这三个传动装置可采用相同的结构来实现。如图5所示，第一传动装置、第二传动装置和第三传动装置，可具体包括：第一电机6、丝杠7、螺母8及第一支架9。其中，所述第一电机6的动力输出端与所述丝杠7的动力输入端相连。所述丝杠7上设有与所述丝杠7螺纹连接的所述螺母8。所述螺母8上设有用于连接被驱动件的第一连接座10。所述第一电机6设置在所述第一支架9的一端，所述丝杠7经轴承设置在所述第一支架9上。其中，对于所述第一传动装置来说，所述第一连接座10上连接的被驱动件为所述气动吸嘴。对于所述第二传动装置来说，所述第一连接座10上连接的被驱动件为所述第一传动装置。对于所述第三传动装置来说，所述第一连接座10上连接的被驱动件为所述第二传动装置。

第一传动装置、第二传动装置及第三传动装置除采用上述结构实现外，还可以采用如下结构实现。具体地，如图6和7所示，第一传动装置、第二传动装置或第三传动装置，可具体包括：第二电机11、同步带12、两个同步轮13和14以及第二支架15。所述第二电机11的动力输出端经第一传动轴16与第一同步轮13的动力输入端相连，所述第一传动轴16经轴承设置在所述第二支架15上。所述第二同步轮14设置在第二传动轴17上，所述第二传动轴17经轴承设置在所述第二支架15上。所述第一同步轮13与第二同步轮14按预设距离间隔设置。所述同步带12绕设在所述的两个同步轮13和14上。所述同步带12上设有用于连接被驱动件的第二连接座18。同样，对于所述第一传动装置来说，所述第二连接座18上连接的被驱动件为所述气动吸嘴。对于所述第二传动装置来说，所述第一连接座18上连接的被驱动件为所述第一传动装置。对于所述第三传动装置来说，所述第一连接座18上连接的被驱动件为所述第二传动装置。

这需要注意的是：由于同步带质地较软，对于自重较大的被驱动件，同步带会因为被驱动件的自重较大而变形，从而影响对被驱动件的驱动。因此所述第二连接座应搭设在所述第二支架上，由所述第二支架来承载所述第二连接座上的重力，所述同步带用于驱动所述第二连接座实现直线位移。

另外，相比图5中采用的丝杠螺母结构，图6和图7中所示的同步轮和同步带结构的精度要低，但传动速度上要高于丝杠螺母结构。在实际应用中，第一传输装置、第二传输装置和第三传输装置的具体实现结构可依据实际的传输需求选用上述两种实现结构中的一种。

进一步地，上述实施例中所述的第四传动装置包括：第三电机。其中，所述第三电机的旋转动力输入端与所述气动吸笔的旋转动力输入端相连，用于驱动所述气动吸笔旋转，以使所述气动吸笔上吸附的部件按照正确方向放置在目的位置。

其中，上述各实施例中，所述第一电机、第二电机和第三电机均可采用步进电机。该步进电机的驱动频率及细分精度可依据实际的驱动需要人为选定。例如，所述步进电机的驱动频率可选500HZ，细分精度为1/1000。经测试论证，在该频率及细分状态下，步进电机运动最为平滑，稳定。同时在步进电机的启动以及停止处，加入了程序软启动，可有效的避免了由于加速度过大而导致的剧烈抖动。

进一步地，上述各实施例所述的自动上下料装置，还包括：用于采集所述气动吸笔上料时所吸附部件图像的图像采集器，所述图像采集器设置在所述气动吸笔上。当然，所述图像采集器还可以设置在所述上下料装置的其他位置，只要保证所述图像采集装置能够采集到所述气动吸笔上料时所吸附部件图像即可。通过设置所述图像采集器，所述的自动上下料装置可根据所述图像采集器采集的气动吸笔上料时所吸附部件的图像，判定所述部件的方向，以驱动所述气动吸笔旋转，使所述部件按照要求的方向放置在设定位置。

本发明提供的自动上下料***实施例，包括：自动上下料装置以及控制装置。所述控制装置用于控制所述气动吸笔按预设控制程序吸取或释放被上下料部件，并控制所述第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置按所述预设程序动作。其中，所述自动上下料装置可采用上述各实施例所述的自动上下料装置。所述控制装置分别与所述气动吸笔、第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置连接。所述控制装置依据预设程序分别向所述第一、第二、第三和第四传动装置输出控制信号，所述第一、第二、第三和第四传动装置依据所述控制信号各自输出驱动动力，以实现气动吸笔的三个方向的直线移动和一个旋转运动；并在所述气动吸笔移动到相应位置处时依据所述预设程序控制所述气动吸笔吸取被测部件或释放被测部件，进而完成被测部件的上下料过程。

进一步地，所述自动上下料装置中设有图像采集器时，所述控制装置的采样信号输入端与所述图像采集器的采样信号输出端相连，所述控装置根据接收的所述采样信号向所述第四传动装置输出相应的控制信号，所述第四传动装置驱动气动吸笔旋转，以使吸附在其上的部件旋转至要求的方向。其具体的工作过程如下：

首先，图像采集器采集气动吸笔吸附的部件的图像，并将采集到的图像输送至所述控制装置。

其次，所述控制单元将接收到的图像与已存储的标准图像进行比对，根据比对结果输出相应的控制信号至所述第四传动装置。

随后，所述第四传动装置根据接收的控制信号驱动气动吸笔旋转相应角度，以使吸附在其上的部件旋转至要求的方向。

再后，所述控制装置按照预设的程序依次输出相应的控制指令，以分别控制第一传动装置和第二传动装置。所述第一传动装置根据控制指令驱动所述气动吸笔沿第一方向位移，所述第二传动装置根据控制指令驱动所述第一传动装置和气动吸笔共同沿第二方向位移，以使所述气动吸笔移动到设定位置处。

最后，所述气动吸笔在所述控制装置的控制器释放气体，将吸附在所述气动吸笔上的部件释放到设定位置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种自动上下料装置，其特征在于，包括：

气动吸笔；

用于驱动所述气动吸笔沿第一方向移动的第一传动装置；

用于驱动所述气动吸笔沿自身轴线旋转的第四传动装置；

2.根据权利要求1所述的自动上下料装置，其特征在于，所述气动吸笔包括：空气压缩机、第一三通管接头、第二三通管接头、输气管、第一电磁阀、第二电磁阀、第一流量调节阀、第二流量调节阀、真空发生器及吸笔嘴，其中，

所述空气压缩机的压缩空气输出端经所述输气管与所述第一三通管接头的第一管接头连接；

所述第一三通管接头的第二管接头、所述第一电磁阀、所述第一流量调节阀、所述真空发生器及所述第二三通管接头的第一管接头经所述输气管顺次连接；

所述第一三通管接头的第三管接头、所述第二电磁阀、所述第二流量调节阀及所述第二三通管接头的第二管接头经所述输入管顺次连接；

所述第二三通管接头的第三管接头与所述吸笔嘴连接。

3.根据权利要求2所述的自动上下料装置，其特征在于，所述吸笔嘴上设有橡胶吸盘。

4.根据权利要求1或2所述的自动上下料装置，其特征在于，所述第一传动装置、所述第二传动装置或所述第三传动装置，包括：第一电机、丝杠、螺母及第一支架；其中，

所述第一电机的动力输出端与所述丝杠的动力输入端相连；

所述丝杠与所述螺母螺纹连接；

所述螺母上设有用于连接被驱动件的第一连接座；

所述第一电机设置在所述第一支架的一端，所述丝杠经轴承设置在所述第一支架上。

5.根据权利要求1或2所述的自动上下料装置，其特征在于，所述第一传动装置、所述第二传动装置或所述第三传动装置，包括：第二电机、同步带、两个同步轮及第二支架；其中，

所述第二电机的动力输出端经第一传动轴与第一同步轮的动力输入端相连，所述第一传动轴经轴承设置在所述第二支架上；

所述第二同步轮设置在第二传动轴上，所述第二传动轴经轴承设置在所述第二支架上；

所述第一同步轮与第二同步轮按预设距离间隔设置；

所述同步带绕设在所述的两个同步轮上；

所述同步带上设有用于连接被驱动件的第二连接座。

6.根据权利要求1所述的自动上下料装置，其特征在于，所述第四传动装置包括：第三电机；其中，所述第三电机的旋转动力输入端与所述气动吸笔的旋转动力输入端相连。

7.根据权利要求1所述的自动上下料装置，其特征在于，还包括用于采集所述气动吸笔上料时所吸附部件图像的图像采集器，所述图像采集器设置在所述气动吸笔上。

8.一种自动上下料***，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一所述的自动上下料装置以及用于控制所述气动吸笔按预设控制程序吸取或释放被上下料部件，并控制所述第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置按所述预设程序动作的控制装置；所述控制装置分别与所述气动吸笔、第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置连接。