CN109225758A - 一种摄像头的多工位自动aa组装机及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及摄像头组装设备技术领域，尤其涉及一种摄像头的多工位自动AA组装机及其组装方法，本发明通过转盘式多工位站的方式，将待组装产品依次移送至点胶机构以及AA组装机构处进行点胶和AA组装，提升工作效率，其次，本发明的AA组装机构设置有上六轴组件及下六轴组件，能够对待组装产品的镜头进行最佳镜头行程调试以及对传感器进行最佳倾斜角度调试，即调焦镜头与传感器之间的相对位置关系，却把拍照画面中心的清晰度，并且使得画面四角具有均匀的清晰度，有效提高摄像头产品的一致性，提升摄像头的品质，也降低了企业成本，提高企业竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及摄像头组装设备技术领域，尤其涉及一种摄像头的多工位自动AA组装机及其组装方法。
背景技术
在传统的摄像头封装过程中，涉及到图像传感器、镜座、马达、镜头、线路板等零配件的多次组装，传统的封装设备如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，因此，零配件的叠加公差越大，最终表现在摄像头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、双摄像头等技术的应用，传统的制程极易产生周边暗角、模糊等问题，这是因为，传统的制程需要通过每一站的组装精密度间接保证传感器与镜头光轴的同心度及垂直度，这样对每一种封装设备的要求非常高，并且在这种情况下仍无法完全保证传感器与镜头光轴的同心度及垂直度，而且摄像头产品的一致性也不好，由此造成了在产品生产过程中良率低，成本增加等问题，增加了企业的负担。
在市场要求图像传感器的分辨率不断增加和单像素尺寸不断的情况下，镜头与传感器组装的相对位置度要求也越来越高，传统的组装设备以及组装方法已无法满足当前的生产需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种摄像头的多工位自动AA组装机，包括有机架，还包括有分别设置在机架上的转盘、点胶机构、AA组装机构以及分设在转盘周向的若干个周边测试卡组件，所述转盘上设置有至少三个工位站，工位站能够随转盘转动至点胶机构以及AA组装机构处。
作为上述方案的进一步改进，所述工位站上设置有夹紧组件。
作为上述方案的进一步改进，所述点胶机构包括有点胶组件、视觉定位组件、驱使点胶组件靠近及远离工位站的三轴联动组件。
作为上述方案的进一步改进，所述AA组装机构包括有用于移送产品的夹爪组件、可带动镜头移动的上六轴组件、可带动传感器移动的下六轴组件以及固化组件。
作为上述方案的进一步改进，还包括有中设置在转盘上方的中心测试卡组件、设置在转盘及中心测试卡组件之间区域的中继镜组件。
作为上述方案的进一步改进，所述机架上设置有取图板卡。
作为上述方案的进一步改进，还包括有开短路测试组件以及白场测试组件。
作为上述方案的进一步改进，所述点胶组件包括有点胶针以及能够驱使点胶针沿水平向及竖向移动的移动组。
一种能够通过上述任一项组装机所实现的摄像头组装方法，包括有如下步骤；
A.将待组装产品放置在工位站上；
B.待组装产品随转盘转动至点胶机构处；
C.开始点胶；
D.点胶后的待组装产品随转盘转动至AA组装机构处；
E.开始AA组装操作；
F.固化胶水；
G.固化后的产品随转盘转动至原点，完成组装。
作为上述方案的进一步改进，所述步骤E.包括有；
E1.夹爪组件将待固化产品抓取至下六轴组件上，下六轴组件抓取传感器；
E2.上六轴组件抓取镜头；
E3.上六轴组件带动镜头做最佳行程测试；
E4.下六轴组件带动传感器做最佳倾斜角度测试。
本发明的有益效果有：
本发明通过转盘式多工位站的方式，将待组装产品依次移送至点胶机构以及AA组装机构处进行点胶和AA组装，提升工作效率，其次，本发明的AA组装机构设置有上六轴组件及下六轴组件，能够对待组装产品的镜头进行最佳镜头行程调试以及对传感器进行最佳倾斜角度调试，即调焦镜头与传感器之间的相对位置关系，却把拍照画面中心的清晰度，并且使得画面四角具有均匀的清晰度，有效提高摄像头产品的一致性，提升摄像头的品质，也降低了企业成本，提高企业竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：
图1是本发明多工位自动AA组装机的结构示意图；
图2是本发明多工位自动AA组装机的结构侧视图；
图3是本发明多工位自动AA组合机的结构俯视图；
图4是本发明的转盘的结构侧视图；
图5是本发明的点胶机构的结构侧视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示的一种摄像头的多工位自动AA组装机，包括有机架1、中心控制***及取图板卡9，还包括有分别设置在机架1上的转盘2、点胶机构3、AA组装机构4以及分设在转盘2周向的若干个周边测试卡组件5，所述转盘2上设置有至少三个工位站21，本实施例中优选地，转盘2上的偏心位置处均布有四个工位站21，如图4所示，该转盘2连接转动源，该转动源优选地采用私服电机，其可以带动转盘2精确地转动一个角度，将工位站21上的待组装产品准确地移送至点胶机构3及AA组装机构4处；所述工位站21上设置有夹紧组件22，该夹紧组件22可以采用常规的夹紧气缸将待组装产品固定在工位站21上，其也可以是下压式的伸缩气缸，将待组装产品固定在工位站21上，而此时，待组装产品包括有组装板，镜头和传感器设置在组装板上，下压式的夹紧组件22是压紧组装板，而镜头与传感器是暴露在夹紧组件22外的，这样的方式方便后续点胶以及检测的操作。
作为上述方案的进一步改进，如图2所示，所述的周边测试卡组件5分设在机架1的四个角落，该周边测试卡组件5包括有沿竖向固接在机架1上的竖直架以及可转动设置在竖直架上的玻璃板，玻璃板可以贴测试卡图，玻璃板可以相对竖直架调节倾斜角度，提升组装机的适用性。
作为上述方案的进一步改进，如图1所示，还包括有设置在转盘2上方的中心测试卡组件6，该中心测试卡组件6的结构可以与设置在角落的测试卡组件的结构一致，中心测试卡组件6与转盘2之间设置有中继镜组件7，该中继镜组件7包括有中继镜、驱使中继镜进入及退出中心测试卡组件6与转盘2之间区域的驱动组件，该驱动组件可以由伸缩气缸代替，优选地，该中心测试卡组件6相对转盘2的高度可以相对大一点，这样方便点胶机构3以及AA组装机构4操作，中继镜组件7的作用则是有效缩短测试距离，精确的模拟不同测试距离，并且降低组装机的体积。
作为上述方案的进一步改进，如图3所示，所述白场测试组件8包括有可沿竖向移动的白场光源以及可以移动至待组装产品正上方的白板，该白板可以通过连接伸缩气缸实现推拉移动操作，机架1上设置有固定架以及设置在固定架上的推拉气缸，该白场光源藉由推拉气缸驱动进而调节该白场光源相对机架1或者转盘2的相对高度。
作为上述方案的进一步改进，如图5所示，所述点胶机构3包括有点胶组件31、视觉定位组件32、驱使点胶组件31靠近及远离工位站21的三轴联动组件33，优选地，本实施中，点胶组件31包括有点胶针，该点胶针管接有储料罐，视觉定位组件32可以是市场上常用的工业照相机，该视觉定位组件32可以藉由三轴联动组件33而运动，视觉定位组件32移动至产品的上方进行拍照，并将拍照的信息发送至中心控制***，由中心控制***分析产品的位置以及角度，确保点胶组件31的点胶位置准确；优选地，该三轴联动组件33可以是市场上常用的直线滑台的组合，即横向直线滑台可以在横向导轨上移动，横向直线滑台上设置有纵向直线滑台，纵向直线滑台可以在纵向导轨上移动，纵向直线滑台上设置有竖向直线滑台，点胶组件31以及视觉定位组件32设置在竖向直线滑台上，需要说明的是，该三轴联动组件33可以有其他的配合方式，其能够实现三轴联动的组件均应本技术方案的一种实施例。
作为上述方案的进一步改进，所述点胶组件31还包括有能够驱使点胶针沿水平向以及竖向移动的移动组34，该移动组34可以上伺服电机与丝杆的组合，其目的在于，上述的三轴联动组件33驱使点胶组件31靠近及远离产品，其进行大范围的移动，而移动组34则控制点胶针精确的运动，确保点胶位置准确。
作为上述方案的进一步改进，所述AA组装机构4包括有用于移送产品的夹爪组件、可带动镜头移动的上六轴组件、可带动传感器移动的下六轴组件以及固化组件，该夹爪组件可以是市场上常用的，能够进行三轴联动的机械夹爪，其作用在于将已点胶的产品自工位站21上移送至下六轴组件，优选地，所述上六轴组件设置有能够夹取镜头的第一抓手组件，该第一抓手组件可以连接有夹紧气缸，第一抓手组件夹紧镜头，上六轴组件驱使镜头相对传感器进行移动，调整镜头与传感器的相对距离，以搜索最佳镜头行程，具体操作是，中继镜组件7伸出，镜头对准中心测试卡组件6进行拍照并将拍照信息传输至中心控制***，中心控制***通过接收到的信息调整镜头与传感器的相对距离；所述下六轴组件设置有能够夹取传感器的第二抓手组件，该第二抓手组件可以是常规的夹紧气缸，夹紧气缸的输出端设置有与传感器的外形结构相配合的夹紧块，该夹紧块还可以是塑料或者其他的软质材料，该夹紧气缸可以选用较小的规格，下六轴组件驱使传感器相对镜头转动，调整传感器与镜头的相对倾斜角度，以搜索最佳倾斜角度，从而使得摄像的边角解析力趋***衡，将镜头与传感器之间的相对行程和相对倾斜角度调整好之后，再通过固化组件将胶水固化，实现自动AA组装操作。
需要说明的是，所述的上六轴组件及下六轴组件均可是市面上常用的六轴运动机构或六轴调位机构，其能够对镜头和/或传感器进行六轴调位。
优选地，所述的固化组件可以是UV灯，其包括有环形的外壳以及设置在环形内圈上的UV灯，UV灯有分布在环形内圈上的若干个，更优选的是，该固化组件包括有两个对称设置的半环形外壳，该半环形外壳的相对内侧设置有若干个UV灯，该两个半环形外壳能够做相对靠近及远离运动，相对靠近时两个半环形外壳均朝向产品运动，将产品套设在两个半环形外壳的相对中心处。
需要说明的是，上述所有实施例中的中心控制***可以包括有市面上常用的可编程序控制器或PLC或单片机等、用于控制电机或气缸启闭的导线及阀门等，所述的中心控制***可以根据反馈信号对各机构作出相应的动作指令，以控制组装机运行对产品进行组装操作，中心控制***的具体控制方式不在本发明的保护范围内，在此不做赘述。
一种通过上述自动AA组装机所实现的摄像头自动AA组装方法，其包括有如下步骤；
A.将待组装产品放置在工位站21上并夹紧，该待组装产品包括有预装好的镜头以及传感器，即待组装产品为预装摄像头与传感器的产品，将该待组装产品放置在工位站21上，工位站21上的夹紧组件22将待组装产品固定在工位站21上；
B.待组装产品随转盘2转动至点胶机构3处，待组装产品随转盘2转动90°至靠近点胶机构3处，方便点胶机构3操作；
C.点胶机构3开始对待组装产品进行点胶操作；
D.点胶后的待组装产品随转盘2转动90°至靠近AA组装机构4处，方便AA组装操作；
E.开始AA组装操作；
F.固化胶水，UV灯靠近产品移动，打开UV灯对胶水进行照射，将胶水固化；
G.产品随转盘2转动至步骤A.处，夹紧组件22松开产品，完成组装。
作为上述方案的进一步改进，步骤A.与步骤B.之间还包括有测试步骤，该测试步骤具体为：对夹紧后的待组装产品进行开短路测试以及白场测试，所述的开短路测试可以采用行业内常用的测试手段，目的在于测试待组装产品与夹具电路板和/或镜头与传感器之间的连接情况，所述的白场测试有如下操作步骤：将白板移动至待组装产品的正上方，打开白场光源并照射到白板上，形成模拟的白场光源环境，以检测镜头上的脏污情况和/或进行POD/POG测试，并将测试得到的数据信号反馈至中心控制***。
作为上述方案的进一步改进，所述步骤C.还包括有如下步骤：C1.视觉定位组件32对待组装产品进行拍照，并将拍照信息反馈至中心控制***，以获得待组装产品的位置及角度信息；C2.点胶针移动至触碰产品的表面获取产品的高度信息，并将该信息反馈至中心控制***，以获得产品的点胶高度；C3.中心控制***根据反馈得到的信息规划点胶策略，并控制点胶针对产品进行点胶操作；C4.点胶完成，点胶机构3复位。
作为上述方案的进一步改进，所述步骤E.还包括有如下步骤：E1.上六轴组件及下六轴组件均移动至靠近工位站21的区域，夹爪组件将产品抓取至下六轴组件上，此时下六轴组件通过抓取传感器而实现产品相对固定在下六轴组件上，而此时传感器能够随下六轴组件在六个自由度上移动；E2.上六轴组件抓取镜头，此时镜头能够随上六轴组件在六个自由度上移动；E3.上六轴组件带动镜头做最佳行程测试，其具体为，上六轴组件带动镜头做靠近和/或远离传感器运动，同时镜头对中心测试卡组件6进行拍照并将拍照信息反馈至中心控制***，即搜索最佳镜头行程，在获得最佳拍照效果的照片后，上六轴组件停止运动，使得镜头与传感器之间的相对距离固定；E4.下六轴组件带动传感器做相对镜头倾斜的运动，同时镜头对机架1上的测试卡组件进行拍照并将拍照信息反馈至中心控制***，即搜索最佳倾斜角度，从而使得边角解析力趋***衡，需要说明的是，此时传感器与镜头的相对距离不变，改变的是传感器与镜头的相对倾斜角度，在获得最佳拍照效果的照片后，下六轴组件停止运动，使得传感器与镜头之间的相对倾斜角度固定。
作为上述方案的进一步改进，在完成步骤E之后，中心控制***会对当前镜头与传感器相对距离及相对倾斜角度固定时所拍摄的照片进行MTF测试，以分析在该相对距离及相对倾斜角度下拍摄的图像的清晰度。
作为上述方案的进一步改进，在进行MTF测试后，中心控制***会执行ZOFFSET操作，即胶水固化时会收缩的特性，给予一个补偿值，该补偿值通常是设定的。
作为上述方案的进一步改进，步骤F.之后还包括有第二次MTF测试操作。
需要说明的是，以上所有实施例中所述的“AA”为摄像头组装技术领域的特定名词，即“主动对准”，也就是在组装过程中确定两个零配件之间的相对位置；“POD/POG”即为产品或镜头上的微小颗粒；“MTF”即为调制传递函数分析法，是目前分析镜头的解像力比较科学的方法，用来做摄像头图像清晰度检测。
以上，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种摄像头的多工位自动AA组装机，包括有机架(1)，其特征在于，还包括有分别设置在机架(1)上的转盘(2)、点胶机构(3)、AA组装机构(4)以及分设在转盘(2)周向的若干个周边测试卡组件(5)，所述转盘(2)上设置有至少三个工位站(21)，工位站(21)能够随转盘(2)转动至点胶机构(3)以及AA组装机构(4)处。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，所述工位站(21)上设置有夹紧组件(22)。
3.根据权利要求1所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，所述点胶机构(3)包括有点胶组件(31)、视觉定位组件(32)、驱使点胶组件(31)靠近及远离工位站(21)的三轴联动组件(33)。
4.根据权利要求1所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，所述AA组装机构(4)包括有用于移送产品的夹爪组件、可带动镜头移动的上六轴组件、可带动传感器移动的下六轴组件以及固化组件。
5.根据权利要求1所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，还包括有中设置在转盘(2)上方的中心测试卡组件(6)、设置在转盘(2)及中心测试卡组件(6)之间区域的中继镜组件(7)。
6.根据权利要求1所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，所述机架(1)上设置有取图板卡(9)。
7.根据权利要求1所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，还包括有开短路测试组件以及白场测试组件(8)。
8.根据权利要求3所述的一种摄像头的多工位自动AA组装机，其特征在于，所述点胶组件(31)包括有点胶针以及能够驱使点胶针沿水平向及竖向移动的移动组(34)。
9.一种能够通过上述权利要求1至8任一项组装机所实现的摄像头组装方法，其特征在于，包括有如下步骤；
A.将待组装产品放置在工位站(21)上；
B.待组装产品随转盘(2)转动至点胶机构(3)处；
C.开始点胶；
D.点胶后的待组装产品随转盘(2)转动至AA组装机构(4)处；
E.开始AA组装操作；
F.固化胶水；
G.固化后的产品随转盘(2)转动至原点，完成组装。
10.根据权利要求9所述的一种摄像头的多工位自动AA组装方法，其特征在于，所述步骤E.包括有；
E1.夹爪组件将待固化产品抓取至下六轴组件上，下六轴组件抓取传感器；
E2.上六轴组件抓取镜头；
E3.上六轴组件带动镜头做最佳行程测试；
E4.下六轴组件带动传感器做最佳倾斜角度测试。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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