CN110213574A - 摄像头芯片校正机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摄像头芯片校正机，其用于校正基准件与待调整件之间的组装位置，摄像头芯片校正机包括机架，安装于机架的校正机械手、治具、用于检测平行度的准直仪、用于检测间距的位移传感器以及用于检测中心重合度的摄像仪，机架具有校正平台且校正平台具有检测孔，治具安装于检测孔的上方，准直仪、位移传感器和摄像仪均可移动地设置于检测孔的下方，校正机械手位于治具的上方，准直仪、位移传感器和摄像仪可对待调整件检测，校正机械手可抓取治具上的待调整件并校正待调整件相对于基准件的位置。本发明的摄像头芯片校正机具有组装精确度高和自动化程度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及摄像机芯片组装技术领域，尤其涉及一种摄像头芯片校正机。
背景技术
摄像机是常见的电子产品之一，拥有极为广阔的市场。摄像机在各零部件加工完毕后，需要进行整机组装才能够形成最终的手机成品。摄像机由多个不同的精密部件组装而成，故每个部件的组装精度都会严重影响产品的合格率。
目前摄像机常用CMOS芯片作为摄像头的感光器，对于CMOS芯片与摄像头前盖之间的组装，若CMOS芯片与前盖的环形承靠面的平行度、距离以及感光中心点的位置重合度等参数出现较大的误差时，即组装精确度较低时，就会影响摄像机的图像捕捉性能，无法满足现有的生产需求。
因此，亟需要一种摄像头芯片校正机来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摄像头芯片校正机，其具有组装精确度高和自动化程度高等优点。
为实现上述目的，本发明提供一种摄像头芯片校正机，其用于校正基准件与待调整件之间的组装位置，所述的摄像头芯片校正机包括机架，安装于所述机架的校正机械手、治具、用于检测平行度的准直仪、用于检测间距的位移传感器以及用于检测中心重合度的摄像仪，所述机架具有校正平台且所述校正平台具有检测孔，所述治具安装于所述检测孔的上方，所述准直仪、位移传感器和摄像仪均可移动地设置于所述检测孔的下方，所述校正机械手位于所述治具的上方，所述准直仪、位移传感器和摄像仪可对所述待调整件检测，所述校正机械手可抓取所述治具上的待调整件并校正所述待调整件相对于所述基准件的位置。
较佳地，所述的摄像头芯片校正机还包括对所述基准件与所述待调整件之间进行点胶的点胶装置，所述点胶装置可移动地安装于所述机架。
具体地，所述的摄像头芯片校正机还包括用于对点胶进行固化的固化装置，所述固化装置安装于所述机架。
较佳地，所述校正机械手包括五轴调整机构和安装于所述机架的Z轴移动机构，所述五轴调整机构安装于所述Z轴移动机构的输出端，所述五轴调整机构在Z轴移动机构的驱动下沿所述机架的Z轴方向移动，所述五轴调整机构可抓取所述待调整件并使得所述待调整件沿所述机架的Y轴方向移动，或沿所述机架的Z轴方向，或绕所述机架的X轴方向转动，或绕所述机架的Y轴方向转动，或绕所述机架的Z轴方向转动。
较佳地，所述的摄像头芯片校正机还包括用于压紧所述待调整件的压紧机构，所述压紧机构安装于所述校正平台且具有伸向所述治具的压紧件，所述压紧件压紧或松开所述待调整件。
较佳地，所述治具包括左夹紧件、右夹紧件、抵顶件和安装于所述校正平台的底座，所述左夹紧件和右夹紧件呈相对的设于所述底座上并共同夹紧所述基准件，所述抵顶件插设于所述底座并承载所述基准件内的所述待调整件。
具体地，所述底座具有通孔，所述抵顶件包括顶针以及设于所述底座之底端面处的安装部，所述顶针由所述安装部向所述通孔延伸形成，所述顶针穿过所述通孔并抵顶所述通孔上的所述待调整件。
具体地，所述顶针沿所述通孔的周向呈间隔开布置，所有的所述顶针共同抵顶所述待调整件。
具体地，所述左夹紧件上具有锁定件，所述右夹紧件具有与所述锁定件配合的锁定孔，所述底座上具有呈筒状结构的定位件，所述锁定件穿过所述定位件并与所述锁定孔配合以锁定所述左夹紧件与所述右夹紧件的相对位置。
较佳地，所述的摄像头芯片校正机还包括安装于所述机架的滑动组件，所述滑动组件包括滑动板以及安装于所述机架的驱动装置和从动滑轨，所述滑动板分别连接于所述驱动装置的输出端且与从动滑轨滑动配合，所述准直仪、位移传感器和摄像仪安装于所述滑动板，所述滑动板在所述驱动装置的驱动下和在所述从动导轨的导向下滑动，以使得所述准直仪、位移传感器和摄像仪均可移动至所述检测孔的下方。
与现有技术相比，本发明的摄像头芯片校正机通过将校正机械手、准直仪、位移传感器以及摄像仪融合在一起，且机架具有校正平台且校正平台具有检测孔，治具安装于检测孔的上方，准直仪、位移传感器和摄像仪均可移动至检测孔的下方，检测时，将待检测的基准件和待调整件放置于治具内，准直仪切换至检测孔的下方并对基准件与待调整件之间的平面度进行检测，若平行度不合格，校正机械手抓取治具上的待调整件并校正待调整件相对于基准件的位置，以使平行度符合标准；位移传感器切换至检测孔的下方并对基准件与待调整件之间的距离进行检测，若两者的间距不合格，校正机械手抓取治具上的待调整件并校正待调整件相对于基准件的距离，以使两者间距符合标准；摄像仪切换至检测孔的下方并对基准件的中心与待调整件的中心之间的位置重合度进行检测，若两者中心的重合度不合格，校正机械手抓取治具上的待调整件并通过校正待调整件的位置使得待调整件的中心与基准件的中心重合，以使得中心重合度符合标准，从而使得待调整件相对于基准件之间的平行度、间距和中心重合度符合标准，进而提高后续的组装精确度；而且，校正机械手根据准直仪、位移传感器和摄像仪的数据进行选择性调整，若测试参数符合标准，则校正机械手不进行调整，提高了整体的效率；本发明的摄像头芯片校正机具有高度自动化的优点。
附图说明
图1是本发明的摄像头芯片校正机的正视图。
图2是本发明的摄像头芯片校正机的左视图。
图3是是图1的摄像头芯片校正机在隐藏部分机架后的正视图。
图4是本发明的摄像头芯片校正机在隐藏固化装置和部分机架后的立体结构示意图。
图5是本发明的摄像头芯片校正机在隐藏固化装置、点胶装置、校正机械手和部分机架后的立体结构示意图。
图6是本发明的摄像头芯片校正机中的滑动组件、准直仪、位移传感器、摄像仪和底板的立体结构示意图。
图7是本发明的摄像头芯片校正机的治具且安装有基准件和待调整件时的立体结构示意图。
图8是图7中的治具、基准件和待调整件且处于分解状态时的立体结构示意图。
图9是本发明的摄像头芯片校正机的治具且安装有基准件和待调整件时的俯视图。
图10是图9中的摄像头芯片校正机沿A－A线剖切后的平面结构示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
请参阅图1至图5以及图7，本发明的摄像头芯片校正机100用于校正基准件200与待调整件300之间的组装位置，摄像头芯片校正机100包括机架1，校正机械手2、治具3、准直仪4、位移传感器5、摄像仪6、点胶装置7和固化装置8，校正机械手2、治具3、准直仪4、位移传感器5、摄像仪6、点胶装置7和固化装置8均安装于机架1，机架1具有底板12和设于底板12上方的校正平台11，底板12和校正平台11相互平行且存在一定的安装间距，校正平台11具有检测孔111，检测孔111位于矫正平台11的中部，治具3安装于检测孔111的上方，准直仪4用于检测基准件200与待调整件300之间的平面度，位移传感器5用于检测基准件200与待调整件300之间的间距，摄像仪6用于检测基准件200的中心与待调整件300的中心之间的中心重合度，准直仪4、位移传感器5和摄像仪6均可移动地设置于检测孔111的下方，校正机械手2位于治具3的上方，准直仪4、位移传感器5和摄像仪6可对治具3上的基准件200和待调整件300进行检测，校正机械手2可抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的位置，检测时，将待检测的基准件200和待调整件300放置于治具3内，准直仪4切换至检测孔111的下方并对基准件200与待调整件300之间的平面度进行检测，若平行度不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的位置，以使平行度符合标准；位移传感器5切换至检测孔111的下方并对基准件200与待调整件300之间的距离进行检测，若两者的间距不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的距离，以使两者间距符合标准；摄像仪6切换至检测孔111的下方并对基准件200的中心与待调整件300的中心之间的位置重合度进行检测，若两者中心的重合度不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并通过校正待调整件300的位置使得待调整件300的中心与基准件200的中心重合，以使得中心重合度符合标准，从而使得待调整件300相对于基准件200之间的平行度、间距和中心重合度符合标准，进而提高后续的组装精确度，而且，校正机械手2位于治具3的上侧，准直仪4等检测装置位于治具3的下侧，从而使得各装置之间的布置更为紧凑，而且能够提高加工的效率；点胶装置7可移动地安装于机架1，点胶装置7移动至治具3以对基准件200与待调整件300之间进行点胶，固化装置8用于对点胶进行固化，从而实现对待调整件300相对于基准件200的位置调整、点胶和固化等全自动化生产。于本实施例中，基准件200为摄像头的前盖，待调整件300为CMOS芯片，本发明的摄像头芯片校正机100中的准直仪4用于检测前盖的环形承靠面与CMOS芯片之间的平面度，位移传感器5用于检测前盖的环形承靠面与CMOS芯片之间的间距，摄像仪6用于检测前盖的中心与CMOS芯片的中心之间的中心重合度。更为具体地，如下：
请参阅图5以及图7，摄像头芯片校正机100还包括用于压紧待调整件300的压紧机构10，压紧机构10安装于校正平台11且具有伸向治具3的压紧件101，压紧件101可升降地设于压紧机构10，压紧件101通过升降压紧或松开待调整件300，压紧件101可通过升降气缸实现升降，但不限于此。请继续参阅图4，校正机械手2包括五轴调整机构21和Z轴移动机构22，Z轴移动机构22安装于机架1，五轴调整机构21安装于Z轴移动机构22的输出端，五轴调整机构21在Z轴移动机构22的驱动下沿机架1的Z轴方向移动，五轴调整机构21可抓取待调整件300并使得待调整件300沿机架1的Y轴方向移动，或沿机架1的Z轴方向，或绕机架1的X轴方向转动，或绕机架1的Y轴方向转动，或绕机架1的Z轴方向转动(X轴、Y轴和Z轴方向如图4所示)，从而实现对待调整件300的位置微调。举例而言，Z轴移动机构22为升降装置，五轴调整机构21包括五轴调整滑台211和用于吸附待调整件300的吸附头212，五轴调整滑台211安装Z轴移动机构22的输出端，吸附头212安装于五轴调整滑台211的输出端并与外部的抽真空设备连接，从而通过吸附对待调整件300进行抓取。
请参阅图7至图10，治具3包括左夹紧件31、右夹紧件32、抵顶件33和底座34，底座34通过卡合的方式安装于校正平台11上，但不限于此，左夹紧件31和右夹紧件32呈相对的设于底座34上并共同夹紧基准件200，从而将基准件200固定于底座34上，抵顶件33插设于底座34并承载基准件200内的待调整件300，待调整件300位于基准件200内并可相对基准件200进行微小的位置调整。具体地，底座34具有通孔341，抵顶件33包括顶针332以及设于底座34之底端面处的安装部331，安装部331为呈横向设置的安装铁片，顶针332由安装部331向通孔341延伸形成，顶针332穿过通孔341并抵顶通孔341上的待调整件300。较优的是，顶针332沿通孔341的周向呈间隔开布置，所有的顶针332共同抵顶待调整件300，从而实现抵顶件33对调整件进行支撑。
请参阅图7至图10，左夹紧件31上具有锁定件311，右夹紧件32具有与锁定件311配合的锁定孔321，底座34上具有呈筒状结构的定位件342，锁定件311穿过定位件342并与锁定孔321配合以锁定左夹紧件31与右夹紧件32的相对位置，从而实现对基准件200的固定，较优的是，锁定件311、锁定孔321和定位件342设置为两个并呈对称的设置，锁定件311、锁定孔321和定位件342具有螺纹锁紧结构，当然，生产者也可以根据实际情况进行调整，故不限于此。右夹紧件32具有上定位孔322，底座34具有下定位孔343，下定位孔343位于上定位孔322的下方且下定位孔343对准上定位孔322，上定位孔322和下定位孔343通过定位柱(图未示)实现两者的定位，故安装时，可将右夹紧件32先安装于底座34，再将左夹紧件31与右夹紧件32配合，组装方便并提高组装的精确度。
请参阅图5至图6，摄像头芯片校正机100还包括安装于机架1的滑动组件9，滑动组件9包括滑动板91、驱动装置92和从动滑轨93，驱动装置92和从动滑轨93安装于机架1，滑动板91分别连接于驱动装置92的输出端且与从动滑轨93滑动配合，滑动板91的一侧的底部安装于驱动装置92的输出端，滑动板91的另一侧的底部与从动滑轨93滑动配合，准直仪4、位移传感器5和摄像仪6安装于滑动板91，滑动板91在驱动装置92的驱动下和在从动导轨的导向下滑动，以使得准直仪4、位移传感器5和摄像仪6均可移动至检测孔111的下方，滑动组件9的设置能够使得准直仪4、位移传感器5和摄像仪6可根据需要移动至检测孔111的下方，从而实现检测。较优的是，滑动板91具有透光孔，摄像仪6呈倒置的设置于滑动板91并通过透光孔对治具3上的基准件200和待调整件300进行检测。
请参阅图1至图10，对本发明摄像头芯片校正机100的工作原理作进一步的说明，如下：
准备时，将待检测的基准件200和待调整件300放置于治具3的底座34上，锁定件311穿过定位件342并与锁定孔321配合以锁定左夹紧件31与右夹紧件32的相对位置，从而实现对基准件200的固定，待调整件300(即CMOS芯片)承载于顶针332上且位于基准件200(即前盖)内，压紧机构10的压紧件101压紧待调整件300；
检测时，准直仪4切换至检测孔111的下方并对基准件200与待调整件300之间的平面度进行检测，若平行度不合格，压紧机构10的压紧件101松开，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的位置，以使平行度符合标准；压紧机构10的压紧件101重新压紧待调整件300，位移传感器5切换至检测孔111的下方并对基准件200与待调整件300之间的距离进行检测，若两者的间距不合格，压紧机构10的压紧件101松开，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的距离，以使两者间距符合标准；压紧机构10的压紧件101重新压紧待调整件300，摄像仪6切换至检测孔111的下方并对基准件200的中心与待调整件300的中心之间的位置重合度进行检测，若两者中心的重合度不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并通过校正待调整件300的位置使得待调整件300的中心与基准件200的中心重合，以使得中心重合度符合标准，压紧机构10的压紧件101重新压紧待调整件300，从而使得待调整件300相对于基准件200之间的平行度、间距和中心重合度符合标准；点胶装置7可移动地安装于机架1，点胶装置7移动至治具3以对基准件200与待调整件300之间进行点胶，固化装置8通过吹风对点胶工序进行固化。
通过将校正机械手2、准直仪4、位移传感器5以及摄像仪6融合在一起，且机架1具有校正平台11且校正平台11具有检测孔111，治具3安装于检测孔111的上方，准直仪4、位移传感器5和摄像仪6均可移动至检测孔111的下方，检测时，将待检测的基准件200和待调整件300放置于治具3内，准直仪4切换至检测孔111的下方并对基准件200与待调整件300之间的平面度进行检测，若平行度不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的位置，以使平行度符合标准；位移传感器5切换至检测孔111的下方并对基准件200与待调整件300之间的距离进行检测，若两者的间距不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并校正待调整件300相对于基准件200的距离，以使两者间距符合标准；摄像仪6切换至检测孔111的下方并对基准件200的中心与待调整件300的中心之间的位置重合度进行检测，若两者中心的重合度不合格，校正机械手2抓取治具3上的待调整件300并通过校正待调整件300的位置使得待调整件300的中心与基准件200的中心重合，以使得中心重合度符合标准，从而使得待调整件300相对于基准件200之间的平行度、间距和中心重合度符合标准，进而提高后续的组装精确度；而且，校正机械手2根据准直仪4、位移传感器5和摄像仪6的数据进行选择性调整，若测试参数符合标准，则校正机械手2不进行调整，提高了整体的效率；本发明的摄像头芯片校正机100具有高度自动化的优点。
值得注意的是，由于准直仪4、位移传感器5、摄像仪6、点胶装置7和固化装置8为本领域技术人员所熟知，故不限于此。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种摄像头芯片校正机，用于校正基准件与待调整件之间的组装位置，其特征在于，包括机架，安装于所述机架的校正机械手、治具、用于检测平行度的准直仪、用于检测间距的位移传感器以及用于检测中心重合度的摄像仪，所述机架具有校正平台且所述校正平台具有检测孔，所述治具安装于所述检测孔的上方，所述准直仪、位移传感器和摄像仪均可移动地设置于所述检测孔的下方，所述校正机械手位于所述治具的上方，所述准直仪、位移传感器和摄像仪可对所述待调整件检测，所述校正机械手可抓取所述治具上的待调整件并校正所述待调整件相对于所述基准件的位置。
2.根据权利要求1所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，还包括对所述基准件与所述待调整件之间进行点胶的点胶装置，所述点胶装置可移动地安装于所述机架。
3.根据权利要求2所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，还包括用于对点胶进行固化的固化装置，所述固化装置安装于所述机架。
4.根据权利要求1所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，所述校正机械手包括五轴调整机构和安装于所述机架的Z轴移动机构，所述五轴调整机构安装于所述Z轴移动机构的输出端，所述五轴调整机构在Z轴移动机构的驱动下沿所述机架的Z轴方向移动，所述五轴调整机构可抓取所述待调整件并使得所述待调整件沿所述机架的Y轴方向移动，或沿所述机架的Z轴方向，或绕所述机架的X轴方向转动，或绕所述机架的Y轴方向转动，或绕所述机架的Z轴方向转动。
5.根据权利要求1所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，还包括用于压紧所述待调整件的压紧机构，所述压紧机构安装于所述校正平台且具有伸向所述治具的压紧件，所述压紧件压紧或松开所述待调整件。
6.根据权利要求1所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，所述治具包括左夹紧件、右夹紧件、抵顶件和安装于所述校正平台的底座，所述左夹紧件和右夹紧件呈相对的设于所述底座上并共同夹紧所述基准件，所述抵顶件插设于所述底座并承载所述基准件内的所述待调整件。
7.根据权利要求6所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，所述底座具有通孔，所述抵顶件包括顶针以及设于所述底座之底端面处的安装部，所述顶针由所述安装部向所述通孔延伸形成，所述顶针穿过所述通孔并抵顶所述通孔上的所述待调整件。
8.根据权利要求7所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，所述顶针沿所述通孔的周向呈间隔开布置，所有的所述顶针共同抵顶所述待调整件。
9.根据权利要求6所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，所述左夹紧件上具有锁定件，所述右夹紧件具有与所述锁定件配合的锁定孔，所述底座上具有呈筒状结构的定位件，所述锁定件穿过所述定位件并与所述锁定孔配合以锁定所述左夹紧件与所述右夹紧件的相对位置。
10.根据权利要求1所述的摄像头芯片校正机，其特征在于，还包括安装于所述机架的滑动组件，所述滑动组件包括滑动板以及安装于所述机架的驱动装置和从动滑轨，所述滑动板分别连接于所述驱动装置的输出端且与从动滑轨滑动配合，所述准直仪、位移传感器和摄像仪安装于所述滑动板，所述滑动板在所述驱动装置的驱动下和在所述从动导轨的导向下滑动，以使得所述准直仪、位移传感器和摄像仪均可移动至所述检测孔的下方。
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