CN210500252U - 一种摄像头取放的高精密z轴模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种工作效率高、工作稳定可靠、适应性强、重复精度好且取放精度高的摄像头取放的高精密Z轴模组。本实用新型包括支架、真空发生器组件以及Z轴取放模组，所述真空发生器和所述Z轴取放模组均固定在所述支架上，所述Z轴取放模组包括相机模块以及分别设置在所述相机模块两侧的上料模块和下料模块，所述上料模块和所述下料模块均包括若干组Z轴吸嘴组件，所述Z轴吸嘴组件包括真空吸头、旋转电机以及直线驱动机构，所述真空吸头固定在所述旋转电机的转子上，所述直线驱动机构带动所述旋转电机沿竖直方向作直线运动，所述真空吸头与所述真空发生器相连接。本实用新型应用于取放模组的技术领域。

Description

一种摄像头取放的高精密Z轴模组

技术领域

本实用新型应用于取放模组的技术领域,特别涉及一种摄像头取放的高精密Z轴模组。

背景技术

近年来，随着智能手机的高速发展，手机摄像头也进入了一种前所未有的发展趋势，从单摄、双摄、三摄，甚至到目前的四摄，这也表明人们对手机摄像、拍照等功能提出了越来越高的需求。而摄像头作为实现这些功能的核心部件，从零部件组装成为摄像头，如何实现全自动化生产，是保证摄像头性能和生产效率的关键。摄像头和手机更新换代快，如何保证摄像头组装设备的通用性和互换性也是技术人员考虑的重点。

传统摄像头调焦设备中，一般是由人工单独将摄像头的传感器和镜片放入调焦平台，再进行手动或自动调焦。这种方式不但降低操作人员的安全性，也无法保障摄像头组装的工作效率和品质。现有取放料机构的Z轴模组常应用于表面贴装行业或规则物料的取放，然而这类标准机构无法适用尺寸规格变化多端的摄像头组装设备。此外，这种取放料模组的自动取放精度低，无法满足摄像头中传感器和镜片的取放精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种工作效率高、工作稳定可靠、适应性强、重复精度好且取放精度高的摄像头取放的高精密Z轴模组。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括支架、真空发生器组件以及Z轴取放模组，所述真空发生器和所述Z轴取放模组均固定在所述支架上，所述Z轴取放模组包括相机模块以及分别设置在所述相机模块两侧的上料模块和下料模块，所述上料模块和所述下料模块均包括若干组Z轴吸嘴组件，所述Z轴吸嘴组件包括真空吸头、旋转电机以及直线驱动机构，所述真空吸头固定在所述旋转电机的转子上，所述直线驱动机构带动所述旋转电机沿竖直方向作直线运动，所述真空吸头与所述真空发生器相连接。

由上述方案可见，所述真空发生器组件用于提供所述真空吸头吸起物料所需的负压。通过所述相机模块对产品的位置进行确定，进而确保所述上料模块和所述下料模块的取放精度。同时所述真空吸头的组件尺寸可以根据产品的大小进行更换，进而适用于不同尺寸的产品。所述直线驱动机构用于带动所述旋转电机沿竖直方向运动，进而能够适应不同尺寸的产品。通过所述旋转电机带动所述真空吸头转动，进而实现对产品的姿态进行调整确保，安装时产品能准确的装入对焦设备中。

一个优选方案是，所述Z轴吸嘴组件还包括安装板、活动块、旋转接头、固定块以及连接杆，所述直线驱动机构包括Z轴电机，所述Z轴电机固定在所述安装板上，所述Z轴电机通过丝杆带动所述活动块作直线运动，所述旋转电机固定在所述活动块上，所述旋转电机为中空结构，所述连接杆内设有气路，所述连接杆的一端穿过所述旋转电机与所述真空吸头相连接，所述连接杆的另一端与所述旋转接头相连接，所述旋转接头远离所述连接杆的一端与所述真空发生器相连接，所述旋转接头通过所述固定块固定在所述活动块上。

由上述方案可见，采用所述Z轴电机带动丝杆进行传动，进而确保所述活动块的运动精度。通过采用所述旋转接头作为中转结构，避免连接用的气管随所述真空吸头转动而转动，进而防止连接气管松动或缠绕，保证整个气路的密封性。通过在所述连接杆中设置气路，以连通所述真空吸头和所述真空发生器，所述连接杆随所述真空吸头旋转，所述连接杆远离所述真空吸头的一端与所述旋转接头的旋转端连接，进而实现连通所述真空吸头和所述真空发生器。

进一步的优选方案是，所述Z轴吸嘴组件还包括相互配合的第一感应器和第一感应片，所述第一感应器固定在所述固定块上，所述第一感应片固定在所述连接杆上，所述连接杆每转动一圈所述第一感应片触发一次所述第一感应器。

由上述方案可见，通过设置所述第一感应器和所述第一感应片，实现精准监控所述真空吸头的转动圈数。

进一步的优选方案是，所述真空吸头包括依次连接的吸嘴安装块、吸嘴连接头以及橡胶吸嘴，所述吸嘴安装块的顶部设有与所述连接杆相连接的连接孔，所述吸嘴安装块的底部固定有磁铁，所述吸嘴连接头与所述磁铁磁吸配合，所述吸嘴安装块的侧面设有限位槽，所述吸嘴连接头上设有与所述限位槽相适配的卡块，所述吸嘴连接头上设有密封槽，所述吸嘴安装块上设有与所述密封槽相适配的环形凸台，所述密封槽内设置有密封圈。

由上述方案可见，所述连接孔用于与所述连接杆密封连接进而完成气路的连通。通过采用磁吸固定的方式实现所述吸嘴安装块与所述吸嘴连接头的固定，便于更换不同尺寸的所述橡胶吸嘴，进而适应不同尺寸的产品。通过设置所述限位槽使所述吸嘴安装块与所述吸嘴连接头之间保持相对固定，进而实现同步运动。通过所述密封槽与所述环形凸台配合实现密封，确保所述橡胶吸嘴处的负压效应。

一个优选方案是，所述相机模块包括检测相机、相机光源、相机安装块、驱动电机以及电机安装块，所述驱动电机固定在所述电机安装块上，所述相机安装块与所述电机安装块滑动配合，所述驱动电机的输出轴通过丝杆与所述相机安装块传动连接，进而带动所述相机安装块沿竖直方向作往复直线运动，所述检测相机和所述相机光源均与所述相机安装块固定连接，所述检测相机和所述相机光源位于同一铅锤线上。

由上述方案可见，通过设置所述相机光源为所述检测相机提供环境光，使所述检测相机更好的检测产品位置。通过所述驱动电机带动所述检测相机沿竖直方向作往复直线运动，保证所述检测相机能够实时调整焦距和视野。

进一步的优选方案是，所述相机模块还包括第二感应片和两个第二感应器，两个所述第二感应器沿竖直方向依次固定在所述电机安装块上，所述第二感应片固定在所述相机安装块。

由上述方案可见，通过所述第二感应片和两个所述第二感应器配合，检测所述测试相机的位置，防止所述测试相机的位置过高或过低。

一个优选方案是，所述Z轴取放模组还包括Y轴移动平台，所述Y轴移动平台包括底板、直线滑轨、模组支撑板以及Y轴电机，所述直线滑轨固定在所述底板上，所述模组支撑板滑动配合在所述直线滑轨上，所述模组支撑板的底部设有传动块，所述Y轴电机通过丝杆与所述传动块传动连接，所述底板固定在所述支架上，所述相机模块、所述上料模块以及所述下料模块均固定在所述模组支撑板上。

由上述方案可见，通过设置所述Y轴移动平台使所述相机模块、所述上料模块以及所述下料模块均能够向前方伸出或向后缩回，进而完成料盘各位置的取料动作。

一个优选方案是，所述真空发生器组件包括依次连通的调压阀、汇流阀和真空阀，所述调压阀与外部气源连接，所述真空阀上设有调节螺栓，若干所述真空吸头均与所述真空阀相连接，所述汇流阀的排气口设有消音器。

由上述方案可见，通过设置所述调节螺栓，实现对所述真空阀的吸真空阈值和破真空阈值进行调整。通过在所述汇流阀的排气口设有消音器，减免倍压效应，同时保证快速泄气，防止所述真空吸头因破真空后的残留气体将放好的产品带出指定位置，避免增大抛料概率。

一个优选方案是，所述真空阀的破真空气压为+8.0Kpa～+9.0Kpa,所述真空阀的吸真空气压为-85Kpa～-70Kpa。

在上述参数条件下，所述真空吸头取放产品的精度较高。

一个优选方案是，所述Z轴取放模组的一侧设置有激光测距仪，所述激光测距仪检测料盘及产品与所述Z轴取放模组之间的相对距离。

由于产品表面为玻璃片，吸嘴吸取产品时，在接触产品的一瞬间位置太低可能压坏产品，位置太高可能吸力不够无法顺利的吸取产品。通过在所述上料模块上设置所述激光测距仪，在更换产品或机构其他零部件时，用激光测距仪7标定料盘和产品与吸嘴的相对高度，从而精确计算出所述真空吸头吸取产品时的位置，保证吸取产品的稳定性和良率。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型另一方向的立体结构示意图；

图3是所述真空发生器组件的结构示意图；

图4是本实用新型的气路连接示意图；

图5是所述相机模块的立体结构示意图；

图6是所述Z轴吸嘴组件的立体结构示意图；

图7是所述Z轴吸嘴组件的剖面图；

图8是所述真空吸头的立体结构示意图；

图9是所述真空吸头的剖面图；

图10是所述吸嘴连接头的剖面图。

具体实施方式

如图1至图10所示，在本实施例中，本实用新型包括支架1、真空发生器组件2以及Z轴取放模组，所述真空发生器组件2和所述Z轴取放模组均固定在所述支架1上，所述Z轴取放模组包括相机模块3以及分别设置在所述相机模块3两侧的上料模块和下料模块，所述上料模块和所述下料模块均包括若干组Z轴吸嘴组件4，所述Z轴吸嘴组件4包括真空吸头401、旋转电机402以及直线驱动机构，所述真空吸头401固定在所述旋转电机402的转子上，所述直线驱动机构带动所述旋转电机402沿竖直方向作直线运动，所述真空吸头401与所述真空发生器组件2相连接。

在本实施例中，所述Z轴吸嘴组件4还包括安装板403、活动块404、旋转接头405、固定块406以及连接杆407，所述直线驱动机构包括Z轴电机，所述Z轴电机固定在所述安装板403上，所述Z轴电机通过丝杆带动所述活动块404作直线运动，所述旋转电机402固定在所述活动块404上，所述旋转电机402为中空结构，所述连接杆407内设有气路，所述连接杆407的一端穿过所述旋转电机402与所述真空吸头401相连接，所述连接杆407的另一端与所述旋转接头405相连接，所述旋转接头405远离所述连接杆407的一端与所述真空发生器组件2相连接，所述旋转接头405通过所述固定块406固定在所述活动块404上，所述安装板403与所述活动块404通过直线导轨和滑块相滑动配合。

在本实施例中，所述连接杆407内部的气路的内径为三毫米。

在本实施例中，所述Z轴吸嘴组件4还包括相互配合的第一感应器408和第一感应片409，所述第一感应器408固定在所述固定块406上，所述第一感应片409固定在所述连接杆407上，所述连接杆407每转动一圈所述第一感应片409触发一次所述第一感应器408。

在本实施例中，所述真空吸头401包括依次连接的吸嘴安装块410、吸嘴连接头411以及橡胶吸嘴412，所述吸嘴安装块410的顶部设有与所述连接杆407相连接的连接孔，所述吸嘴安装块410的底部固定有磁铁413，所述吸嘴连接头411与所述磁铁413磁吸配合，所述吸嘴安装块410的侧面设有限位槽414，所述吸嘴连接头411上设有与所述限位槽414相适配的卡块415，所述吸嘴连接头411上设有密封槽416，所述吸嘴安装块410上设有与所述密封槽416相适配的环形凸台417，所述密封槽416内设置有密封圈。

在本实施例中，所述相机模块3包括检测相机31、相机光源32、相机安装块33、驱动电机34以及电机安装块35，所述驱动电机34固定在所述电机安装块35上，所述相机安装块33与所述电机安装块35滑动配合，所述驱动电机34的输出轴通过丝杆与所述相机安装块33传动连接，进而带动所述相机安装块33沿竖直方向作往复直线运动，所述检测相机31和所述相机光源32均与所述相机安装块33固定连接，所述检测相机31和所述相机光源32位于同一铅锤线上。

在本实施例中，所述相机模块3还包括第二感应片36和两个第二感应器37，两个所述第二感应器37沿竖直方向依次固定在所述电机安装块35上，所述第二感应片36固定在所述相机安装块33。

在本实施例中，所述Z轴取放模组还包括Y轴移动平台5，所述Y轴移动平台5包括底板51、直线滑轨、模组支撑板52以及Y轴电机，所述直线滑轨固定在所述底板51上，所述模组支撑板52滑动配合在所述直线滑轨上，所述模组支撑板52的底部设有传动块，所述Y轴电机通过丝杆与所述传动块传动连接，所述底板51固定在所述支架1上，所述相机模块3、所述上料模块以及所述下料模块均固定在所述模组支撑板52上。

在本实施例中，所述真空发生器组件2包括依次连通的调压阀21、汇流阀22和真空阀23，所述调压阀21与外部气源连接，所述真空阀23上设有调节螺栓24，若干所述真空吸头401均与所述真空阀23相连接，所述汇流阀22的排气口设有消音器25。所述真空阀23是市面上常见的利用正压气源产生负压的真空元器件。所述汇流阀22共有四个排气口，每个所述排气孔均设置有消音器25.

在本实施例中，所述调压阀21与所述汇流阀22之间设有三通接头，所述三通接头的进气口通过内径为八毫米的管道与所述调压阀的出气口相连接，所述三通接头的两个出气口通过内径为八毫米的管道分别连接至所述汇流阀22的两个进气口。所述真空阀23通过内径为四毫米的管道与所述旋转接头405相连接。

在本实施例中，所述真空阀23的破真空气压为+8.0Kpa～+9.0Kpa,所述真空阀23的吸真空气压为-85Kpa～-70Kpa。

在本实施例中，所述上料模块的一侧设置有激光测距仪6，所述激光测距仪6检测料盘及产品与所述上料模块之间的相对距离。

本实用新型的工作流程：

所述高精密Z轴模组启动后，所述支架1在外部的移动机构的带动下移动至料盘所处的位置，此时所述激光测距仪6检测所述上料模块与料盘之间的距离，所述检测相机31在所述驱动电机34的带动下调整视野和焦距，然后所述检测相机31拍摄检测产品的位置，所述支架1在外部的移动机构的带动下沿X轴移动，进而使所述上料模块移动至产品的上方，所述上料模块的所述Z轴吸嘴组件4启动，所述旋转电机402调整所述橡胶吸嘴412与传感器产品的相对位置，然后所述Z轴电机带动所述旋转电机402下降。

所述橡胶吸嘴412到达产品上方的指定位置时，所述真空发生器组件2启动进而使所述橡胶吸嘴412处产生负压将传感器产品吸起，然后所述Z轴电机带动所述旋转电机402上升，然后所述支架1在外部的移动机构的带动下移动至摄像头调焦装配设备处。

所述检测相机启动检测装备设备上的装配工位，所述旋转电机402调整传感器产品姿态使其与装配工位相匹配，然后所述Z轴电机带动所述旋转电机402下降，所述真空发生器组件2破真空使传感器产品进入所述装配工位中，所述摄像头调焦装配设备将传感器与镜片进行调焦对齐，并装配摄像头。

同理，所述下料模块将装配好后的摄像头放回传感器产品的料盘中。

虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：它包括支架（1）、真空发生器组件（2）以及Z轴取放模组，所述真空发生器组件（2）和所述Z轴取放模组均固定在所述支架（1）上，所述Z轴取放模组包括相机模块（3）以及分别设置在所述相机模块（3）两侧的上料模块和下料模块，所述上料模块和所述下料模块均包括若干组Z轴吸嘴组件（4），所述Z轴吸嘴组件（4）包括真空吸头（401）、旋转电机（402）以及直线驱动机构，所述真空吸头（401）固定在所述旋转电机（402）的转子上，所述直线驱动机构带动所述旋转电机（402）沿竖直方向作直线运动，所述真空吸头（401）与所述真空发生器组件（2）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述Z轴吸嘴组件（4）还包括安装板（403）、活动块（404）、旋转接头（405）、固定块（406）以及连接杆（407），所述直线驱动机构包括Z轴电机，所述Z轴电机固定在所述安装板（403）上，所述Z轴电机通过丝杆带动所述活动块（404）作直线运动，所述旋转电机（402）固定在所述活动块（404）上，所述旋转电机（402）为中空结构，所述连接杆（407）内设有气路，所述连接杆（407）的一端穿过所述旋转电机（402）与所述真空吸头（401）相连接，所述连接杆（407）的另一端与所述旋转接头（405）相连接，所述旋转接头（405）远离所述连接杆（407）的一端与所述真空发生器组件（2）相连接，所述旋转接头（405）通过所述固定块（406）固定在所述活动块（404）上。

3.根据权利要求2所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述Z轴吸嘴组件（4）还包括相互配合的第一感应器（408）和第一感应片（409），所述第一感应器（408）固定在所述固定块（406）上，所述第一感应片（409）固定在所述连接杆（407）上，所述连接杆（407）每转动一圈所述第一感应片（409）触发一次所述第一感应器（408）。

4.根据权利要求2所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述真空吸头（401）包括依次连接的吸嘴安装块（410）、吸嘴连接头（411）以及橡胶吸嘴（412），所述吸嘴安装块（410）的顶部设有与所述连接杆（407）相连接的连接孔，所述吸嘴安装块（410）的底部固定有磁铁（413），所述吸嘴连接头（411）与所述磁铁（413）磁吸配合，所述吸嘴安装块（410）的侧面设有限位槽（414），所述吸嘴连接头（411）上设有与所述限位槽（414）相适配的卡块（415），所述吸嘴连接头（411）上设有密封槽（416），所述吸嘴安装块（410）上设有与所述密封槽（416）相适配的环形凸台（417），所述密封槽（416）内设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述相机模块（3）包括检测相机（31）、相机光源（32）、相机安装块（33）、驱动电机（34）以及电机安装块（35），所述驱动电机（34）固定在所述电机安装块（35）上，所述相机安装块（33）与所述电机安装块（35）滑动配合，所述驱动电机（34）的输出轴通过丝杆与所述相机安装块（33）传动连接，进而带动所述相机安装块（33）沿竖直方向作往复直线运动，所述检测相机（31）和所述相机光源（32）均与所述相机安装块（33）固定连接，所述检测相机（31）和所述相机光源（32）位于同一铅锤线上。

6.根据权利要求5所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述相机模块（3）还包括第二感应片（36）和两个第二感应器（37），两个所述第二感应器（37）沿竖直方向依次固定在所述电机安装块（35）上，所述第二感应片（36）固定在所述相机安装块（33）。

7.根据权利要求1所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述Z轴取放模组还包括Y轴移动平台（5），所述Y轴移动平台（5）包括底板（51）、直线滑轨、模组支撑板（52）以及Y轴电机，所述直线滑轨固定在所述底板（51）上，所述模组支撑板（52）滑动配合在所述直线滑轨上，所述模组支撑板（52）的底部设有传动块，所述Y轴电机通过丝杆与所述传动块传动连接，所述底板（51）固定在所述支架（1）上，所述相机模块（3）、所述上料模块以及所述下料模块均固定在所述模组支撑板（52）上。

8.根据权利要求1所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述真空发生器组件（2）包括依次连通的调压阀（21）、汇流阀（22）和真空阀（23），所述调压阀（21）与外部气源连接，所述真空阀（23）上设有调节螺栓（24），若干所述真空吸头（401）均与所述真空阀（23）相连接，所述汇流阀（22）的排气口设有消音器（25）。

9.根据权利要求8所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所述真空阀（23）的破真空气压为+8.0Kpa～+9.0Kpa,所述真空阀（23）的吸真空气压为-85Kpa～-70Kpa。

10.根据权利要求1所述的一种摄像头取放的高精密Z轴模组，其特征在于：所上料模块的侧面设置有激光测距仪（6），所述激光测距仪（6）检测料盘及产品与所述上料模块之间的相对距离。

Images