TWI755268B - 自動組裝機之料片校正模組 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種自動組裝機之料片校正模組，其係於工作機台之基座上方支架處為安裝有旋轉取料機構之旋轉平台，並於旋轉平台周邊處設置有複數取放部及驅動部，且旋轉平台迴轉路徑下方設置之求心治具包含用以帶動二夾座同步作橫向開合動作之開合機構，當旋轉取料機構將料片取起運送至求心治具上方處後，其驅動部便會帶動取放部使料片向下伸入於二夾座間之夾口內預定深度，並於開合機構之驅動單元帶動同動組件使二夾座夾合時，可利用二夾座具有不同深度、高低段差之複數階狀面相對向內夾抵於對應的料片外緣，以完成求心對準之動作。

Description

自動組裝機之料片校正模組

本發明係提供一種自動組裝機之料片校正模組，尤指工作機台可利用旋轉取料機構將料片向下伸入於求心治具在二夾座間之夾口內預定深度，並由開合機構帶動二夾座夾合時，可利用複數階狀面相對向內夾抵於對應的料片外緣，以完成求心對準之動作。

按，隨著社群網路興起，使用者拍照需求提升，使得智慧型手機照相功能逐漸受到重視，而品牌廠為突破日益明顯的同質化現象，紛紛力推相機模組的規格升級，其中光學鏡頭不僅是手機差異化的關鍵零組件之一，包括像素升級、光學防手震、大光圈和雙鏡頭，並使光學鏡頭越來越高規格且設置數量增多，包括多鏡頭、體感鏡頭(如VR/AR)、3D感測鏡頭等，並在無人機、智慧家庭、安全監控、醫療等領域多元化的應用與快速發展，隨著車聯網與自駕車時代的來臨，車載鏡頭的應用亦將帶動整體鏡頭市場蓬勃發展。

現有相機模組主要由鏡頭模組(Lens)、音圈馬達(VCM)、紅外線截止濾光片(IRCF)、影像感測器(CCD/CMOS)等零件所組成，其中鏡片以材質來分有玻璃(G)研磨、非球面模造玻璃及塑膠(P)鏡片等，而手機鏡頭主要使用非球面塑膠鏡片，車載鏡頭則是使用抗環 境能力佳的玻璃鏡片，一般鏡頭模組的組裝方式大都是利用組裝設備之三軸機械手或取料裝置進行取料，並依序將第一鏡片、光圈片、第二鏡片、間隔環及紅外截止濾光片，從鏡筒的像側準確地壓入於鏡筒中，再將紅外截止濾光片與間隔環通過點膠器膠合固定在一起。

當組裝設備欲將多個光學元件組入鏡筒內，例如要在1個鏡筒內組入5個鏡片(5P)時，係先利用取料裝置之夾具進行夾取鏡筒，並由多個吸嘴在儲料區內一次取得5個鏡片，然後在鏡筒置入於組裝治具內的同時，第一鏡片可在檢測區內檢測，第二鏡片可置入於求心裝置來將鏡片的中心對準吸嘴或定位治具的中心，而在第一鏡片被組入鏡筒內時，第二鏡片在檢測區內檢測，第三鏡片則置入於求心裝置之求心治具進行求心對準之動作，如此一來，便可藉由多個鏡片依序組入鏡筒內、檢測與求心對準同時執行的方式縮短一個鏡筒組裝完成的時間，以提升工作效率，惟該鏡片求心對準的作法，係利用氣缸部件帶動多個吸嘴取得5個鏡片，並搭配多個求心治具來逐一進行求心對準的動作，且因每一個鏡片尺寸與形狀不盡相同，如果是用於5個鏡片(5P)，就需要8個至9個治具才能對應不同的鏡片進行求心對準使用，不僅治具使用的成本很高，並且多個鏡片搭配不同治具來逐一進行求心對準，工作效率也難以提升，即為從事於此行業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，發明人有鑑於上述缺失，乃搜集相關資料，經由多方的評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，持續的試作與修改，始設計出此種自動組裝機之料片校正模組的發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於工作機台之基座上方支架處為安裝有旋轉取料機構之旋轉平台，並於旋轉平台周邊處設置有複數取放部及用以帶動取放部上下往復位移之複數驅動部，且旋轉平台迴轉路徑下方設置之求心治具包含二相對之夾座及用以帶動二夾座同步作橫向開合動作之開合機構，當旋轉取料機構將料片運送至求心治具上方處，其驅動部便會帶動取放部向下位移，並使料片向下伸入於二夾座間之夾口內預定深度，當開合機構之驅動單元帶動同動組件以連動二夾座夾合時，可利用二夾座具有不同深度、高低段差之複數階狀面相對向內夾抵於對應的料片外緣，以完成料片的中心對準之動作，此種求心治具之二夾座可利用CNC工具機加工出同心度一致之複數階狀面，並依照產品的特性或組裝製程需求會有不同的數量，只要設計一套同軸的求心治具配置在一個工站就可用於所有的料片，以有效節省治具使用的成本。

本發明之次要目的乃在於旋轉取料機構之驅動部帶動取放部只需校正一次吸嘴高度，即可準確控制料片伸入於二夾座間之夾口內不同的深度，並利用開合機構之驅動單元以凸輪作一次往復開合，便可高速帶動同動組件之二推移塊，以連動二夾座進行夾合且距離穩定，僅只利用一套同軸的求心治具配合不同的料片進行求心對準之動作，也可提升料片校正的精準度及工作效率。

1:工作機台

11:基座

111:支架

12:旋轉取料機構

121:旋轉平台

1211:動力單元

122:取放部

1221:固定座

1222:線性滑塊

1223:吸嘴

1224:彈簧

123:驅動部

1231:連結座

1232:驅動氣缸

13:入料區

131:移載平台

132:載盤

14:工作區

141:校正平台

1411:滑軌座

2:求心治具

21:夾座

210:夾口

211:第一階狀面

212:第二階狀面

213:第三階狀面

214:第四階狀面

215:第五階狀面

22:開合機構

221:同動組件

2211:推移塊

2212:滾輪

222:驅動單元

2221:馬達

2222:凸輪

223:拉伸彈簧

3:料片

〔第1圖〕係本發明自動組裝機之立體外觀圖。

〔第2圖〕係本發明自動組裝機之俯視圖。

〔第3圖〕係本發明旋轉取料機構之驅動部控制取放部將料片向下位移至求心治具中時之側視圖。

〔第4圖〕係本發明求心治具之開合機構帶動二夾座向內夾合於料片的外緣時之側視剖面圖。

〔第5圖〕係本發明第4圖之局部放大圖。

〔第6圖〕係本發明求心治具之開合機構帶動二夾座復位至原先位置時之側視圖。

〔第7圖〕係本發明旋轉取料機構之驅動部控制取放部將料片向上退出求心治具後之側視圖。

〔第8圖〕係本發明對不同的料片進行求心對準之示意圖。

為達成上述目的及功效，本發明所欲解決習用的問題採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例，詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱如第1~3圖所示，係分別為本發明自動組裝機之立體外觀圖、俯視圖及旋轉取料機構之驅動部控制取放部將料片向下位移至求心治具中時之側視圖，由圖中可清楚看出，本發明之自動組裝機之料片校正模組為包括有工作機台1及求心治具2，其中：

該工作機台1之基座11上方門型或

型支架111處為安裝有旋轉取料機構12之旋轉平台121，並於旋轉平台121中央連結有動力單元1211之迴轉馬達或迴轉氣缸等，且旋轉平台121周邊處環狀分隔之複數取放區內分別設置有取放部122，以及用於帶動各取放部122上下往復 位移之驅動部123，而取放部122包含安裝於旋轉平台121周邊處之固定座1221、線性滑塊1222、吸嘴1223及彈簧1224，並於固定座1221上皆組裝有線性滑塊1222，且各線性滑塊1222底部安裝有一吸嘴1223，再於固定座1221與線性滑塊1222二側處分別共同連接有彈簧1224，用以提供線性滑塊1222向上復位所需之彈性恢復力；另，驅動部123包含設置於固定座1221上方一距離之連結座1231，以及組裝於連結座1231上之驅動氣缸1232，並於驅動氣缸1232底部縱向延伸出之推桿係對正於線性滑塊1222頂部。

在本實施例中，工作機台1之基座11在旋轉取料機構12的旋轉平台121迴轉路徑下方一距離為環繞設置有入料區13及工作區14內之複數工站，其中入料區13設置有具X軸驅動機構及Y軸驅動機構之移載平台131，並於移載平台131上定位有至少一個具複數陣列狀隔間之載盤132，且載盤132上定位有複數料片3，而工作區14內之複數工站包含但不限於入料及/或出料、校正(如料片校正站)、外觀檢測(如自動光學檢測站)、對位(如光學定位檢測站)、組裝(如組裝站)、點膠、鎖附等不同用途或功能之工站，便可依製程的需求或搭配各工站模組化之生產模式，以構成一手機相機模組(CCM)組立機、貼膜設備、多元組裝機、自動鎖螺絲機或光學檢測機等。

該求心治具2為設置於工作區14內的料片校正站之校正平台141上，並包含有二相對之夾座21及用以帶動二夾座21同步作橫向開啟或閉合(以下簡稱開合)動作之開合機構22，其中該二夾座21相對內側處分別縱向(即Z軸方向)形成有不同深度、高低段差之複數階狀面， 且各階狀面對應不同尺寸與形狀的料片3外緣，係由上往下分別具有縱向深度不同之第一階狀面211、第二階狀面212、第三階狀面213、第四階狀面214及第五階狀面215(如第八圖所示)，而二夾座21位於複數階狀面之間則形成有一夾口210，且各階狀面橫向延伸至夾口210中心的寬度距離為由上往下漸次的變小，以配合不同尺寸與形狀的料片3可分別進行求心對準之動作。

在本實施例中，開合機構22為具有安裝於校正平台141的滑軌座1411上之同動組件221，以及用於帶動同動組件221的二相對推移塊2211同步作橫向開合動作之驅動單元222，其中該二推移塊2211頂部為分別結合於二夾座21底部，並於二推移塊2211之間設置有驅動單元222在馬達2221心軸上連結之凸輪2222，且凸輪2222外緣為旋動推頂於二推移塊2211對應設置之滾輪2212(如軸承)上，使二滾輪2212可沿著凸輪2222外緣輪廓分別帶動推移塊2211同步作橫向開合之動作，再於二推移塊2211側邊上共同連接有至少一個拉伸彈簧223。

此外，上述之自動組裝機較佳實施為可應用於手機相機模組的組裝，並於相機模組之鏡筒(Barrel)內容置有鏡片組之多個塑料或玻璃鏡片、光圈片(Soma)、間隔環(Spacer)、紅外截止濾光片(IR-Cut Filter)或其他各種光學元件、料片3等，且相機模組所組裝的料片3數目及組裝的順序與製程，亦可依實際的應用進行相應的調整，故在本案以下之說明書內容中皆一起進行說明，合予陳明。

請搭配參閱如第4~8圖所示，係分別為本發明求心治具之開合機構帶動二夾座向內夾合於料片的外緣時之側視剖面圖、第4圖之局 部放大圖、求心治具之開合機構帶動二夾座復位至原先位置時之側視圖、旋轉取料機構之驅動部控制取放部將料片向上退出求心治具後之側視圖及對不同的料片進行求心對準之示意圖，由圖中可清楚看出，當本發明之自動組裝機於使用時，可利用工作機台1於入料區13內之移載平台131將載盤132移動至旋轉取料機構12之取放部122下方處，並由驅動部123之驅動氣缸1232以推桿向下頂推於取放部122之線性滑塊1222，以連動吸嘴1223向下位移來吸取載盤132上之料片3，且驅動氣缸1232釋放後可由彈簧1224來拉動線性滑塊1222使吸嘴1223向上位移，便可完成料片3取起之動作，再由動力單元1211來帶動旋轉平台121呈一間歇循環轉動，即可將料片3依序運送至工作區14內之各工站進行作業。

當旋轉取料機構12將料片3運送至工作區14內之料片校正站上方處時，可由驅動部123帶動取放部122向下位移，並使料片3伸入於求心治具2在二夾座21間之夾口210內預定深度後，便可藉由開合機構22帶動二夾座21同步作橫向開合之動作，其開合作動的方式為驅動單元222之馬達2221帶動凸輪2222轉動，並旋動推頂於同動組件221二推移塊2211上之滾輪2212，且可透過拉伸彈簧223拉動二推移塊2211，使二滾輪2212可沿著凸輪2222外緣輪廓帶動二推移塊2211相對向內或向外滑動位移，以連動二夾座21同步作橫向開合之動作。

在本實施例中，由於二夾座21相對內側處之階狀面為分別對應於不同的料片3外緣，當二夾座21夾合時，可利用第一階狀面211、第二階狀面212、第三階狀面213、第四階狀面214或第五階狀面215相對向內夾抵於料片3外緣，並使料片3的中心對準吸嘴1223或夾口210 的中心後，便可完成料片3進行求心對準之動作，而馬達2221帶動凸輪2222繼續轉動的過程中，便會旋動推頂於二推移塊2211上之滾輪2212，並連動二夾座21相對向外復位至原先位置，以離開料片3後，便可藉由釋放驅動部123的方式使取放部122向上復位至原先位置，並連帶將料片3退出於二夾座21之夾口210，再由旋轉平台121帶動取放部122隨著其迴轉路徑來將料片3運送至後續之工站位置。

是以，本發明主要提供一種自動組裝機之料片校正模組，係利用工作機台1之旋轉取料機構12將料片3依序取起，並將料片3運送至求心治具2上方處後，驅動部123便會帶動取放部122向下位移使料片3伸入於二夾座21間之夾口210內，並由開合機構22之驅動單元222以凸輪2222帶動同動組件221之二推移塊2211的方式，使二夾座21同步作橫向開合之動作，當二夾座21夾合時，可利用不同深度、高低段差之複數階狀面相對向內夾抵於對應的料片3外緣，並使料片3的中心對準吸嘴1223或夾口210的中心，便可完成求心對準之動作，此種求心治具2之二夾座21可利用電腦數值控制(CNC)工具機加工出同心度一致之複數階狀面，並依照產品的特性或組裝製程需求會有不同的數量，只要設計一套同軸的求心治具2配置在一個工站就可用於所有的料片3，以有效節省治具設計及使用的成本。

此外，當旋轉取料機構12之驅動部123帶動取放部122向下位移時，只需校正一次吸嘴1223的高度，即可準確控制料片3伸入於二夾座21間之夾口210內不同的深度，並利用開合機構22之驅動單元222以凸輪2222傳動的方式作一次往復開合之動作，便可高速帶動同動組件 221之二推移塊2211，以連動二夾座21進行夾合且距離穩定，僅只利用一套同軸的求心治具2配合不同的料片3進行求心對準之動作，也可提升校正的精準度及工作效率。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其他未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本發明之自動組裝機之料片校正模組使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

12:旋轉取料機構

121:旋轉平台

122:取放部

1221:固定座

1222:線性滑塊

1223:吸嘴

1224:彈簧

123:驅動部

1231:連結座

1232:驅動氣缸

141:校正平台

1411:滑軌座

2:求心治具

21:夾座

22:開合機構

221:同動組件

2211:推移塊

2212:滾輪

222:驅動單元

2222:凸輪

223:拉伸彈簧

3:料片

Claims (8)

1. 一種自動組裝機之料片校正模組，包括：

   一工作機台為具有一基座，並於該基座上方之一支架處安裝有一旋轉取料機構之旋轉平台，且該旋轉平台周邊處設置有包含吸嘴之複數取放部，以及用於帶動該些取放部上下往復位移使該些吸嘴分別吸取或置放一預設料片之複數驅動部；及

   一設置於該旋轉平台的迴轉路徑下方之求心治具，並包含有二相對之夾座及用以帶動該二夾座同步作橫向開合動作之開合機構，而該二夾座相對內側處則分別縱向形成有不同深度、高低段差之複數階狀面，且該些階狀面係分別對應該不同的預設料片外緣，再於該些階狀面之間形成有供該驅動部分別帶動該取放部來將該預設料片伸入於其內預定深度之夾口，其中，當該開合機構帶動該二夾座夾合時，該些階狀面係相對向內夾抵於該對應的預設料片外緣，以進行該預設料片的中心對準之動作。
2. 如請求項1所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該工作機台於旋轉取料機構之旋轉平台中央為連結有一動力單元，用以帶動該旋轉平台呈一間歇循環轉動。
3. 如請求項1所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該工作機台於旋轉取料機構之取放部包含安裝於旋轉平台周邊處之固定座，並於該固定座上組裝之一線性滑塊底部安裝有該吸嘴，而該驅動部包含設置於該固定座上方一距離之連結座，並於該連結座上組裝有用以向下頂推於該線性滑塊使該吸嘴位移之驅動氣缸。
4. 如請求項3所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該取放部之固定座與線性滑塊二側處為分別共同連接有彈簧，用以提供該線性滑塊向上復位所需之彈性恢復力。
5. 如請求項1所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該求心治具之二夾座係於該些階狀面分別具有縱向深度不同的第一階狀面、第二階狀面、第三階狀面、第四階狀面及第五階狀面，並對應不同尺寸與形狀的預設料片外緣，且該些階狀面橫向延伸至該夾口中心的寬度距離為由上往下漸次的變小。
6. 如請求項1所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該求心治具之開合機構為具有同動組件之二推移塊，以及用於帶動該二推移塊同步作橫向開合動作之驅動單元，並於該二推移塊頂部分別結合有該二夾座，且該驅動單元上設有位於該二推移塊間之凸輪。
7. 如請求項6所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該驅動單元包含有一馬達，並於該馬達心軸上連結有該凸輪，且該凸輪為旋動推頂於該二推移塊對應設置之滾輪上，以供該二滾輪為沿著該凸輪外緣輪廓帶動該二推移塊同步作橫向開合之動作。
8. 如請求項7所述之自動組裝機之料片校正模組，其中該同動組件之二推移塊為安裝於一校正平台之滑軌座上，並於該二推移塊側邊上共同連接有至少一個拉伸彈簧，以供該二滾輪沿著該凸輪外緣輪廓帶動該二推移塊相對向內或向外滑動位移。

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