固化机构和摄像头对位设备的制作方法

1.本发明涉及摄像头组装，特别涉及一种摄像头对位设备及固化机构。

背景技术：

2.摄像头一般包括成像芯片、镜头及镜头或成像芯片驱动装置，其中镜头和图像传感器应位于镜头光轴上，且图像传感器垂直于光轴。因此，在组装摄像头的过程中，需要所有部件的组装公差都在合理的范围内，借助人工组装很难达到要求。因此制造商一般都采用主动对位（active alignment, aa）设备完成镜头与基座（包括图像传感器）的自动对位和固化，确保拍照画面中心最清晰，画面四角有均匀的清晰度，提升摄像头模组的一致性。
3.现有的对位设备的固化机构具有与机械手配合不良、固化效果不均匀的缺陷。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动化程度高的摄像头对位设备及其固化机构。
5.一种固化机构，包括：支架；竖直固定在支架上的滑轨；滑动连接在滑轨上的两个相对设置的固定部；用于驱动两个固定部沿滑轨竖直移动的第一驱动组件；两个相对设置的第二驱动组件，分别固定在两个固定部上，其输出轴基本平行于水平面；两个相对设置的支臂，分别连接在第二驱动组件的输出轴上；以及多个固化灯，分别固定在两个支臂上，并指向两个支臂中间的预设位置。
6.作为一种实施方式，每个支臂包括呈弧形或v字型的连接部，固化灯固定在所述连接部的两端处。
7.作为一种实施方式，所述连接部的两端的下端面固定有方形椎体，每个方形椎体上固定一固化灯。
8.作为一种实施方式，所述第二驱动组件包括：电动缸；固定在电动缸外壳上的凸条；滑板，上形成有与所述凸条适配的凹槽，所述凸条嵌入凹槽内使滑板与凸条可滑动连接；以及从滑板末端基本垂直延伸而出的顶板，所述顶板与电动缸的输出轴相连。其中，所述支臂还包括基本呈l形的第二连接部，其一端与滑板固定连接，另一端与所述呈弧形或v字型的连接部的中部或靠近中部处固定连接。
9.作为一种实施方式，所述的固化机构还包括固定在支架上的两组光电开关，所述两组光电开关一上一下地设置在滑轨旁。
10.作为一种实施方式，所述第一驱动组件包括：伺服电机；竖直设置的丝杆；将伺服电机的输出轴和丝杆连接的同步带；以及与丝杆的轴承座固定连接的水平设置的横杆，其两端分别与所述两个固定部连接。
11.一种摄像头对位设备，包括：基座；架设在基座上的第一传送装置；可由第一传送装置传送的夹具，其用于固定待对位的镜头及镜头座；固定在第一传送装置下方的顶升机构，其在顶出状态时，将所述夹具悬架支撑在第一传送装置上方；固定在第一传送装置一侧的机械手，其移动方向至少为六个方向；用于驱动机械手靠近或远离第一传送装置的第三
驱动组件；以及如上所述的固化机构，其固定在第一传送装置一侧。
12.作为一种实施方式，所述的摄像头对位设备还包括：固定在基座上的固定架；固定在固定架上方的第一光源；固定在第一光源下方的chart图固定部；以及固定在chart图固定部下方的第二光源。
13.作为一种实施方式，所述第二光源包括：第一光管，其出光方向垂直于所述基座表面；以及多个第二光管。其中，定义一球体，所述第一光管和多个第二光管的光轴均位于所述球体的直径上。
14.作为一种实施方式，所述基座上还固定一增距镜模组，所述增距镜模组包括：固定座；可水平移动地连接在固定座上的第一移动座；可水平移动地连接在第一移动座上的第二移动座；固定在第二移动座上的伺服电机；与伺服电机输出轴连接的单轴模组，其可在伺服电机的驱动下上下移动；以及连接在单轴模组上的增距镜。
15.本发明的固化机构可竖直和水平移动，可适应不同的镜头模组和不同的摄像头对位设备，应用范围广，可根据初始状态自动确定需要移动的数据，自动化程度高。且多个固化灯至少从待固化产品的两侧对产品进行固化，固化效果好。且可以使机械手位于两条支臂之间进行操作，从而固化机构与机械手配合良好。本发明的摄像头对位设备还设置有顶升机构，使得在进行对位时，不会受到来自第一传送装置的震动的影响，对位更精准。此外，本发明的机械手除了至少在六个方向移动外，还可以在第四驱动组件的驱动下移动，可适用的夹具范围更广，自动化程度更高。
附图说明
16.图1为一实施例的固化机构的立体图。
17.图2为图1中固化机构的爆炸图。
18.图3为一实施例的摄像头对位设备的立体图。
19.图4为图3中摄像头对位设备的爆炸示意图。
20.图5为图3中摄像头对位设备的机械手及第三驱动组件的结构示意图。
21.图6为图3中摄像头对位设备的增距镜模组的结构示意图。
22.图7为图3中摄像头对位设备的第二光管及其固定件的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合具体实施例及附图对本发明摄像头对位设备及其固化机构作进一步详细描述。为方便描述，定义xyz空间直角坐标系的xy轴定义的平面平行于水平面，本发明摄像头对位设备及其固化机构放置的平面也平行于水平面。
24.如图1和图2所示，一实施例中，本发明的固化机构10主要包括支架11、竖直固定在支架11上的滑轨12、滑动连接在滑轨12上的两个相对设置的固定部13、用于驱动两个固定部13沿滑轨12竖直（z轴方向）移动的第一驱动组件14、两个相对设置的第二驱动组件15、两个相对设置的支臂16和多个固化灯17。其中，两个第二驱动组件15分别固定在两个固定部13上，两者的输出轴1511相对设置并基本平行于水平面（本实施例中平行于x轴）。支臂16与第二驱动组件15的输出轴1511相连，可在输出轴1511的带动下沿x轴方向直线移动。多个固
化灯17分别固定在两个支臂16上，并指向两个支臂16中间的预设位置。从而，可通过第一驱动组件14驱动固化机构10的固定部13带动支臂16及固定灯17竖直移动，也即可自动调节固化灯17的照射高度。也可通过第二驱动组件15驱动支臂16在x轴方向移动，从而自动调节固化灯17之间的距离。可通过编写控制程序，确定固化不同尺寸的摄像头所需的固定灯17的高度和间距，则可实现全自动控制。可适应不同的镜头模组和不同的摄像头对位设备，应用范围广。可与摄像头对位设备的其他模块进行位置配合，缩小对位工位的占地面积，使制造设备小型化。
25.本实施例中，支架11具有竖直向上延伸的两条固定臂111。滑轨12为固定在固定臂111上的长条状轨道。固定部13朝向滑轨12的一面上形成有与滑轨12契合的滑槽，顶部具有一支撑平台131。
26.第一驱动组件14主要包括设置在支架11一侧的伺服电机141、可活动连接在支架11上的丝杆142、将伺服电机141的输出轴和丝杆142的下端连接的同步带143、以及与丝杆142的轴承座144固定连接的横杆145。其中，丝杆142竖直设置，支架11上形成有供丝杆142插入，并允许其旋转的孔112、113。横杆145水平设置，其两端分别与两个固定部13连接。伺服电机141通过柔性的同步带143与丝杆142相连，伺服电机141的震动不易通过同步带143传导至支臂16，从而确保固定灯17的稳定度。固定部13通过硬性的横杆145固定连接，从而可实现稳定地同步移动，确保固化灯17始终位于同一水平面上。
27.此外，支架11上固定了两组光电开关18。两组光电开关18一上一下地设置在滑轨12旁。为了方便调整光电开关18的位置，本实施例中，光电开关18通过滑块181可滑动地连接在一滑轨182上，滑轨182固定在其中一条固定臂111的侧壁上。从而，光电开关18在z轴方向的位置也是可以调整的。固定部13背向滑轨12的一面上还固定一l形的遮挡片132，遮挡片132从固定部13的背向滑轨12的一面弯折至固定臂111的侧臂前。当固定部13上下移动时，遮挡片132可插入光电开关18，遮挡光电开关信号的接收，从而可确定固定部13是否到达预设位置。
28.第二驱动组件15主要包括固定在固定部13的支撑平台131上的电动缸151、固定在电动缸外壳上的凸条152、滑板153、以及从滑板末端基本垂直延伸而出的顶板154。其中，电动缸151优选为伺服型电动缸，移动控制更精准。电动缸151的输出轴1511沿x轴方向延伸。凸条152作为滑轨，也沿x轴方向延伸。滑板153上形成有与凸条152适配的凹槽，凸条152嵌入凹槽内使滑板153与凸条152可滑动连接。顶板154与电动缸151的输出轴1511相连，具体是顶板154的中心与输出轴1511的末端相抵并固定连接。如此，当电动缸151工作时，输出轴1511带动顶板154和滑板153移动，进而带动与滑板153连接的支臂16沿x轴方向移动。
29.支臂16用于固定固化灯17。支臂16主要包括呈弧形或v字型的连接部161（本实施例中为弧形的），固化灯17固定在连接部161的两端处，如此，两个相对设置的支臂16固定的固化灯17可呈环形，将待固化的摄像头围绕在中心，确保固化温度均匀，使镜头与镜头座之间的胶水同步凝固，固化效果好。
30.为了方便固定固化灯17，连接部161的两端还形成了朝向弧形结构的圆心或靠近圆心的位置延伸的固定部1611，固定部1611上形成有弧形通槽。而固定部1611的下端面固定有方形椎体1612。锥体1612的上端面可形成有凹槽或可插入弧形通槽的柱体，从而方便通过胶粘的方式连接固定部1611和锥体1612。固化灯17固定在方形椎体1612的下端面或嵌
入在方形锥体内。锥体1612用于使固化灯17的出光方向朝向固定部1611的斜下方，如此可避免支臂16与摄像头的镜头接触。
31.此外，为了使固化灯17中心的位置远离支架11，使得固化机构与对位设备更好地配合，支臂16还包括基本呈l形的第二连接部162。第二连接部162的一端与滑板153固定连接，另一端与呈弧形或v字型的连接部161的中部或靠近中部处固定连接。第二连接部162还可通过板状的第三连接部163固定在滑板153的上面，如此连接更稳固。可以理解的，第二连接部也可大体呈z字型，如此可省略第三连接部。
32.请同时参考图3至图7，本发明的摄像头对位设备除了包括如上所述的固化机构10之外，还主要包括基座20、架设在基座20上的第一传送装置31、与第一传送装置31并列设置的第二传送装置32、可被第一传送装置31和第二传送装置32传送的夹具40、固定在第一传送装置31下方的顶升机构50、固定在第一传送装置31一侧的机械手61、用于驱动机械手61靠近或远离第一传送装置31的第三驱动组件60、固定在基座上的固定架70、固定在固定架70上方的第一光源81、固定在第一光源81下方的chart图固定部82、以及固定在chart图固定部下方的第二光源83。
33.其中，基座20为一具有平台的底座，其底部通过多个减震气浮垫21与地面接触。减震气浮垫21可吸收来自地面和基座的震动，并可调节高度，从而可以使基座20适应不是很平整的地面。
34.第一传送装置31和第二传送装置32包括两组通过固定在基座20上面的两组支撑墙22架设在基座20上方的轨道311、321以及用于带动套在轨道上的皮带运转的驱动组件。该驱动组件可采用现有成熟的传送方案，例如但不限于包括伺服电机和用于将伺服电机输出的动力传送至皮带的传动机构同步轮、同步带等。本实施例中，第一传送装置31和第二传送装置32的传送方向相反。第一传送装置31用于将待对位和固化的镜头及镜头座传送至对位工位，而第二传送装置32用于将已完成对位和固化的镜头和镜头座的空夹具向反方向传送。
35.在同一时间，第一传送装置31和第二传送装置32上可同时存在至少一个夹具40。夹具40底部结构与第一传送装置31和第二传送装置32适配，可随着第一传送装置31和第二传送装置32以预设的固定姿态平稳地移动。夹具40主要用于固定待对位和固化的镜头及镜头座。
36.顶升机构50固定在第一传送装置31下方的基座20上，具体位于第一传送装置31的两条轨道311之间，并位于对位工位上。其具有两个工作状态：收缩状态和顶出状态。顶升机构50在顶出状态时，可以将已经移动至对位工位上的夹具40向上顶起，从而使夹具40悬架支撑在第一传送装置31的上方，不再随着第一传送装置31上的皮带移动。在进行对位操作时，夹具40不会受到来自第一传送装置31的震动的影响，对位更精准。顶升机构50可包括气缸或电动缸或伺服电动缸及固定在输出轴末端的支撑平台。
37.本实施例中，第二传送装置32下方的基座20上也固定有顶升机构50，用于控制流道上夹具间的间隙，避免发生碰撞。第一传送装置31和第二传送装置32上的顶升机构50可同步工作，或以相同的工作频率工作。
38.机械手61设置在第一传送装置31的远离第二传送装置32的一侧。其用于从夹具40上抓取镜头并将其移动至镜头座上方，此时镜头座应位于对位工位，机械手61可在自动对
位程序的控制下对镜头姿态进行调整，实现准确的对位操作。为了灵活地移动镜头以完成精确地镜头姿态调整，机械手的移动方向至少为六个方向。本实施例中，机械手61为六轴机械手。
39.本实施例中，基座20上还设置有用于驱动机械手61靠近或远离第一传送装置31的第三驱动组件60。第三驱动组件60包括伺服电机62、通过同步带与伺服电机62连接的丝杆（图未示）、以及与丝杆的轴承座连接的支撑台63。其中丝杆应平行于y轴，当伺服电机62工作时，驱动支撑台63沿y轴方向移动，从而使机械手61朝向第一传送装置31移动或远离第一传送装置31。如此，可保护机械手61免于与其他部件碰撞。同时可使得机械手可适用的夹具范围更广，自动化程度更高，速度更快。
40.固化机构10设置在机械手61和与第一传送装置31之间。当机械手61抓取镜头进行对位操作时，固化机构10的第二驱动组件15驱动两个支臂16分离，以允许机械臂61穿过支臂16之间的空隙进行对位操作。待机械臂61完成对位工作时，固化机构10的第二驱动组件15驱动两个支臂16靠近，使固化灯17对准镜头和镜头座之间的缝隙，进行均匀地固化。待固化完成后，固化机构10的第二驱动组件15再次驱动两个支臂16分离，允许机械臂61将对位和固化后的摄像头放回夹具40中。之后，机械臂61后缩，待下一个夹具40被传送至对位工位，并被顶起后继续进行对位操作。如此，本发明巧妙地将固化机构10和机械手61的结合起来，使两者配合工作，优化了工作流程，提高了产品的固化的质量。同时缩小了对位设备的占地面积，使制造设备小型化。
41.本实施例中，摄像头对位设备还包括未图示的用于从完成对位的夹具上夹走镜头和镜头座的机械手和用于将夹具40从第一传送装置31转移至第二传送装置32的转移组件，提高了自动化率，节省了人力成本。
42.本实施例中，摄像头对位设备借助了chart图进行对位，因此包括固定在基座上的固定架70、固定在固定架70上方的第一光源81、固定在第一光源81下方的chart图固定部82、固定在chart图固定部下方的第二光源83、以及增距镜模组100。
43.其中，chart图上包括多组线条或图标，供摄像头在对位时捕捉和定位。增距镜模组100固定在基座20上，其包括固定座1001、可水平移动地连接在固定座1001上的第一移动座1002、可水平移动地连接在第一移动座1002上的第二移动座1003、固定在第二移动座1003上的伺服电机1004、与伺服电机1004输出轴连接的单轴模组1005、以及连接在单轴模组1005上的增距镜1006。其中，第一移动座1002可借助相互契合的滑轨和滑块相对固定座1001沿x轴方向移动。第二移动座1003可借助相互契合的滑轨和滑块相对第一移动座1002沿y轴的方向移动。单轴模组1005内可包括丝杆，丝杆通过同步带与伺服电机1004的输出轴连接，可与伺服电机1004的输出轴同步转动，丝杆的轴承座与增距镜1006连接，从而可带动增距镜1006沿z轴方向移动。如此，增距镜1006在水平方向上的移动可由人工来调节，而竖直方向上的移动可自动完成。增距镜模组100固定在第一传送装置31和第二传送装置32之间，增距镜1006朝向第一传送装置31的轨道311方向延伸，位于对位工位上方，具体是第一光管的出光口下方。
44.本实施例中，固定架70为三层结构，其中第一层和第二层用于固定第二光源83，第三层用于固定第一光源81和chart图固定部82。
45.请同时参考图2、图3和图7，第二光源83为平行光源，具体包括第一光管831和多个
第二光管832。第一光管831竖直固定，其出光方向垂直于基座20表面，正对着对位工位和增距镜1006的光心。多个第二光管832均匀地环绕设置在第一光管831的下方。若定义一球体，则第一光管831和多个第二光管832的光轴均应位于该球体的直径方向上，且第一光管831和多个第二光管832的出光口位于该球面上。而对位的时候，镜头和镜头座就位于该球体的球心处。
46.本实施例中，多个第二光管832通过固定件833固定在固定架70的第一层层板71上。固定件833包括与层板71固定连接的固定板8331、与固定板8331相连的大体呈弧形的轨道8332、以及可活动地连接在轨道8332上的微动平台8334。轨道8332上形成有弧形导轨8333，多个第二光管832的固定件833的弧形导轨8333位于同一个球体的球面上。微动平台8334通过滑块可滑动地与导轨8333可滑动连接。微动平台8334为可手动调节角度的结构，具体可沿着两个弧面微调，从而可确保第二光管832的出光方向。本实施例中，每个轨道8332上固定有两个第二光管832，从而第二光源83的光强更均匀。
47.第一光源81和chart图固定部82固定在固定架70的第二层层板72上。第一光源81为面光源，用于将chart图固定部82上固定的chart图照亮。
48.工作中，装载着待对位和固化的镜头和镜头座（已完成清洗和点胶作业）的夹具40被第一传送装置31传送至对位工位上，位于对位工位下方的顶升机构50将夹具40向上顶起使夹具40悬架支撑在第一传送装置31的上方。第三驱动组件60驱动机械手61从远离第一传送装置31的位置移动至夹具40上方，夹取镜头，移动至对应的镜头座上方开始对位，对位完成后，机械手61保持不动，固化机构10的第二驱动组件15驱动两个支臂16靠近，使固化灯17对准镜头和镜头座之间的胶水，进行均匀地固化。待固化完成后，固化机构10的第二驱动组件15再次驱动两个支臂16分离，机械臂61将对位和固化后的摄像头放回夹具40中。之后，第三驱动组件60驱动机械臂61后缩，待下一个夹具40被传送至对位工位，并被顶起后继续进行对位操作。而已经完成对位和固化工作的镜头座被夹走，空夹具被转移至第二传送装置32，然后由第二传送装置32运送到预设的位置。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如
ꢀ“
上”、“下”、“前”、“后”、
ꢀ“
左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、
改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

技术特征：

1.一种固化机构，其特征在于，包括：支架；竖直固定在支架上的滑轨；滑动连接在滑轨上的两个相对设置的固定部；用于驱动两个固定部沿滑轨竖直移动的第一驱动组件；两个相对设置的第二驱动组件，分别固定在两个固定部上，其输出轴基本平行于水平面；两个相对设置的支臂，分别连接在第二驱动组件的输出轴上；以及多个固化灯，分别固定在两个支臂上，并指向两个支臂中间的预设位置。2.根据权利要求1所述的固化机构，其特征在于，每个支臂包括呈弧形或v字型的连接部，固化灯固定在所述连接部的两端处。3.根据权利要求2所述的固化机构，其特征在于，所述连接部的两端的下端面固定有方形椎体，每个方形椎体上固定一固化灯。4.根据权利要求2所述的固化机构，其特征在于，所述第二驱动组件包括：电动缸；固定在电动缸外壳上的凸条；滑板，上形成有与所述凸条适配的凹槽，所述凸条嵌入凹槽内使滑板与凸条可滑动连接；以及从滑板末端基本垂直延伸而出的顶板，所述顶板与电动缸的输出轴相连；其中，所述支臂还包括基本呈l形的第二连接部，其一端与滑板固定连接，另一端与所述呈弧形或v字型的连接部的中部或靠近中部处固定连接。5.根据权利要求1所述的固化机构，其特征在于，还包括固定在支架上的两组光电开关，所述两组光电开关一上一下地设置在滑轨旁。6.根据权利要求1所述的固化机构，其特征在于，所述第一驱动组件包括：伺服电机；竖直设置的丝杆；将伺服电机的输出轴和丝杆连接的同步带；以及与丝杆的轴承座固定连接的水平设置的横杆，其两端分别与所述两个固定部连接。7.一种摄像头对位设备，其特征在于，包括：基座；架设在基座上的第一传送装置；可由第一传送装置传送的夹具，其用于固定待对位的镜头及镜头座；固定在第一传送装置下方的顶升机构，其在顶出状态时，将所述夹具悬架支撑在第一传送装置上方；固定在第一传送装置一侧的机械手，其移动方向至少为六个方向；用于驱动机械手靠近或远离第一传送装置的第三驱动组件；以及如权利要求1至6项中任一项所述的固化机构，其固定在第一传送装置一侧。8.根据权利要求7所述的摄像头对位设备，其特征在于，还包括：固定在基座上的固定架；
固定在固定架上方的第一光源；固定在第一光源下方的chart图固定部；以及固定在chart图固定部下方的第二光源。9.根据权利要求8所述的摄像头对位设备，其特征在于，所述第二光源包括：第一光管，其出光方向垂直于所述基座表面；以及多个第二光管；其中，定义一球体，所述第一光管和多个第二光管的光轴均位于所述球体的直径上。10.根据权利要求7所述的摄像头对位设备，其特征在于，所述基座上还固定一增距镜模组，所述增距镜模组包括：固定座；可水平移动地连接在固定座上的第一移动座；可水平移动地连接在第一移动座上的第二移动座；固定在第二移动座上的伺服电机；与伺服电机输出轴连接的单轴模组，其可在伺服电机的驱动下上下移动；以及连接在单轴模组上的增距镜。

技术总结

本发明涉及一种固化机构和摄像头对位设备，该固化机构包括支架、竖直固定在支架上的滑轨、滑动连接在滑轨上的两个相对设置的固定部、用于驱动两个固定部沿滑轨竖直移动的第一驱动组件、两个相对设置的第二驱动组件、两个相对设置的支臂和多个固化灯。多个固化灯分别固定在两个支臂上，并指向两个支臂中间的预设位置。本发明的固化机构可竖直和水平移动，可适应不同的镜头模组和不同的摄像头对位设备，应用范围广，可根据初始状态自动确定需要移动的数据，自动化程度高。且多个固化灯至少从待固化产品的两侧对产品进行固化，固化效果好。且可以使机械手位于两条支臂之间进行操作，从而固化机构与机械手配合良好。而固化机构与机械手配合良好。而固化机构与机械手配合良好。