镜头自动校准设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种镜头自动校准设备。

背景技术：

2.随着虚拟现实技术的发展，与之对应的光学产品的市场规模的增速也随之加快，越来越多的vr眼镜产品逐渐进入大众消费市场，并且应用领域也不断扩张，用户也逐渐增多。这一快速发展趋势也使得vr眼镜的使用感受和“晕3d”的问题格外突出。因此，提高vr眼镜的镜头模组的性能迫在眉睫，而镜头模组的性能与镜头和lcd间的组装精度密切相关，该精度主要指二者之间的光轴对准及影像效果。可见，亟需设计一种针对于大镜头和lcd进行对光轴精密组装自动校准的设备，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种镜头自动校准设备。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种镜头自动校准设备，包括相机模块、镜头上料模块、aa模块和点胶模块，还包括lcd上下料模块。
5.根据本实用新型的一个方面，所述lcd上下料模块包括lcd上料y轴模组、设置在所述lcd上料y轴模组上的lcd上料x轴模组、设置在所述lcd上料x轴模组上的lcd上料z轴模组、设置在所述lcd上料z轴模组上的六轴机构以及设置在所述六轴机构上的lcd上料治具、lcd上料工装和曝光灯。
6.根据本实用新型的一个方面，所述点胶模块包括第一定位相机、胶桶、第一激光测高传感器和干式除尘器。
7.根据本实用新型的一个方面，所述镜头上料模块包括第二定位相机、镜头上料y轴模组、设置在所述镜头上料y轴模组上的镜头料盘、位于所述镜头上料y轴模组上侧的镜头上料x轴模组、设置在所述镜头上料x轴模组上的吸嘴z轴模组、设置在所述吸嘴z轴模组上的吸嘴以及位于所述镜头上料y轴模组下侧的求心工位、第三定位相机和第二激光测高传感器。
8.根据本实用新型的一个方面，所述镜头上料模块还包括缓冲件、通过所述缓冲件与所述吸嘴z轴模组连接的镜头上料u轴模组以及设置在所述镜头上料u轴模组上的连接件；
9.所述吸嘴连接在所述连接件上。
10.根据本实用新型的一个方面，所述缓冲件为弹簧。
11.根据本实用新型的一个方面，所述aa模块包括夹爪x轴模组、设置在所述夹爪x轴模组上的夹爪z轴模组、设置在所述夹爪z轴模组上的调整滑台以及设置在所述调整滑台上的气缸夹爪。
12.根据本实用新型的一个方面，所述相机模块包括aa相机和相机x轴模块，所述相机x轴模块上设有光阑。
13.根据本实用新型的一个方面，还包括上、下机架；
14.上机架上设有显示屏和操作按钮，所述上机架顶部设有风机模块；
15.下机架上设有电源总开关、气源总开关和气源过滤器，所述下机架底部设有气浮垫。
16.根据本发明的方案，针对“晕3d”的问题，利用lcd上下料模块、点胶模块、镜头上料模块、aa模块和相机模块构成校准设备，从而可以对大镜头和lcd基于光轴进行自动校准、高精密组装，以满足ar/vr类大镜头产品高精度和高性能的需求。而镜头产品采用自动上下料的模式，可以提高设备的生产效率，并减少人工参与。
附图说明
17.图1示意性表示根据本实用新型一种实施方式的镜头自动校准设备的内部结构图；
18.图2示意性表示根据本实用新型一种实施方式的lcd上下料模块的结构图；
19.图3示意性表示根据本实用新型一种实施方式的点胶模块的结构图；
20.图4示意性表示根据本实用新型一种实施方式的镜头上料模块的结构图；
21.图5示意性表示根据本实用新型一种实施方式的与吸嘴配合的缓冲组件的结构图；
22.图6示意性表示根据本实用新型一种实施方式的aa模块的示意图；
23.图7示意性表示根据本实用新型一种实施方式的相机模块的示意图；
24.图8示意性表示根据本实用新型一种实施方式的镜头自动校准设备的立体图；
25.图9示意性表示根据本实用新型一种实施方式的镜头自动校准设备的背面图。
具体实施方式
26.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
29.参见图1，本实用新型的大镜头自动校准设备，包括相机模块1、镜头上料模块2、aa模块3和点胶模块4。根据本实用新型的构思，设备还包括lcd上下料模块5，从而可以以镜头为基准，对镜头与lcd(即芯片/可发出图案的屏幕)之间的光轴进行自动校准，实现精密组装。
30.参见图2，lcd上下料模块5包括lcd上料y轴模组51、设置在lcd上料y轴模组51上的
lcd上料x轴模组52、设置在lcd上料x轴模组52上的lcd上料z轴模组53、设置在lcd上料z轴模组53上的六轴机构54以及设置在六轴机构54上的lcd上料治具55、lcd上料工装56和曝光灯57。其中，lcd上料治具55用于在人工上料时定位lcd上料并通过真空吸附固定住lcd上料，以保证在每次上料过程中lcd上料姿态的一致性；lcd上料z轴模组53用于在点胶和自动校准工序过程中调整z轴方向的位置；lcd上料工装56用于驱动lcd上料在自动校准时点亮对应图片，以提供自动校准算法调整；lcd上料x轴模组52用于调整lcd上料在x轴方向上的位置，完成点胶工位工序和预自动校准位置(或称预组装位置)的调整；lcd上料y轴模组51用于调整lcd上料在y轴方向上的位置，完成点胶工位工序和预自动校准位置的调整；曝光灯57用于在自动校准完成之后固化胶水，使lcd上料和镜头之间相对固定；高精度的六轴机构54用于精密调节lcd上料的姿态，保证其与镜头自动校准与组装的精度。
31.参见图3，点胶模块4包括第一定位相机41、胶桶42、第一激光测高传感器43和干式除尘器44。其中，第一定位相机41用于在完成lcd上料之后进行视觉定位，以保证后续点胶和预自动校准位置的准确性；胶桶42用于装载胶水，从而在点胶过程中提供胶水；第一激光测高传感器43用于在拍照定位之后进行z轴方向的定位，以保证后续点胶和预组装位置准确性；干式除尘器44用于对lcd上料进行清洁，以清除其上附着的灰尘，保证自动校准之后产品内部的清洁度。
32.参见图4，镜头上料模块2包括第二定位相机21、镜头上料y轴模组22、设置在镜头上料y轴模组22上的镜头料盘23、位于镜头上料y轴模组22上侧的镜头上料x轴模组24、设置在镜头上料x轴模组24上的吸嘴z轴模组25、设置在吸嘴z轴模组25上的吸嘴26以及位于镜头上料y轴模组22下侧的求心工位27、第三定位相机28和第二激光测高传感器29。其中，镜头上料y轴模组22用于将人工上料的镜头料盘23运送至设备内部；第二定位相机21用于定位镜头料盘23中的镜头，以保证吸嘴z轴模组25和吸嘴26在吸取镜头时位置的准确性；镜头料盘23用于转载镜头上料(一盘9个)；镜头上料y轴模组22用于将镜头料盘23运送至设备内部；镜头上料x轴模组24用于在吸嘴26吸取镜头后将之运送至求心工位27；求心工位27用于镜头的中转，即在吸嘴26放置镜头后进行二次定位(即作为二次交手的求心工位)，以确保夹爪夹具夹取镜头时姿态、位置的一致性；第三定位相机28和第二激光测高传感器29用于在夹爪夹取镜头后进行视觉定位，以保证镜头运动至预自动校准位置的正确性。而本实用新型采用peek吸嘴吸取镜头塑料外壳，可以保证镜片在组装搬运过程中的洁净度。
33.参见图5，镜头上料模块2还包括缓冲件201、通过缓冲件201与吸嘴z轴模组25连接的镜头上料u轴模组202以及设置在镜头上料u轴模组202上的连接件203，吸嘴26则连接在连接件203上。其中，镜头上料u轴模组202用于在吸嘴吸取镜头后调整其rz方向，保证镜头放置到求心工位27的角度方向的一致性；连接件203用于连接镜头上料u轴模组202和吸嘴26，其可在确保密封效果的前提下简易连接，方便后期吸嘴的更换；缓冲件201用于在吸取镜头时，分担镜头上料u轴模组202和吸嘴26下压到镜头上的力，以保证镜头在被吸取前后内部结构的稳定，本实施方式中的缓冲件201为弹簧。如此，上述结构共同构成了与吸嘴配合的缓冲组件，使得吸嘴整体形成缓冲式z轴吸嘴，其可利用弹簧自压缩抵消z轴部分重量，从而保护镜头在接触瞬间不被压坏。
34.参见图6，aa模块3包括夹爪x轴模组31、设置在夹爪x轴模组31上的夹爪z轴模组32、设置在夹爪z轴模组32上的调整滑台33以及设置在调整滑台33上的气缸夹爪34。其中，
夹爪x轴模组31用于将夹爪从求心工位27传输到预自动校准位置；夹爪z轴模组32用于从求心工位27到预组装位置中间路程的z向避空；调整滑台33用于在夹爪夹取镜头后调整镜头的姿态，可进行x、y、rz三个方向的调整；气缸夹爪34用于夹取镜头，直至自动校准结束，曝光完成后松开。
35.参见图7，顶部的相机模块1包括相间排列的aa相机11以及相机x轴模块12，相机x轴模块12上设有光阑。其中，多个标准位置的aa相机11用于在镜头和lcd上料自动校准过程中获取图片计算曲线，以进行组装优良的判断；相机x轴模块12用于在镜头上方提供小孔光阑环境。当然，本实用新型所使用的各个相机都进行了角度标定，以保证预组装位置的准确性。
36.参见图8和图9，设备还包括上、下机架6,7，二者对设备起整体支撑、安装定位及保护作用。其中，上机架6上设有显示屏61和操作按钮62，其顶部设有风机模块63(即ffu)；下机架7上设有电源总开关71、气源总开关72和气源过滤器73，其底部设有气浮垫74。其中，显示屏61用于显示设备工作情况；操作按钮62包含了急停、通电等按钮；风机模块63用于向设备内部吹洁净空气,以保证设备内部的无尘环境；气浮垫74用于隔绝设备工作时外界的震动；电源总开关71用于控制设备电流通断；气源总开关72用于控制设备气源；气源过滤器73用于过滤气源，以保证设备内部气源的洁净度。
37.按照上述设置的校准设备在使用时，先由人工将lcd上料至lcd上料治具55，按下吸附按钮后，设备产生真空负压以吸附住产品，并由人工上料镜头料盘23，完成后即可启动设备。然后，lcd上料y轴模组51运动至点胶模块4，由第一定位相机41对lcd进行定位后再利用干式除尘器44对lcd进行除尘清洗，并由第一激光测高传感器43对lcd点胶部位进行高度测验；获得高度数据后，lcd上料x轴模组52和lcd上料y轴模组51将lcd运送至胶桶42正下方进行点胶，同时镜头上料y轴模组22将镜头运输至设备内部。随后，lcd上料y轴模组51将点胶完成后的lcd运送至相机模块1的正下方位置(即预自动校准位置)等待镜头；镜头上料x轴模组24运动，利用第二定位相机21对镜头料盘23中的镜头镜像拍照定位，吸嘴26调整位置并吸取镜头将其放至求心工位27，求心工位27对镜头进行二次定位后等待气缸夹爪34取走镜头。然后，夹爪x轴模组31运动至求心工位27，由气缸夹爪34夹取镜头并经过下拍上第三定位相机28和第二激光测高传感器29，调整好镜头姿态后运动至预自动校准位置。如此，通过顶部的相机模块1进行测试反馈，可计算出需要调整的数值后对lcd进行调整，组装对位完成后由曝光灯57固化胶水。最后，lcd上料y轴模组51将组装完成后的产品运送至人工上料区，进行人工下料和上料，当然，在上料完成后，按下启动按钮后即可自动进行上述。
38.以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种镜头自动校准设备，包括相机模块(1)、镜头上料模块(2)、aa模块(3)和点胶模块(4)，其特征在于，还包括lcd上下料模块(5)；所述lcd上下料模块(5)包括lcd上料y轴模组(51)、设置在所述lcd上料y轴模组(51)上的lcd上料x轴模组(52)、设置在所述lcd上料x轴模组(52)上的lcd上料z轴模组(53)、设置在所述lcd上料z轴模组(53)上的六轴机构(54)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述六轴机构(54)上设置有lcd上料治具(55)、lcd上料工装(56)和曝光灯(57)。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述点胶模块(4)包括第一定位相机(41)、胶桶(42)、第一激光测高传感器(43)和干式除尘器(44)。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述镜头上料模块(2)包括第二定位相机(21)、镜头上料y轴模组(22)、设置在所述镜头上料y轴模组(22)上的镜头料盘(23)、位于所述镜头上料y轴模组(22)上侧的镜头上料x轴模组(24)、设置在所述镜头上料x轴模组(24)上的吸嘴z轴模组(25)、设置在所述吸嘴z轴模组(25)上的吸嘴(26)以及位于所述镜头上料y轴模组(22)下侧的求心工位(27)、第三定位相机(28)和第二激光测高传感器(29)。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述镜头上料模块(2)还包括缓冲件(201)、通过所述缓冲件(201)与所述吸嘴z轴模组(25)连接的镜头上料u轴模组(202)以及设置在所述镜头上料u轴模组(202)上的连接件(203)；所述吸嘴(26)连接在所述连接件(203)上。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述缓冲件(201)为弹簧。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述aa模块(3)包括夹爪x轴模组(31)、设置在所述夹爪x轴模组(31)上的夹爪z轴模组(32)、设置在所述夹爪z轴模组(32)上的调整滑台(33)以及设置在所述调整滑台(33)上的气缸夹爪(34)。8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述相机模块(1)包括aa相机(11)和相机x轴模块(12)，所述相机x轴模块(12)上设有光阑。9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括上、下机架(6,7)；上机架(6)上设有显示屏(61)和操作按钮(62)，所述上机架(6)顶部设有风机模块(63)；下机架(7)上设有电源总开关(71)、气源总开关(72)和气源过滤器(73)，所述下机架(7)底部设有气浮垫(74)。

技术总结

本实用新型涉及一种镜头自动校准设备，包括相机模块(1)、镜头上料模块(2)、AA模块(3)和点胶模块(4)，还包括LCD上下料模块(5)。本实用新型可以对大镜头和LCD基于光轴进行自动校准及高精密组装。及高精密组装。及高精密组装。

技术研发人员：

李权飞 刘志强 汪洋 郭康 刘畅

受保护的技术使用者：

宁波舜宇仪器有限公司

技术研发日：

2022.03.10

技术公布日：

2023/1/12