一种用于摄像头调焦设备的上下料机构的制作方法

本发明涉及摄像头的自动化调焦组装领域，尤其涉及一种用于摄像头调焦设备的上下料机构。

背景技术

近年来，摄像模块的应用越来越广泛，尤其在消费类电子产品上的应用得到飞速发展，如手机、平板、电脑。随着这些产品的发展，也促进了摄像模组制造产业的快速发展。手机配置从单摄到双摄，又从双摄升级到三摄，可见人们对图像视觉的品质提出了越来越高的要求。

传统的手动调焦方式已无法满足这类摄像头的调焦要求，人工调焦的劳动强度大，效率低，这就极大的制约了摄像头技术发展和产量要求。而全自动调焦设备不但可以解放劳动力，还可以提高调焦质量和效果，从而提高摄像头的品质和产能。摄像头如何自动上下料是调焦设备实现自动化的关键，传统的摄像头上下料机构是手动将物料镜头lens和传感器sensor放置到载盘，再通过机械手将摄像头的镜头lens和传感器sensor放到调焦平台上进行调焦，这并没有完全解放人力，也无法保证上下料的稳定性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、自动化程度高、免人工效率高的用于摄像头调焦设备的上下料机构。

本发明所采用的技术方案是：本发明它包括机构主体、左调焦平台、右调焦平台和取料机械手模组，它还包括横向设置的载盘输送轨道模组，所述载盘输送轨道模组用于输送物料的载盘，所述机构主体左右两侧均设置有抓手模组和换盘模组，所述抓手模组包括与所述载盘输送轨道模组上的载盘相配合的抓取机械手，所述换盘模组包括纵向设置的直线模组和与所述直线模组相配合的载盘中转滑台，所述载盘中转滑台用于在抓取机械手与所述取料机械手模组之间输送载盘。

在本方案中，装载物料的载盘在载盘输送轨道模组上运送，位于机构主体右侧的抓手模组上的抓取机械手捉取载盘并转移至相邻的载盘中转滑台，载盘中转滑台位移带动载盘来到取料机械手模组处，取料机械手模组将载盘上的物料依次放置在左调焦平台和右调焦平台，再进行后续另外的摄像头的lens和sensor的对焦工作，本方案实现双平台上料，提高效率；另一方面，关于下料方面，取完物料的载盘由右侧的抓取机械手重新从载盘中转滑台抓取回载盘输送轨道模组，载盘输送轨道模组带着空的载盘运动到左侧，并被位于机构主体左侧的抓手模组上的抓取机械手捉取载盘并转移至相邻的载盘中转滑台，载盘中转滑台纵向位移带动空的载盘来到取料机械手模组处，取料机械手模组将左调焦平台和右调焦平台对焦完毕的摄像头取下并放置到载盘上，载盘装满后以相反的流程载盘回到载盘输送轨道模组上，并利用载盘输送轨道模组向右直接将满载载盘送走下料，本方案上下料的整个过程机械化操作，解放人力，极大提高效率，同时，由于设计换盘模组进行中转载盘，使得位于机构主体右侧的模块在下料阶段后便可以直接进行下一个载盘的上料步骤，本方案上下料可以错开一起进行，更是极大提高效率。

进一步地，所述载盘输送轨道模组的右侧对接设置有载盘盒，若干载盘堆叠放置在所述载盘盒中，所述载盘盒的外部配合设置有第一载盘推出机构，所述第一载盘推出机构包括第一推出电机和第一推块，所述第一推块与所述载盘盒中位于最底部的载盘相配合，所述载盘盒的底部设置有双向开口，双向开口一面正对所述载盘输送轨道模组另一面正对所述第一推块。

在本方案中，设计载盘盒用于方便操作人员批量装卸载盘，第一推块用于将载盘推入到载盘输送轨道模组上，免去人工直接在载盘输送轨道模组上装卸载盘。

进一步地，所述载盘输送轨道模组包括第二载盘推出机构，所述第二载盘推出机构包括第二推出电机和第二推块，所述第二推块将所述载盘输送轨道模组上的载盘推入到所述载盘盒中。

在本方案中，设计第二载盘推出机构可以方便自动将载盘从载盘输送轨道模组中下料出去，实现回收，提高效率，免人工。

进一步地，所述载盘输送轨道模组包括横向设置的轨道主体和设置在所述轨道主体上的运输车，所述运输车上设置有与载盘相适配的装载工位，所述运输车在所述装载工位的左右两侧均设置有阻挡机构，在所述装载工位的前后两侧均设置有限位导向板，在所述装载工位的底部还设置有顶升机构。

在本方案中，运输车进行运输载盘的工作，运输车通过对装载工位的四面设计相应的限位固定机构而使得载盘在运输过程中稳定性大量提升，同时也保证了后期与各个机械手的对位精度。

进一步地，所述运输车在所述装载工位处设置有球轴承，所述球轴承通过连接杆与所述限位导向板相连接，所述球轴承与置于所述装载工位上的载盘相配合。

进一步地，所述抓手模组包括固定架，所述抓取机械手安装在所述固定架上，所述抓取机械手位于所述载盘输送轨道模组的正上方，所述抓取机械手包括升降单元和设置在所述升降单元上的抓手单元，所述抓手单元包括抓手安装板和位于所述抓手安装板的四个边角处的抓手，所述抓手安装板的底部纵向设置有四个与所述抓手一一对应的直线滑台模组，所述抓手安装在所述直线滑台模组上。

在本方案中，抓手模组位置固定，抓手模组用于实现载盘输送轨道模组和换盘模组之间的载盘的转移，抓手模组通过直线滑台模组实现抓手的张合，从而实现对载盘的抓取和释放的功能，操作灵活，结构简单。

进一步地，所述载盘中转滑台包括位于顶部且水平设置的放置平台，所述放置平台的高度位置位于所述载盘输送轨道模组和所述抓手模组之间，所述放置平台的上端面上设置有与载盘相适配的载盘放置槽，所述放置平台的中部设置有让位通槽。

在本方案中，载盘中转滑台在直线模组上沿纵向运动，所述载盘中转滑台用于对接抓手模组和取料机械手。设置让位通槽用于为抓手模组的抓手让位，使得抓手可以快速捉取载盘。

进一步地，所述取料机械手模组包括直线电机、与所述直线电机的动子相配合的支撑架和设置在所述支撑架顶部的取料机械手，所述取料机械手包括安装座、设置在所述安装座的中部的俯拍相机、均设置在所述安装座的两侧的若干组z轴电机、与所述z轴电机的输出端相连接配合的z轴旋转电机和设置在所述z轴旋转电机的输出端上的吸盘，所述吸盘用于吸取物料，所述直线电机横向设置在所述左调焦平台和所述右调焦平台之间的前方，所述取料机械手还包括与所述安装座相配合的纵向滑台电机。

在本方案中，取料机械手通过直线电机驱动，实现x方向运动，取料机械手上的每个吸盘都由一个z轴电机和z轴旋转电机控制，提高产品取放精度。在安装座装在纵向滑台电机上，可灵活调整机械手y方向的位移，提高兼容性。在取料机械手的中间配置有俯拍相机，通过视觉判定每次取放的位置，提高取放精度。为了匹配机台双工位需求，提高机台每小时产量uph，取料机械手可配置多个吸盘。取料机械手提高摄像头上下料的稳定性和精度。

进一步地，所述安装座的外部一侧设置有激光测距仪。

在上述方案中，通过激光测距仪可得到物料距吸盘的高度差，从而防止在吸取物料时吸盘压坏产品，并进一步提高取放精度。

进一步地，所述z轴旋转电机为中空电机。

在上述方案中，采用中空电机作为的z轴旋转电机，吸盘可通过中空轴和连接在z轴旋转电机上的气管接头连接到外部的真空发生器，从而防止气管随着吸盘旋转，保护气管，防止漏气。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构另一个角度的结构示意图；

图3是载盘输送轨道模组的结构示意图；

图4是运输车的结构示意图；

图5是抓手模组的结构示意图；

图6是换盘模组的结构示意图；

图7是取料机械手模组的结构示意图；

图8是取料机械手的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明的具体实施方式是：本发明包括机构主体1、左调焦平台2、右调焦平台3和取料机械手模组4，本发明它还包括横向设置的载盘输送轨道模组5，所述载盘输送轨道模组5用于输送物料的载盘6，所述机构主体1左右两侧均设置有抓手模组7和换盘模组8，所述抓手模组7包括与所述载盘输送轨道模组5上的载盘6相配合的抓取机械手71，所述换盘模组8包括纵向设置的直线模组81和与所述直线模组81相配合的载盘中转滑台82，所述载盘中转滑台82用于在抓取机械手71与所述取料机械手模组4之间输送载盘6。在本方案中，装载物料的载盘6在载盘输送轨道模组5上运送，位于机构主体1右侧的抓手模组7上的抓取机械手71捉取载盘6并转移至相邻的载盘中转滑台82，载盘中转滑台82位移带动载盘6来到取料机械手模组4处，取料机械手模组4将载盘6上的物料依次放置在左调焦平台2和右调焦平台3，再进行后续另外的摄像头的lens和sensor的对焦工作，本方案实现双平台上料，提高效率；另一方面，关于下料方面，取完物料的载盘6由右侧的抓取机械手71重新从载盘中转滑台82抓取回载盘输送轨道模组5，载盘输送轨道模组5带着空的载盘6运动到左侧，并被位于机构主体1左侧的抓手模组7上的抓取机械手71捉取载盘6并转移至相邻的载盘中转滑台82，载盘中转滑台82纵向位移带动空的载盘6来到取料机械手模组4处，取料机械手模组4将左调焦平台2和右调焦平台3对焦完毕的摄像头取下并放置到载盘6上，载盘6装满后以相反的流程载盘6回到载盘输送轨道模组5上，并利用载盘输送轨道模组5向右直接将满载载盘6送走下料，本方案上下料的整个过程机械化操作，解放人力，极大提高效率，同时，由于设计换盘模组8进行中转载盘6，使得位于机构主体1右侧的模块在下料阶段后便可以直接进行下一个载盘6的上料步骤，本方案上下料可以错开一起进行，更是极大提高效率。

在本具体实施例中，所述载盘输送轨道模组5的右侧对接设置有载盘盒9，若干载盘6堆叠放置在所述载盘盒9中，所述载盘盒9的外部配合设置有第一载盘推出机构，所述第一载盘推出机构包括第一推出电机101和第一推块102，所述第一推块102与所述载盘盒9中位于最底部的载盘6相配合，所述载盘盒9的底部设置有双向开口，双向开口一面正对所述载盘输送轨道模组5另一面正对所述第一推块102。在本方案中，设计载盘盒9用于方便操作人员批量装卸载盘6，第一推块102用于将载盘6推入到载盘输送轨道模组5上，免去人工直接在载盘输送轨道模组5上装卸载盘6。

所述载盘盒9在位于最底部的载盘6和其它载盘6之间设置有拦截卡位机构，所述拦截卡位机构包括设置在所述载盘盒9底部的顶升模块和设置在载盘盒9内部的对压固定模块，所述顶升模块与载盘盒9内的位于底部的载盘6相配合，所述对压固定模块通过压块相对对压底部第二层的载盘6使得位于载盘盒9中的底部第二层的载盘6被固定，从而可以令最底部的载盘6可以被推出。

在本具体实施例中，所述载盘输送轨道模组5包括第二载盘推出机构，所述第二载盘推出机构包括第二推出电机511和第二推块512，所述第二推块512将所述载盘输送轨道模组5上的载盘6推入到所述载盘盒9中。在本方案中，设计第二载盘推出机构可以方便自动将载盘6从载盘输送轨道模组5中下料出去，实现回收，提高效率，免人工。

在本具体实施例中，所述载盘输送轨道模组5包括横向设置的轨道主体52和设置在所述轨道主体52上的运输车53，所述运输车53上设置有与载盘6相适配的装载工位531，所述运输车53在所述装载工位531的左右两侧均设置有阻挡机构532，在所述装载工位531的前后两侧均设置有限位导向板533，在所述装载工位的底部还设置有顶升机构534。在本方案中，运输车53进行运输载盘6的工作，运输车53通过对装载工位531的四面设计相应的限位固定机构而使得载盘6在运输过程中稳定性大量提升，同时也保证了后期与各个机械手的对位精度。

在本具体实施例中，所述运输车53在所述装载工位531处设置有球轴承535，所述球轴承535通过连接杆536与所述限位导向板533相连接，所述球轴承535与置于所述装载工位531上的载盘6相配合。

在本具体实施例中，所述抓手模组7包括固定架72，所述抓取机械手71安装在所述固定架72上，所述抓取机械手71位于所述载盘输送轨道模组5的正上方，所述抓取机械手71包括升降单元73和设置在所述升降单元73上的抓手单元74，所述抓手单元74包括抓手安装板75和位于所述抓手安装板75的四个边角处的抓手76，所述抓手安装板75的底部纵向设置有四个与所述抓手76一一对应的直线滑台模组77，所述抓手76安装在所述直线滑台模组77上。在本方案中，抓手模组7位置固定，抓手模组7用于实现载盘输送轨道模组5和换盘模组8之间的载盘6的转移，抓手模组7通过直线滑台模组77实现抓手76的张合，从而实现对载盘6的抓取和释放的功能，操作灵活，结构简单。

在本具体实施例中，所述载盘中转滑台82包括位于顶部且水平设置的放置平台83，所述放置平台83的高度位置位于所述载盘输送轨道模组5和所述抓手模组7之间，所述放置平台83的上端面上设置有与载盘6相适配的载盘放置槽84，所述放置平台83的中部设置有让位通槽85。在本方案中，载盘中转滑台82在直线模组81上沿纵向运动，所述载盘中转滑台82用于对接抓手模组7和取料机械手44。设置让位通槽85用于为抓手模组7的抓手76让位，使得抓手76可以快速捉取载盘6。

在本具体实施例中，所述取料机械手模组4包括直线电机41、与所述直线电机41的动子42相配合的支撑架43和设置在所述支撑架43顶部的取料机械手44，所述取料机械手44包括安装座45、设置在所述安装座45的中部的俯拍相机46、均设置在所述安装座45的两侧的若干组z轴电机47、与所述z轴电机47的输出端相连接配合的z轴旋转电机48和设置在所述z轴旋转电机48的输出端上的吸盘49，所述吸盘49用于吸取物料，所述直线电机41横向设置在所述左调焦平台2和所述右调焦平台3之间的前方，所述取料机械手44还包括与所述安装座45相配合的纵向滑台电机40。在本方案中，取料机械手44通过直线电机41驱动，实现x方向运动，取料机械手44上的每个吸盘49都由一个z轴电机和z轴旋转电机48控制，提高产品取放精度。在安装座45装在纵向滑台电机40上，可灵活调整机械手y方向的位移，提高兼容性。在取料机械手44的中间配置有俯拍相机46，通过视觉判定每次取放的位置，提高取放精度。为了匹配机台双工位需求，提高机台每小时产量uph，取料机械手44可配置多个吸盘49，本具体实施例中配置了共4组吸盘49。取料机械手44提高摄像头上下料的稳定性和精度。

所述安装座45的中部还设置有与所述俯拍相机46相配合的z轴相机电机461，z轴相机电机461带动俯拍相机46进行上下运动。

在本具体实施例中，所述安装座45的外部一侧设置有激光测距仪451。在上述方案中，通过激光测距仪451可得到物料距吸盘49的高度差，从而防止在吸取物料时吸盘49压坏产品，并进一步提高取放精度。

在本具体实施例中，所述z轴旋转电机48为中空电机。在上述方案中，采用中空电机作为的z轴旋转电机48，吸盘49可通过中空轴和连接在z轴旋转电机48上的气管接头481连接到外部的真空发生器，从而防止气管随着吸盘49旋转，保护气管，防止漏气。

在本具体实施例中，轨道主体52和载盘盒9水平对齐并位置处于靠前方位置，换盘模组8处于轨道主体52左右两侧后方且高度位置高于轨道主体52的高度位置，左调焦平台2、右调焦平台3高度平齐且均匀载盘中转滑台82的高度位置基本平齐，抓取机械手71和取料机械手44的高度基本平齐且高度位置均高于载盘中转滑台82。

本实施的有益效果是：

1、自动化程度高；

2、提高摄像头上下料的稳定性和精度；

3、结构紧凑，具有通用性，可满足不同尺寸的载盘传输；

4、利用线性传输模组替代皮带线传输，提高模组洁净度，满足百级无尘的防尘等级要求；

5、模组灵活性高，可兼容不同尺寸规格的物料产品。

本发明的操作过程如下：将装满物料的载盘6放入到载盘盒9中，第一载盘推出机构将载盘盒9中位于工作位即最底部的的载盘6推出到载盘输送轨道模组5的运输车53上；当载盘6顺着球轴承535来到装载工位531中时，运输车53上的阻挡机构532动作，载盘6被固定在运输车53上；运输车53随着轨道主体52运动到右侧的抓取机械手71正下方时，运输车53停止运动，顶升机构534上升将载盘6上顶，载盘6被抓取机械手71藉由升降单元73和抓手单元74的配合抓取抬升，后续顶升机构534下降以便保持安全位；接着，载盘中转滑台82沿着直线模组81运动到抓取机械手71的正下方，抓取机械手71释放载盘6并使得载盘6落到载盘中转滑台82，载盘中转滑台82运动将载盘6输送到取料机械手44相配合的位置，取料机械手44通过吸盘49从载盘6上将物料依次放入到左调焦平台2和右调焦平台3上，至此便完成了上料动作；然后等待后续lens和sensor进行调焦、点胶、固化等工序，期间，空物料的载盘6逆向被重新运送到运输车53上，接着，运输车53将载盘6向左运送到左侧的抓取机械手71正下方，实现满料载盘6和空料载盘6的互换；同样的，运输车53停止运动，抓取机械手71抓取载盘6并释放载盘6到后续来到抓取机械手71底下的载盘中转滑台82上，载盘中转滑台82运动将空的载盘6输送到取料机械手44相配合的位置，之后，待lens和sensor的被组装在一起后，取料机械手44通过吸盘49从左调焦平台2和右调焦平台3上吸取aa后的物料并放入空的载盘6上，直至填满，满料的载盘6又逆向被重新运送到运输车53上，接着，运输车53将载盘6向右直接输送到末端，同样实现空料载盘6和满料载盘6的互换；再通过第二载盘推出机构将载盘6推入到载盘盒9中实现回收，至此便完成了下料动作。

本发明可用于摄像头物料上下料机构的技术领域。