镜片导向定位机构及镜片组装设备的制作方法

1.本发明涉及定位机构，尤其涉及一种镜片导向定位机构及镜片组装设备。


背景技术：

2.在电子设备的生产加工中，通常涉及在设备壳上安装摄像头镜片，在摄像头镜片安装时，采用吸料机械手吸取镜片之后，将镜片移送至设备壳上的预定位置，再利用其它机械手进行组装。然而，由于吸料机械手的机械尺寸误差或者运动误差，以及设备壳自身放置位置的精度误差，容易导致镜片与设备壳之间的相对位置精度低，进而导致组装位置精度低，也容易产生不良等问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种镜片导向定位机构及镜片组装设备。
4.为实现上述目的，一方面，根据本发明实施例的镜片导向定位机构，包括：
5.吸嘴组件，所述吸嘴组件包括基座、吸嘴及升降驱动装置，所述吸嘴设在所述基座上，所述升降驱动装置与所述吸嘴连接，用以驱动所述吸嘴沿z 轴方向在第一位置和第二位置之间升降；
6.直线滑台，所述直线滑台与所述基座连接，用以驱动所述吸嘴组件在x 轴方向和y轴方向上移动，以调节所述吸嘴的位置。
7.根据本发明实施例提供的镜片导向定位机构，利用吸嘴组件可以吸附镜片，并吸嘴组件可以在第一位置和第二位置之间切换，满足镜片组装要求，而直线滑台可以驱动吸嘴组件在x轴方向和y方向上滑动，进而调节嘴的位置，如此，可以对镜片的位置进行微调，使得镜片与设备壳之间的相对位置更加精确，确保组装的精度高，也可以减少组装的产品不良率。
8.另外，根据本发明上述实施例的镜片导向定位机构还可以具有如下附加的技术特征：
9.根据本发明的一个实施例，所述吸嘴组件和直线滑台均为两个；
10.所述镜片导向定位机构还包括底座，所述底座在所述x轴方向上具有第一端和第二端，两个所述直线滑台中的一个设在所述第一端，两个所述直线滑台中的另一个设在所述第二端；
11.两个所述吸嘴组件与两个所述直线滑台一一对应，每个所述吸嘴组件设在对应的所述直线滑台上，且两个所述吸嘴组件中的吸嘴彼此靠近。
12.根据本发明的一个实施例，所述升降驱动装置包括：
13.滑动块，所述滑动块设在所述基座上且沿z轴方向可滑动，所述滑动块上具有受压斜面；所述吸嘴安装在所述滑动块上且可随所述滑动块运动，所述吸嘴沿所述z轴方向延伸；
14.第一弹性件，所述第一弹性件设在所述滑动块和所述基座之间，用以提供所述z轴方向上的第一弹性作用力并作用于所述滑动块；
15.插销，所述插销设在所述基座上沿x轴方向可滑动，所述插销具有施压驱动面；
16.驱动组件，所述驱动组件与所述插销连接，用以驱动所述插销在伸出位置和缩回位置之间滑动；
17.当所述插销位于所述缩回位置时，所述施压驱动面与所述受压斜面远离，所述滑动块在所述第一弹性作用力下保持在第一位置，当所述插销由所述缩回位置切换至所述伸出位置时，所述施压驱动面与所述受压斜面相抵，以对所述受压斜面施压，迫使所述滑动块克服所述第一弹性作用力而运动至第二位置。
18.根据本发明的一个实施例，所述滑动块上设有定位槽，所述定位槽在所述x轴方向上具有可供所述插销插入的开口，所述定位槽的一侧壁倾斜延伸至所述开口，以形成所述受压斜面。
19.根据本发明的一个实施例，所述定位槽的另一侧壁形成为与所述z轴方向大体垂直的止挡平面，所述插销具有限位面；
20.当所述插销插入至所述定位槽时，所述限位面与所述止挡平面相抵，以限定出所述第二位置，所述定位槽的所述一侧壁和所述定位槽的所述另一侧壁在所述z轴方向上相对布置。
21.根据本发明的一个实施例，所述施压驱动面形成为与所述受压斜面平行的倾斜面，所述限位面形成为与所述止挡平面平行的平面。
22.根据本发明的一个实施例，所述驱动组件包括：
23.第二弹性件，所述第二弹性件设在所述基座和所述插销之间，用以提供迫使所述插销向所述伸出位置运动的第二弹性作用力；
24.驱动器，所述驱动器设在所述基座上且与所述插销连接，用以驱动所述插销克服所述第二弹性作用力而向所述缩回位置运动。
25.根据本发明的一个实施例，所述基座包括座体及安装在所述座体的一侧且沿所述z轴方向延伸的柱体；
26.所述滑动块通过第一滑轨组件安装在所述柱体的第一侧面，所述插销通过第二滑轨组件安装在所述柱体的第二侧面，所述第二侧面与所述第二侧面相交且垂直，所述驱动器设在所述座体上。
27.根据本发明的一个实施例，所述第一侧面上具有在所述z轴方向上相对布置的限位块及第一挡块，所述滑动块位于所述限位块和所述第一挡块之间，以通过所述限位块限定出所述第一位置，所述第一弹性件的一端与所述第一挡块相抵，所述第一弹性件的另一端与所述滑动块相抵。
28.另一方面，根据本发明实施例的镜片组装设备，包括：
29.治具台；
30.如上所述的镜片导向定位机构，所述镜片导向定位机构设在所述治具台下方；
31.视觉相机，所述视觉相机设在所述治具台上方，用以对所述镜片导向定位机构中的吸嘴进行视觉定位。
32.根据本发明实施例提供的镜片组装设备，吸嘴运动至第一位置与设备壳上的镜头
孔的位置对准，视觉相机再拍照获取吸嘴与镜头孔之间的位置偏差，根据位置偏差控制直线滑台运动，进而调节吸嘴的位置，如此，可以实现吸嘴位置的自动定位调节，达到更高的位置精度要求，组装质量及效率更高。
33.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1是本发明实施例镜片导向定位机构的结构示意图；
36.图2是本发明实施例镜片导向定位机构的分解图；
37.图3是本发明实施例镜片导向定位机构中吸嘴组件的结构示意图；
38.图4是本发明实施例镜片导向定位机构中吸嘴组件(插销位于伸出位置)的前视图；
39.图5是本发明实施例镜片导向定位机构中吸嘴组件(插销位于缩回位置)的前视图；
40.图6是本发明实施例镜片导向定位机构中吸嘴组件的分解图。
41.附图标记：
42.100、吸嘴组件；
43.10、基座；
44.101、座体；
45.102、柱体；
46.103、限位块；
47.104、第一挡块；
48.105、第二挡块；
49.11、滑动块；
50.h11、定位槽；
51.s11a、受压斜面；
52.s11b、止挡平面；
53.12、第一弹性件；
54.13、插销；
55.s13a、施压驱动面；
56.s13b、限位面；
57.14、吸嘴；
58.15、驱动组件；
59.151、第二弹性件；
60.152、驱动器；
61.200、直线滑台；
62.300、底座；
63.d30、第一端；
64.d31、第二端。
65.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
66.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”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。
68.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。
69.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，或一体地连接；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。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。
70.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
71.下面参照附图详细描述本发明实施例的镜片导向定位机构及镜片组装设备。
72.参照图1至图6所示，根据本发明实施例提供的镜片导向定位机构，包括吸嘴组件和直线滑台200。
73.具体地，吸嘴组件100包括基座10、吸嘴14及升降驱动装置，所述吸嘴 14设在所述基座10上，所述升降驱动装置与所述吸嘴14连接，用以驱动所述吸嘴14沿z轴方向在第一位置和第二位置之间升降。
74.直线滑台200与所述基座10连接，用以驱动所述吸嘴组件100在x轴方向和y轴方向
上移动，以调节所述吸嘴14的位置。
75.也就是说，升降驱动装置可以驱动吸嘴14在第一位置和第二位置之间切换，在具体应用中，可以在吸嘴14处于第一位置时，将镜片放置在吸嘴14 上，通过吸嘴14吸附固定镜片，而在镜片与设备壳组装完成后，将吸嘴14 松开镜片并从第一位置切换至第二位置即可，满足镜片组装中，吸嘴14在不同位置间切换的需求。
76.而直线滑台200可以驱动吸嘴组件100在x轴方向和y轴方向移动，在吸嘴组件100上升至第一位置时，吸嘴14位于设备壳的镜头孔中，此时，如果吸嘴14与镜头孔的位置存在偏差，例如吸嘴14的中心与镜头孔的中心具有较大的偏差，则可以通过直线滑台200驱动吸嘴组件100沿x轴方向和/或y轴方向滑动，使得吸嘴14的中心与镜头孔的中心重合或接近，以消除较大的偏差，确保组装位置准确。
77.根据本发明实施例提供的镜片导向定位机构，利用吸嘴组件100可以吸附镜片，并吸嘴组件100可以在第一位置和第二位置之间切换，满足镜片组装要求，而直线滑台200可以驱动吸嘴组件100在x轴方向和y方向上滑动，进而调节嘴的位置，如此，可以对镜片的位置进行微调，使得镜片与设备壳之间的相对位置更加精确，确保组装的精度高，也可以减少组装的产品不良率。
78.参照图1至图2所示，在本发明的一个实施例中，吸嘴组件100和直线滑台200均为两个。镜片导向定位机构还包括底座300，所述底座300在所述 x轴方向上具有第一端d30和第二端d31，两个所述直线滑台200中的一个设在所述第一端d30，两个所述直线滑台200中的另一个设在所述第二端 d31。两个所述吸嘴组件100与两个所述直线滑台200一一对应，每个所述吸嘴组件100设在对应的所述直线滑台200上，且两个所述吸嘴组件100中的吸嘴14彼此靠近。
79.在一些电子产品上，通过由两颗或两颗以上的镜头，本实施例中，吸嘴组件100和直线滑台200均为两个，并且，吸嘴组件100设在对应的直线滑台200上，且两个吸嘴组件100中的吸嘴14彼此靠近，如此，可以确保两个吸嘴14能够分别对应设备壳上的两个镜头孔，以便于一次性完成两个镜片的安装，效率更高。
80.参照图3至图6所示，在本发明的一些实施例中，升降驱动装置包括滑动块11、第一弹性件12、插销13及驱动组件15，滑动块11设在所述基座 10上且沿z轴方向可滑动，所述滑动块11上具有受压斜面s11a；所述吸嘴 14安装在所述滑动块11上且可随所述滑动块11运动，所述吸嘴14沿所述z 轴方向延伸。在图1示例中，该吸嘴14的上端为吸附端，用于吸附物料(例如镜片)，吸嘴14的下端连接有气接头，在应用中，该吸嘴14的气接头可以连接至负压设备，通过负压设备使吸附端产生负压吸附作用，实现吸附物料。
81.第一弹性件12设在所述滑动块11和所述基座10之间，用以提供所述z 轴方向上的第一弹性作用力并作用于所述滑动块11。在图1示例中，第一弹性件12提供的第一弹性作用力向上，在没有其他外力介入至，该第一弹性作用力可以推动滑动块11向上滑动至极限位置(第一位置)，并保持在该第一位置。
82.插销13设在所述基座10上沿x轴方向可滑动，所述插销13具有施压驱动面s13a；驱动组件15与所述插销13连接，用以驱动所述插销13在伸出位置和缩回位置之间滑动。在图1示例中，驱动组件15可以驱动插销13沿x 轴方向左右滑动，即向左可以滑动至伸出位置，而向右可以滑动至缩回位置。
83.当所述插销13位于所述缩回位置时，所述施压驱动面s13a与所述受压斜面s11a远离，所述滑动块11在所述第一弹性作用力下保持在第一位置，当所述插销13由所述缩回位置切换至所述伸出位置时，所述施压驱动面s13a 与所述受压斜面s11a相抵，以对所述受压斜面s11a施压，迫使所述滑动块 11克服所述第一弹性作用力而运动至第二位置。
84.也就是说，驱动组件15驱动插销13向左运动至伸出位置时，插销13上的施压驱动面s13a向左推抵滑动块11上的受压斜面s11a，进而迫使滑动块 11向下运动滑动至第二位置，在此过程中，第一弹性件12被压缩。而驱动组件15驱动插销13向右运动至缩回位置时，插销13上的施压驱动面s13a与滑动块11上的受压斜面s11a分离，则第一弹性件12恢复形变伸长，进而驱动滑动块11从第二位置重新返回至第一位置。
85.相关技术中，采用气缸驱动吸嘴14在两个位置之间切换，而这种采用气缸直接驱动的方式，在施压时，压力直接传递至气缸的执行件上，导致吸嘴组件100随着气缸内气体压缩而存在位置偏差，进而影响了组装效果。
86.本实施例中，利用驱动组件15驱动插销13在伸出位置和缩回位置之间切换，插销13利用施压驱动面s13a与滑动块11上的受压斜面s11a配合，实现滑动块11在第一位置和第二位置之间切换，即吸嘴14在不同位置之间切换，这种插销13与滑动块11之间的配合，确保插销13位置精确，能够承受压力，避免了气缸直接驱动导致插销13受力容易走位的问题，确保组装可靠。
87.参照图4至图6所示，在本发明的一个实施例中，滑动块11上设有定位槽h11，所述定位槽h11在所述x轴方向上具有可供所述插销13插入的开口，所述定位槽h11的一侧壁倾斜延伸至所述开口，以形成所述受压斜面s11a。
88.也就是说，驱动组件15驱动插销13向左滑动至伸出位置时，插销13可以从开口插入至定位槽h11内，插销13上的施压驱动面s13a与定位槽h11 一侧壁的所述受压斜面s11a相抵，如此，采用这种定位槽h11与插销13的配合更加可靠，而在插销13插入至定位槽h11之后，在插销13的限制下，滑动块11的承压作用更强，位置更加准确。
89.可以理解的是，作为替代实施方式，定位槽h11也可以形成为孔结构，也即是，在滑动块11上设置沿x轴方向延伸的孔，在孔的侧壁形成受压斜面 s11a即可，这种孔结构，也能够与插销13实现良好的配合。
90.参照图4至图6所示，在本发明的一个示例中，定位槽h11的另一侧壁形成为与所述z轴方向大体垂直的止挡平面s11b，所述插销13具有限位面 s13b。
91.当所述插销13插入至所述定位槽h11时，所述限位面s13b与所述止挡平面s11b相抵，以限定出所述第二位置，所述定位槽h11的所述一侧壁和所述定位槽h11的所述另一侧壁在所述z轴方向上相对布置。
92.在图4至图5示例中，定位槽h11中的上下两侧壁分别形成止挡平面s11b 和受压斜面s11a，受压斜面s11a位于止挡平面s11b的下方。当插销13插入至定位槽h11中之后，一方面，插销13的施压驱动面s13a与受压斜面s11a 相抵，迫使滑动块11下降至第二位置，另一方面，插销13上的限位面s13b 止挡在定位槽h11的止挡平面s11b下方，如此，当吸嘴14受到压力时，在限位面s13b与止挡平面s11b的相对作用下，插销13提供了较好的支撑作用，使得滑动块11能够承受较大的压力，不容易移位，确保位置精确，组装可靠。
93.有利地，施压驱动面s13a形成为与所述受压斜面s11a平行的倾斜面，所述限位面
s13b形成为与所述止挡平面s11b平行的平面，也即是，施压驱动面s13a与受压斜面s11a采用相适配的斜面，可以达到较好的施压驱动效果。限位面s13b与止挡平面s11b采用相适配的平面，可以起到较好的止挡效果。
94.可以理解的是，施压驱动面s13a、限位面s13b还可以采用其他构造面，例如施压驱动面s13a也可以采用弧形面，或者直接在插销13上安装球形件等。
95.参照图3至图6所示，在本发明的一个实施例中，驱动组件15包括第二弹性件151和驱动器152，第二弹性件151设在所述基座10和所述插销13之间，用以提供迫使所述插销13向所述伸出位置运动的第二弹性作用力。
96.驱动器152设在所述基座10上且与所述插销13连接，用以驱动所述插销13克服所述第二弹性作用力而向所述缩回位置运动，该驱动器152可以采用气缸或其他直线模组等。
97.也就是说，本实施例中，驱动器152为介入时，利用第二弹性件151的第二弹性作用使得插销13向左运动并保持在伸出位置，进而驱动滑动块11 和吸嘴14位于第一位置，而在需要将滑动块11和吸嘴14切换至第二位置，则可以通过驱动器152介入驱动插销13向右运动至缩回位置，进而驱动滑动块11和吸嘴14切换至第二位置。
98.采用第二弹性件151与驱动器152的配合，可以确保插销13在伸出位置和缩回位置之间切换更加地顺利可靠，并且，利用第二弹性件151保证了插销13能够可靠且稳定地停靠在伸出位置，对应地，保证了滑动块11在第二位置时的稳定性。
99.参照图6所示，在本发明的一个实施例中，基座10包括座体101及安装在所述座体101的一侧且沿所述z轴方向延伸的柱体102。
100.滑动块11通过第一滑轨组件安装在所述柱体102的第一侧面，所述插销 13通过第二滑轨组件安装在所述柱体102的第二侧面，所述第二侧面与所述第二侧面相交且垂直，所述驱动器152设在所述座体101上。
101.本实施例中，采用上述结构的基座10，方便安装滑动块11及插销13，并使得滑动块11与插销13形成垂直关系，确保插销13对滑动块11的驱动稳定可靠。此外，结构简单紧凑，空间布局合理。
102.有利地，第一侧面上具有在所述z轴方向上相对布置的限位块103及第一挡块104，所述滑动块11位于所述限位块103和所述第一挡块104之间，以通过所述限位块103限定出所述第一位置，所述第一弹性件12的一端与所述第一挡块104相抵，所述第一弹性件12的另一端与所述滑动块11相抵，如此，通过限位块103对滑动块11的限位，确保滑动块11能够准确地切换至第一位置，而第一挡块104方便第一弹性件12的安装，也确保了第一弹性件12能够顺利可靠的压缩。
103.有利地，柱体102的第三侧面设有第二挡块105，所述第二弹性件151的一端与所述第二挡块105相抵，所述第二弹性件151的另一端与所述插销13 相抵。如此，方便第二弹性件151的安装，也确保了第二弹性件151能够顺利可靠的压缩。
104.可以理解的是，第一弹性件12、第二弹性件151可以但不限于压缩弹簧等弹性件。
105.本发明实施例还提供了一种镜片组装设备，包括治具台、如上所实施例所述的镜片导向定位机构、视觉相机。
106.其中，治具台用于装载设备壳，可以通过移动机械手将设备壳装载至治具台上。镜片导向定位机构设在所述治具台下方。视觉相机设在所述治具台上方，用以对所述镜片导
向定位机构中的吸嘴14进行视觉定位。
107.在具体组装过程中，首先，在治具台上装载设备壳，再利用升降驱动装置将吸嘴14升高至第一位置，吸嘴14进入至设备壳的镜头孔中。接着，通过视觉相机对治具台进行拍照，以通过视觉分析计算得到吸嘴14与镜头孔之间的位置偏差，例如吸嘴14的中心与镜头孔的中心之间的偏差，控制系统根据偏差控制直线模组驱动吸嘴组件100在x轴方向和/或y轴方向滑动，进而调节吸嘴14的位置，使得吸嘴14与镜头孔的位置准确。进一步，在位置定位调节完成之后，通过上料机械手将镜片放置在吸嘴14上，吸嘴14抽真空形成负压吸附镜片，并对设备壳或镜片施加压力，使得两者被压紧组装在一起。最后，通过升降驱动装置驱动吸嘴14下降至第二位置，并将组装后的设备壳移走即可。
108.根据本发明实施例提供的镜片组装设备，吸嘴14运动至第一位置与设备壳上的镜头孔的位置对准，视觉相机再拍照获取吸嘴14与镜头孔之间的位置偏差，根据位置偏差控制直线滑台200运动，进而调节吸嘴14的位置，如此，可以实现吸嘴14位置的自动定位调节，达到更高的位置精度要求，组装质量及效率更高。
109.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
110.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。