一种阵列式自动对位镜片贴膜设备的制作方法

1.本发明涉及镜片贴膜设备技术领域，特别涉及一种阵列式自动对位镜片贴膜设备。


背景技术：

2.当前伴随vr技术的兴起和普及，vr眼镜等产品的需求量越来越大，vr眼镜的镜片表面通常需要进行贴膜处理，镜片膜的粘贴质量将对镜片的透射效果产生影响，最终影响vr眼镜的成像效果。
3.为确保最终的成像效果，当前对镜片的贴膜质量要求越来越高，对于异形镜片(即非圆形镜片)，需要将异形镜片与镜片膜的光轴进行校准贴合，以保证镜片膜的光轴对准于异形镜片的预定角度，因此在贴膜时需要对镜片的角度进行调整，人工调整通常精度和效率较低。
4.由于镜片膜相对镜片而言，通常尺寸较大，在贴膜过程中，一个镜片膜可以对应贴附在多个镜片上，以提升贴膜的效率，若能够使用一种设备，独立调整多个异形镜片的高度和角度，使多个异形镜片表面处于同一高度，且角度朝向一致，实现将多个异形镜片阵列排布，并同时调整镜片膜的角度，使镜片膜的光轴同时校准多个异形镜片，对位校准完成后实现将一张镜片膜同时粘贴在多个镜片上，将能够同时保证贴膜精度和贴膜效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种阵列式自动对位镜片贴膜设备，克服上述缺陷，实现自动将镜片膜的光轴同时对位于多个镜片的预定角度，并自动完成镜片膜与多个镜片的粘贴。
6.为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种阵列式自动对位镜片贴膜设备，包括机架、镜片载具、镜片膜上料载具、镜片膜对位贴合载具，所述镜片载具和所述镜片膜上料载具分别水平滑动设置在所述机架上，所述镜片膜对位贴合载具位于所述镜片载具和镜片膜上料载具的滑动路径上方；
7.所述镜片载具包括镜片载具主体，所述镜片载具主体上阵列设置有多个独立运动的镜片调整机构，所述镜片调整机构包括水平旋转驱动机构、顶升机构、用于放置镜片的镜片载板，所述水平旋转驱动机构连接在所述镜片载具主体和所述顶升机构之间，以驱动所述顶升机构水平旋转，所述顶升机构纵向设置，所述顶升机构顶端水平固定所述镜片载板，以驱动所述镜片载板升降，并使所述镜片载板随所述顶升机构水平旋转，进而通过多个镜片调整机构使多个镜片的转角及高度调整一致；
8.所述镜片膜上料载具顶端设置有用于放置镜片膜的上料板；
9.所述镜片膜对位贴合载具包括支撑架、横梁、升降驱动机构、载具组件，所述支撑架纵向固定在机架上方，所述横梁纵向滑动连接在所述支撑架上，所述升降驱动机构连接在所述横梁与所述支撑架之间，以驱动所述横梁升降，所述载具组件安装在所述横梁上，所
述载具组件包括载具主体、xxy对位平台，所述载具主体位于所述横梁下方，所述载具主体底侧形成有承载面，所述承载面上设置有多个真空气孔，以吸附所述上料板上的镜片膜，所述xxy对位平台连接在所述载具主体与所述横梁之间，以驱动所述载具主体前后左右位移并水平旋转对位，进而带动所述载具主体上的镜片膜与转角及高度调整一致的多个镜片对位，并在所述载具主体下行后，使镜片膜与各镜片贴合。
10.进一步，所述机架上还设置有用于检测镜片载具上的各镜片位姿的第一视觉传感器、用于检测镜片膜对位贴合载具上的镜片膜位姿的第二视觉传感器。
11.进一步，所述镜片膜上料载具上设置有撕膜机构，所述撕膜机构包括撕膜夹爪、撕膜驱动机构，所述撕膜夹爪用于夹紧所述镜片膜对位贴合载具上的镜片膜上贴附的保护膜，所述撕膜驱动机构驱动所述撕膜夹爪移动，以撕去镜片膜上贴附的保护膜。
12.进一步，所述镜片载具主体包括顶板，所述顶升机构为气缸，包括顶升缸筒、顶升活塞，所述顶升缸筒底端向下延伸固定有轴杆，所述顶板上设置有轴承，所述顶升缸筒通过轴杆穿入轴承的配合进行水平旋转，所述轴杆向下穿过所述顶板，所述水平旋转驱动机构在所述顶板下方，连接并驱动所述轴杆带动所述顶升缸筒水平旋转，所述顶升活塞由所述顶升缸筒向上活动伸出，且顶端连接固定所述镜片载板。
13.进一步，所述镜片载板安装有镜片定位机构，所述镜片定位机构包括气动推块、定位块，所述气动推块和所述定位块分别在所述镜片载板水平相对两侧，所述气动推块朝向所述定位块活动设置，以推动镜片载板上的镜片抵靠所述定位块进行定位。
14.进一步，所述膜载具主体包括膜载板、多个压块、压块驱动机构，所述承载面设置在所述膜载板底面，所述多个压块分别活动位于所述膜载板的四周，所述压块驱动机构连接并驱动所述多个压块压紧或远离所述承载面。
15.进一步，所述压块驱动机构包括压块水平驱动机构、压块压紧驱动机构，所述压块水平驱动机构连接并驱动所述压块伸入或退出于所述承载面下方，所述压块压紧驱动机构连接并驱动所述压块压紧或远离所述承载面。
16.进一步，所述xxy对位平台与所述横梁之间连接有缓冲器，所述xxy对位平台通过所述缓冲器纵向活动连接在所述横梁上。
17.进一步，所述镜片载具和所述镜片膜上料载具沿同一直线滑动。
18.进一步，所述镜片调整机构共设置有八个，所述八个镜片调整机构呈四行两列设置。
19.采用上述方案后，本发明的有益效果在于：通过将镜片膜上料载具移动到镜片膜对位贴合载具下方，镜片膜对位贴合载具上的载具主体下行，载具主体上的真空气孔吸气，即可将镜片膜上料载具上的镜片膜移栽至镜片膜对位贴合载具上，通过使镜片载具承载镜片移动到镜片膜对位贴合载具下方，镜片膜对位贴合载具的载具主体下行，即可实现将一张镜片膜同时粘贴在多个镜片上；由于各镜片放置在镜片载具的对应镜片载板后，转角及高度必然存在一定偏差，通过镜片载具上的多个独立运动的镜片调整机构，分别调整各镜片的位姿，能够使多个镜片转角以及高度相同，呈阵列排布；由于镜片膜在上料过程中位置以及角度同样存在一定偏差，通过xxy对位平台驱动载具主体前后左右运动以及水平旋转，即可将膜载具主体上的一张镜片膜的光轴同时校准对位镜片载具上阵列排布的多个镜片，充分利用了一张镜片膜的面积，使之能够一次同时对多个镜片进行高精度贴膜，在保证贴
膜精度的同时，提升了贴膜的效率。
附图说明
20.图1为本发明的立体结构示意图；
21.图2为本发明镜片膜上料载具的立体结构示意图；
22.图3为本发明镜片载具的立体结构示意图；
23.图4为本发明镜片载具的正视图；
24.图5为本发明镜片膜对位贴合载具的立体结构示意图；
25.图6为本发明镜片膜对位贴合载具的正视图；
26.图7为本发明镜片膜对位贴合载具另一方向的立体结构示意图；
27.图8为图7中a处的局部放大示意图；
28.图9为本发明镜片膜对位贴合载具的分解结构示意图；
29.图10为图9中b处的局部放大示意图；
30.图11为本发明镜片膜对位贴合载具的使用状态示意图。
31.标号说明：1-机架，2-镜片载具，3-镜片膜上料载具，4-镜片膜对位贴合载具，6-镜片调整机构，7-水平旋转驱动机构，8-顶升机构，9-镜片载板，10-镜片膜，11-上料板，12-支撑架，13-横梁，14-升降驱动机构，15-载具组件，16-膜载具主体，17-xxy对位平台，18-承载面，19-真空气孔，20-撕膜机构，21-撕膜夹爪，22-撕膜驱动机构，23-顶板，24-顶升缸筒，25-顶升活塞，26-轴杆，27-轴承，28-镜片定位机构，29-气动推块，30-定位块，31-膜载板，32-压块，33-压块驱动机构，34-压块水平驱动机构，35-压块压紧驱动机构，36-缓冲器，37-直线电机，38-上料定位柱，39-丝杠，40-螺母，41-升降电机，42-真空装置，43-固定板，44-活动板，45-对位驱动机构，46-连接杆，47-镜片载具主体。
具体实施方式
32.以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。
33.本发明提供一种阵列式自动对位镜片贴膜设备，如图1-11所示，此处重点结合图1所示，包括机架1、镜片载具2、镜片膜上料载具3、镜片膜对位贴合载具4，所述镜片载具2和所述镜片膜上料载具3分别水平滑动设置在所述机架1上，具体在本实施例中，所述镜片载具2和所述镜片膜上料载具3通过同一直线电机37连接在所述机架1上方，在所述直线电机37的驱动下沿同一直线滑动，所述镜片膜对位贴合载具4位于所述镜片载具2和镜片膜上料载具3的滑动路径上方，所述直线电机37直线延伸至所述机架1的相对两边部，所述镜片膜对位贴合载具4位于所述机架1中部，即所述镜片载具2和所述镜片膜上料载具3能够滑动至机架1边部，以便于镜片和镜片膜的上下料，并能够择一滑动至镜片膜对位贴合载具4下方；
34.重点结合图3、图4所示，所述镜片载具2包括镜片载具主体47，所述镜片载具主体47上阵列设置有多个独立运动的镜片调整机构6，所述镜片调整机构6的数量和阵列方式不具体限定，具体在本实施例中，所述镜片调整机构6共设置有八个，所述八个镜片调整机构6呈四行两列设置，所述镜片调整机构6包括水平旋转驱动机构7、顶升机构8、用于放置镜片的镜片载板9，所述水平旋转驱动机构7为现有的任意一种旋转驱动机构，不具体限定，所述水平旋转驱动机构7连接在所述镜片载具主体47和所述顶升机构8之间，以驱动所述顶升机
构8水平旋转，所述顶升机构8为现有的任意一种升降驱动机构，不具体限定，所述顶升机构8纵向设置，所述顶升机构8顶端水平固定所述镜片载板9，以驱动所述镜片载板9升降，并使所述镜片载板9随所述顶升机构8水平旋转，所述机架1上还设置有用于检测镜片载具2上的各镜片位姿的第一视觉传感器，进而在将镜片放置在所述镜片载板9后，通过控制各镜片调整机构6的顶升机构8，以分别调整各镜片的高度，使多个镜片顶面处于同一平面，通过控制各水平旋转驱动机构7，以分别调整各镜片的转角，进而通过多个镜片调整机构6使多个镜片的转角及高度调整一致；
35.重点结合图2所示，所述镜片膜上料载具3顶端设置有用于放置镜片膜10的上料板11，所述上料板11上表面向上凸出有多个上料定位柱38，所述上料定位柱38用于抵接镜片膜10的边缘，对镜片膜10进行定位，所述镜片膜上料载具3上设置有撕膜机构20，所述撕膜机构20包括气动开合的撕膜夹爪21、驱动撕膜夹爪21位移的撕膜驱动机构22，所述撕膜机构22可以是现有的任意一种撕膜装置，且不限于设置在所述镜片膜上料载具3上，同样可以安装在镜片膜对位贴合载具4下方的其他位置；
36.重点结合图5-11所示，所述镜片膜对位贴合载具4包括支撑架12、横梁13、升降驱动机构14、载具组件15，所述支撑架12纵向固定在机架1上方，所述横梁13纵向滑动连接在所述支撑架12上，本实施例中，为提升所述横梁13升降过程中的稳定性，所述支撑架12间隔设置有两个，所述横梁13纵向滑动连接所述两个支撑架12之间，所述横梁13两端通过直线导轨分别连接在所述两个支撑架12上，所述升降驱动机构14连接在所述横梁13与所述支撑架12之间，以驱动所述横梁13升降，具体在本实施例中，每个所述支撑架12上均设置有一个升降驱动机构14，每个所述升降驱动机构14均包括丝杠39、螺母40、升降电机41，所述丝杠39纵向延伸，并转动连接在对应支撑架12上，所述螺母40螺接在所述丝杠39上，并与所述横梁13固定，所述升降电机41连接并驱动所述丝杠39旋转，以驱动所述螺母40带动所述横梁13升降，采用丝杠螺母副的设计，在升降电机41停转时，丝杠39与螺母40间能够形成自锁，避免横梁13的在无驱动的情况下下落，所述载具组件15安装在所述横梁13上，所述载具组件15包括膜载具主体16、xxy对位平台17，所述xxy对位平台为现有技术，本实施例中不再阐述其具体结构，所述膜载具主体16位于所述横梁13下方，所述膜载具主体16底侧形成有承载面18，本实施例中，所述承载面18为平面，以配合平面镜，所述承载面18同样可以配合凹面镜、凸面镜等设计成其他形状，不具体限定，所述承载面18上设置有多个真空气孔19，所述多个真空气孔8导通有真空装置42，以吸附所述上料板11上的镜片膜10，所述撕膜夹爪21用于夹紧所述镜片膜对位贴合载具4上的镜片膜10上贴附的保护膜，所述撕膜驱动机构22驱动所述撕膜夹爪21移动，以撕去镜片膜10上贴附的保护膜，所述xxy对位平台17连接在所述膜载具主体16与所述横梁13之间，以驱动所述膜载具主体16前后左右位移并水平旋转对位，所述机架1上还设置有用于检测镜片膜对位贴合载具4上的镜片膜10位姿的第二视觉传感器，进而带动所述膜载具主体16上的镜片膜10与转角及高度调整一致的多个镜片对位，撕膜及对位完成后，所述升降驱动机构14驱动所述横梁13带动所述膜载具主体16下行，在所述膜载具主体16下行后，使镜片膜10与各镜片贴合，而后承载面18上的多个真空气孔19停止吸气，升降驱动机构14驱动所述横梁13带动所述膜载具主体16上行，与镜片膜10分离，镜片膜10贴附在各镜片上，至此自动完成一张镜片膜10与多个镜片之间的对位和粘贴。
37.具体在本实施例中，重点结合图3、图4所示，所述镜片载具主体47包括顶板23，所
述顶升机构8为气缸，包括顶升缸筒24、顶升活塞25，所述顶升缸筒24底端向下延伸固定有轴杆26，所述顶板23上设置有轴承27，所述顶升缸筒24通过轴杆26穿入轴承27的配合进行水平旋转，所述轴杆26向下穿过所述顶板23，所述水平旋转驱动机构7在所述顶板23下方，连接并驱动所述轴杆26带动所述顶升缸筒24水平旋转，所述顶升活塞25由所述顶升缸筒24向上活动伸出，且顶端连接固定所述镜片载板9，从而利用较短的传动链以及较简洁的结构，实现了镜片载板9的水平旋转和升降，单个镜片调整机构6的水平空间占用更小，使得多个镜片调整机构6能够更加密集地阵列在镜片载具主体47上，充分利用一张镜片膜的面积，使一张镜片膜能够粘贴更多的镜片。
38.重点结合图3所示，为避免镜片歪斜放置在镜片载板9上，所述镜片载板9安装有镜片定位机构28，所述镜片定位机构28包括气动推块29、定位块30，所述气动推块29和所述定位块30分别在所述镜片载板9水平相对两侧，所述气动推块29朝向所述定位块30活动设置，以推动镜片载板9上的镜片抵靠所述定位块30进行定位。
39.优选地，重点结合图5、图6所示，为避免膜载具主体16承载镜片膜10与下方的镜片接触时，对镜片产生过大的冲击，导致镜片受损，所述xxy对位平台17与所述横梁13之间连接有缓冲器36，所述xxy对位平台17通过所述缓冲器36纵向活动连接在所述横梁13上。
40.重点结合图6所示，在本实施例中，所述xxy对位平台17具体通过以下方式与横梁13进行连接，所述xxy对位平台17位于所述横梁13上方，本实施例中，所述xxy对位平台17包括固定板43、活动板44、对位驱动机构45，所述固定板43位于所述活动板44下方，所述固定板43下方通过缓冲器36纵向活动连接在所述横梁13上，具体地，所述固定板43底部四角分别纵向设置有一个所述缓冲器36，所述缓冲器36可以是液压或弹簧缓冲器，不具体限定，所述活动板44与所述膜载具主体16连接固定，具体地，所述活动板44四角分别向下延伸有连接杆46，所述横梁13避位所述连接杆46，所述连接杆46向下穿过所述横梁13后与所述膜载具主体16连接，所述对位驱动机构45连接在所述固定板43与所述活动板44之间，以驱动所述活动板44相对所述固定板43前后左右位移及水平旋转，进而使所述活动板44通过各所述连接杆46带动所述膜载具主体16前后左右位移及水平旋转。通过将xxy对位平台17设置在所述横梁13上方，使对位驱动机构45受压在所述固定板43与活动板44之间，相较xxy对位平台17设置在所述横梁13下方，对位驱动机构45受拉时，能够承受更大的负载，安全及稳定性更佳。
41.重点结合图9-11所示，所述膜载具主体16包括膜载板31、多个压块32、压块驱动机构33，所述承载面18设置在所述膜载板31底面，所述多个压块32分别活动位于所述膜载板31的四周，所述压块驱动机构33连接并驱动所述多个压块32压紧或远离所述承载面18，由于镜片膜10在吸附到承载面18后，还需要将镜片膜10下表面的保护膜撕去，以露出镜片膜10的粘性下表面，压块32将带有保护膜的镜片膜10压紧在承载面18上，在撕去保护膜的过程中，增强对镜片膜10的固定；为在将镜片膜10移栽到承载面18的过程中，使压块32能够避位所述镜片膜9，所述压块驱动机构33包括压块水平驱动机构34、压块压紧驱动机构35，所述压块水平驱动机构34连接并驱动所述压块32伸入或退出于所述承载面18下方，所述压块压紧驱动机构35连接并驱动所述压块32压紧或远离所述承载面18，在夹爪11退出于承载面7下方时，即可避位所述镜片膜9上下所述承载面7。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关
键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。