一种自动化镜片粘贴系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及多面体转镜制造技术领域，尤其涉及一种自动化镜片粘贴系统及其控制方法。


背景技术：

2.激光雷达是一种采用非接触激光测距技术的扫描式传感器，通过发射激光光束来探测目标，通过反射回来的光束获取空间参数，经光电处理后可生成为精确的三维立体图像。激光雷达工作时，需要先将激光照射到旋转的多面体转镜上，经过反射即可形成一条扫描线，从而将激光均匀的发射到扫描视场内。
3.其中，多面体扫描转镜的制作是在多面体金属结构件(也就是镜架)上粘贴多个镜片，镜片与镜片之间的位置关系需要严格控制，才能保证激光经过每个镜片的反射后形成稳定的扫描线。目前，现有的多面体转镜普遍采用一体化转镜制造技术，即加工多面体金属件后，直接在金属表面镀膜形成镜片，跳过了镜片粘贴的这一步。
4.然而，该多面体转镜制造方案中，多面体的每个面都需要单独镀膜，成本巨大，而且在多次镀膜的过程中一旦发现某个镜面出现问题，整个转镜全部报废，良率特别低。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于，解决现有的多面体转镜制作方法成本高，产品良率低的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种自动化镜片粘贴系统，采用了如下所述的技术方案：
7.该自动化镜片粘贴系统包括：
8.镜片支架，所述镜片支架具有多个粘贴面，所述粘贴面用于贴附镜片；
9.驱动装置，所述驱动装置与所述镜片支架拆卸连接，所述镜片支架能够在所述驱动装置带动下转动；
10.镜片调节装置，所述镜片调节装置用于夹持镜片，并调节镜片的角度；
11.镜片角度检测装置，所述镜片角度检测装置用于检测镜片的角度；
12.点胶装置，所述点胶装置用于向镜片或者所述粘贴面上点胶，以使镜片能够粘贴于所述粘贴面上；
13.控制装置，所述控制装置与所述驱动装置、镜片调节装置、镜片角度检测装置以及点胶装置连接。
14.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述镜片调节装置包括调节架、第一驱动件以及用于夹持镜片的夹持组件，所述第一驱动件的输入端与所述控制装置连接，且所述第一驱动件的输出端与所述调节架的调节端连接，所述夹持组件安装于所述调节架上。
15.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述调节架为六维调节架。
16.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述镜片角度检测装置为激光检测仪。
17.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述激光检测仪包括收光面和用于发射激光的发射端，所述发射端设置于所述收光面上；其中，所述发射端发射的激光照射到所述镜片，并经所述镜片反射回所述收光面，以计算所述镜片的角度。
18.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述镜片支架为金属材料制成的多面体结构件。
19.为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种自动化镜片粘贴系统的控制方法，应用于上述的自动化镜片粘贴系统，包括如下步骤：
20.s100、将所述镜片支架安装于所述驱动装置上；
21.s200、所述控制装置控制所述镜片调节装置夹持镜片以及调整镜片的角度；
22.s300、所述控制装置控制所述点胶装置，向镜片或者所述镜片支架的粘贴面上注入粘接剂，以将镜片粘贴至所述镜片支架上；
23.s400、所述控制装置控制所述驱动装置，以带动所述镜片支架转动至下一个粘贴面，重复s200-s300，直至所述镜片支架所有粘贴面均贴附上镜片。
24.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述s200具体包括如下步骤：
25.s201、所述镜片调节装置夹持镜片；
26.s202、通过所述镜片角度检测装置检测镜片的角度，并将角度信息反馈给所述控制装置；
27.s203、所述控制装置根据反馈信息控制所述镜片调节装置调节镜片的角度；
28.s204、当镜片的角度达到目标值后，所述控制装置控制所述镜片调节装置，以带动镜片向靠近所述镜片支架的方向运动。
29.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述反馈信息包括镜片的俯仰角度和/或镜片的水平角度。
30.进一步地，在一些实施例的优选方案中，于所述s300之前，重复s202和s203，直至所述镜片的角度与目标值的偏差小于0.001
°
。
31.与现有技术相比，本发明实施例提供的自动化镜片粘贴系统及其控制方法主要有以下有益效果：
32.该自动化镜片粘贴系统设置有镜片角度检测装置和镜片调节装置。具体地，镜片角度检测装置用于检测镜片的角度，并把镜片的角度信息反馈给控制装置，控制装置再根据反馈的信息来控制镜片调节装置，以调节镜片转动至目标角度，最后通过控制点胶装置向镜片或者镜片支架的粘贴面上点胶，以使镜片粘贴于镜片支架上，即实现自动调节、粘贴镜片。
33.由此，一方面，该自动化镜片粘贴系统能够通过镜片角度检测装置的反馈来精密控制镜片调节装置调节镜片的角度，以达到自动调节、粘贴镜片的目的，从而实现转镜制作过程的自动化，提高了镜片的粘贴精度、产品良率以及加工效率；另一方面，该自动化镜片粘贴系统与现有的转镜一体制作方案相比，是将多个镜片逐步粘贴，当存在角度问题、镜片质量问题、金属结构件来料问题时，返修方便，只需拆卸更换损坏的镜片即可，并不需要将整个产品报废，从而降低生产成本。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。其中：
35.图1是本发明一个实施例中自动化镜片粘贴系统的工作原理示意图；
36.图2是本发明一个实施例中自动化镜片粘贴系统的控制方法的流程示意图；
37.图3是图2中s200的流程示意图。
38.附图中的标号如下：
39.100、自动化镜片粘贴系统；200、镜片；
40.110、镜片支架；120、驱动装置；130、镜片调节装置；140、镜片角度检测装置；150、点胶装置；160、控制装置。
具体实施方式
41.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
42.本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
44.此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
45.本发明实施例提供一种自动化镜片粘贴系统100，该自动化镜片粘贴系统100用于激光雷达扫描转镜中镜片200的粘贴。应当说明的是，该自动化镜片粘贴系统100也可用于其他需要粘贴镜片200的产品中，并不局限于此。下面为了方便说明，将以激光雷达中扫描转镜的粘贴为例。
46.如图1所示，该自动化镜片粘贴系统100包括镜片支架110、驱动装置120、镜片调节装置130、镜片角度检测装置140、点胶装置150以及控制装置160。其中，镜片支架110具有多个粘贴面(图未示)，粘贴面用于贴附镜片200，驱动装置120与镜片支架110拆卸连接，镜片支架110能够在驱动装置120带动下转动，以使得镜片支架110的每个粘贴面都可以贴附上镜片200。
47.在本实施例中，驱动装置120为电机，电机的输出轴与镜片支架110拆卸连接。可以理解地，当需要制作扫描转镜时，先将镜片支架110安装于电机的输出轴，再通过控制装置160控制镜片调节装置130、镜片角度检测装置140、点胶装置150以将镜片200粘贴于镜片支架110的其中一个粘贴面上。其中，在当前镜片200粘贴完成后，电机工作带动镜片支架110旋转至下一粘贴面，开始粘贴下一个镜片200，以此类推，直至镜片支架110的所有粘贴面上均粘贴上镜片200，即完成扫描转镜的制作。
48.另外，为了实现生产的自动化，控制装置160与驱动装置120、镜片调节装置130、镜片角度检测装置140以及点胶装置150连接。其中，镜片调节装置130用于夹持镜片200，并调节镜片200的角度，镜片角度检测装置140用于检测镜片200的角度，点胶装置150用于向镜片200或者粘贴面上点胶，以使镜片200能够粘贴于粘贴面上。
49.可以理解地，当制作扫描转接镜时，先将镜片支架110安装于驱动装置120上，然后通过镜片调节装置130夹持镜片200。在镜片调节装置130夹持镜片200后，镜片角度检测装置140能够检测镜片200的角度，并把镜片200的角度信息反馈给控制装置160，控制装置160再根据反馈的信息来控制镜片调节装置130，以调节镜片200转动至目标角度(具体为镜片200中心轴线与粘贴面中心轴线相互重合时镜片200所需的角度)，最后通过控制点胶装置150向镜片200或者镜片支架110的粘贴面上点胶，以使镜片200粘贴于镜片支架110上，即实现自动调节、粘贴镜片200。
50.其中，在当前镜片200粘贴完成后，驱动装置120带动镜片支架110旋转至下一粘贴面，开始粘贴下一个镜片200，以此类推，直至镜片支架110的所有粘贴面上均粘贴上镜片200，即完成扫描转镜的制作。
51.应当说明的是，在镜片贴合过程中，只有镜片调节装置130带动镜片调整角度，而镜片支架110保持固定位置不动。
52.综上，相比现有技术，该自动化镜片粘贴系统100至少具有以下有益效果：一方面，该自动化镜片粘贴系统100能够通过镜片角度检测装置140的反馈来精密控制镜片调节装置130调节镜片200的角度，以达到自动调节、粘贴镜片200的目的，从而实现转镜制作过程的自动化，提高了镜片200的粘贴精度、产品良率以及加工效率。
53.另一方面，该自动化镜片粘贴系统100与现有的转镜一体制作方案相比，是将多个镜片200逐步粘贴，当存在角度问题、镜片200质量问题、金属结构件来料问题时，返修方便，只需拆卸更换损坏的镜片200即可，并不需要将整个产品报废，从而降低生产成本。
54.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图1至图3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
55.进一步地，作为本发明一些实施例中的一种具体实施方式，为了实现对镜片200的角度调节，镜片调节装置130包括调节架(图未示)、第一驱动件(图未示)以及用于夹持镜片200的夹持组件(图未示)，第一驱动件的输入端与控制装置160连接，且第一驱动件的输出端与调节架的调节端连接，夹持组件安装于调节架上。
56.具体在本实施例中，调节架为六维调节架，第一驱动件为步进电机，步进电机连接到六维调节架的调节旋钮上，夹持组件安装于六维调节架的活动端。当然，在其他实施例中，第一驱动件、调节架也可以为作用相同的零部件，本发明对此不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况选择。
57.可以理解地，当需要调节镜片200的角度时，控制装置160根据镜片角度检测装置140反馈的信息，给步进电机下达指令，步进电机工作以带动六维调节架的调节旋钮旋转，使得调节夹持组件的角度，从而实现对镜片200的角度调节。
58.进一步地，作为本发明提供的自动化镜片粘贴系统100的一种具体实施方式，镜片角度检测装置140为激光检测仪。具体地，激光检测仪包括收光面(图未示)和用于发射激光的发射端(图未示)，发射端设置于收光面上；其中，当发射端发射激光后，激光能够照射于镜片200上并反射回收光面，以计算镜片200的角度。
59.可以理解地，当需要检测镜片调节装置130上镜片200的角度时，激光检测仪的发射端发出一束激光，该激光照射至镜片200上，并经过镜片200的反射回激光检测仪的收光面上。
60.其中，若出射的激光正交于镜面，则返射回的激光与出射的激光重合；若出射的激光与镜面不是正交，则返回的激光与出射的激光之间存在角度，此时，根据出射激光和返回激光的角度，便可以计算出镜片200的角度。
61.随后，激光检测仪将检测的角度信息反馈给控制装置160，控制装置160再将反馈的角度信息与目标角度进行对比。若反馈的角度与目标角度一致，则控制装置160对镜片调节装置130发送指令，带动镜片200向靠近镜片支架110粘贴面的方向移动；若反馈的角度与目标角度不一致，控制装置160对镜片调节装置130发送指令，对镜片200的角度进行调整，直至镜片200转动至目标角度。最后，控制装置160对点胶装置150发送指令，以对镜片200或者粘贴面上进行点胶，从而将镜片200粘贴于镜片支架110上。
62.当然，在其他实施例中，也可以采用其他镜片角度检测装置140，本发明对此不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况选择。
63.进一步地，作为本发明提供的自动化镜片粘贴系统100的一种具体实施方式，镜片支架110为金属材料制成的多面体结构件。例如：正四面体、正五面体、正六面体、四面体椎体等。当然，在其他实施例中，也可以采用其他多面体结构，本发明对此不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况选择。
64.基于上述的自动化镜片粘贴系统100，本发明实施例还提供一种自动化镜片粘贴系统100的控制方法，如图2和图3所示，包括如下步骤：
65.s100、将镜片200支架安装于驱动装置120上。
66.s200、控制装置160控制镜片调节装置130夹持镜片200以及调整镜片200的角度。
67.s300、控制装置160控制点胶装置150，向镜片200或者镜片支架110的粘贴面上注入粘接剂，以将镜片200粘贴至镜片支架110上。
68.s400、控制装置160控制驱动装置120，以带动镜片支架110转动至下一个粘贴面，重复s200-s300，直至镜片支架110所有粘贴面均贴附上镜片200。
69.可以理解地，当制作扫描转接镜时，先将镜片支架110安装于驱动装置120上，然后通过镜片调节装置130夹持镜片200，并对镜片200的角度进行调整，随后通过控制点胶装置150向镜片200或者镜片支架110的粘贴面上点胶，以使镜片200粘贴于镜片支架110上，即实现自动调节、粘贴镜片200。
70.其中，在当前镜片200粘贴完成后，驱动装置120带动镜片支架110旋转至下一粘贴面，开始粘贴下一个镜片200，以此类推，直至镜片支架110的所有粘贴面上均粘贴上镜片
200，即完成扫描转镜的制作。
71.进一步地，作为本发明一些实施例中的一种具体实施方式，如图3所示，步骤s200具体包括如下步骤：
72.s201、镜片调节装置130夹持镜片200。
73.s202、通过镜片角度检测装置140检测镜片200的角度，并将角度信息反馈给控制装置160。具体地，反馈信息包括镜片200的俯仰角度和/或镜片200的水平角度。
74.s203、控制装置160根据反馈信息控制镜片调节装置130调节镜片200的角度。
75.s204、当镜片200的角度达到目标值后，控制装置160控制镜片调节装置130，以带动镜片200向靠近镜片支架110的方向运动。需要说明的是，角度的目标值默认为x：0.000
°
，y：0.000
°
。当然，在其他实施例中，用户也可以根据实际情况预先设定，本发明对此不做限定。
76.示例性的，用户预先设定镜片200角度的目标值是x：0.000
°
，y：0.000
°
。然后将镜片支架110安装于驱动装置120上，再通过镜片调节装置130夹持镜片200。当镜片调节装置130夹持镜片200后，镜片角度检测装置140检测到镜片200的角度为x：-0.025
°
，y：+0.013
°
，并把镜片200的角度信息反馈给控制装置160。此时，控制装置160接收到反馈角度信息后与目标值进行对比。
77.经对比发现镜片200的角度与目标值并不相同，控制装置160发送指令给镜片调节装置130，镜片调节装置130调节镜片200的x轴旋转+0.025
°
，使得镜片x轴的角度值由-0.025
°
旋转至0.000
°
，镜片200调节装置调节镜片200的y轴旋转-0.013
°
，使得镜片y轴的角度值由+0.013
°
旋转至0.000
°
。最后，当镜片200的角度达到目标值后，控制装置160控制镜片调节装置130，以带动镜片200向靠近镜片支架110的方向运动。
78.进一步地，作为本发明一些实施例中的一种具体实施方式，为了确保镜片200粘贴的精度，于步骤s300之前，重复s202和s203，直至镜片200的角度与目标值的偏差小于0.001
°
，以避免镜片200角度偏差过大，造成制作后的扫描转镜不合格的问题，从而提高产品的精密度和产品的良率。具体地，镜片角度检测装置140检测到镜片200的角度后，并把镜片200的角度信息反馈给控制装置160。此时，控制装置160接收到反馈角度信息后与目标值进行对比。
79.经对比发现镜片200的角度与目标值并不相同，控制装置160发送指令给镜片调节装置130，镜片调节装置130调节镜片200的角度。镜片调节装置130调节镜片200完成后，镜片角度检测装置140再一次检测到镜片200的角度，并把镜片200的角度信息再一次反馈给控制装置160，控制装置160接收到反馈角度信息后再一次与目标值进行对比。经过多次重复上述操作，直至镜片200的角度与目标值的偏差小于0.001
°
，即完成镜片200角度的调节，从而确保镜片200粘贴精度，提高了产品的精密度和产品的良率。
80.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。