一种摄像头内的磁铁自动组装机的制作方法

1.本发明涉及摄像头的自动化生产领域，特别是涉及一种摄像头内的磁铁自动组装机。


背景技术：

2.在现有技术中，部分摄像头内含有两块磁铁01，该两块磁铁的长度方向互相垂直。如图1所示，现有技术需要将两块相互垂直布置的磁铁01快速装入至摄像头02的内部。在现有生产工艺中，磁铁的组装作业通常都用大量人工来完成，而人工作业存在组装效率低、组装质量不稳定和人工成本高的缺点，不满足摄像头高效高质量的生产需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种摄像头内的磁铁自动组装机，其主要解决对大量磁铁进行自动化供料以及对于两块布置方向相互垂直的磁铁如何快速地组装到摄像头内部的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种摄像头内的磁铁自动组装机，其包括机架、分别装设在机架上的用于对大量磁铁进行供料的磁铁自动供料机构、用于对磁铁的磁极进行自动检测并对两块磁铁进行自动顶升的磁铁检测及顶升机构、三轴移动平台、磁铁上下料模组以及摄像头组件治具；所述三轴移动平台驱动磁铁上下料模组将位于磁铁自动供料机构内的磁铁自动移送至磁铁检测及顶升机构内；所述磁铁检测及顶升机构对两块磁铁顶升后两块磁铁的相对位置和所述摄像头组件治具内的两块磁铁待安装的相对位置相同；所述三轴移动平台驱动磁铁上下料模组将位于磁铁检测及顶升机构上所顶升的两块磁铁移送至摄像头组件治具内。
5.优选的，所述磁铁自动供料机构包括若干个用于储存大量磁铁的料盘以及分别设置在机架上的用于对料盘向上顶升的第一升降装置和用于驱动料盘下降收集的第二升降装置；所述机架的顶部设置有滑轨和滑块，所述滑轨和滑块滑动连接，所述滑块上固定有移动框架，所述移动框架的两侧均设置有用于对第一升降装置最顶部的料盘夹紧的夹紧装置，所述机架的顶部设置有直线模组和拨料块，所述直线模组驱动拨料块在水平方向上作横移运动，以带动移动框架在第一升降装置的顶部和第二升降装置的顶部作往复运动；所述第一升降装置和第二升降装置均包括装设在机架上的驱动电机、与驱动电机传动连接的且纵向设置在机架上作转动的丝杆、套设在丝杆上转动的螺母、装设在螺母上的滑座以及与滑座固定连接的支撑板。
6.优选的，所述第一升降装置和第二升降装置均包括两块支撑板，所述第一升降装置和第二升降装置均还包括连接两块支撑板的连接杆；所述驱动电机设置在两块支撑板之间。
7.优选的，所述第一升降装置和第二升降装置均还包括固定在机架上的若干块挡板，若干块所述挡板围成所述料盘的容纳空间。
8.优选的，所述夹紧装置包括固定在移动框架上的安装座、固定在安装座上的驱动气缸以及与所述驱动气缸传动连接的推板。
9.优选的，所述磁铁上下料模组包括装设在三轴移动平台上的转轴、与转轴固定连接的固定座、装设在固定座一侧的取料组件、装设在固定座另一侧的取料退料组件；所述取料组件包括固定在固定座一侧的升降驱动装置、与升降驱动装置传动连接的固定块、装设在固定块上的至少一个夹爪气缸；所述取料退料组件包括分别固定在固定座另一侧的安装基座、固定在安装基座上的至少一个下压驱动气缸、与下压驱动气缸传动连接的压杆、设置在压杆的底端且与安装基座相对固定的弹簧安装座、至少一个设置在弹簧安装座内转动连接的夹子、设置在弹簧安装座内驱动夹子对磁铁夹紧的弹簧、以及设置在弹簧安装座一侧用于推动夹子压缩弹簧的推动气缸；所述弹簧安装座的底端向下凸出形成磁铁抵靠部。
10.优选的，所述弹簧安装座和夹子上均设置有弹簧限位孔，所述弹簧的一端嵌入至所述弹簧安装座的弹簧限位孔内，所述弹簧的另一端嵌入至所述夹子的弹簧限位孔内。
11.优选的，所述弹簧安装座内设置有转动的转轴，所述夹子套设在转轴上与转轴固定连接。
12.优选的，所述磁铁检测及顶升机构包括均用于对磁铁进行导向的第一送料道和第二送料道，所述第一送料道和第二送料道相互垂直设置，所述第一送料道的出料口和第二送料道的出料口连接有滑动基座，所述滑动基座内设置有与滑动基座在竖直方向上滑动连接的顶块，所述顶块的下端连接有顶升驱动装置，所述顶块顶部的两个侧面上开有与磁铁外形相适应的槽口，两个槽口布置的相对位置和摄像头内两块磁铁待安装的相对位置相同，所述槽口内设置有至少一个吸附孔；所述第一送料道的一侧设置有用于将位于第一送料道内的磁铁拨入至顶块其一槽口内的第一拨料驱动装置，所述第二送料道的一侧设置有用于将位于第二送料道内的磁铁拨入至顶块另一槽口内的第二拨料驱动装置。
13.优选的，所述磁铁检测及顶升机构还包括设置在第一送料道/第二送料道一侧的两个磁极判别装置。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
15.作业时，磁铁自动供料机构对大量磁铁进行自动化供料，然后三轴移动平台驱动磁铁上下料模组运动，磁铁上下料模组将位于磁铁自动供料机构内的磁铁自动移送至磁铁检测及顶升机构内，磁铁检测及顶升机构将获得的磁铁的磁极进行自动检测并将两块磁铁进行顶升，由于该两块磁铁顶升的相对位置和摄像头组件治具内的两块磁铁待安装的相对位置相同，所以此时磁铁上下料模组可以获取顶升后的两块磁铁后快速组装到摄像头组件治具内部指定的位置，本技术方案实现了大量磁铁的自动化供料，并且大幅摄像头内组装磁铁的组装效率，从容提高摄像头的生产效率。
附图说明
16.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。
17.图1是现有技术摄像头和两个磁铁间的装配示意图；
18.图2是本发明提供的一种摄像头内的磁铁自动组装机的结构示意图；
19.图3是本发明提供的磁铁自动供料机构的结构示意图；
20.图4是本发明提供的磁铁自动供料机构在另一角度下的结构示意图；
21.图5是本发明提供的第一升降装置和第二升降装置的结构示意图；
22.图6是本发明提供的移动框架和两个夹紧装置的结构示意图；
23.图7是本发明提供的磁铁上下料模组的结构示意图；
24.图8是本发明提供的磁铁上下料模组在另一角度下的结构示意图；
25.图9是图8中a处的局部放大图；
26.图10是本发明提供的磁铁上下料模组将弹簧安装座移出时的结构示意图；
27.图11是图10中a处的局部放大图；
28.图12是本发明提供的磁铁检测及顶升机构的结构示意图；
29.图13是图12中a处的放大图；
30.图14是本发明提供的顶块的结构示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
32.请参阅图2，本发明提供了一种摄像头内的磁铁自动组装机，其包括机架1、分别装设在机架1上的磁铁自动供料机构2、三轴移动平台3、磁铁上下料模组4、磁铁检测及顶升机构5和摄像头组件治具6。
33.其中磁铁自动供料机构2用于对大量的磁铁01进行自动化供料，其中磁铁检测及顶升机构5用于对磁铁01的磁极进行自动检测并对两块磁铁01进行自动顶升，其中摄像头组件治具6上装有摄像头组件，其中三轴移动平台3可驱动磁铁上下料模组4作三轴的空间运动，其中磁铁检测及顶升机构5对两块磁铁01顶升后两块磁铁01的相对位置和摄像头组件治具6内的两块磁铁待安装的相对位置相同，
34.作业时，磁铁自动供料机构2对大量磁铁01进行自动化供料，然后三轴移动平台3驱动磁铁上下料模组4运动，磁铁上下料模组4将位于磁铁自动供料机构2内的磁铁01自动移送至磁铁检测及顶升机构5内，磁铁检测及顶升机构5将获得的磁铁01的磁极进行自动检测并将两块磁铁01进行顶升，由于该两块磁铁01顶升的相对位置和摄像头组件治具6内的两块磁铁待安装的相对位置相同，所以此时磁铁上下料模组4可以获取顶升后的两块磁铁01后快速组装到摄像头组件治具6内部指定的位置。
35.以下结合附图对各个机构进行具体的说明。
36.请参阅图3
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图6，磁铁自动供料机构2包括若干个料盘22、第一升降装置23、第二升降装置24、滑轨25、滑块26、移动框架27、两个夹紧装置28、直线模组29和拨料块210。
37.其中机架1的底部设置有若干个脚轮11和脚垫12，以便于作业人员挪动本设备到指定的位置。其中第一升降装置23和第二升降装置24相邻布置在机架1上，其中若干个料盘22在竖直方向堆叠摆放在第一升降装置23内，每个料盘22内都装有大量的磁铁。其中滑轨
25固定在机架1的顶部，滑块26套入到滑轨25的外壁和滑轨25滑动连接，其中移动框架27为型材框架，该移动框架27具有便于装配和成本较低的优点，移动框架27固定在滑块26上，两个夹紧装置28固定在移动框架27的两侧，直线模组29固定在机架1的顶部且其位于移动框架27的后方，拨料块210安装在直线模组29上，直线模组29可带动拨料块210在水平方向上作横移运动。
38.其中第一升降装置23和第二升降装置24均包括驱动电机231、丝杆232、螺母233、滑座234、两块支撑板235、连接杆236、两根导杆237、直线轴承238和若干块挡板239。
39.其中驱动电机231固定在机架1内部的底部，其中丝杆232纵向设置在机架1的后方，驱动电机231通过同步带和丝杆232传动连接，以带动丝杆232在机架1上的转动，丝杆232上套设有螺母233，当丝杆232转动时，即可带动螺母233在竖直方向上作升降运动，其中滑座234和螺母233固定连接，两块支撑板235分别固定在滑座234上，两块支撑板235所起的作用是承托料盘22，考虑到结构的紧凑，驱动电机231安装在两块支撑板235之间的位置上，连接杆236的作用在于连接两块支撑板235，使两块支撑板235形成整体，两根导杆237分别纵向布置在丝杆232的两侧且与机架1固定连接，直线轴承238套设在导杆237上滑动，直线轴承238和滑座234固定连接，以提高滑座234作升降运动的直线精度，若干块挡板239围绕在两块支撑板235的四周，以起到对料盘22进行限位的作用，避免料盘22自行从机架1的内部滑出到外界。
40.其中夹紧装置28包括安装座281、驱动气缸282、推板283、两个导向杆284和两个直线导向轴承285。其中安装座281固定在移动框架27的一侧，驱动气缸282的缸体固定在安装座281上，推板283固定在驱动气缸282的的活塞杆上，驱动气缸282的活塞杆可带动推板283的伸出或收缩。其中两个导向杆284分别固定在推板283的两端，两个直线导向轴承285分别固定在安装座281上，且直线导向轴承285套设在导向杆284的外壁，以提高推板283的直线运动精度。
41.具体而言，作业时，先人工或机器人预先将大量的磁铁放入到每一个料盘22内，然后将若干个料盘22沿着竖直方向堆叠在第一升降装置23的支撑板235上，第一升降装置23通过丝杆传动将最顶部的料盘22顶到合适的位置，从而便于磁铁上下料模组4对最顶部的料盘22内的磁铁进行取料，当第一升降装置23上最顶部的料盘22内的磁铁全部被取走后，两个夹紧装置28上的两个驱动气缸282驱动相应的推板283伸出，两块推板283对第一升降装置23上最顶部的料盘22的两端进行夹紧，然后直线模组29驱动拨料块210在水平方向上作横移运动，从而带动被夹紧装置28夹紧的料盘22从第一升降装置23的顶部来到第二升降装置24的顶部，此时两个夹紧装置28上的两个驱动气缸282驱动相应的推板283收缩，从而推板283松开该料盘22，此料盘22将会由于重力掉落到第二升降装置24内且其重力由第二升降装置24上的支撑板235来承载，此时直线模组29驱动拨料块210复位，同时第二升降装置24通过其上的丝杆传动将带动所接住的料盘22下降一个料盘22的高度，以等待接收下一个料盘22，同时第一升降装置23再次通过丝杆传动将最顶部的料盘22顶到合适的位置，以此循环作业，本技术方案能够对料盘22进行自动化移栽，因此可实现大量磁铁的自动化供料作业，不需要人工干预，其供料效率能够和其他高效的自动化机构相互匹配，从而大幅提高摄像头的生产效率。
42.请参阅图7
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图11，磁铁上下料模组4包括转轴41、固定座42、取料组件43和取料退
料组件44。
43.其中固定座42和转轴41固定连接，其中转轴41纵向布置，其作用在于调整本模组的上下料姿态，从而便于取料组件43和取料退料组件44都能拿到磁铁以及将磁铁放到指定的位置。其中取料组件43固定在固定座42的一侧，取料退料组件44固定在固定座42的另一侧。
44.具体的，取料组件43包括升降驱动装置431、固定块432和两个夹爪气缸433。其中升降驱动装置431的缸体固定在固定座42上，固定块432和升降驱动装置431的活塞杆固定，两个夹爪气缸433分别固定在固定块432的两端。
45.更具体的，取料退料组件44包括安装基座441、两个下压驱动气缸442、两个压杆443、弹簧安装座444、两个夹子445、两根弹簧446、两个推动气缸447、两个压杆安装块448、导向座449、两根光轴450、两个传感器451、两个传感器安装片452和两个转轴453。
46.具体而言，安装基座441固定在固定座42上，导向座449固定在安装基座441上，当然，导向座449也可以固定在固定座42上，弹簧安装座444固定在导向座449上，两个下压驱动气缸442的缸体固定在安装基座441的顶部，两个压杆安装块448分别和相应的下压驱动气缸442的活塞杆固定连接，两个压杆443固定在相应的压杆安装块448上，两根光轴450固定在相应的压杆安装块448上，两根光轴450分别在导向座449内自由滑动，以确保压杆安装块448和压杆443下压运动的直线精度，两个传感器安装片452分别固定在导向座449的两侧，两个传感器451分别固定在相应的传感器安装片452上，传感器安装片452上设置有腰形孔4521，以调节传感器451的高度，确保传感器451的正常工作，而压杆安装块448的两侧设置有凸起的感应部4481，传感器451通过是否感应到压杆安装块448上的感应部4481去获得压杆443是否被下压的信息。其中两个转轴453设置在弹簧安装座444内转动，两个夹子445套设在相应的转轴453上与转轴453固定连接，弹簧安装座444和夹子445上均设置有弹簧限位孔4442，弹簧446的一端嵌入至弹簧安装座444的弹簧限位孔4442内，弹簧446的另一端嵌入至夹子445的弹簧限位孔4442内。其中弹簧安装座444的底端向下凸出形成磁铁抵靠部4441，被弹簧446驱动的夹子445和磁铁抵靠部4441用于共同对磁铁进行夹紧。其中两个推动气缸447分别固定在弹簧安装座444的一侧，推动气缸447的作用在于推动夹子445对弹簧446进行压缩，从而实现夹子445打开的功能。
47.磁铁上下料模组4、磁铁检测及顶升机构5和摄像头组件治具6。
48.作业时，升降驱动装置431驱动夹爪气缸433下降，夹爪气缸433夹住料盘22内的磁铁01后，升降驱动装置431驱动夹爪气缸433上升，待三轴移动平台3将本模组整体移送到指定位置后，升降驱动装置431再驱动夹爪气缸433下降，此时夹爪气缸433对磁铁01松开，从而将磁铁01自动放入到磁铁检测及顶升机构5上，待两块磁铁01在磁铁检测及顶升机构5被顶升后，推动气缸447推动夹子445，使夹子445压缩弹簧446后处于打开的状态，然后三轴移动平台3将本模组整体移送到位于磁铁检测及顶升机构5上的两块被顶升的磁铁01的正上方，接着推动气缸447复位，弹簧446将驱动夹子445将磁铁01夹紧，此时磁铁01的一侧与夹子445相接触，磁铁01的另一侧则抵靠在弹簧安装座444底部的磁铁抵靠部4441上，紧接着三轴移动平台3将本模组整体移送到摄像头组件治具6的正上方，最后下压驱动气缸442驱动压杆443下降，压杆443将推动被夹子445夹住的磁铁01向下运动，磁铁01向下运动的同时将一直受到夹子445的压力，从而确保磁铁01最终能够可靠稳定地装入到摄像头组件治具6
内，本技术方案采用了自动化的结构设计，从而大幅提高磁铁上下料的效率。
49.请参阅图12
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图14，磁铁检测及顶升机构5包括第一送料道51、第二送料道52、滑动基座53、顶块54、顶升驱动装置55、第一拨料驱动装置56、第二拨料驱动装置57、两个磁极判别装置58和两个感应器59。
50.具体的，其中第一送料道51和第二送料道52用于接收外部上料机构的磁铁01并对这些磁铁01进行导向，其中滑动基座53的一侧面与第一送料道51的出料口连接，滑动基座53的另一个侧面与第二送料道52的出料口连接。其中顶块54设置在滑动基座53的中部且能够沿着竖直方向在滑动基座53内滑动，该顶块54顶部的两个侧面上均开有槽口541，其中一个槽口541朝向第一送料道51，另一个槽口541朝向第二送料道52，槽口541内设置有两个吸附孔542，该两个该槽口541均与磁铁01的外形相适应，以可吸附一块磁铁01，而且这两个槽口541布置的相对位置和摄像头组件治具6内的两块磁铁待安装的相对位置相同。另外，第一送料道51和第二送料道52的布置方向呈相互垂直设计，以便于将两块磁铁01整合到顶块54的两个槽口541内。顶升驱动装置55连接在顶块54的下端，该顶升驱动装置55可驱动顶块54在竖直方向上做上升或下降运动。第一拨料驱动装置56设置在第一送料道51的一侧，其作用在于将位于第一送料道51内的磁铁01拨入至顶块54其一的槽口541内。第二拨料驱动装置57设置在第二送料道52的一侧，其作用是将位于第二送料道52内的磁铁01拨入至顶块54的另一槽口541内。其中第一拨料驱动装置56包括第一丝杆直线模组561和第一拨料块562，第二拨料驱动装置57包括第二丝杆直线模组571和第二拨料块572。两个磁极判别装置58均安装在第一送料道51的一侧。两个感应器59分别相应地安装在滑动基座53设置有槽口541的侧面上，以检测槽口541内的磁铁是否已向上运动。
51.更具体的，顶块54底端的侧面设置有气接头安装孔543，气接头安装孔543和两个吸附孔542相连通，气接头安装在气接头安装孔543后，当外部空压机将气接头安装孔543内的气体抽出，即可在两个吸附孔542上形成负压，从而将磁铁01吸附在槽口541内。顶块54的侧面设置有凸起的限位部544，当顶升驱动装置55驱动顶块54上升到位时，顶块54的限位部544将会抵靠在滑动基座53的底部，从而限制顶块54自身的移动行程。于本实施例中，顶升驱动装置55优选为成本较低的气缸，于其他实施例中，顶升驱动装置55还可以是丝杆模组。
52.具体而言，作业时，两个夹爪气缸433将若干磁铁01移送到相应的两个磁极判别装置58的一旁，磁极判别装置58检测磁铁01的磁性方向，然后两个夹爪气缸433根据正确放料姿态和正确的磁性方向将若干个磁铁01分别放入到第一送料道51和第二送料道52内，接着第一丝杆直线模组561驱动第一拨料块562横移，第一拨料块562将位于第一送料道51内的磁铁01拨入至顶块54其一的槽口541内，同时第二丝杆直线模组571驱动第二拨料块572横移，第二拨料块572将位于第二送料道52内的磁铁01拨入至顶块54的另一个槽口541内，此时两块磁铁01将被吸附孔542牢牢吸在槽口541内，接着顶升驱动装置55驱动顶块54沿着滑动基座53作上升运动，当顶块54上升到位后，顶块54的限位部544将会抵靠在滑动基座53的底部，且此时两块磁铁01将从滑动基座53露出，此时可供取料退料组件44上的两个夹子445对两块磁铁01进行夹取，两块磁铁01被夹取的同时，吸附孔542将会泄压从而不再对两块磁铁01进行吸附，由于两个槽口541布置的相对位置和摄像头组件治具6内的两块磁铁待安装的相对位置相同，所以取料退料组件44上的两个夹子445拿到两块磁铁01后可快速将该两块磁铁01装入到摄像头组件治具6内部指定的位置上。
53.综上所述，本技术方案实现了大量磁铁的自动化供料，并且大幅摄像头内组装磁铁的组装效率，从容提高摄像头的生产效率
54.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。