一种半自动智能微型摄像头高速组装设备及其组装方法
阅读说明：本技术 一种半自动智能微型摄像头高速组装设备及其组装方法 (Semi-automatic intelligent miniature camera high-speed assembling equipment and assembling method thereof ) 是由 宋向佩 李希枫 于 2020-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种半自动智能微型摄像头高速组装设备,包括机架,所述机架中安装有lens入料平台单元、Barrel入料平台单元、CCD自动对位单元、lens NG抛料单元、lens贴头组装单元、Spacer自动供料单元、Spacer正反识别单元、Spacer翻转单元、Spacer贴头组装单元。本发明产能效率提高3-4倍、工艺流程简单流畅、全部采用机器人自动化作业,完全替代人工做人,使得生产流程顺畅,稳定、自动化程度高、人工成品料盘回收。(The invention discloses semi-automatic intelligent miniature camera high-speed assembling equipment which comprises a rack, wherein a lens feeding platform unit, a Barrel feeding platform unit, a CCD automatic alignment unit, a lens NG material throwing unit, a lens attaching head assembling unit, a Spacer automatic feeding unit, a Spacer positive and negative recognition unit, a Spacer overturning unit and a Spacer attaching head assembling unit are arranged in the rack. The invention improves the productivity efficiency by 3-4 times, has simple and smooth process flow, completely adopts robot automatic operation, completely replaces manual operation, ensures that the production flow is smooth and stable, has high automation degree and recovers the manual finished product material tray.)
技术领域
本发明涉及组装设备技术领域，尤其涉及一种半自动智能微型摄像头高速组装设备及其组装方法。
背景技术
随着计算机和机器视觉技术的不断发展，基于机器视觉的产品检测技术正逐渐成为研究的热点。基于机器视觉的产品检测技术是指以机器视觉为手段获取被测物体图像，并将其与已知的标准进行比较，从而确定被测物体的质量状况的过程，它具有非接触、速度快、柔性好等突出优点，相比于传统检测技术具有更为广阔的应用前景。基于此，本项目研发，计划采用摄像机与CCD视觉影像技术，通过计算图像出来方法，实施机械设备的精准对位，利用机器视觉算法，解决机器人自动化作用流程，提高生产精度，工作效率，最终实现工业生产的自动化；
现代消费者可供选择的无人驾驶汽车、手机、平板、智能家居、可穿戴智能设备也越来越多，微型摄像头组装技术在这些产品中应用满足了消费者的需求。微型摄像头组装技术目前国内外使用广泛，其效率基本上维持在1200pcs/h，微型摄像头发展迅速、应用广泛，在许多領域中已经完全取代传统的电子装联技术，微型摄像头组装技术以自身的特点和优势，使电子装联技术产生了根本的、革命性的变革，在应用过程中微型摄像头组装技术在不断地发展完善。但是目前微型摄像头组装在技术上存在生产效率低下，工艺流程复杂、臃肿，对位系统不够完善，各个环节依赖人力，自动化程度相对较低的状况，生产效率低下，工艺流程复杂、臃肿，对位系统不够完善、各个环节人为因素过多、自动化程度低下、精度无法达到要求，为此，我们提出一种半自动智能微型摄像头高速组装设备及其组装方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中机器视觉实用性较差的问题，而提出的一种半自动智能微型摄像头高速组装设备及其组装方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种半自动智能微型摄像头高速组装设备，包括机架，所述机架中安装有lens入料平台单元、Barrel入料平台单元、CCD自动对位单元、lens NG抛料单元、lens贴头组装单元、Spacer自动供料单元、Spacer正反识别单元、Spacer翻转单元、Spacer贴头组装单元。
优选的，所述lens入料平台单元包括入料x轴模组和入料y轴模组，所述入料y轴模组安装在入料x轴模组上，且入料y轴模组上安装有lens拖链、料盘感应器、lens料盘、料盘定位块、料盘托板和光源隔板。
优选的，所述lens贴头组装单元包括lens贴头x轴模组，所述 lens贴头z轴模组连接有lens升降气缸和lens高度检测探针，所述lens升降气缸连接有lens雷塞步进，且lens雷塞步进上安装有 lens保护罩，所述lens雷塞步进的输出轴连接有lens减速箱体，所述lens减速箱体的输出轴连接有lens主轴，所述lens主轴连接有lens吸头，且lens减速箱体的侧面还安装有lens校正块。
优选的，所述Barrel入料平台单元包括Barrel自动对位Y轴模组和Barrel自动对位X轴模组，所述Barrel自动对位X轴模组安装在Barrel自动对位Y轴模组上，所述Barrel自动对位X轴模组上安装有Barrel拖链和冶具垫板，所述冶具垫板上安装有与其匹配的冶具吸板，所述冶具吸板上安装有吸板上盖板，所述冶具垫板上安装有多个定位销和冶具平衡基米。
优选的，所述CCD自动对位单元、所述Spacer正反识别单元和所述lens NG抛料单元包括同一个相机支撑架，所述相机支撑架上安装有lens确认相机、Barrel组装确认相机和Spacer正反识别确认相机，且相机支撑架上安装有Lens NG抛料盒和Spacer NG抛料盒，所述Barrel组装确认相机上安装有XY微调平台，所述lens确认相机上安装有远心镜头和环形光源。
优选的，所述Spacer自动供料和所述Spacer翻转单元包括同一个气缸支撑板和气缸固定板，所述气缸支撑板的侧面安装有光源安装板，所述光源安装板上安装有光源推进气缸，所述气缸固定板上安装有XYZQ微调架，且气缸固定板上安装有与XYZQ匹配的叶片摆动气缸，所述叶片摆动气缸连接有吸咀，所述吸咀上连接有反转吸头板，所述气缸固定板上安装有spacer振动盘，所述气缸固定板上安装有与 spacer振动盘对应的振动盘调节板一和振动盘调节板二，所述气缸固定板上安装有spacer检测光源。
优选的，所述Spacer贴头组装单元包括Spacer贴头Z轴模组，所述Spacer贴头Z轴模组连接有Spacer升降气缸，所述Spacer升降气缸连接有Spacer减速箱体，所述Spacer升降气缸上设有Spacer 保护罩，所述Spacer减速箱体连接有Spacer主轴，所述Spacer主轴连接有Spacer吸头，所述Spacer减速箱体的侧壁安装有Spacer 校正块，且Spacer贴头Z轴模组的侧壁安装有Spacer高度检测探针。
一种半自动智能微型摄像头高速组装设备的组装方法；
S1、Barrel人工料盘上料→CCD自动对位；
S2、Lens人工料盘上料→CCD自动识别NG→CCD自动对位→Lens 与Barrel自动组装；
S3、Spacer自动供料→CCD自动识别正反或NG→CCD自动对位→ Spacer与Barrel自动组装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、产能效率提高3-4倍
2、工艺流程简单流畅
3、自助开发CCD视觉对位系统如下：
A、永顺精密控制对位软件V1.0，产品登记号：2015SR194893，颁发机构：国家版权局。
B、一种四相机全自动对位装置，产品登记号：ZL 201520461420.X，颁发机构：国家版权局。
4、全部采用机器人自动化作业，完全替代人工做人，使得生产流程顺畅，稳定。
5、自动化程度高
6、人工收料
附图说明
图1为本发明提出的一种半自动智能微型摄像头高速组装设备的后视结构示意图；
图2为本发明提出的一种半自动智能微型摄像头高速组装设备的前视结构示意图。
图3为lens入料平台单元的俯视结构示意图；
图4为lens入料平台单元的主视结构示意图；
图5为lens贴头组装单元的结构示意图；
图6为CCD自动对位单元、lens NG抛料单元和Spacer正反识别单元的连接结构侧面图；
图7为CCD自动对位单元、lens NG抛料单元和Spacer正反识别单元的连接结构立体图；
图8为CCD自动对位单元和lens NG抛料单元的连接结构侧面图；
图9为CCD自动对位单元和lens NG抛料单元的连接结构立体图；
图10为801Spacer正反识别确认相机的立体图；
图11为801Spacer正反识别确认相机的侧面图；
图12为Spacer自动供料单元和Spacer翻转单元的连接结构主视示意图；
图13为Spacer自动供料单元和Spacer翻转单元的连接结构左视示意图；
图14为Spacer贴头组装单元的立体结构示意图；
图15为Spacer贴头组装单元的侧面结构示意图；
图16为Barrel入料平台单元的侧面结构示意图
图17为微米级高精高效智能微型摄像头高速组装设备工艺流程图；
图18为高精度CCD视觉自动对位系统结构。
图中：1机架
2lens入料平台单元、201入料x轴模组、202入料y轴模组、203lens拖链、204料盘感应器、205lens料盘、206料盘定位块、207料盘托板、208光源隔板；
3lens贴头组装单元、301lens贴头x轴模组、302lens 升降气缸、303lens高度检测探针、304lens雷塞步进、305lens 保护罩、306lens减速箱体、307lens主轴、308lens吸头、309lens 校正块；
4CCD自动对位单元、401相机支撑架；
5lens NG抛料单元、501lens确认相机、502Lens NG 抛料盒、503远心镜头、504环形光源；
6Barrel入料平台单元、601Barrel自动对位Y轴模组、602Barrel自动对位X轴模组、603Barrel拖链、604冶具垫板、 605冶具吸板、606吸板上盖板、607定位销、608冶具平衡基米；
7Spacer自动供料单元、701气缸支撑板、702气缸固定板、703光源安装板、704光源推进气缸、705XYZQ微调架、706叶片摆动气缸、707吸咀、708反转吸头板；
8Spacer正反识别单元、801Spacer正反识别确认相机、802Barrel组装确认相机、803Spacer NG抛料盒、804XY微调平台；
9Spacer翻转单元、909spacer振动盘、910振动盘调节板一、911振动盘调节板二、912spacer检测光源；
10Spacer贴头组装单元、1001Spacer贴头Z轴模组、 1002Spacer升降气缸、1003Spacer减速箱体、1004Spacer保护罩、1005Spacer主轴、1006Spacer吸头、1007Spacer校正块、 1008Spacer高度检测探针。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-18，一种半自动智能微型摄像头高速组装设备，包括机架1，机架1中安装有lens入料平台单元2、Barrel入料平台单元6、CCD自动对位单元4、lens NG抛料单元5、lens贴头组装单元 3、Spacer自动供料单元7、Spacer正反识别单元8、Spacer翻转单元9、Spacer贴头组装单元10；
lens入料平台单元包括入料x轴模组和入料y轴模组，入料y 轴模组安装在入料x轴模组上，且入料y轴模组上安装有lens拖链、料盘感应器、lens料盘、料盘定位块、料盘托板和光源隔板。
lens贴头组装单元包括lens贴头x轴模组，lens贴头z轴模组连接有lens升降气缸和lens高度检测探针，lens升降气缸连接有lens雷塞步进，且lens雷塞步进上安装有lens保护罩，lens雷塞步进的输出轴连接有lens减速箱体，lens减速箱体的输出轴连接有 lens主轴，lens主轴连接有lens吸头，且lens减速箱体的侧面还安装有lens校正块。
Barrel入料平台单元包括Barrel自动对位Y轴模组和Barrel 自动对位X轴模组，Barrel自动对位X轴模组安装在Barrel自动对位Y轴模组上，Barrel自动对位X轴模组上安装有Barrel拖链和冶具垫板，冶具垫板上安装有与其匹配的冶具吸板，冶具吸板上安装有吸板上盖板，冶具垫板上安装有多个定位销和冶具平衡基米。
CCD自动对位单元、Spacer正反识别单元和lens NG抛料单元包括同一个相机支撑架，相机支撑架上安装有lens确认相机、Barrel 组装确认相机和Spacer正反识别确认相机，且相机支撑架上安装有 Lens NG抛料盒和Spacer NG抛料盒，Barrel组装确认相机上安装有 XY微调平台，lens确认相机上安装有远心镜头和环形光源。
Spacer自动供料和Spacer翻转单元包括同一个气缸支撑板和气缸固定板，气缸支撑板的侧面安装有光源安装板，光源安装板上安装有光源推进气缸，气缸固定板上安装有XYZQ微调架，且气缸固定板上安装有与XYZQ匹配的叶片摆动气缸，叶片摆动气缸连接有吸咀，吸咀上连接有反转吸头板，气缸固定板上安装有spacer振动盘，气缸固定板上安装有与spacer振动盘对应的振动盘调节板一和振动盘调节板二，气缸固定板上安装有spacer检测光源。
Spacer贴头组装单元包括Spacer贴头Z轴模组，Spacer贴头Z 轴模组连接有Spacer升降气缸，Spacer升降气缸连接有Spacer减速箱体，Spacer升降气缸上设有Spacer保护罩，Spacer减速箱体连接有Spacer主轴，Spacer主轴连接有Spacer吸头，Spacer减速箱体的侧壁安装有Spacer校正块，且Spacer贴头Z轴模组的侧壁安装有Spacer高度检测探针。
一种半自动智能微型摄像头高速组装设备的组装方法；
S1、Barrel人工料盘上料→CCD自动对位；
S2、Lens人工料盘上料→CCD自动识别NG→CCD自动对位→Lens 与Barrel自动组装；
S3、Spacer自动供料→CCD自动识别正反或NG→CCD自动对位→ Spacer与Barrel自动组装。
Barrel上料单元、Lens上料单元、Spacer上料单元、Lens与 Spacer组装单元、CCD自动对位单元、成品人工下料单元6个部分组成。本项目的微米级高精高效智能微型摄像头高速组装设备，是一款微型摄像头组装设备，主要功能是将Lens和Spacer装入Barrel后点胶产品封胶。此设备配备高精度CCD自动对位、自动识别Lens是否NG产品及抛料功能、Spacer自动识别产品正反面及抛料功能、成品自动排出取料位，机台操作更简便，其工作步聚是：Barrel人工料盘上料→CCD自动对位。Lens人工料盘上料→CCD自动识别NG →CCD自动对位→Lens与Barrel自动组装。Spacer自动供料→CCD 自动识别正反或NG→CCD自动对位→Spacer与Barrel自动组装。组装完成人工收料，研发结果要确保整机运行的安全可靠，高生产率，高良品率。要求需要在设备结构和工艺过程中大量导入先进制造技术，确保创新设计的产业化和满足对智能制造更高的质量要求。
本发明本项目研发出的技术成果，将传统的操作工艺从纯人工实现完全自动化过程，人性化设计，以生产为导向，艺工艺为指导，利用机器视觉定位与机械手臂，通过自动化机器人替代现有的劳动密集型人工作业，实现微型摄像头生产工艺的高精度、高效率。
本项目研发出的微米级高精高效智能微型摄像头高速组装设备，利用先进的技术及优良的工艺打破当前组装设备的产能及对位技术难题，对位方式采用自主研发的5相机视觉对位系统和高精密对位平台，利用机械手实现机器换人，该设备的对位精度高，其效率基本上维持在4500pcs/h，产能国内外领先。
届时，本项目自主研发的微米级高精高效智能微型摄像头高速组装设备，适于高精度、高效率液晶显示产品加工的智能控制，并在工件制造中得到实现其使用价值。该项目的研发成功将对我国超精密加工装备智能化和国际化，以及提高我国智能加工装备核心技术具有重要意义，并且国内尚未有公司研发出该类型，精度如此高的摄像头高速组装机，全国领先。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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