光學防抖鏡頭模組3D點膠設備

廖新明 王永亮

開發(fā)設計

光學防抖鏡頭模組3D點膠設備

廖新明 王永亮

（日本電產三協(xié)電子（東莞）有限公司，廣東 東莞 523325）

針對光學防抖鏡頭模組整體結構復雜、零部件較多、間隔空間狹小、傳統(tǒng)點膠需要人工多且存在不良率高的問題，設計光學防抖鏡頭模組3D點膠設備。利用智能激光校準系統(tǒng)自動調整光學防抖鏡頭模組角度，通過X伺服電缸、Y伺服電缸、Z伺服電缸、R伺服電缸定位點膠位置后，實現3D精準點膠，提高工作效率和產品質量。

點膠精度；智能激光校準；雙工位受臺

0 引言

光學防抖（optical image stabilization, OIS）鏡頭模組廣泛應用于運動相機、手機、VR等設備。光學防抖鏡頭模組組裝時，一般通過人工手動點膠來固定彈片和鏡頭固定座，存在工人勞動強度大、效率低、產品品質不穩(wěn)定、精確度不足等問題。

為此，本文設計一種新型點膠設備——光學防抖鏡頭模組3D點膠設備。

1 設備機構

光學防抖鏡頭模組3D點膠設備利用伺服電缸帶動點膠機構進行點膠，以保證點膠位置與出膠量；采用了雙工位受臺輪流交換作業(yè)方式和智能激光校準系統(tǒng)。其中，雙工位受臺輪流交換作業(yè)方式保證工作銜接流暢，提升設備作業(yè)效率；智能激光校準系統(tǒng)可調整工件角度，分為粗調和精調2部分，且通過Pro-face操控面板對3D角度范圍進行調整，實現多系列不同規(guī)格產品生產。

光學防抖鏡頭模組3D點膠設備主要由R伺服電缸1、受臺1、Y伺服電缸1、激光校準儀1、UV組件、對針組件、X伺服電缸、Pro-face操控面板、激光校準儀1#位置可視面板、激光校準儀2#位置可視面板、Z伺服電缸、點膠機構、激光校準儀2、Y伺服電缸2、受臺2、R伺服電缸2等組成，如圖1所示。

光學防抖鏡頭模組3D點膠設備分為獨立運行部分和共同使用部分。其中，獨立運行部分包括受臺1、R伺服電缸1、Y伺服電缸1、激光校準儀1，受臺2、R伺服電缸2、Y伺服電缸2、激光校準儀2；共同使用部分包括點膠機構、X伺服電缸、Z伺服電缸、UV組件。

待點膠光學防抖模組分別放在受臺1和受臺2上；經激光校準儀進行3D角度調整后，由Y伺服電缸1和Y伺服電缸2同時自動運送至點膠機構位置；點膠機構輪流對受臺1和受臺2上的待點膠光學防抖模組進行旋轉3D點膠；點膠完成后再由Y伺服電缸1和Y伺服電缸2自動運送至UV組件位置；UV組件通過X伺服電缸往回動作進行3D點膠完成品的UV硬化作業(yè)。

1.1 點膠機構

點膠機構由X伺服電缸、Z伺服電缸和點膠針管等組成，如圖2所示。為確保精確控制點膠進給量，采用X伺服電缸作為移動控件。

圖2 點膠機構

激光校準儀對受臺上待點膠光學防抖模組角度進行粗調整后，Y伺服電缸移至點膠機構位置；點膠機構通過PLC Q06HCPU精準控制X伺服電缸、Z伺服電缸和點膠針管進行工作，并通過R伺服電缸旋轉90°，180°，270°進行點膠；點膠完成后R伺服電缸復位，準備進行下一項作業(yè)。

1.2 UV組件

UV組件包括X伺服電缸、UV光纖固定機構、UV光纖等，如圖3所示。為確保移動位置可控，采用X伺服電缸作為移動控件。

點膠機構完成點膠后，Y伺服電缸將點膠完成品移送至UV組件處；激光校準儀對受臺上點膠完成品的角度調整至小于0.04°；PLC Q06HCPU收到角度調整完成信號后，觸發(fā)UV組件對點膠完成品進行UV照射，以確保點膠完全硬化干燥。

圖3 UV組件

1.3 對針組件

對針組件包括對針機構固定架、針頭余膠處理機構和定位攝像頭等，如圖4所示。

圖4 對針組件

對針組件主要對點膠針頭進行基準校正。通過Pro-face操控面板使X伺服電缸、Z伺服電缸移動至定位攝像頭，調整至基準點膠原點。

對針組件通過定位攝像頭間接校正點膠位置原點，從而確保點膠位置的準確。

1.4 受臺

為確保光學防抖鏡頭模組點膠效率，設計了雙軌受臺。受臺由組裝治具、R伺服電缸、供電治具、固定治具等組成，如圖5所示。待點膠光學防抖模組通過受臺組裝后，由固定治具進行固定，確保在工作過程中無位置偏差發(fā)生。

1.5 Pro-face操控面板

Pro-face操控面板與PLC Q06HCPU搭載，實現多機構復雜操作界面的轉化，從而簡化點膠工作流程。通過Pro-face操控面板可切換自動點膠模式和手動模式。自動點膠模式即3D點膠模式；手動模式可對設備進行調整或維護。

圖5 受臺

2 設備工作流程

光學防抖鏡頭模組3D點膠設備工作流程如圖6所示。

圖6 光學防抖鏡頭模組3D點膠設備工作流程

待點膠光學防抖模組分別放置在受臺1和受臺2上，打開設備開始開關，Y伺服電缸將受臺移送至激光校準儀位置；智能激光校準系統(tǒng)對待點膠光學防抖模組進行角度粗調整（1°~2°）；Y伺服電缸將受臺分別移送至點膠機構位置（位置互鎖，保證點膠機構處只有1個受臺），點膠機構進行點膠；Y伺服電缸將受臺移送至智能激光校準系統(tǒng)進行角度精調整，激光校準儀實時監(jiān)控并反饋角度信息到PLC Q06HCPU；PLC實時進行邏輯運算并發(fā)出電流變化命令至供電治具；如此循環(huán)調整角度至小于0.04°；Y伺服電缸將受臺移送至UV組件位置進行UV照射，確保點膠完成品完全硬化干燥。

3 解決的關鍵技術和特色創(chuàng)新

1）采用X伺服電缸、Y伺服電缸、Z伺服電缸、R伺服電缸保證了工件位移的精度；雙軌受臺不但可以保證點膠的平穩(wěn)運行，確保品質，同時提升了光學防抖鏡頭模組點膠的工作效率。

2）獨特的3工序（激光校準儀、點膠機構、UV組件）設計，不但提高了工作效率，同時解決了點膠硬化過程中可能出現的位置偏移問題。

3）對不同系列的OIS產品點膠，只需更換對應的受臺中的組裝治具，并通過Pro-face調整角度規(guī)格值，即可快捷實現不同產品的生產。

4 設備測試

光學防抖鏡頭模組3D點膠設備在某廠生產線中實際使用，實測結果如表1所示。設備性能滿足生產需求，解決瓶頸工位，提高工作效率，每條生產線可節(jié)約資金60萬元/年。

表1 光學防抖鏡頭模組3D點膠設備實測結果

5 結語

本文設計的光學防抖鏡頭模組3D點膠設備優(yōu)化了工藝流程，達到減少人工、提高生產效率和產品質量的目的。今后將根據實際情況不斷優(yōu)化設備，并且積極探索該設備在其他產品中的應用。

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3D Dispensing Equipment for Optical Anti Shake Lens Module

Liao Xinming Wang Yongliang

(Nidec Sankyo Electronics (Dongguan) Co., Ltd. Dongguan 523325, China)

In order to solve the problems of complex structure, many parts, narrow space, more manual dispensing and high defect rate of optical anti shake lens module, a 3D dispensing equipment for optical anti shake lens module is proposed. Using the intelligent laser calibration system to automatically adjust the angle of the optical anti shake lens module, and accurately locate the dispensing position through X servo cylinder, Y servo cylinder, Z servo cylinder and R servo cylinder, and then carry out 3D dispensing, which can achieve precise dispensing and improve the working efficiency and product quality .

dispensing accuracy; intelligent laser calibration; double station work plate

廖新明，男，1972年生，大專，機械工程師，主要研究方向：IE及自動化項目的研發(fā)及應用。E-mail: xin_ming_l@126.com

王永亮，男，1985年生，大專，機械工程師，主要研究方向：自動化設備產業(yè)化研發(fā)與應用。E-mail: 349114858@qq.com

TP23

A

1674-2605(2020)05-0007-04

10.3969/j.issn.1674-2605.2020.05.007