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一种解决填补不同高度缝隙的动态点胶系统及方法公开 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及摄像头模组加工技术领域,尤其是指一种解决填补不同高度缝隙的动态点胶系统。

相关背景技术

[0002] 摄像头模组侧面点胶,其中不同产品侧面缝隙高度不一致,目前已经应用于Varo&MEMBSF站位的点胶;
[0003] 如图3所示,Varo项目需要使用挡板贴附到产品上半部分,以起到保护作用,同时也要保障挡板与防护罩的电信号连接,故需要在挡板与防护罩的间隙区域填补银胶,以起到导通与密封的作用。
[0004] 但又由于受到机台贴附挡板精度的影响,无法保障贴附完成后挡板与防护罩的间隙保持一致,如图4所示无法保证A1、A2、A3、A4的一致性,所以使用传统点胶工艺点胶会出现漏缝、溢胶等情况,已经不能满足此类点胶情形。因此,我们提出一种解决填补不同高度缝隙的动态点胶系统来解决上述中存在的技术问题。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0037] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0038] 请参阅图1至图2,本发明实施例提供了一种解决填补不同高度缝隙的动态点胶系统,包括:
[0039] 3D扫描模块,所述3D扫描模块包括移动平台,所述移动平台上设置有视觉识别系统、3D相机、第一X轴线性移动马达和第一Z轴线性移动马达,所述第一X轴线性移动马达和第一Z轴线性移动马达用于完成对所述移动平台的X方向与Z方向的调整,所述3D相机用于对产品侧面的图像进行扫描并摄取;
[0040] 软件算法模块,所述软件算法模块用于根据高度差数据,利用经DOE验证的参数对照表,为不同高度区域分配相应的画胶速度;
[0041] 点胶模块,所述点胶模块用于在软件算法模块设定点胶速度后启动并执行点胶过程;
[0042] 所述点胶模块包括:
[0043] 用于点胶的点胶头,所述点胶头上设置有用于X方向精准移动的第二X轴线性移动马达以及用于Z方向精准移动的第二Z轴线性移动马达;
[0044] 平台,所述平台用于固定产品,并通过真空吸附保持产品的稳定,所述平台上设置有用于Y方向的移动Y轴线性移动马达、用于产品转动的R轴马达和U轴马达。
[0045] 在本系统使用时,产品输入:产品从左边输入端进入系统;
[0046] 3D扫描与测量:3D扫描模块对产品间隙高度进行扫描并测量;
[0047] 数据传输:将扫描得到的高度差结果输出给软件算法模块;
[0048] 点胶速度计算:软件算法模块根据高度差数据,计算出不同区域的点胶速度;
[0049] 动态点胶:点胶模块根据软件算法模块设定的点胶速度,执行点胶过程;
[0050] 点胶效果确认:完成点胶后,返回3D扫描模块对点胶效果进行扫描确认;
[0051] 产品输出:判定点胶效果通过后,产品从系统输出端输出。
[0052] 3D扫描模块,该模块包括PR视觉识别系统、3D相机、X轴线性移动马达和Z轴线性移动马达,共同组成一个移动平台,视觉识别系统对摄像头模组位置进行识别,通过调整X轴和Z轴,使移动平台对准摄像头模组初始位置,3D相机对摄像头模组侧面进行扫描,获取3D图片,内部软件算法解析3D图片,得到侧面缝隙的高度差,并发送给软件算法模块;
[0053] 软件算法模块,根据3D扫描模块提供的高度差数据,利用高度‑速度对照表为不同高度区域分配相应的点胶速度,经DOE验证的高度‑速度对照表,支持自定义,适用于多种产品和胶水类型,算法输出画胶速度,实现对点胶速度的精准控制;
[0054] 点胶模块由点胶头、平台、点胶X轴马达、Z轴马达、Y轴马达、R轴电机和U轴电机构成,点胶头通过X轴和Z轴马达实现精准移动,并在机台控制下完成出胶,平台固定摄像头模组,通过真空吸附技术保持稳定,并与Y轴马达相连实现Y方向移动,平台连接R轴和U轴电机,实现摄像头模组在倾斜状态下360°旋转,确保胶水均匀覆盖模组侧面。
[0055] 该系统由三个主要模块组成:3D扫描模块、软件算法模块和点胶模块。系统通过精确测量产品(挡板与防护罩)间隙高度,并根据测量结果动态调整点胶速度,实现精准的点胶操作,确保产品缝隙得到有效填补。
[0056] 请参阅图1至图2,所述R轴马达用于控制所述点胶头进行360度地旋转。
[0057] 在本系统使用时,R轴马达,通常称为旋转轴马达,是点胶机中的一个关键组件,它负责控制点胶头的旋转动作,通过R轴马达的旋转,点胶头可以在水平面内进行360度的连续旋转,从而实现全方位的点胶作业,R轴马达能够精确控制点胶头的旋转角度和速度,确保点胶过程中胶水的流动和分配达到精确的要求,360度旋转能力使得点胶头能够适应不同的点胶模式,如圆形、椭圆形或不规则形状的路径,满足复杂产品的点胶需求。
[0058] 请参阅图1至图2,所述U轴马达用于控制所述点胶头的倾斜度。
[0059] 在本系统使用时,U轴马达,为倾斜轴马达或摆动轴马达,是点胶系统中用于调整点胶头倾斜角度的执行元件,它允许点胶头在不同的工作阶段进行倾斜,从而适应不同的点胶角度需求,U轴马达能够根据预设的程序或实时反馈,调整点胶头的倾斜角度,以适应工件表面的不同高度和形状,通过改变点胶头的倾斜度,可以优化胶水的流动路径,确保胶水准确地填充到目标缝隙中,尤其是在三维表面或不规则缝隙中;
[0060] U轴马达通常与X、Y、Z和R轴马达协同工作,形成一个多轴联动控制系统。这样,点胶头不仅可以在三维空间内移动,还可以调整其倾斜角度,从而实现高精度和高效率的点胶作业,,在点胶摄像头模组时,U轴马达可以控制点胶头在倾斜状态下进行360度旋转,确保胶水能够均匀地覆盖模组侧面,实现密封。
[0061] 请参阅图1至图2,所述点胶头通过增加气压完成出胶。
[0062] 在本系统使用时,点胶头是点胶系统中的末端执行器,它直接与胶水接触并将其应用到工件上,点胶头内部通常包含一个或多个出胶口,以及与胶水供应系统相连的通道,通过增加气压,胶水在压力作用下从出胶口流出,完成点胶动作,当气压增加到一定程度时,胶水在压力差的作用下被推出点胶头,气压的大小直接影响胶水的流速和出胶量,点胶头的气压由一个气压控制器来调节,该控制器可以接收来自上位机或可编程逻辑控制器的指令其为成熟的现有技术在本文中不做多余的赘述,以实现自动化控制,点胶头的出胶量、出胶速度和出胶模式,连续出胶、断点出胶、定时出胶都可以通过气压控制来调整,以满足不同的点胶需求。
[0063] 请参阅图1至图2,所述视觉识别系统用于对所述产品的位置进行识别。
[0064] 在本系统使用时,视觉识别系统由一个或多个高分辨率摄像头、光源、图像处理单元和相应的图像分析软件组成,本系统通过摄像头捕捉产品的图像,然后使用图像处理软件对图像进行分析,以识别产品的位置信息,通过识别产品的具体位置,系统可以自动校准和调整机器人的运动路径,确保每个操作步骤都能准确执行。
[0065] 请参阅图1至图2,所述3D扫描模块包括内部软件算法,所述内部软件算法用于对所述3D相机摄取的图像进行解析。
[0066] 在本系统使用时,3D相机用于捕捉被扫描物体的图像;
[0067] 光源系统提供稳定的光线,以照亮被扫描产品,确保3D相机能够捕捉到高质量的图像;
[0068] 数据处理单元是一个内置或外接的计算机,用于处理3D相机捕获的图像数据。
[0069] 请参阅图2,所述参数对照表包括产品点胶的高度和速度。
[0070] 请参阅图1至图2,包括点胶方法,所述点胶方法包括:
[0071] 步骤一、首先由视觉识别系统对产品位置进行识别,移动平台通过对X轴方向与Z轴方向的调整,使整个移动平台移动到对准产品的初始位置;
[0072] 步骤二、通过3D相机对产品侧面进行全部扫描,获取侧面3D图片,内部软件算法通过将3D图片的数据进行解析,得到产品侧面缝隙的高度差,并将高度差发送给软件算法模块;
[0073] 步骤三、软件算法模块获得区域的缝隙高度后,对照得到区域的画胶速度,最后输出画胶速度到点胶模块实现对画胶速度的精准控制;
[0074] 步骤四、通过具有五个轴向的高精度马达电机的点胶模块,精确地控制点胶头的点胶速度,并在缝隙高度不一的情况下,使得产品侧面点胶的完全覆盖。
[0075] 在本系统使用时,步骤一、首先由视觉识别系统对产品位置进行识别,移动平台通过对X轴方向与Z轴方向的调整,使整个移动平台移动到对准产品的初始位置,这一步骤是确保点胶过程准确性的基础,视觉识别系统通过图像处理技术确定产品的具体位置,而移动平台的调整则确保点胶头能够在正确的起点开始点胶,这种对准对于后续的点胶精度至关重要;
[0076] 步骤二、通过3D相机对产品侧面进行全部扫描,获取侧面3D图片,内部软件算法通过将3D图片的数据进行解析,得到产品侧面缝隙的高度差,并将高度差发送给软件算法模块,3D扫描提供了产品侧面的精确三维信息,这些信息对于理解缝隙的形状和高度差至关重要,软件算法模块利用这些数据来决定点胶的路径和参数,确保胶水能够准确地填充缝隙;
[0077] 步骤三、软件算法模块获得区域的缝隙高度后,对照得到区域的画胶速度,最后输出画胶速度到点胶模块实现对画胶速度的精准控制,软件算法模块的作用是根据产品的缝隙高度来优化点胶参数,画胶速度是影响点胶质量和效率的关键参数之一,通过对照表调整速度,可以确保在不同高度的缝隙上都能实现均匀的点胶;
[0078] 当点胶头从一个速度(V1)切换到另一个速度(V2)时,需要经过一个加速或减速的过程,这个过程中,点胶头会在一段特定的距离内逐渐改变速度,直到达到新的设定速度,使用公式S=(V1V2‑V2V2)/(2*a),计算出在速度转换过程中所使用的距离;
[0079] S是在速度转换过程中所经过的距离;
[0080] V1是初始速度,即点胶头在区域1的速度;
[0081] V2是最终速度,即点胶头在区域2的速度;
[0082] a是加速度,即点胶头在转换速度时的加速度。
[0083] 当点胶头需要从一个速度区域(区域1,速度V1)移动到另一个速度区域(区域2,速度V2)时,它会通过加速或减速来逐渐改变速度,通过上述公式,可以计算出在速度转换过程中点胶头需要经过的距离(S),以确保平稳过渡到新的速度而不影响点胶质量。
[0084] 在两个速度区域之间的过渡区域,点胶头会使用下一个区域(区域2)的速度设定值,以保持点胶的连续性和均匀性;
[0085] 步骤四、通过具有五个轴向的高精度马达电机的点胶模块,精确地控制点胶头的点胶速度,并在缝隙高度不一的情况下,使得产品侧面点胶的完全覆盖,五个轴向的马达电机提供了高度灵活的点胶控制,使得点胶头能够根据缝隙的形状和高度进行微调,这种精确的控制确保了即使在复杂或不规则的表面上,也能实现均匀和完全的点胶覆盖。
[0086] 请参阅图1至图2,在所述步骤四中,产品侧面点胶的完全覆盖后,再返回至步骤二中进行产品上点胶全覆盖的确认,确认产品地点胶全覆盖后输出产品。
[0087] 在本系统使用时,在点胶模块完成侧面点胶后,系统控制移动平台将3D相机重新定位到产品的初始扫描位置,3D相机对产品侧面进行第二次扫描,获取点胶后的3D图像,内部软件算法将点胶后的3D图像与之前的图像进行对比分析,检查是否存在未覆盖的区域或点胶过量的问题;
[0088] 通过返回步骤二进行全覆盖确认,可以确保点胶过程的质量控制,这是防止有缺陷的产品流入市场的重要措施,如果发现点胶不完全,系统可以自动调整点胶参数或提示操作员进行手动干预,从而优化点胶过程,这一步骤体现了自动化点胶系统的闭环控制能力,即系统能够自我检查和修正,提高了自动化水平。
[0089] 请参阅图1至图2,所述点胶方法为动态点胶。
[0090] 在本系统使用时,在点胶过程中,视觉系统实时跟踪产品的位置和形状,运动控制系统则根据这些信息动态调整点胶头的位置和速度。
[0091] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内所作的任何修改,等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

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