廖新明 王永亮

开发设计

光学防抖镜头模组3D点胶设备

廖新明 王永亮

（日本电产三协电子（东莞）有限公司，广东 东莞 523325）

针对光学防抖镜头模组整体结构复杂、零部件较多、间隔空间狭小、传统点胶需要人工多且存在不良率高的问题，设计光学防抖镜头模组3D点胶设备。利用智能激光校准系统自动调整光学防抖镜头模组角度，通过X伺服电缸、Y伺服电缸、Z伺服电缸、R伺服电缸定位点胶位置后，实现3D精准点胶，提高工作效率和产品质量。

点胶精度；智能激光校准；双工位受台

0 引言

光学防抖（optical image stabilization, OIS）镜头模组广泛应用于运动相机、手机、VR等设备。光学防抖镜头模组组装时，一般通过人工手动点胶来固定弹片和镜头固定座，存在工人劳动强度大、效率低、产品品质不稳定、精确度不足等问题。

为此，本文设计一种新型点胶设备——光学防抖镜头模组3D点胶设备。

1 设备机构

光学防抖镜头模组3D点胶设备利用伺服电缸带动点胶机构进行点胶，以保证点胶位置与出胶量；采用了双工位受台轮流交换作业方式和智能激光校准系统。其中，双工位受台轮流交换作业方式保证工作衔接流畅，提升设备作业效率；智能激光校准系统可调整工件角度，分为粗调和精调2部分，且通过Pro-face操控面板对3D角度范围进行调整，实现多系列不同规格产品生产。

光学防抖镜头模组3D点胶设备主要由R伺服电缸1、受台1、Y伺服电缸1、激光校准仪1、UV组件、对针组件、X伺服电缸、Pro-face操控面板、激光校准仪1#位置可视面板、激光校准仪2#位置可视面板、Z伺服电缸、点胶机构、激光校准仪2、Y伺服电缸2、受台2、R伺服电缸2等组成，如图1所示。

光学防抖镜头模组3D点胶设备分为独立运行部分和共同使用部分。其中，独立运行部分包括受台1、R伺服电缸1、Y伺服电缸1、激光校准仪1，受台2、R伺服电缸2、Y伺服电缸2、激光校准仪2；共同使用部分包括点胶机构、X伺服电缸、Z伺服电缸、UV组件。

待点胶光学防抖模组分别放在受台1和受台2上；经激光校准仪进行3D角度调整后，由Y伺服电缸1和Y伺服电缸2同时自动运送至点胶机构位置；点胶机构轮流对受台1和受台2上的待点胶光学防抖模组进行旋转3D点胶；点胶完成后再由Y伺服电缸1和Y伺服电缸2自动运送至UV组件位置；UV组件通过X伺服电缸往回动作进行3D点胶完成品的UV硬化作业。

1.1 点胶机构

点胶机构由X伺服电缸、Z伺服电缸和点胶针管等组成，如图2所示。为确保精确控制点胶进给量，采用X伺服电缸作为移动控件。

图2 点胶机构

激光校准仪对受台上待点胶光学防抖模组角度进行粗调整后，Y伺服电缸移至点胶机构位置；点胶机构通过PLC Q06HCPU精准控制X伺服电缸、Z伺服电缸和点胶针管进行工作，并通过R伺服电缸旋转90°，180°，270°进行点胶；点胶完成后R伺服电缸复位，准备进行下一项作业。

1.2 UV组件

UV组件包括X伺服电缸、UV光纤固定机构、UV光纤等，如图3所示。为确保移动位置可控，采用X伺服电缸作为移动控件。

点胶机构完成点胶后，Y伺服电缸将点胶完成品移送至UV组件处；激光校准仪对受台上点胶完成品的角度调整至小于0.04°；PLC Q06HCPU收到角度调整完成信号后，触发UV组件对点胶完成品进行UV照射，以确保点胶完全硬化干燥。

图3 UV组件

1.3 对针组件

对针组件包括对针机构固定架、针头余胶处理机构和定位摄像头等，如图4所示。

图4 对针组件

对针组件主要对点胶针头进行基准校正。通过Pro-face操控面板使X伺服电缸、Z伺服电缸移动至定位摄像头，调整至基准点胶原点。

对针组件通过定位摄像头间接校正点胶位置原点，从而确保点胶位置的准确。

1.4 受台

为确保光学防抖镜头模组点胶效率，设计了双轨受台。受台由组装治具、R伺服电缸、供电治具、固定治具等组成，如图5所示。待点胶光学防抖模组通过受台组装后，由固定治具进行固定，确保在工作过程中无位置偏差发生。

1.5 Pro-face操控面板

Pro-face操控面板与PLC Q06HCPU搭载，实现多机构复杂操作界面的转化，从而简化点胶工作流程。通过Pro-face操控面板可切换自动点胶模式和手动模式。自动点胶模式即3D点胶模式；手动模式可对设备进行调整或维护。

图5 受台

2 设备工作流程

光学防抖镜头模组3D点胶设备工作流程如图6所示。

图6 光学防抖镜头模组3D点胶设备工作流程

待点胶光学防抖模组分别放置在受台1和受台2上，打开设备开始开关，Y伺服电缸将受台移送至激光校准仪位置；智能激光校准系统对待点胶光学防抖模组进行角度粗调整（1°~2°）；Y伺服电缸将受台分别移送至点胶机构位置（位置互锁，保证点胶机构处只有1个受台），点胶机构进行点胶；Y伺服电缸将受台移送至智能激光校准系统进行角度精调整，激光校准仪实时监控并反馈角度信息到PLC Q06HCPU；PLC实时进行逻辑运算并发出电流变化命令至供电治具；如此循环调整角度至小于0.04°；Y伺服电缸将受台移送至UV组件位置进行UV照射，确保点胶完成品完全硬化干燥。

3 解决的关键技术和特色创新

1）采用X伺服电缸、Y伺服电缸、Z伺服电缸、R伺服电缸保证了工件位移的精度；双轨受台不但可以保证点胶的平稳运行，确保品质，同时提升了光学防抖镜头模组点胶的工作效率。

2）独特的3工序（激光校准仪、点胶机构、UV组件）设计，不但提高了工作效率，同时解决了点胶硬化过程中可能出现的位置偏移问题。

3）对不同系列的OIS产品点胶，只需更换对应的受台中的组装治具，并通过Pro-face调整角度规格值，即可快捷实现不同产品的生产。

4 设备测试

光学防抖镜头模组3D点胶设备在某厂生产线中实际使用，实测结果如表1所示。设备性能满足生产需求，解决瓶颈工位，提高工作效率，每条生产线可节约资金60万元/年。

表1 光学防抖镜头模组3D点胶设备实测结果

5 结语

本文设计的光学防抖镜头模组3D点胶设备优化了工艺流程，达到减少人工、提高生产效率和产品质量的目的。今后将根据实际情况不断优化设备，并且积极探索该设备在其他产品中的应用。

[1] 吴佳毅,陈建强,邓宇平,等.基于机器视觉检测的手机显示屏点胶系统[J].自动化与信息工程,2019,40(3):43-48.

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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，大专，机械工程师，主要研究方向：IE及自动化项目的研发及应用。E-mail: xin_ming_l@126.com

王永亮，男，1985年生，大专，机械工程师，主要研究方向：自动化设备产业化研发与应用。E-mail: 349114858@qq.com

TP23

A

1674-2605(2020)05-0007-04

10.3969/j.issn.1674-2605.2020.05.007