组装设备、方法及组装系统技术方案

本发明专利技术提供了一种组装设备、方法及组装系统，包括：图像生成系统、检测系统、控制系统以及组装调整系统；其中所述图像生成系统生成一组测试图像至待组装器件，使全部或部分待组装器件能够输出组装完成后的数据，并被所述检测系统检测得到检测信息；所述检测系统将检测信息反馈至所述控制系统，所述控制系统根据检测信息优化待组装器件的组装参数，并控制所述组装调整系统按优化的组装参数组装待组装器件。本发明专利技术在上料之前通过电子搜索已对上料位置做出预判，直接上料到目标位置或其附近，可以大大减少机械搜索次数，若结果不满足要求，则根据电子搜索及检测系统反馈的结果指导机械系统移动，因而可在很少的机械移动次数下完成装配。

Assembly equipment, method and system

【技术实现步骤摘要】
组装设备、方法及组装系统
本专利技术涉及组装
，具体地，涉及一种组装设备、方法及组装系统。
技术介绍
目前手机镜头越来越精密，在很小的空间内要集成多片镜片，导致装配过程的成品率很低，问题主要是由于装配过程中镜片的倾斜，偏心，间隙等误差造成，在其它精密产品的装配领域也存在类似的问题。为了解决这一问题，动态组装特别是镜头的动态组装(LensActiveAlignment)方案被业界视为未来重要装配技术，但目前的LensAA技术存在一个很大的瓶颈是装配速度较慢，主要是因为通过机械方式搜索/调整待装配镜片的位置的方式无法提升速度造成的。中国专利技术专利申请CN109520712A中提出了一种通过波前调制补偿并检测待测器件光学参数的方法，虽然描述了通过模拟未装配镜片来实现检测的技术，但却并未揭示通过图像生成系统及检测系统的反馈模拟待装镜片上料时的偏差，来指导后续如何调整上料位置，加快装配速度。举例来说，CN109520712A中的装配是移动待装配器件位置，判断其成像质量，若满足要求，则曝光固化，若不满足要求，则机械移动镜头(并未揭露根据图像生成系统及反馈系统的结果移动待组装器件)，再次判断是否满足要求如此循环。CN109520712A主要是判断好坏，但并未提出解决在待装配器件都是好的情况下如何减少机械调整的次数，其动态装配的效率仍然无法满足需求，且在装配流程中无法对不良品进行筛选。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种组装设备、方法及组装系统。根据本专利技术提供的一种组装设备，包括：图像生成系统、检测系统、控制系统以及组装调整系统；其中所述图像生成系统生成一组测试图像至待组装器件，使已确定(例如设计参数已知)的全部或部分待组装器件能够输出组装完成后的数据，并被所述检测系统检测得到检测信息；所述检测系统将检测信息反馈至所述控制系统，所述控制系统根据检测信息优化待组装器件的组装参数，并控制所述组装调整系统按优化的组装参数组装待组装器件。所述组装参数包括但不局限于：空间位置、胶水特性、温度、曝光参数、气吹参数、装配应力、环境气体或液体成分等。优选地，所述图像生成系统生成的测试图像能够模拟部分待组装器件的缺失部分，使未组装完毕的器件能够输出其组装完毕后所输出的数据，从而能够被所述检测系统检测。优选地，所述图像生成系统生成的测试图像模拟待组装器件的待组装部分不同的安装位置。优选地，所述图像生成系统补偿由于待组装器件的待组装部分安装位置偏差而造成的误差。优选地，所述控制系统按照获得的检测信息中测试图像中的一张或多张图像对应的空间位置控制组装调整系统优化待组装器件的空间位置。优选地，所述图像生成系统包括至少一片空间光调制器。优选地，所述空间光调制器采用相位调制。优选地，所述空间光调制器采用硅基液晶器件。优选地，所述图像生成系统设置于待组装器件之前和/或之后，在光信号进入待组装器件前和/或后对光信号做出调制。优选地，所述图像生成系统还包括：透镜、棱镜、反射镜、偏振片、窄带滤光片、激光器、LED、测试靶标/分划板(chart、reticle)测试光源板的至少其中之一。优选地，所述图像生成系统生成的测试图像对输入的光信号进行光波前调制/相位调制。优选地，所述图像生成系统包含多套结构相同的图像生成子系统。优选地，所述待装配器件包括完整或非完整的光学镜头或光学系统。优选地，所述检测系统包含至少一片CCD或CMOS传感器。优选地，所述检测系统测得到检测信息包括至少一个视场的光学参数。优选地，所述光学参数包括拍摄的图像，或根据所拍摄的图像处理得到的MTF值、LSF值、PSF值、波前、焦距、光程差、F数、亮度、均匀度、像差的至少其中之一。优选地，所述控制系统包含：CPU、GPU、FPGA、CPLD、DSP、ASIC的至少其中之一。优选地，所述控制系统的存储介质包含：DDR、FLASH、ROM、RAM、硬盘的至少其中之一。优选地，所述控制系统包含多套相同或相类似硬件架构的子控制系统，并通过有线或无线相互链接。优选地，所述控制系统模拟波前信息(可以是模拟波前输入待组装器件，也可以是调制待组装器件输出的波前)，使无法独立输出检测信息的非完整待组装器件能够输出可被检测的信息(例如组装完毕后的器件所能达到效果的检测信息)，。优选地，所述控制系统接收检测信息，并做出处理得到相应的光学参数。优选地，所述控制系统根据所述检测信息，控制图像生成系统生成下一帧或下一组的测试图像，再次输出至待组装器件。优选地，所述控制系统根据预定程序控制图像生成系统输出全部测试图像后，根据检测信息控制组装调整系统组装待组装元器件。优选地，所述控制系统控制图像生成系统输出测试图像，根据检测信息判断是否继续输出测试图像，或者控制组装调整系统组装待组装元器件。优选地，所述控制系统控制组装调整系统，调整全部或部分待组装器件的组装参数，包括但不局限于：空间位置、胶水特性、温度、曝光参数、气吹参数、装配应力、环境气体或液体成分等。优选的，所述组装调节系统包括上料系统，可以包含由多轴的可移动平台和可精确固定待测/待装配器件的制具，还可以包含气吸，图像视觉检测等辅助上料设备。优选地，所述控制系统采用动态学习算法，根据先前的检测和/或组装结果动态调整测试图像的输出，和/或动态调整组装调整系统，所述检测结果可以是一个或多个视场参数综合计算后得出的，调整的目标可以是对某一视场权重最高，例如0视场取峰值，或者也可以是针对一个或多个视场综合后的目标，例如多个视场MTF平均值最高。优选地，所述空间位置包括x轴距离、y轴距离、z轴距离、绕x轴转动角度、绕y轴转动角度、绕z轴转动角度中的至少其中之一。根据本专利技术提供的一种组装方法，采用上述的组装设备，依次组装部分或全部的待组装器件。根据本专利技术提供的一种组装系统，包括上述的组装设备，依次组装部分或全部的待组装器件。优选地，所述组装系统与网络服务器连接，所述网络服务器实时向各组装设备发送指令和/或数据，各组装设备中的控制系统根据指令和/或数据实时调整组装过程。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术在上料之前通过电子搜索已对上料位置做出预判，直接上料到目标位置或其附近，可以大大减少机械搜索次数，若结果不满足要求，则根据电子搜索及检测系统反馈的结果指导机械系统如何移动(不是穷举法盲目搜索)，因而可以在很少的机械移动次数下即完成装配。此外，本专利技术可以还可以在装配流程中直接对不良品进行筛选，在装配完成后进行最终的检测，保证装配的良品率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1和图2为一种采用正光路的组装测试设备实施例的示意图；0x和1x分别为待装配器件的两个部分，例如上镜群和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组装设备，其特征在于，包括：图像生成系统、检测系统、控制系统以及组装调整系统；/n其中所述图像生成系统生成测试图像至待组装器件，使全部或部分待组装器件能够输出组装完成后的数据，并被所述检测系统检测得到检测信息；/n所述检测系统将检测信息反馈至所述控制系统，所述控制系统根据检测信息优化待组装器件的组装参数，并控制所述组装调整系统按优化的组装参数组装待组装器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种组装设备，其特征在于，包括：图像生成系统、检测系统、控制系统以及组装调整系统；
其中所述图像生成系统生成测试图像至待组装器件，使全部或部分待组装器件能够输出组装完成后的数据，并被所述检测系统检测得到检测信息；
所述检测系统将检测信息反馈至所述控制系统，所述控制系统根据检测信息优化待组装器件的组装参数，并控制所述组装调整系统按优化的组装参数组装待组装器件。


2.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统生成的测试图像能够模拟待组装器件的缺失部分，使输出的组装完成后的数据能够被所述检测系统检测。


3.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统生成的测试图像模拟待组装器件的待组装部分不同的组装参数。


4.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统补偿由于待组装器件的待组装部分组装参数偏差而造成的误差。


5.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述组装参数包括：空间位置、胶水特性、温度、曝光参数、气吹参数、气吸参数、装配应力、环境气体或液体特性的至少其中之一。


6.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述组装参数是空间位置，所述控制系统按照获得的检测信息中测试图像中的一张或多张图像对应的空间位置控制组装调整系统优化待组装器件的空间位置。


7.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统包括至少一片空间光调制器。


8.根据权利要求7所述的组装设备，其特征在于，所述空间光调制器采用相位调制。


9.根据权利要求7所述的组装设备，其特征在于，所述空间光调制器采用硅基液晶器件。


10.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统设置于待组装器件之前和/或之后，在光信号进入待组装器件前和/或后对光信号做出调制。


11.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统还包括：透镜、棱镜、反射镜、偏振片、滤光片、激光器、LED、测试靶标、分划板、测试图案或测试光源板的至少其中之一。


12.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统生成的测试图像对输入的光信号的波前进行调制。


13.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述图像生成系统包含多套结构相同或相似的图像生成子系统。


14.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述待装配器件包括完整或非完整的光学镜头或光学系统。


15.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述检测系统包含至少一片CCD或CMOS传感器。


16.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述检测系统测得的检测信息包括至少一个视场的光学参数。


17...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈顺毅，
申请(专利权)人：上海慧希电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31