CN105700400B - 面板检测模块化控制盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面板检测模块化控制盒，包括盒体，设于盒体内的电源模块、IO模块、电机模块、继电器模块，以及设在盒体侧部能与外部连通的背光插头、光源插头、日光灯插头、电源插头、空气开关、IO板卡接口、电机信号线插头、IO接口、电机USB串口。本发明设计的模块化控制盒只需将在产地各个模块组装好，所有的线材使用和链接标准化，到了客户现场只需简单的安装，不会影响客户现有产线布线，同时提高了组装效率和可靠性，并且方便后续批量的生产使用和维护更换。

Description

面板检测模块化控制盒

技术领域

本发明涉及自动光学检测技术领域，具体是一种面板检测模块化控制盒。

背景技术

随着液晶显示屏市场的升温，人们越来越关注液晶显示屏行业，液晶显示屏的需求量也越来越大，但是目前液晶显示屏的检测主流仍是人工检测。为了提高生产效率，已经开始研究取代人工检测的方法，导入AOI(Automatic Optic Inspection自动光学检测)自动光学检测平台旨在提高生产率。目前各大面板生产商已经开始大力引进AOI自动光学检测设备，而且需求量直线上升。

现有的AOI自动光学检测设备都是简单的用一个电控板将所需元器件安装在这个电控板上面，各元件控制端的接线则是在现场进行安装使用，然而，在客户现场需要快速完成各个元件控制端的安装，尽可能的减少对产线生产的影响，然而，现有的元件控制端较多，而且采用的是产线上的电源对设备进行供电，这不仅造成了现场接线的大工作量，同时需要按照客户的规章制度作业，防止安全事故的发生，所以设备难以在短时间内完成，甚至有时候会因为设备、工具欠缺不能完成布线，造成了施工的延误，所以现有的检测设备已经不能适应快速化的投入使用要求，甚至可能造成生产周期的延误。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种模块化设计、可在短时间内完成安装调试的、利于工业批量化生产的面板检测模块化控制盒。

为达到上述目的，本发明设计的面板检测模块化控制盒，包括盒体，其特征在于：还包括设于所述盒体内的电源模块、IO模块、电机模块、继电器模块，以及设在盒体侧部能与外部连通的背光插头、光源插头、日光灯插头、电源插头、空气开关、IO板卡接口、电机信号线插头、IO接口、电机USB串口；

所述电源模块为所述IO模块、电机模块、继电器模块、背光插头、光源插头供电；

所述IO模块控制继电器模块，经背光插头控制背光的关断，经光源插头控制光源的开关，经日光灯插头控制日光灯的开关；所述IO模块控制电机模块，经电机信号线插头控制电机；所述IO模块通过IO接口输入和输出信号；

所述电源插头母端连接电源模块，子端能与市电连接；

所述空气开关控制设备的启闭，介于电源插头母端和电源模块之间；

上位机通过所述电机USB串口与所述电机模块通信，通过IO板卡接口与所述IO模块通信。

优选的，所述电机模块包括驱动器与信号转换器，所述信号转换器与所述IO模块连接并将信号传递给驱动器，驱动器经电机信号线插头控制电机运动。

优选的，所述IO模块支持32路输入与32路输出，输入IO中。

优选的，所述IO模块具体为：输入IO中，包括一键测试输入、停止输入、急停输入、复位输入、机台异常输入、机台报警输入、安全光栅输入、安全输入、电机SENSOR输入、气缸SENSOR输入；输出IO中，包括一键测试按钮信号灯控制、停止按钮信号灯控制、急停按钮信号灯控制、复位停止信号灯控制、三色灯绿色信号灯控制、三色灯橙色信号灯控制、三色灯红色信号灯控制、三色灯蜂鸣器报警控制、气缸电磁阀控制、离子棒中断控制、光源控制、日光灯控制、背光控制。这样，基本满足正常IO使用。

优选的，所述电源插头、背光插头、日光灯插头、光源插头由航空插头制成。这样，方便插头接插。

优选的，IO接口采用牛角插头。这样，高度集成化，只需将成品线材插上就可以使用。

优选的，所述盒体内还设有散热风扇，电源模块为所述散热风扇供电。这样，利于盒体内的温度控制，保证设备的可靠性。

优选的，所述盒体侧部还设有备用信号线插头，所述备用信号线插头与所述IO模块连接。这样，利于后续增加这边扩展性。

本发明的有益效果是：将AOI自动光学检测设备模块化设计，电源模块、IO模块、电机模块、继电器模块在盒体内连接布线，无须现场布线施工，而各个模块通过插头或接口等与外部实现通信或连接，本发明只需接市电，且各插头或接口等为标准接口，如此方便了在施工现场的布线，并且日后的维修更为便捷，不会长时间停线影响产能；本发明的IO模块支持多路输入输出(32位输入与32位输出)，可满足在客户基本的IO功能应用控制；支持一个步进电机电机控制，驱动器安装在控制盒内部，通过USB串口通信方便简单，同时备用信号线插头可为后续增加电机，或者其他应用，只需增加对应的扩展盒即可；控制盒内部安装电源模块，在控制背光与光源，不需要额外在添加控制器；所有接插口在控制盒一侧，方便维修与检查。如此，本发明设计的模块化控制盒只需将在事先将各个模块组装在盒体内，电源采用市电，与本发明通讯连接的部分则采用了标准化的接口，到了客户现场只需简单的对插安装，不仅不会影响客户现有产线布线，同时提高了组装效率和可靠性，并且如果某一模块损坏，只需将该模块更换即可，不需要长时间停线，方便后续维护更换。

附图说明

图1是本发明面板检测模块化控制盒的系统框图；

图2是本发明面板检测模块化控制盒的立体结构示意图，其中盒体上盖未示出；

图3是本发明面板检测模块化控制盒的电机信号线的连接框图；

图中：盒体1、电源模块2、IO模块3、电机模块4、继电器模块5、背光插头6、光源插头7、日光灯插头8、电源插头9、空气开关10、IO板卡接口11、电机信号线插头12、IO接口13、电机USB串口14、散热风扇15、备用信号线插头16。

具体实施方式

下面通过图1～图3以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述，本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示的面板检测模块化控制盒，包括盒体1，设于所述盒体1内的电源模块2、IO模块3、电机模块4、继电器模块5，以及设在盒体侧部能与外部连通的背光插头6、光源插头7、日光灯插头8、电源插头9、空气开关10、IO板卡接口11、电机信号线插头12、IO接口13、电机USB串口14；

所述电源模块2为所述IO模块、电机模块、继电器模块、背光插头、光源插头供电；

所述IO模块3控制继电器模块5，经背光插头6控制背光的关断，经光源插头7控制光源的开关，经日光灯插头8控制日光灯的开关；所述IO模块3控制电机模块4，经电机信号线插头12控制电机；所述IO模块3通过IO接口13输入和输出信号；

所述电源插头9母端连接电源模块2，子端能与市电连接；

所述空气开关10控制设备的启闭，介于电源插头9母端和电源模块2之间；

上位机通过所述电机USB串口14与所述电机模块4通信，通过IO板卡接口11与所述IO模块3通信。

如图3所示，所述电机模块4包括驱动器4.1与信号转换器4.2，所述信号转换器4.2与所述IO模块3连接并将信号传递给驱动器4.2，驱动器4.2经电机信号线插头12控制电机运动。电机信号线插头12的左侧端由电机与感应器或限位开关构成，右侧端由全部与驱动器4.1连接的电机信号线与感应器信号线构成，信号转换器4.2与IO模块2相连；在控制方面，程序内部给信号转换器4.2发出信号，信号转换器4.2传递信号给驱动器4.1，驱动器4.1控制电机。

电机模块4采用ALLMOTION的EZ驱动器，支持市面上大部分步进电机，在通信方面，使用RS232转换器J-DAM-9520A，通过USB串口控制方便简单。根据ALLMOTION驱动器说明书，将对应动作代码写入驱动器内部，在后续程序中，只需简单调用及可。通过上限位与下限位设定行程，电机达到上限位，不能在往上走，只能往下走；反之下限位亦是如此。通过电机走一圈脉冲数，换算成距离，调整电机对应位置，电机步进角1.8度，转一圈需要200个脉冲，根据滑台导程，换算成最终行程。在测试过程中，可通过代码参数调整电机速度与行程。

优选的，所述IO模块3支持32路输入与32路输出。

优选的，所述IO模块3具体为：输入IO中，主要包括一键测试输入、停止输入、急停输入、复位输入、机台异常输入、机台报警输入、安全光栅输入、安全输入、电机SENSOR输入、气缸SENSOR输入达到；输出IO中，主要包括一键测试按钮信号灯控制、停止按钮信号灯控制、急停按钮信号灯控制、复位停止信号灯控制、三色灯绿色信号灯控制、三色灯橙色信号灯控制、三色灯红色信号灯控制、三色灯蜂鸣器报警控制、气缸电磁阀控制控制、离子棒中断控制、光源控制、日光灯控制、背光控制等等，这样，基本满足正常IO使用。

IO模块3对各个IO进行控制，实现对各种电压信号直接或者间接控制，以及保护相关电路设备，对各种信号实现有序控制，缩短检测时间，减少对应操作，提高检测效率；在软件开发过程中方便简单调用程序。IO模块接口外置，方便与上位机通讯，其中IO输入信号：IN0-IN7为控制盒内部输入信号，为内部控制；IN8-IN31为外部输入信号，该接口外置在控制盒外部，采用40PIN牛角头接头，高度集成化，方便接插，另外一端与所需元器件相连，其中主要包括启动停止操作输入信号，安全门信号，安全光栅信号，气缸感应器信号，电机限位信号，等等一些输入信号。IO输出信号：OUT0-OUT7为控制盒内部输出信号，为内部控制，在控制盒内部有些信号需要转化。对于控制大电流，即设备中需要的光源，背光，日光灯等等大电流器件，需要借用继电器来间接控制，用弱电控制强电来保护设备以及人身安全。

OUT8-OUT31为外部输出信号，该接口外置在控制盒外部，采用50PIN牛角(防止与上面输入信号接错)方便接插。对于输出信号，主要控制外部一些设备执行元件(跟各户相关控制信号需要加装继电器，从而保护相关设备，一旦自己设备或者客户设备出现异常，不会损坏对方设备)，以及相关信号指示灯。

IO模块单机调试，利用自带软件可以实现各个信号操作，其中输入信号：外部信号接到对应的输入信号，对应的指示灯会点亮，例如：IN0有信号接入，对应IO板卡上面指示灯亮起，软件上面指示灯也同时亮起；当IN0信号断开，IO板卡上面与软件上面指示灯全部熄灭。输出信号：在软件界面上面可以直接操作输出信号，控制外部执行元件。例如：OUT0控制信号灯，当软件上面OUT0点击按下，外部执行元件信号灯点亮，同时IO板卡上面OUT0指示灯与软件上面指示灯点亮。反之，当OUT0关闭，对应信号灯熄灭。

在调试过程中，当出现异常，输入信号与输出信号不能正常控制，那么我们分析原因，首先保证IO板卡通电正常工作。1.在控制对应IO信号，检查IO板卡与软件界面上指示灯是否亮起正常工作，保证IO板卡有信号输入与输出；2.IO板卡与软件界面指示灯正常工作，检查线路问题，是否接错或者脱落；3.在上位机上面，通过IO控制，确认每个执行元件可以正常工作，利用IO可以自由关断控制(确保对应执行元件在安全位置上，以及无人员对设备检修调试)，无异常。

关于所述继电器模块5需要说明的是，由于所述IO模块3的电源是DC24V，输出是DC0V，在实际运用中不能直接控制强电，除DC24V以外元器件，不能干扰影响客户设备，故需要添加继电器模块5额外控制。

继电器模块5为内部模块，在控制信号已经与内部IO模块3相连，IO模块可以直接控制光源，背光，日光灯以及客户信号，但是也预留2个客户输出信号，控制我们内部输入信号。继电器上设有动作指示灯，当发现损坏时候可以直接更换。继电器模块5开发程序控制，根据设备动作流程，可以自由选择对应IO控制信号，在程序内部调用对应IO，实现设备有序控制，在一个完整的设备操作流程中，实现有序的动作流程。继电器模块5单机版测试，主要通过IO软件测试，对每个IO对应的执行元件控制，只能操作每个单独IO进行控制，观察执行元件的动作状态，输入信号由外部信号控制，外部动作，IO板卡收集到信号，但是不会进行下一步动作；输出信号，在IO软件上自由操作，可以直接观察执行元件动作状态。

优选的，所述电源插头9、背光插头6、日光灯插头8、光源插头9由航空插头制成。这样，方便这些插头的接插。航空插头，主要保证安全性能以及方便接插，所有输出端采用母端，输入端采用公端。在使用的时候，航空插头输入端带电，防止人在使用的时候会触摸到，保护人身安全。

优选的，IO接口13采用牛角插头。这样，高度集成化，只需将成品线材插上就可以使用。

优选的，所述盒体1内还设有散热风扇15，电源模块2为所述散热风扇15供电。这样，利于盒体1内的温度控制，保证设备的可靠性。

优选的，所述盒体1侧部还设有备用信号线插头16，所述备用信号线插头16与所述IO模块3连接。这样，利于后续增加这边扩展性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种面板检测模块化控制盒，包括盒体，其特征在于：还包括设于所述盒体内的电源模块、IO模块、电机模块、继电器模块，以及设在盒体侧部能与外部连通的背光插头、光源插头、日光灯插头、电源插头、空气开关、IO板卡接口、电机信号线插头、IO接口、电机USB串口；

所述电源模块为所述IO模块、电机模块、继电器模块、背光插头、光源插头供电；

所述IO模块控制继电器模块，经背光插头控制背光的关断，经光源插头控制光源的开关，经日光灯插头控制日光灯的开关；所述IO模块控制电机模块，经电机信号线插头控制电机；所述IO模块通过IO接口输入和输出信号；

所述电源插头母端连接电源模块，子端能与市电连接；

所述空气开关控制设备的启闭，介于电源插头母端和电源模块之间；

上位机通过所述电机USB串口与所述电机模块通信，通过IO板卡接口与所述IO模块通信；

所述IO模块具体为：输入IO中，包括一键测试输入、停止输入、急停输入、复位输入、机台异常输入、机台报警输入、安全光栅输入、安全输入、电机SENSOR输入、气缸SENSOR输入；输出IO中，包括一键测试按钮信号灯控制、停止按钮信号灯控制、急停按钮信号灯控制、复位停止信号灯控制、三色灯绿色信号灯控制、三色灯橙色信号灯控制、三色灯红色信号灯控制、三色灯蜂鸣器报警控制、气缸电磁阀控制、离子棒中断控制、光源控制、日光灯控制、背光控制。

2.根据权利要求1所述的面板检测模块化控制盒，其特征在于：所述电机模块包括驱动器与信号转换器，所述信号转换器与所述IO模块连接并将信号传递给驱动器，驱动器经电机信号线插头控制电机运动。

3.根据权利要求1所述的面板检测模块化控制盒，其特征在于：所述IO模块支持32路输入与32路输出。

4.根据权利要求1所述的面板检测模块化控制盒，其特征在于：所述电源插头、背光插头、日光灯插头、光源插头由航空插头制成。

5.根据权利要求1所述的面板检测模块化控制盒，其特征在于：IO接口采用牛角插头。

6.根据权利要求1所述的面板检测模块化控制盒，其特征在于：所述盒体内还设有散热风扇，电源模块为所述散热风扇供电。

7.根据权利要求1所述的面板检测模块化控制盒，其特征在于：所述盒体侧部还设有备用信号线插头，所述备用信号线插头与所述IO模块连接。