CN105817404A - 动态路径布胶方法及应用该方法的布胶装置 - Google Patents

Abstract

布胶装置系实现动态路径布胶方法，此布胶方法包括依据目标影像、目标框及样本影像，获得布胶区；接着，依据布胶区，获得布胶路径后，即在布胶路径上布胶。此布胶方法在每次布胶前均撷取工作件的影像进行辨视与决定布胶路径，因此，对于布胶位置有弯曲变形的工作件而言，仍能精准地布胶。

Description

动态路径布胶方法及应用该方法的布胶装置

技术领域

本发明有关一种布胶装置与布胶方法，特别是一种动态路径布胶方法及应用该方法的布胶装置。

背景技术

可携式电子产品的市场趋势是轻薄短小，例如笔记型电脑、手机、平板等，即使特定消费族群对手机与平板有大屏幕尺寸的需求，但该些大屏幕手机或平板的整体厚度及边框都要求愈薄愈好、愈窄愈好。

基于上述的需求，手机屏幕的边框愈做愈窄，此边框通常用来固定屏幕的玻璃，制造时，会先在边框上涂胶，然后将玻璃固定在边框上，然而由于边框愈来愈窄，因此，无论那一种材质的边框都很可能会变形、弯曲、翘曲等等，变形或弯曲的边框会使得制造时，自动化涂胶作业未能正确地上胶，进而影响玻璃与边框的固定。

涂胶方法与装置可见于台湾公告第I278054号「涂胶暨检测装置及方法」的发明专利，其系应用于显示面板的涂胶。

发明概述

有鉴于此，本发明提出一种动态路径布胶方法及应用该方法的布胶装置，系可采用即时影像撷取、辨视并决定布胶路径后，对工作件进行布胶。

依据一实施例，动态路径布胶方法包括依据一目标影像、至少一目标框及至少一样本影像，获得至少一布胶区，该至少一样本影像系对应该至少一目标框；依据该至少一布胶区，获得一布胶路径；以及依据该布胶路径，布胶。

依据一实施例，前述获得至少一布胶区的步骤为依据该目标影像、多个该目标框及多个该样本影像，而获得多个该布胶区，该些目标框系对应于该些样本影像，该获得该布胶路径的步骤系为连接相邻的该些布胶区成为该布胶路径。

依据一实施例，获得该些布胶区的步骤系包括各别在该些目标框内以影像匹配的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置；以及依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区。

依据一实施例，该目标框的一轴向的宽度系为样本影像同一轴向宽度的1倍到1.2倍。

依据一实施例，布胶装置，适于对一工作件涂布粘着剂，该布胶装置包括：一取像单元、一布胶单元、及一控制单元，取像单元被驱动时用以撷取该工作件的一工件影像。布胶单元被驱动以涂布该粘着剂。控制单元执行下述程序：驱动该取像单元以撷取该工件影像；依据该工件影像、至少一目标框及至少一样本影像，获得至少一布胶区，该至少一样本影像系对应该至少一目标框；依据该至少一布胶区，获得一布胶路径；以及依据该布胶路径，驱动该布胶单元对该工作件布胶。

依据一实施例，布胶单元包括布胶组件及移动机构。布胶组件被驱动时输出该粘着剂。移动机构被驱动以移动该布胶组件，该控制单元系驱动该移动机构以依据该布胶路径移动该布胶组件并在该布胶路径对该工作件布胶。

附图说明

图1为本发明布胶装置实施例的立体示意图；

图2为本发明适用的工作件的俯视示意图；

图3为图2在3-3位置之剖面示意图；

图4为在图2标号4的虚线方框所撷取的工件影像示意图；

图5为本发明设定程序一实施例的流程示意图；

图6为本发明动态路径布胶方法一实施例的流程示意图；以及

图7为本发明一实施例的目标影像示意图。

发明详述

首先，请参考图1，其为本发明布胶装置实施例3立体示意图。图中可以得知布胶装置包括一取像单元10、一布胶单元20、一控制单元30、及一工作台40。

工作台40包括一平台42与一夹具44，夹具44系适于让工作件90置放并固定工作件90，在图1所示的工作件90系为一手机机壳，然本发明所适用的工作件90并不以此为限，平板、可携式产品或任何产品的壳体均可适用，请同时搭配图2阅读，图2为本发明适用的工作件的俯视示意图，从图1及图2的应用例可以看出，工作件90具有相对应的二个长度较长的框边92a,92b，此两框边窄而细长，在置放于夹具44后，框边92a,92b有可能会有弯曲等变形(图式系采夸饰方式表示其弯曲变形)。

请续参考图3，图3为图2在3-3位置的剖面示意图。框边92a具有一与表面成阶梯状的贴合部94，贴合部94系用以涂布粘着剂后，让玻璃置放并藉以将玻璃粘着在贴合部94。其次，涂布粘着剂的方式可以是但不限于采用点胶、涂胶或喷胶的方式进行，图3可以看见一布胶头24位于贴合部94上方，此布胶头24a系以喷嘴进行喷胶为实施例，若是采用点胶方式布胶，则布胶头24a可以是点胶针头。布胶时，布胶头24a系喷出粘着剂于贴合部94表面，在置于了玻璃后，经由固化程序，即完成固定玻璃的作业。在此实施例中，系以玻璃为例进行说明，但本发明并不以此为限，任何能置放于贴合部94并被粘着的物件均可采用本发明的布胶装置与布胶方法，例如但不限于塑胶面板、压克力面板。

布胶单元20包含位移机构22及布胶组件24，位移机构22可以是单轴移动机构、双轴移动机构、或三轴移动机构，在本实施例，位移机构22系以三轴移动机构为例，但本发明并不以此为限，位移机构22包含水平移动轴22x、垂直移动轴22y及深度移动轴22z，布胶组件24系设置于深度移动轴22z上，实施时并不此为限。若本发明的位移机构22以双轴移动机构实施时，布胶组件24即可配置于水平移动轴22x。

布胶组件24被控制单元30驱动时输出该粘着剂，输出粘着剂的方式包括但不限于上述的喷出或流出。

控制单元30系控制布胶单元20的位移机构22，以将布胶组件24移至预定位置或依预定轨迹行进，以涂布粘着剂。控制单元30可以包括有中央处理器(CentralProcessingUnit)、模数转换元件(AnalogtoDigitalconverter)、数模换元件(DigitaltoAnalogConverter)、记忆体(Memory)、驱动器(Drive)等电路元件。前述中央处理器亦可采用微处理器(microprocessor)。

布胶组件24包括布胶头24a及布胶主机24b，布胶主机24b可以包括有用以容置粘着剂的容器以及用以将粘着剂由布胶头24a喷出或由布胶头24a流出的推进元件。控制单元30可驱动布胶组件24的布胶主机24b，以将粘着剂由布胶头24b喷出或推出。

取像单元10在被驱动时用以撷取位于工作台40上的工作件90的工件影像，控制单元30系驱动取像单元10以撷取工件影像，接着控制单元30则进行动态路径布胶程序(方法)，依据该工件影像、至少一目标框及至少一样本影像，以获得一布胶路径，最后，控制单元30即依据该布胶路径，驱动前述布胶单元20对该工作件布胶。

取像单元10可以但不限于影像感应器，此影像感应器可以是但不限于感光耦合元件(CCD,ChargeCoupledDevice)，或互补性氧化金属半导体(CMOS,ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)。

前述的工件影像在动态路径布胶方法(程序)中系以目标影像描述(容后详述)，工件影像系指由取像单元10撷取到包含工作件90的影像，此影像可以包括了全部的或部分的工作件90的影像，目标影像可以是包括有全部或部分的工作件90的影像，目标影像可以不是由取像单元10所撷取得到的；工件影像与目标影像可以是但不限于包括部分前述框边92a,92b的影像。

关于前述目标框与样本影像，请同时参阅图4，图4为在图2标号4的虚线方框所撷取的工件影像示意图。取像单元10撷取到的工件影像50(以下称目标影像)由控制单元30进行辨视(以下称辨视阶段)，在图4的目标影像50系以仅包括部分的框边92a为例，但本发明并不以此为限。在控制单元30进行辨视之前，使用者可以设定前述的目标框与样本影像(以下称设定阶段)，在设定阶段，控制单元30系将目标影像50显示于连接于该控制单元30的屏幕32，使用者在屏幕32上的目标影像50内框选目标框52a,52b并拍摄样本影像54a,54b，每一个目标框52a,52b系对应于一个样本影像54a,54b(一对一的方式对应)，样本影像54a,54b系为于对应的目标框52a,52b中所拍摄的影像，在辨视阶段时，控制单元30会以设定阶段所设定的样本影像54a,54b在目标框52a,52b所在区域范围内搜寻匹配影像，此匹配影像即是在辨视阶段取像单元10所撷取到的目标影像50在目标框52a,52b区域范围内与样本影像54a,54b最匹配的影像(容后详述)。

在本实施例中，目标框52a,52b与样本影像54a,54b系以一对一的方式为例进行说明，但本发明于实施时并不以此为限，实施时，亦可以在一个目标框52a,52b内拍摄多个样本影像54a,54b，同样的该些样本影像54a,54b系可用来在对应的目标框52a,52b区域范围内搜寻匹配影像。此外，实施例，亦可以一个样本影像54a,54b对应多个目标框52a,52b，实施时，一个样本影像54a,54b可以在多个对应的目标框52a,52b的区域范围内搜寻匹配影像。

目标框52a,52b及样本影像54a,54b在本实施例中系以矩形为例，但实施时并不以此为限，亦可采用各种形状，例如但不限于三角形、菱形、五角形、圆形、椭圆形、多边形、或是依工作件90的影像来设定的形状。在同一实施例中，目标框52a,52b的形状可以与样本影像54a,54b的形状相异，且目标框52a,52b之间亦可采用相异的形状，样本影像54a,54b之间亦可采用相异的形状。

在设定阶段时，若在目标框52a,52b内的影像与样本影像54a,54b非常相近时，目标框52a,52b的一个轴向的距离可以与样本影像54a,54b的同一轴向的距离相接近，亦即，若以图4的图式方向为基准，目标框52a,52b的水平宽度可以与样本影像54a,54b的水平宽度相同或是样本影像54a,54b的水平宽度的1倍到1.2倍，如此一来，在辨视阶段时，控制单元30即可以在另一轴向(垂直轴向)进行搜寻并辨视，可以局限比对的范围，并节省辨视的时间。

请同时参考图5与图6，图5为本发明设定程序一实施例的流程示意图，图6为本发明步骤S62一实施例的流程示意图。

在设定阶段，控制单元30可进行设定程序：

S60:接收目标框及样本影像；以及

S62:关联目标框及样本影像。

其中S60的接收目标框52a,52b与样本影像54a,54b可以是仅接收一个目标框52a,52b及一个样本影像54a,54b，亦可以是接收多个目标框52a,52b及多个样本影像54a,54b，视实际实施时的需求而定。接收目标框52a,52b与样本影像54a,54b的顺序可以是接收一个目标框52a,52b后即接收一个样本影像54a,54b，亦可以是接收多个目标框52a,52b后，再接收多个样本影像54a,54b。

目标框52a,52b所在位置可以是与目标影像50相关联的一个相对座标/相对座标区域，亦可以是相对于移动机构22的座标原点的相对座标点或相对座标区域(亦可称绝对座标点/绝对座标区域)。

S62的关联目标框52a,52b及样本影像54a,54b在本实例中是以一对一的方式将目标框52a,52b及样本影像54a,54b进行关联，若以前述一对多或多对一方式实施，则可以采用一对多或多对一的方式关联。另外，在关联过程当中，亦可以将相对应的目标框52a,52b及样本影像54a,54b与一目标区55a,55b相关联，此目标区55a,55b即是在样本影像54a,54b中预定布胶的区域，此目标区55a,55b可以是但不限于一个座标点、一个区域或多个区域；在本实施例中，目标区55a,55b系以一个区域为例，而目标区55a,55b可以是相对于目标框52a,52b的相对座标点或相对座标区域，亦可以是相对于目标影像50的相对座标点或相对座标区域，目标区域55a,55b也可以是相对于移动机构22的座标原点的相对座标点或相对座标区域(亦可称绝对座标点/绝对座标区域)。

前述目标区55a,55b系可以采用内订的方式产生，亦可以采用由使用者设定的方式获得，若采用内订的方式产生可以是但不限于该样本影像54a,54b所在区域的区域中心、边界等位置，若采用使用者设定方式，则控制单元30可以在步骤S60接收目标框52a,52b及样本影像54a,54b时接收目标区55a,55b，并在步骤S62时将目标框52a,52b、样本影像54a,54b、与目标区55a,55b进行关联。此外，目标区55a,55b亦可采用特征辨视方式获得，意即由控制单元30在取得样本影像54a,54b后，依据一特征影像查找该样本影像54a,54b中符合该特征影像的位置，以符合该特征影像的位置估为该目标区55a,55b，其中，在本实施例中，该特征影像可以是但不限于呈阶梯状态该贴合部94。

此外，目标区55a,55b除了可以在一开始即进行设定外，亦可以在进行试量产时，先采用内订位置或大致设定的方式进行，在试量过程中，依据布胶并固定玻璃的实际时情，再对目标区55a,55b的位置进行调整即可。

请参考图6，图6为本发明动态路径布胶方法一实施例的流程示意图。动态路径布胶方法系适于对一工作件90进行布胶作业。控制单元30在辨视阶段时，系进行下述步骤：

S70:依据一目标影像、至少一目标框及至少一样本影像，获得至少一布胶区，该至少一样本影像系对应该至少一目标框；

S72:依据该至少一布胶区，获得一布胶路径；以及

S74:依据该布胶路径，布胶。

控制单元30在辨视阶段时，系驱动取像单元10以撷取工件影像50做为目标影像50，接着，依据目标影像50、目标框52a,52b、及样本影像54a,54b，获得至少一布胶区。在此步骤中，控制单元30可能仅依据一个目标影像50、一个目标框52a,52b、及一个样本影像54a,54b，获得一布胶区，亦可能依据一个目标影像50、多个目标框52a,52b、及多个样本影像54a,54b，获得一个或多个布胶区。

关于S70的实施，以下以多个目标框52a,52b及多个样本影像54a,54b为例进行说明，S70的获得布胶区的步骤可以包括：

S702:各别在该些目标框内以影像匹配的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置；以及

S704:依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区。

S702系为控制单元30在目标影像50对应目标框52a,52b内，以影像匹配的方式找出在目标框52a,52b内与样本影像54a,54b匹配的影像，并把该匹配影像与样本影像54a,54b重迭，藉由样本影像54a,54b与目标区55a,55b的相对位置关系，得以找出在匹配影像中对应该目标区55a,55b的座标点或座标区域，做为前述的匹配影像位置。此匹配影像位置可以是座标点、或视窗范围，意即匹配影像位置的属性与前述的目标区相同。

前述匹配影像系可以是但不限于在目标框52a,52b内与样本影像54a,54b最近似的影像，此处的最近似可以是特征值最近似、边缘值最接近、或是两个影像的数位数值的差异等等，而控制单元30在进行影像处理时，系可采用彩色影像来辨视，亦可采用灰阶影像来辨视。在辨视时，控制单元30系可以在目标框52a,52b内，逐一撷取与样本影像54a,54b相同范围的影像与样本影像54a,54b进行上述匹配运算，在把所有目标框52a,52b内的影像都与样本影像54a,54b比对完成后，再依比对值判断最近似的影像做为匹配影像。

S704之依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区系为将所有的目标框52a,52b所对应的前述匹配影像位置集合后，成为该布胶区。若仅有一个目标框52a,52b及一个匹配影像，则控制单元30进行完S704后，该布胶区即为单一一个匹配影像位置(可以是一个点，亦可以是一个区域)。

关于S70的实施，S70的获得布胶区的步骤亦可以包括：

S706:各别在该些目标框内以特征侦测的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置；以及

S708:依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区。

S706所述的特征侦测方式系为在样本影像54a,54b中找出影像特征，此影像特征可以是但不限于边缘影像、特定明暗影像、特定色彩影像，接着，在步骤S706时，则以该影像特征在目标框52a,52b中搜寻与影像特征最接近的影像，进而获得匹配影像及匹配影像位置。

步骤S708与步骤S704相似，故不再赘述。

接着，再步骤S72之依据布胶区，获得布胶路径系为连接相邻的该些布胶区成为该布胶路径，此连接布胶区的方式可以是直接采用直线方式连接，亦可以是采用曲线拟合方式连接，连接后的布胶路径可以是但不限于一个曲线、多个接续的线段或多个不接续的线段，视使用者的设定来决定。

接着，控制单元30系进行S74，依据该布胶路径，对工作件90进行布胶，由于布胶头24a在布胶前可能位于移动机构22的原点，因此，控制单元30将先驱动移动机构22将布胶头24a移至布胶路径后，再驱动布胶主机24b对工作件90对应于布胶路径位置进行粘着剂的涂布。

若前述布胶路径中仅有一个布胶点，则控制单元30在移到该布胶头到该布胶点之前或后，均不会致动布胶主机24b，仅在布胶头24a位于该布胶点(布胶路径)时方才致动布胶主机24b使粘着剂从布胶头24a喷出或流出。

布胶装置为了能够让目标影像50与移动机构22的原点做关联，可以采用在该工作件90上制作基准标记(FiducialMark)，此基准标记可以是圆圈、X标记或是特定明暗的影像，当取像单元10撷取到工件影像50时，即可藉由基准标记的辨视而获得整个工件影像50(目标影像)相对于移动机构22的位置。前述基准标记亦可以是标示在平台42上或是夹具44上。

此外，布胶装置为了能够让目标影像50与移动机构22的原点做关联，亦可以采用事先校正的方式进行，意即，将夹具44相对于移动机构22原点的位置输入至控制单元30，对确定工作件90相对于夹具44的位置，即可得到撷取工作件90的工件影像50时的座标。

请参阅图7，图7为本发明一实施例的目标影像示意图。从上述说明可以知道，当工作件90放置于夹具44上时，工作件90经由夹具44的固定或基准标记的设置，控制单元30能驱动取像单元10对工作件90撷取工件影像50并做为动态路径布胶方法的目标影像50，图7中的目标影像系以取像单元10撷取了整个工作件90的影像，也就是目标影像包括了工作件90所有待布胶位置的影像，该工作件90待布胶位置即为前述二个较长的框边92a,92b及二个较短的框边92c,92d，由于较长的框边92a,92b较为狭窄，因此，在放置于夹具44上后，容易产生弯曲变形。

接着，控制单元30即依据目标影像50、目标框52a,52b及样本影像54a,54b，获得布胶区，并依据布胶区获得布胶路径，控制单元30即驱动布胶组件24沿布胶路径对工作件90进行布胶作业。

在上述的实施例中，由于取像单元10所得到的工件影像仅能做为二维的辨视，因此，布胶头24a在布胶时，其布胶高度(即从高处向下位移的深度)可以采用内订值的方式实施。在此实施例中，移动机构22可以仅包括水平移动轴22x及垂直移动轴22y，而无需具有深度移动轴22z，如此一来，可以节省设备成本。

此外，为了能更精准的进行布胶，取像单元10可以采用具有深度量测元件的取像单元，该深度量测元件可以是但不限于雷射测距元件、红外线测距元件、超音波测距元件等等，当然该深度量测元件亦可以与取像单元10分离，而被配置于取像单元10的旁侧或其他可以测出工作件90是否有向上弯曲的对应位置。

在配置有深度量测元件的实施例中，动能路径布胶方法的布胶区、布胶路径即增加有深度轴(Z轴)的参数，俾利控制单元30能精确地驱动移动机构22的水平移动轴22x、垂直移动轴22y及深度移动轴22z。

虽然本发明以前述之实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技术者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之专利保护范围须视本说明书所附之申请专利范围所界定者为准。

【附图标记说明】

10取像单元

20布胶单元

22移动机构

22x,22y,22z水平、垂直、深度移动轴

24布胶组件

24a布胶头

24b布胶主机

30控制单元

32屏幕

40工作台

42平台

44夹具

50工件影像、目标影像

52a,52b目标框

54a,54b样本影像

55a,55b目标区

90工作件

92a,92b,92c,92d框边

94贴合部

S60接收目标框及样本影像

S62关联目标框及样本影像

S70依据目标影像、目标框及样本影像，获得布胶区

S72依据该布胶区，获得布胶路径

S74依据该布胶路径，布胶

S702各别在该些目标框内以影像匹配的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置

S704依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区

S706各别在该些目标框内以特征侦测的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置

S708依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区

Claims (10)

1.一种动态路径布胶方法，包括：

依据一目标影像、至少一目标框及至少一样本影像，获得至少一布胶区，该至少一样本影像系对应该至少一目标框；

依据该至少一布胶区，获得一布胶路径；以及

依据该布胶路径，布胶。

2.如权利要求1所述的动态路径布胶方法，其中该获得至少一布胶区的步骤是依据该目标影像、多个该目标框及多个该样本影像，而获得多个该布胶区，该些目标框系对应于该些样本影像，该获得该布胶路径的步骤系为连接相邻的该些布胶区成为该布胶路径。

3.如权利要求2所述的动态路径布胶方法，其中获得该些布胶区的步骤包括：

各别在该些目标框内以影像匹配的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置；以及

依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区。

4.如权利要求3所述的动态路径布胶方法，在该获得该些布胶区的步骤前另包括获得该些目标框及该些样本影像。

5.如权利要求4所述的动态路径布胶方法，其中该目标框的一轴向的宽度系为样本影像同一轴向宽度的1倍到1.2倍。

6.如权利要求2所述的动态路径布胶方法，其中获得该些布胶区的步骤包括：

各别在该些目标框内以特征侦测的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置；以及

依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区。

7.一种布胶装置，适于对一工作件涂布粘着剂，该布胶装置包括：

一取像单元，被驱动时用以撷取该工作件的一工件影像；

一布胶单元，被驱动以涂布该粘着剂；以及

一控制单元，执行下述程序：

驱动该取像单元以撷取该工件影像；

依据该工件影像、至少一目标框及至少一样本影像，获得至少一布胶区，该至少一样本影像系对应该至少一目标框；

依据该至少一布胶区，获得一布胶路径；以及

依据该布胶路径，驱动该布胶单元对该工作件布胶。

8.如权利要求7所述的布胶装置，其中该控制单元所执行的获得该至少一布胶区是依据该目标影像、多个该目标框及多个该样本影像，而获得多个该布胶区，该些目标框对应于该些样本影像，该获得该布胶路径的步骤系为连接相邻的该些布胶区成为该布胶路径。

9.如权利要求8所述的布胶装置，其中获得该些布胶区的步骤包括：

各别在该些目标框内以影像匹配的方式获得该些目标框所个别对应的该些样本影像的匹配影像位置；以及

依据该些匹配影像位置，获得该些布胶区。

10.如权利要求9所述的布胶装置，其中该布胶单元包括：

一布胶组件，被驱动时输出该粘着剂；以及

一移动机构，被驱动以移动该布胶组件，该控制单元系驱动该移动机构以依据该布胶路径移动该布胶组件并在该布胶路径对该工作件布胶。