CN106645170B - 一种台阶电极自动检查机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种台阶电极自动检查机，包括机架，机架上设有：检测平台，其包括载台及伺服系统；图像采集装置，其位于载台的上方，包括基架及设于其上的Z轴调整机构、拍摄机构、读码机构，Z轴调整机构包括PLC控制器及Z轴驱动组件，Z轴驱动组件受PLC控制器控制，并驱动拍摄机构运动，拍摄机构包括相机、点光源及激光测距仪，激光测距仪用于测量其与液晶屏表面的距离，读码机构用于读取液晶屏上携带的条码信息；横向驱动装置，其用于确定图像采集装置相对于检测平台横向移动；工控机，其分别连接伺服系统、PLC控制器、相机、点光源及激光测距仪，工控机上安装有图像采集管理系统和缺陷识别系统；显示屏，其用于显示操作界面和缺陷检测结果。

Description

一种台阶电极自动检查机
技术领域
本发明涉及光学检查技术领域，特别涉及一种台阶电极自动检查机。
背景技术
液晶显示屏具有体积小、功耗低、辐射低等优点，已广泛应用于台式电脑、笔记本电脑、手机、液晶电视、车载电脑等电子设备。液晶显示屏是经过复杂的生产工序制造出来的，其上的信号线路容易形成各类不良，因此需要对液晶显示屏上的线路不良进行检测，以防止不良品流出。
目前，液晶显示屏的线路检测采用人工目视检查方式，检查人员长时间工作眼睛容易疲劳，导致效率下降，容易出现误判或漏判。
发明内容
本发明的目的在于提供一种台阶电极自动检查机，其采用自动光学检测代替人工目视检测，能够提升液晶显示屏的线路检测的效率，确保检查的准确度，同时也降低了人力成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种台阶电极自动检查机，包括机架，所述机架上设有：
检测平台，所述检测平台包括载台及伺服系统，所述载台用于承载待检测液晶屏，其上设有真空吸附孔和气动定位夹，所述伺服系统驱动载台运动；
图像采集装置，所述图像采集装置位于所述载台的上方，其包括基架及设于其上的Z轴调整机构、拍摄机构、读码机构，所述Z轴调整机构包括PLC控制器及Z轴驱动组件，所述Z轴驱动组件受所述PLC控制器控制，并驱动所述拍摄机构运动，所述拍摄机构包括相机、点光源及激光测距仪，所述相机用于拍摄液晶屏边沿线路图像，所述点光源用于照射液晶屏边沿线路且与所述相机相配合，所述激光测距仪用于测量其与液晶屏表面的距离，所述读码机构用于读取液晶屏上携带的条码信息；
横向驱动装置，所述横向驱动装置用于确定图像采集装置相对于检测平台横向移动；
工控机，所述工控机分别连接所述伺服系统、PLC控制器、相机、点光源及激光测距仪，所述工控机上安装有图像采集管理系统和缺陷识别系统，所述图像采集管理系统用于设定拍摄参数、存储图像数据，所述缺陷识别系统用于针对图像数据进行分析识别、获得液晶屏边沿线路缺陷信息；
显示器，所述显示器用于显示操作界面和缺陷检测结果。
优选地，所述图像采集管理系统包括相机设置模块、对焦设置模块、光源设置模块、载台设置模块及图像存储模块，所述相机设置模块用于设定相机的曝光时间、增益、亮度及白平衡参数，所述对焦设置模块用于设定自动对焦初始对焦高度以及执行手动或自动对焦操作，所述光源设置模块用于调整点光源的亮度，所述载台设置模块用于调整载台位置以及设置载台移动速度，所述图像存储模块用于存储相机拍摄的图像。
优选地，所述缺陷识别系统包括图像输入模块、灰度值拉伸模块、图像补齐模块、比对模块及缺陷筛选模块，所述图像输入模块用于获取原始图像，所述原始图像为存储在工控机上的相机拍摄的图像，所述灰度值拉伸模块用于对原始图像进行提供对比度处理，从而实现灰度值拉伸，所述图像补齐模块用于对灰度值拉伸后的图像进行补齐，基于灰阶分布、梯度方向、光流走向自动修正缺陷处的图像，所述比对模块用于将灰度值拉伸后的图像与补齐后的图像逐个点进行灰度值分析比较，获得各个疑似缺陷区域，所述缺陷筛选模块用于计算各个疑似缺陷区域的面积，并排除面积小于预设阈值的疑似缺陷区域，获得最终的缺陷区域。
优选地，所述基架具有一安装板，所述安装板的中部设有一U形固定框，其下部设有固定块，所述固定块上开设有固定孔和通槽，所述通槽与所述固定孔连通，并将固定块分割形成两个夹持部，所述夹持部上开设有供螺栓穿设的紧固孔；
所述拍摄机构还包括竖向设置的移动板、支撑框及L形连接杆，所述移动板连接所述Z轴驱动组件并由其驱动，其上安装有所述相机，所述支撑框内安装有所述激光测距仪，并具有一可供所述相机的镜头部分穿过的预留空间，所述L形连接杆的一端与所述支撑框固连，另一端固定在所述固定孔内。
优选地，所述支撑框包括前板、后板及两个侧板，所述前板的两侧分别具有第一凸部，所述后板的两侧分别具有第一凹槽，所述侧板的一侧形成有与所述前板的第一凸部相配合的第二凹槽，另一侧形成有与所述后板的第一凹槽相配合的第二凸部，所述第一凸部上设有螺栓调节孔，所述第二凸部上设有螺栓安装孔，所述第一凹槽和第二凹槽的底部均设有螺孔，所述激光测距仪固定在所述前板上，并被夹紧在前板和后板之间。
优选地，所述读码机构包括读码器和连接座，所述读码器通过所述连接座固定在U形固定框上，所述读码器与所述工控机相连。
优选地，所述机架上还设有等离子风扇，所述等离子风扇位于所述载台的上方。
优选地，所述载台上设有铁氟龙镀层。
优选地，所述机架上的前侧位置设有安全光栅和操作面板。
优选地，所述伺服系统包括X轴伺服子系统、Y轴伺服子系统及旋转伺服子系统。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
1、本发明采用自动光学检测代替人工目视检测，能够提升液晶显示屏的线路检测的效率，确保检查的准确度，同时也降低了人力成本。
2、本发明通过设置激光测距仪，能够自动获得液晶屏的翘曲状况，并调整相机镜头高度以实现自动对焦，确保了所拍摄图像的清晰度，进而确保了检测结果的准确性。
3、本发明通过在载台上增设铁氟龙镀层，并增加等离子风扇，能够提高有效的静电防护，一方面可以防止检查过程中静电对液晶屏线路的破坏，另一方面可以避免液晶屏携带静电引起的缺陷误判(液晶屏上带静电的部分会比其他部分显得更亮，无法明确找出缺陷)。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明图像采集装置的结构示意图；
图3为本发明的原理框图。
具体实施方式
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。
实施例
配合图1、图2及图3所示，本发明公开了一种台阶电极自动检查机，包括机架1，机架1上设有检测平台2、图像采集装置3、横向驱动装置4、工控机5及显示器6，其中：
检测平台2包括载台21及伺服系统22，载台21用于承载待检测液晶屏，其上设有真空吸附孔和气动定位夹，伺服系统22驱动载台21运动。在本实施例中，载台21上设有铁氟龙镀层；伺服系统22包括X轴伺服子系统、Y轴伺服子系统及旋转伺服子系统。
图像采集装置3位于载台21的上方，其包括基架31及设于其上的Z轴调整机构32、拍摄机构33、读码机构34，其中：
基架31具有一安装板311，安装板311的中部设有一U形固定框312，其下部设有固定块313，固定块313上开设有固定孔3131和通槽3132，通槽3132与固定孔3131连通，并将固定块313分割形成两个夹持部，夹持部上开设有供螺栓穿设的紧固孔3133。
Z轴调整机构32包括PLC控制器321及Z轴驱动组件322，Z轴驱动组件322受PLC控制器321控制，并驱动拍摄机构33运动。
拍摄机构33包括相机331、点光源332、激光测距仪333、竖向设置的移动板334、支撑框335及L形连接杆336，其中：
相机331用于拍摄液晶屏边沿线路图像，点光源332用于照射液晶屏边沿线路且与相机331相配合，激光测距仪333用于测量其与液晶屏表面的距离。
移动板334连接Z轴驱动组件322并由其驱动，其上安装有相机331。支撑框335内安装有激光测距仪333，并具有一可供相机331的镜头部分穿过的预留空间。支撑框335包括前板、后板及两个侧板，前板的两侧分别具有第一凸部，后板的两侧分别具有第一凹槽，侧板的一侧形成有与前板的第一凸部相配合的第二凹槽，另一侧形成有与后板的第一凹槽相配合的第二凸部，第一凸部上设有螺栓调节孔，第二凸部上设有螺栓安装孔，第一凹槽和第二凹槽的底部均设有螺孔，激光测距仪333固定在前板上，并被夹紧在前板和后板之间。L形连接杆336的一端与支撑框335固连，另一端固定在固定孔3131内。
读码机构34用于读取液晶屏上携带的条码信息，其包括包括读码器341和连接座342，读码器341通过连接座342固定在U形固定框312上，读码器341与工控机5相连。
横向驱动装置4用于确定图像采集装置3相对于检测平台2横向移动。
工控机5分别连接伺服系统22、PLC控制器321、相机331、点光源332及激光测距仪333。工控机5上安装有图像采集管理系统和缺陷识别系统，图像采集管理系统用于设定拍摄参数、存储图像数据，缺陷识别系统用于针对图像数据进行分析识别、获得液晶屏边沿线路缺陷信息。
图像采集管理系统包括相机设置模块、对焦设置模块、光源设置模块、载台设置模块及图像存储模块，相机设置模块用于设定相机331的曝光时间、增益、亮度及白平衡参数，对焦设置模块用于设定自动对焦初始对焦高度以及执行手动或自动对焦操作，光源设置模块用于调整点光源332的亮度，载台设置模块用于调整载台21位置以及设置载台21移动速度，图像存储模块用于存储相机331拍摄的图像。
缺陷识别系统包括图像输入模块、灰度值拉伸模块、图像补齐模块、比对模块及缺陷筛选模块，图像输入模块用于获取原始图像，原始图像为存储在工控机5上的相机331拍摄的图像，灰度值拉伸模块用于对原始图像进行提供对比度处理，从而实现灰度值拉伸，图像补齐模块用于对灰度值拉伸后的图像进行补齐，基于灰阶分布、梯度方向、光流走向自动修正缺陷处的图像，比对模块用于将灰度值拉伸后的图像与补齐后的图像逐个点进行灰度值分析比较，获得各个疑似缺陷区域，缺陷筛选模块用于计算各个疑似缺陷区域的面积，并排除面积小于预设阈值的疑似缺陷区域，获得最终的缺陷区域。
显示器6用于显示操作界面和缺陷检测结果。
机架1上还设有等离子风扇7，等离子风扇7位于载台21的上方；机架1上的前侧位置设有安全光栅8和操作面板9。
在本实施例中，Z轴驱动组件322和横向驱动装置4均采用丝杆传动。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种台阶电极自动检查机，其特征在于，包括机架，所述机架上设有：
检测平台，所述检测平台包括载台及伺服系统，所述载台用于承载待检测液晶屏，其上设有真空吸附孔和气动定位夹，所述伺服系统驱动载台运动；
图像采集装置，所述图像采集装置位于所述载台的上方，其包括基架及设于其上的Z轴调整机构、拍摄机构、读码机构，所述Z轴调整机构包括PLC控制器及Z轴驱动组件，所述Z轴驱动组件受所述PLC控制器控制，并驱动所述拍摄机构运动，所述拍摄机构包括相机、点光源及激光测距仪，所述相机用于拍摄液晶屏边沿线路图像，所述点光源用于照射液晶屏边沿线路且与所述相机相配合，所述激光测距仪用于测量其与液晶屏表面的距离，所述读码机构用于读取液晶屏上携带的条码信息；
横向驱动装置，所述横向驱动装置用于确定图像采集装置相对于检测平台横向移动；
工控机，所述工控机分别连接所述伺服系统、PLC控制器、相机、点光源及激光测距仪，所述工控机上安装有图像采集管理系统和缺陷识别系统，所述图像采集管理系统用于设定拍摄参数、存储图像数据，所述缺陷识别系统用于针对图像数据进行分析识别、获得液晶屏边沿线路缺陷信息；
显示器，所述显示器用于显示操作界面和缺陷检测结果；
所述缺陷识别系统包括图像输入模块、灰度值拉伸模块、图像补齐模块、比对模块及缺陷筛选模块，所述图像输入模块用于获取原始图像，所述原始图像为存储在工控机上的相机拍摄的图像，所述灰度值拉伸模块用于对原始图像进行提供对比度处理，从而实现灰度值拉伸，所述图像补齐模块用于对灰度值拉伸后的图像进行补齐，基于灰阶分布、梯度方向、光流走向自动修正缺陷处的图像，所述比对模块用于将灰度值拉伸后的图像与补齐后的图像逐个点进行灰度值分析比较，获得各个疑似缺陷区域，所述缺陷筛选模块用于计算各个疑似缺陷区域的面积，并排除面积小于预设阈值的疑似缺陷区域，获得最终的缺陷区域；
所述基架具有一安装板，所述安装板的中部设有一U形固定框，其下部设有固定块，所述固定块上开设有固定孔和通槽，所述通槽与所述固定孔连通，并将固定块分割形成两个夹持部，所述夹持部上开设有供螺栓穿设的紧固孔；
所述拍摄机构还包括竖向设置的移动板、支撑框及L形连接杆，所述移动板连接所述Z轴驱动组件并由其驱动，其上安装有所述相机，所述支撑框内安装有所述激光测距仪，并具有一可供所述相机的镜头部分穿过的预留空间，所述L形连接杆的一端与所述支撑框固连，另一端固定在所述固定孔内，所述支撑框包括前板、后板及两个侧板，所述前板的两侧分别具有第一凸部，所述后板的两侧分别具有第一凹槽，所述侧板的一侧形成有与所述前板的第一凸部相配合的第二凹槽，另一侧形成有与所述后板的第一凹槽相配合的第二凸部，所述第一凸部上设有螺栓调节孔，所述第二凸部上设有螺栓安装孔，所述第一凹槽和第二凹槽的底部均设有螺孔，所述激光测距仪固定在所述前板上，并被夹紧在前板和后板之间。
2.如权利要求1所述的一种台阶电极自动检查机，其特征在于：所述图像采集管理系统包括相机设置模块、对焦设置模块、光源设置模块、载台设置模块及图像存储模块，所述相机设置模块用于设定相机的曝光时间、增益、亮度及白平衡参数，所述对焦设置模块用于设定自动对焦初始对焦高度以及执行手动或自动对焦操作，所述光源设置模块用于调整点光源的亮度，所述载台设置模块用于调整载台位置以及设置载台移动速度，所述图像存储模块用于存储相机拍摄的图像。
3.如权利要求1所述的一种台阶电极自动检查机，其特征在于：所述读码机构包括读码器和连接座，所述读码器通过所述连接座固定在U形固定框上，所述读码器与所述工控机相连。
4.如权利要求1所述的一种台阶电极自动检查机，其特征在于：所述机架上还设有等离子风扇，所述等离子风扇位于所述载台的上方。
5.如权利要求1所述的一种台阶电极自动检查机，其特征在于：所述载台上设有铁氟龙镀层。
6.如权利要求1所述的一种台阶电极自动检查机，其特征在于：所述机架上的前侧位置设有安全光栅和操作面板。
7.如权利要求1所述的一种台阶电极自动检查机，其特征在于：所述伺服系统包括X轴伺服子系统、Y轴伺服子系统及旋转伺服子系统。
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