CN107024475A - 基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备，包括中部设有第一开口的设备外壳、设于设备外壳内部的箱体、固设在设备外壳外表面上的显示器、以及控制处理机构；其中，设备外壳的第一开口内部设有测试平台，用于放置待测产品，箱体由顶壁、若干侧壁和测试平台围合形成，箱体顶壁固设有相机，箱体侧壁设有光源，控制处理机构分别与显示器、相机电性连接。利用本发明的自动检测设备，可以代替人工对触摸面板外观进行检测，效率高、可靠性高、精度高、稳定性好。

Description

基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备

技术领域

本发明涉及触摸屏产品的检测技术领域，具体是一种基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等智能终端产品的快速发展，用于智能手机、平板电脑产品上的触摸屏生产量及生产种类也随相应需求而大幅增加，这就要求触摸屏在出厂前的质量检测应高效、快速、准确。对于触摸屏的质量检测主要包括两个方面，一方面是检测触摸屏表面是否有划痕、灰尘、内面印刷是否良好等指标，另一方面是在批量生产过程中检测触摸屏是否出现混料(即在一种触摸屏产品中混入其他型号触摸屏产品)、功能键图形或预留孔(例如home键、返回键、摄像头预留孔等等)位置印刷偏移等现象。

目前，在检测触摸屏外观时，一般是通过检测人员的视觉进行对比，即人工依靠视觉和脑内印象来比较标准产品和待测产品，以判断外观问题。这种方法存在几个问题：第一、人工检测的效率低下，出错率高、漏检误检率较高。第二、检测结果稳定性差，人工检测受到检测人员的主观影响较大，检查人员的经验、健康状况等都会影响检测结果。第三、检测精度差，人工依靠视觉判断触摸屏上图形的位置是否合格非常困难。因为距离的远近、角度的偏移都会造成视觉效果的改变，影响人工通过目测来准确判断功能键图形的尺寸和距离。

因此，对于触摸屏制造企业而言，实有必要开发一种能够代替人工检测触摸屏外观的机器设备以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够代替人工检测触摸屏外观的触摸面板自动检测设备，能够准确、高效地检测触摸屏产品外观是否合格、是否有出现混料等问题，从而提高触摸屏检测的效率和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备，包括中部设有第一开口的设备外壳、设于所述设备外壳内部的箱体、固设在所述设备外壳外表面上的显示器、以及控制处理机构；其中，所述设备外壳的第一开口内部设有测试平台，用于放置待测产品，所述箱体由顶壁、若干侧壁和所述测试平台围合形成，所述箱体顶壁固设有相机，所述箱体侧壁设有光源，所述控制处理机构分别与所述显示器、所述相机电性连接。

进一步地，所述箱体是由前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁、所述顶壁和所述测试平台共同围合而成的矩形箱体，且所述前侧壁的下边缘与所述测试平台之间间隔有距离，使所述前侧壁与所述测试平台之间形成第二开口，所述第二开口设于所述第一开口内侧，与所述第一开口共同用于容置待测产品。

进一步地，在所述箱体中，所述光源为四条，分别设置在所述前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁上。

进一步地，在所述箱体中，所述光源的功率为15-30W，该功率的数值范围包括了其中的任一具体点值，例如所述光源的功率为15W、20W、25W或30W。

进一步地，在所述箱体中，所述光源为条形光源，沿其长度方向平行于所述测试平台，且所述光源发出光线的中心线也平行于所述测试平台。

进一步地，在所述箱体中，所述光源发出的光为白光。

进一步地，在所述箱体中，所述前侧壁和所述后侧壁上的所述光源对称设置，为第一组光源，所述左侧壁和所述右侧壁上的所述光源对称设置，为第二组光源，所述第一组光源距离所述测试平台的高度大于所述第二组光源距离所述测试平台的高度。

优选地，所述箱体的高度为H，所述第一组光源距离所述测试平台的高度为0.5H，所述第二组光源距离所述测试平台的高度为0.25H。

进一步地，所述箱体顶壁、所述箱体侧壁的内表面贴有漫反射材料。

优选地，所述漫反射材料为海绵胶。

进一步地，所述后侧壁为对开门结构，包括与所述左侧壁连接的第一后侧壁、与所述右侧壁连接的第二后侧壁。

进一步地，所述控制处理机构中设有自动光学检测程序，所述自动光学检测程序用于分析处理所述相机拍摄的待测产品图像结果，并将图像结果反馈至所述显示器。

其中，自动光学检测(Automatic Optic Inspection，AOI)是指通过光学成像的方法获得被测对象的图像，经过特定处理算法处理及分析，与标准模板图像进行比较，获得被测对象缺陷的一种检测方法。

进一步地，测试平台为吸塑定位治具，用于固定放置所述待测产品。

进一步地，所述前侧板的下部设有第三开口，在所述第三开口中设有脚踏板，所述脚踏板与所述控制处理机构电性连接，用于控制所述自动检测设备的开启检测工作或者停止检测工作。

进一步地，在所述设备外壳上设有工作指示灯，用于指示所述自动检验设备的工作状态。

进一步地，所述设备外壳是由前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、顶板和底板共同围合而成的矩形外壳，所述第一开口开设在所述前侧板的中部，所述显示器设置在所述前侧板的外表面上。

进一步地，所述设备外壳的底板下方设有支撑部和/或滑动部。

与现有技术相比，有益效果如下：

首先，本发明的触摸面板自动检测设备可以代替人工对触摸面板的外观进行检测，由于整个检测过程由设备硬件与软件结合完成，因此检验的效率高、可靠性高、精度高、稳定性好。其次，在本发明中，由于是利用自动光学检测程序对待测产品的图像进行分析，因此图像的成像质量非常关键，直接影响到自动光学检测程序能否对其进行准确的分析。为此，本发明对箱体内的光源数量、位置、功率、颜色等一系列参数均进行了大量试验，同时探究适用于箱体内部贴附的材料，最终成功在箱体内形成了漫反射的光源环境，使得相机拍摄出的待测产品的图像成像质量较高，图像上并未出现产品以外的阴影图案，从而保证了待测产品图像能够适用于自动光学检测程序。

附图说明

图1是实施例二基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备的结构示意图。

图2是实施例二基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备的结构示意图(图中省略了箱体)。

图3是实施例二基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备的箱体的结构示意图。

图4是图3中箱体省略了前侧壁、右侧壁及相应光源的结构示意图。

图5是图1的局部剖面示意图。

具体实施方式

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的部件或组成部分，并非用于表明或暗示所指示部件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

本实施例提供一种基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备，包括中部设有第一开口的设备外壳、设于所述设备外壳内部的箱体、固设在所述设备外壳外表面上的显示器、以及控制处理机构；其中，所述设备外壳的第一开口内部设有测试平台，用于放置待测产品，所述箱体由顶壁、若干侧壁和所述测试平台围合形成，所述箱体顶壁固设有相机，所述箱体侧壁设有光源，所述控制处理机构分别与所述显示器、所述相机电性连接。

实施例二

本实施例提供一种基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备，结合图1、图3所示，该触摸面板自动检测设备包括设备外壳1、箱体2、用于显示检测结果的显示器3、用于显示自动检测设备工作状态的工作指示灯4、用于控制自动检测设备工作状态的脚踏板5、控制处理机构(图未示)。

如图1、图2所示，设备外壳1是由前侧板11、后侧板12、左侧板13、右侧板14、顶板15和底板16围合而成的矩形外壳。在前侧板11的中部开设有第一开口17，用于容纳待测产品，在第一开口17的下边缘171处朝设备外壳内部延伸形成有与顶板15平行的测试平台6，该测试平台6为吸塑定位治具，用于对待测产品定位固定。本实施例中，为了方便地支撑或移动自动检测设备，在底板16外表面的四个角上还分别设有四个支撑部18和四个滑动部19。

显示器3设置在设备外壳前侧板11的外表面上，且显示器3的下边缘与第一开口17的上边缘172大致处于同一高度。工作指示灯4也设置在设备外壳前侧板11的外表面上，且位于显示器3的左侧。此外，在前侧板11的下部设有第三开口51，脚踏板5设置在第三开口51内部的空间中。检测人员踩下脚踏板时，自动检测设备开启检测工作；检测人员松开脚踏板时，自动检测设备停止检测工作。

结合图1、图3所示，箱体2是由前侧壁21、后侧壁22、左侧壁23、右侧壁24、顶壁25和测试平台6共同围合形成的矩形箱体。其中，前侧壁21的下边缘与测试平台5之间间隔有一定距离，使前侧壁21与测试平台5之间形成第二开口26，该第二开口26位于第一开口17内侧，且与第一开口大小、形状均相同，可与第一开口17共同配合用于容置待测产品。

在本实施例中，为了更清楚地显示箱体内部的结构，在图4中略去了箱体前侧壁、右侧壁上的结构，包括前侧壁、右侧壁以及分别设置在前侧壁、右侧壁上的光源。如图4所示，后侧壁22为对开门结构，且开门方向朝向箱体外部，该后侧壁22包括与左侧壁23铰接的第一后侧壁221、与右侧壁24铰接的第二后侧壁222，第一后侧壁221与第二后侧壁222可分别绕各自的铰接处朝向箱体外部转动，从而使后侧壁打开，方便检测人员更换箱体内部的部件。

另外，为了更清楚地显示箱体内部光源的设置，在图5中示出了箱体的部分剖面示意图，图5中略去了箱体的前侧壁和右侧壁。结合图3、图5所示，在箱体顶壁25的中心位置处设有相机7，该相机的镜头朝向测试平台6设置，用于对放置在测试平台上的待测产品进行拍照。另外，在本实施例中共设置有四条功率为20W的白光光源8，其长度方向与测试平台5相互平行，且光源发出光线的中心线也平行于测试平台5。四条光源8分别固定于前侧壁21、后侧壁22、左侧壁23、右侧壁24上，且两两对称设置，设于前侧壁21和后侧壁22上的光源为第一组光源81，设于左侧壁23和右侧壁24上的光源为第二组光源82。本实施例中，箱体的高度为H，第一组光源距离测试平台的高度为0.5H，第二组光源距离测试平台的高度为0.25H。此外，在前侧壁21、后侧壁22、左侧壁23、右侧壁24和顶壁25的内表面均贴有海绵胶。通过上述光源参数的设置以及箱体内表面海绵胶的贴附，使箱体内形成光线的漫反射环境，为相机拍摄待测产品的图像质量提供了合格的拍摄环境，使拍摄出来的图像仅为待测产品，不会因镜面反射等原因产生其他图像的阴影，最终影响控制处理机构对图像分析的准确度。

另外，在本实施例中，控制处理机构与上述光源、相机、显示器、工作指示灯、脚踏板分别电性连接，以控制上述部件的工作。在控制处理机构中还嵌入有自动光学检测程序，用于分析处理相机拍摄的待测产品图像结果，并将图像结果反馈至显示器。可以理解的是，在本发明中，控制处理机构用于控制光源、相机、显示器、工作指示灯、脚踏板的工作，利用自动光学检测程序判断待测产品的外观是否合格、是否属于同类产品，从而实现检测目的。该控制处理机构可以设置在设备外壳的内部，以节省空间、紧凑设备整体结构，例如设置在图1中第三开口51内部的左侧，也可以设置在设备外壳的外部，只要其能够实现与其它部件的电性连接即可。值得注意的是，在本发明中，利用自动光学检测程序对待测产品图像进行分析、处理时，对图像质量要求较高，如果图像中出现待测产品之外的影像，会影像自动光学检测程序分析结果的准确性。因此，发明人对于箱体内光源的设置参数以及箱体内表面所贴附的材料进行了大量研究和对比实验。

对比例一

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，箱体内部设置六条光源，其中两条光源分别固定于前侧壁、后侧壁，另外四条光源中有两条固定于左侧壁上，另外两条固定于右侧壁上。

对比例二

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，箱体内部设置两条光源，这两条光源分别固定于左侧壁、右侧壁上。

对比例三

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，箱体内部的光源功率为10W。

对比例四

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，箱体内部的光源功率为50W。

对比例五

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，四条光源固定于箱体顶壁，且光源发出光源的中心线垂直于测试平台设置。

对比例六

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，四条光源中有两条固定于前侧壁上，另外两条固定于后侧壁上，在左侧壁和右侧壁上并未设置光源。

对比例七

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，光源朝向测试平台方向倾斜设置，光源发出光线的中心线与测试平台之间的夹角为45°。

对比例八

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，光源朝向箱体顶壁方向倾斜设置，光源发出光线的中心线与测试平台之间的夹角为135°。

对比例九

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，光源为黄光。

对比例十

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，第一组光源距离测试平台的高度为0.75H，第二组光源距离测试平台的高度为0.5H。

对比例十一

本对比例与实施例二的不同之处仅在于，在本对比例中，在箱体的前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁、顶壁的内表面均贴有聚氯乙烯薄膜。

效果测试实验

分别利用实施例二、对比例一至十一的自动检测设备对待测产品进行拍照，并分析拍摄后的待测产品图像效果，结果如下表1所示：

表1

通过上述对比实验可知，在本发明中，光源的设置数量、功率、发光颜色、光源与测试平台之间的位置关系、光源距离测试平台的高度等条件均是通过大量实验测试得到的，只有采用本发明中光源的设置方式，同时结合箱体内表面上贴附的漫反射材料，最终才能形成理想的漫反射环境，从而使相机拍摄的图像中不会产生除待测产品之外的阴影，可以采用自动光学检测程序准确对待测样品图像进行处理，得到正确的分析结果。

采用本发明的触摸面板自动检测设备检测触摸面板产品的外观时，检测人员首先将待测产品(即待测的触摸面板产品)放入测试平台中，然后用脚踩下脚踏板，箱体内的相机即对待测产品进行拍照，经过控制处理机构对拍摄的待测产品图像进行分析处理后，将待测产品图像的分析结果显示在显示器上，实现对待测产品的外观检测。

Claims (10)

1.一种基于自动光学检测程序的触摸面板自动检测设备，其特征在于：包括中部设有第一开口的设备外壳、设于所述设备外壳内部的箱体、固设在所述设备外壳外表面上的显示器、以及控制处理机构；其中，所述设备外壳的第一开口内部设有测试平台，用于放置待测产品，所述箱体由顶壁、若干侧壁和所述测试平台围合形成，所述箱体顶壁固设有相机，所述箱体侧壁设有光源，所述控制处理机构分别与所述显示器、所述相机电性连接。

2.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：所述箱体是由前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁、所述顶壁和所述测试平台共同围合而成的矩形箱体，且所述前侧壁的下边缘与所述测试平台之间间隔有距离，使所述前侧壁与所述测试平台之间形成第二开口，所述第二开口设于所述第一开口内侧，与所述第一开口共同用于容置待测产品。

3.根据权利要求2所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：所述箱体顶壁、所述箱体侧壁的内表面贴有漫反射材料。

4.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：在所述箱体中，所述光源为四条，分别设置在所述前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁上。

5.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：在所述箱体中，所述光源为条形光源，沿其长度方向平行于所述测试平台，且所述光源发出光线的中心线也平行于所述测试平台。

6.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：在所述箱体中，所述光源发出的光为白光。

7.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：在所述箱体中，所述前侧壁和所述后侧壁上的所述光源对称设置，为第一组光源，所述左侧壁和所述右侧壁上的所述光源对称设置，为第二组光源，所述第一组光源距离所述测试平台的高度大于所述第二组光源距离所述测试平台的高度。

8.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：所述后侧壁为对开门结构，包括与所述左侧壁连接的第一后侧壁、与所述右侧壁连接的第二后侧壁。

9.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：所述控制处理机构中设有自动光学检测程序，所述自动光学检测程序用于分析处理所述相机拍摄的待测产品图像结果，并将图像结果反馈至所述显示器。

10.根据权利要求1所述的触摸面板自动检测设备，其特征在于：所述前侧板的下部设有第三开口，在所述第三开口中设有脚踏板，所述脚踏板与所述控制处理机构电性连接，用于控制所述触摸面板自动检测设备的开启检测工作或者停止检测工作。