CN107362980A - 光学膜视觉智能检测及不良品剔除设备 - Google Patents

光学膜视觉智能检测及不良品剔除设备 Download PDF

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Abstract

一种光学膜视觉智能检测设备,包括供料单元、检测单元、不良品剔除单元和收料单元;供料单元包括供料模组和保护膜揭取机构,后者包括胶带供料模组、胶带按压贴敷模组及保护膜揭取模组;检测单元包括照明模组、摄像模组及上位机;不良品剔除单元包括料带定位机构、料带剪切机构、料带拼接机构;收料单元包括保护膜贴敷机构、收料模组,保护膜贴敷机构包括保护膜供料模组和保护膜按压贴敷模组。本发明主要通过视觉智能检测的方式对光学膜产品进行全自动的检测,进而甄别出有缺陷的光学膜产品并予以剔除。具有检测效率高,检测可靠性高的优点,同时结构设计合理,不仅对光学膜产品的缺陷识别率高,同时也不会发生误检,使产品的品控得到保证。

Description

光学膜视觉智能检测及不良品剔除设备
技术领域
本发明涉及一种检测设备,具体涉及一种光学膜的视觉智能检测及不良品剔除设备,所述光学膜包括用于手机或平板电脑中的增亮膜、保护膜等。
背景技术
随着科学技术的不断发展进步,电子产品尤其是移动智能终端产品的市场不断扩大,应运而生的,便是对光学膜的大量需求。
光学膜产品种类繁多,在移动智能终端产品上应用广泛,其中,以增亮膜为典型。增亮膜(BEF,Brightness Enhancement Film)是应用于TFT、LCD背光模块中以改善电子设备整个背光系统发光效率为宗旨的薄膜或薄片,其广泛应用于液晶显示中。在增亮膜产品的生产过程中,检测环节至关重要,该检测环节的目的是检测增亮膜的表面是否有污点、损坏、划痕、折痕等一切有碍增亮膜品控的缺陷。然而,现有的检测方式却存在以下不足:
一、完全人工检测,通过检测人员人眼对增亮膜产品进行观察,寻找有缺陷的增亮膜并剔除;该人工检测的方式导致企业的用人成本居高不下,并且检测效率不佳;实际上,人眼检测还易发生疲劳,产生漏检,因此还存在可靠性低的问题,导致产品质量不稳定;
二、机械检测,意图通过自动化的检测设备来代替人工检测;但纵观业内,尚无设计合理的方案,现有的检测设备或机构过于复杂、存在过多结构冗余,或检测效率欠佳、可靠性低;另外,由于增亮膜产品于检测时通常间隔布置于带状基膜上,并通过一带状保护膜覆盖,因此在进行检测时,设备经常由于所述保护膜的遮盖遗漏增亮膜本身存在的缺陷,有时也会误将保护膜上的缺陷当作增亮膜的缺陷进行识别和剔除,造成误检,带来产品的浪费。
因此,如何解决上述现有技术存在的不足,便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学膜视觉智能检测及不良品剔除设备。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种光学膜视觉智能检测及不良品剔除设备,用于检测光学膜料带中的光学膜产品,所述光学膜料带由保护膜、光学膜产品以及基膜从上到下组合而成;其中,所述检测设备包括一机架,该机架的长度方向为X轴方向,机架的宽度方向为Y轴方向;所述光学膜料带沿X轴方向在机架中从前向后位移,所述机架以所述光学膜料带为基准在Z轴方向分为上部空间和下部空间;
所述检测设备还包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架中的供料单元、检测单元、不良品剔除单元以及收料单元;其中,
所述供料单元包括:
一供料模组,包括一第一供料轴,该第一供料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;第一供料轴上套设定位有光学膜供料卷,该光学膜供料卷用于提供光学膜料带;
一保护膜揭取机构,设于所述机架的上部空间,用于揭取所述保护膜;所述保护膜揭取机构包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架中的胶带供料模组、胶带按压贴敷模组以及保护膜揭取模组;其中,
所述胶带供料模组包括第二供料轴,该第二供料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;第二供料轴上套设定位有胶带料卷,当该胶带料卷转动时,所述胶带料卷中的胶带从所述光学膜料带的上方传送至光学膜料带上,并进入所述胶带按压贴敷模组与所述光学膜料带进行贴敷定位;
所述胶带按压贴敷模组包括一第一按压件以及间隙配合于该第一按压件的一第二按压件,两者均沿Y轴方向水平设置;其中,所述第一按压件与所述第二按压件的间隙小于或等于所述光学膜料带与所述胶带贴敷后的总厚度,构成当所述光学膜料带与所述胶带同时进入胶带按压贴敷模组时,所述胶带和所述光学膜料带通过第一按压件与第二按压件的挤压配合,迫使胶带下方的粘贴面贴敷于所述光学膜料带的保护膜上部,结合之后的组合料带进入所述保护膜揭取模组;
所述保护膜揭取模组包括第一收料轴以及用于驱动该第一收料轴绕Y轴方向旋转的第一驱动机构;所述第一收料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动,第一收料轴上套设定位有一回收料卷;所述胶带从所述光学膜料带中贴敷并揭取所述保护膜,然后收卷定位于所述第一收料轴上形成所述回收料卷;当该回收料卷转动时,所述胶带持续从所述光学膜料带上揭取所述保护膜,被揭取保护膜之后的光学膜料带成为光学膜裸料带,并位移至所述检测单元进行光学检测;
所述检测单元包括:
一照明模组,设于所述机架的上部空间,该照明模组沿Y轴方向水平设置,包括一发光部,该发光部朝向所述光学膜裸料带上光学膜产品的上表面照射,形成一照射区;其中,所述发光部斜向下设置,使所述照射区上的入射光线具有一入射角度,且所述入射光线在该照射区中的所述光学膜产品上反射,形成一反射光线;
一摄像模组,同样设于所述机架的上部空间,沿Y轴方向水平设置并与所述照明模组相对应;该摄像模组包括一摄像头,该摄像头对应所述反射光线的光路设置,且摄像头的轴线与所述反射光线在Y轴方向上重合,构成所述摄像头能够捕捉所述反射光线,进而摄取所述照射区中所述光学膜产品的表面图像;
一上位机,该上位机电连接所述摄像模组,用于接收摄像模组摄取的光学膜产品上表面的图像信息并进行图像识别检测,以甄别出有缺陷的光学膜产品,并将甄别之后的信息上传至所述检测设备的一控制系统中;
所述不良品剔除单元电连接所述控制系统,用于剔除经由检测单元甄别出的有缺陷的光学膜产品,并在剔除后将所述光学膜裸料带进行拼接;不良品剔除单元包括:
一料带定位机构,对应由所述检测单元检测后的所述光学膜裸料带设置,用于对光学膜裸料带进行定位;料带定位机构包括两组第一压紧组件,两所述第一压紧组件沿所述光学膜裸料带的位移方向平行间隔设置,两所述第一压紧组件之间界定为所述光学膜裸料带的剪切及拼接区;各所述第一压紧组件均包括固设于所述机架并悬设于所述光学膜裸料带上方的一第一压板,该第一压板的下方平行且滑动设置有一第二压板,该第二压板的底面为料带压紧面,正对所述光学膜裸料带的上方设置;所述第二压板做向上抬起松开光学膜裸料带或向下压紧固定光学膜裸料带的动作;
一料带剪切机构,包括至少一组剪切组件,该剪切组件设于所述光学膜裸料带的剪切及拼接区内,并对有缺陷的料带两端分别进行剪切;各所述剪切组件包括一上刀结构以及与之配合的一固定座;所述固定座固设于所述机架上,并对应所述光学膜裸料带的下方设置,光学膜裸料带在该固定座上滑动平移;所述上刀结构在上下方向上相对机架滑动设置,并相对所述固定座做直线往复运动,当该上刀结构下降接触所述固定座时,所述上刀结构下方的刀片将对所述固定座上的光学膜裸料带进行裁切;
一料带拼接机构,包括一拼接结构以及与之配合的一支撑座;所述支撑座固设于所述机架上,并对应所述光学膜裸料带的拼接处下方设置;所述拼接结构相对所述机架滑动设置,并相对所述支撑座做贴紧配合,当该拼接结构贴紧配合所述支撑座时,所述拼接结构将通过拼接材料对所述支撑座上的光学膜裸料带的拼接处进行拼接;
所述收料单元包括:
一保护膜贴敷机构,设于所述机架的上部空间,用于将保护膜贴敷于由所述不良品剔除单元中平移来的所述光学膜裸料带上;所述保护膜贴敷机构包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架中的保护膜供料模组和保护膜按压贴敷模组;其中,
所述保护膜供料模组包括第三供料轴,该第三供料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;第三供料轴上套设定位有一保护膜料卷,当该保护膜料卷转动时,所述保护膜料卷中的保护膜料带从所述光学膜裸料带的上方传送至光学膜裸料带上,并进入所述保护膜按压贴敷模组与所述光学膜裸料带进行贴敷定位;
所述保护膜按压贴敷模组包括一第三按压件以及间隙配合于该第三按压件的一第四按压件,两者均沿Y轴方向水平设置;其中,所述第三按压件与所述第四按压件的间隙小于或等于所述光学膜裸料带与所述保护膜料带贴敷后的总厚度,构成当所述光学膜裸料带与所述保护膜料带同时进入保护膜按压贴敷模组时,所述保护膜料带和所述光学膜裸料带通过第三按压件与第四按压件的挤压配合,迫使保护膜料带下方的粘贴面贴敷于所述光学膜裸料带的上部,结合之后成为光学膜料带并朝向机架后侧位移;
所述收料单元还包括:
一收料模组,包括第二收料轴以及用于驱动该第二收料轴绕Y轴方向旋转的第三驱动机构,该第二收料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;所述第二收料轴上套设定位有光学膜收料卷,当第二收料轴转动时,所述光学膜收料卷同步转动,对光学膜料带进行收卷;
其中,所述供料模组还包括用于驱动所述第一供料轴绕Y轴方向转动的第四驱动机构以及用于驱动所述第一供料轴沿Y轴方向平移的第五驱动机构;
所述检测设备还包括一料带位置调节系统,该料带位置调节系统包括料带纠偏机构以及料带张力调节机构;
所述料带纠偏机构包括料带位置传感器以及套设于传送辊子上的限位结构;所述传送辊子转动连接于所述机架上,且沿Y轴方向设置,用于支撑料带并辅助料带在机架上平移,各所述传送辊子的平行度一致;所述料带位置传感器设于所述供料单元中,并对应由所述光学膜供料卷中送出的所述光学膜料带设置,用于检测光学膜料带在Y轴方向的水平位置;当所述料带位置传感器检测到所述光学膜料带的位置有偏移时,通过所述控制系统令所述第五驱动机构驱动所述第一供料轴带着光学膜供料卷沿Y轴方向平移,以纠正所述光学膜料带在水平方向的偏移量;所述限位结构成对设置在各所述传送辊子的两端,且同一传送辊子上的两所述限位结构的间距与料带的宽度相对应;
所述料带张力调节机构包括至少一个张力检测机构,该张力检测机构支撑于所述料带的下方,用于实时检测料带的张力;所述张力检测机构包括一张力检测辊子以及一前一后设置于该张力检测辊子两侧的两所述传送辊子;两传送辊子的轴心连线低于所述张力检测辊子的轴心,构成三者的轴心连线为三角形,且该三角形为钝角三角形,两所述传送辊子的轴心连线为该钝角三角形的长边。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1.上述方案中,所述第一供料轴、所述第二供料轴、所述第一收料轴、所述第三供料轴、所述第二收料轴均为气胀轴,且各气胀轴通过气胀定位的方式定位各自对应的料卷。具体的,第一供料轴为第一气胀轴,第二供料轴为第二气胀轴,所述第一收料轴为第三气胀轴,所述第三供料轴为第四气胀轴,所述第二收料轴为第五气胀轴。
2.上述方案中,所述第一供料轴为从动轴,第一供料轴上的光学膜供料卷由所述第二收料轴牵引转动;所述第二供料轴为从动轴,第二供料轴上的胶带料卷由所述第一收料轴牵引转动;所述第一收料轴为主动轴,通过一第一驱动机构驱动旋转;所述第三供料轴为从动轴,第三供料轴上的保护膜料卷由所述第二收料轴牵引转动;所述第二收料轴为主动轴,通过一第三驱动机构驱动旋转。
3.上述方案中,所述第一按压件为第一压紧辊子,所述第二按压件为第二压紧辊子,各压紧辊子的表面均设有弹性压紧层;借此设计,可以更好的压紧定位所述胶带及所述光学膜料带,并可降低对料带中光学膜产品的伤害。所述第三按压件为第三压紧辊子,所述第四按压件为第四压紧辊子,且各压紧辊子的表面均设有弹性压紧层;借此设计,可以更好的压紧定位所述保护膜料带及所述光学膜裸料带,并可降低对料带中光学膜产品的伤害。
4.上述方案中,所述第一驱动机构可以是电机,也可为其他同类作用的驱动器件;所述第三驱动机构可以是电机,也可为其他同类作用的驱动器件,该电机通过正转驱动光学膜料带在机架上从前向后位移,构成该第二收料轴在机架中为主动轴。
5.上述方案中,所述摄像模组对光学膜产品进行扫描式拍摄,并将逐帧摄取的图像信息连续地上传至所述上位机;所述上位机通过内置的光学检测软件对所述图像信息进行实时的多级处理,同时与上位机内预设的正常光学膜产品的图像数据进行比对,以甄别出有缺陷的光学膜产品;该上位机用到的光学检测方法可以是业内现有的光学检测方法,为本领域技术人员所能够掌握。
6.上述方案中,当所述不良品剔除单元工作时,检测设备的其他机构均停止动作,构成光学膜裸料带相对所述机架静止。
7.上述方案中,当剪切组件为一组时,该剪切组件在X轴方向滑动设于所述光学膜裸料带的剪切及拼接区内,并对载有缺陷光学膜产品的料带两端分别进行剪切,以从光学膜裸料带中去除不良品;
当剪切组件为两组时,两剪切组件均设于所述光学膜裸料带的剪切及拼接区内,并分别对载有缺陷光学膜产品的料带两端分别进行剪切。
8.上述方案中,所述拼接结构相对所述机架滑动设置,滑动方向或Y轴方向或Z轴方向,取决于拼接结构的具体结构形式,其结构形式由拼接方式决定,拼接方式包括连接带粘贴式、粘合剂下压式等。
所述拼接材料可以是连接带或粘合剂等。
9.上述方案中,当有缺陷的光学膜产品从光学膜裸料带中被剪切剔除之后,位于X轴方向后侧的第一压紧组件继续通过第二压板压紧所述光学膜裸料带,而位于前侧的第一压紧组件则抬起第二压板,通过所述传送机构将光学膜裸料带送至前段的光学膜裸料带处对位,然后通过所述料带拼接机构进行拼接。
10.上述方案中,所述供料单元还包括:
一压紧剪切机构,设于所述机架的前侧,并对应由所述光学膜供料卷中送出的所述光学膜料带设置,用于对光学膜供料卷中出来光学膜料带进行定位,以便对光学膜料带进行剪切和拼接;所述压紧剪切机构包括两组压紧组件,两所述压紧组件沿所述光学膜料带的位移方向平行间隔设置,两所述压紧组件之间界定为所述光学膜料带的剪切及拼接区;各所述压紧组件均包括固设于所述机架并悬设于所述光学膜料带上方的一第三压板,该第三压板的下方平行且滑动设置有一第四压板,该第四压板的底面为料带压紧面,正对所述光学膜料带的上方设置;所述第四压板的顶面与一压紧手柄连设,该压紧手柄驱动所述第四压板做向上抬起松开光学膜料带或向下压紧固定光学膜料带的动作。
11.上述方案中,通过所述压紧剪切机构的设计,当光学膜供料卷中存在某段料带异常时,可先将设备停机,通过该压紧剪切机构将料带进行固定,再通过人工或机械的方式进行料带的剪切和拼接,以保证送入检测单元的料带是没有褶皱或明显缺陷的,用于提高料带的平整度和传送精度。
或者,当一卷光学膜供料卷用完,需要将新的光学膜供料卷中的光学膜料带与前一光学膜供料卷的光学膜料带进行拼接时,也可使用所述压紧剪切机构进行拼接。
12.上述方案中,当两所述压紧组件同时压紧光学膜料带时,所述剪切及拼接区中的光学膜料带将被完全定位,以便进行剪切或拼接的工作。
13.上述方案中,所述第二压板、第四压板的底面设有一弹性压紧层;借此设计,可以更好的压紧定位所述光学膜料带或光学膜裸料带,并可降低对料带中光学膜产品的伤害。
14.上述方案中,所述第四驱动机构可为伺服电机,也可为其他同类作用的驱动器件,当料带张力不足时,第四驱动机构驱动第一供料轴反转,配合所述第二收料轴的正转保持料带的张力;
所述第五驱动机构具体可为电缸,也可为其他同类作用的驱动器件,当料带位置传感器检测到光学膜料带出料后位置有偏移时,第五驱动机构驱动第一供料轴在Y轴方向平移,以纠正光学膜料带的位置,用于保证光学膜料带的传送精度。
15.上述方案中,当所述料带位置传感器检测到所述光学膜料带的位置有偏移时,也可由控制系统发出提示信号,通过人工沿Y轴方向调整所述光学膜供料卷在第一供料轴上的水平位置。
16.上述方案中,所述料带经由张力检测辊子前侧传送辊子的下方绕至张力检测辊子的上方,再向后朝下绕过后侧传送辊子的下方;当料带被牵引发生平移时,通过两所述传送辊子的作用,料带将对所述张力检测辊子产生一向下的压迫力,该压迫力即为所述料带的张力;所述张力检测辊子中设有一压力传感器,该压力传感器实时检测料带的张力,若张力不足时,通过控制系统令所述第四驱动机构驱动所述第一供料轴反转,进而配合所述第二收料轴的牵引力拉紧所述料带,使料带保持足够的张力,进而保证料带在平移时的平整度,料带的平整度将直接影响视觉检测的效果。
17.上述方案中,还包括至少一个传送机构,该传送机构对应料带设置,用于辅助所述第二收料轴对料带进行牵引;所述传送机构包括一对挤压辊子,两挤压辊子一上一下设置,所述料带穿设于两挤压辊子之间,通过两挤压辊子的相对转动牵引平移;其中,两挤压辊子中至少一者通过一第六驱动机构驱动转动;所述第六驱动机构可以是电机,也可为其他同类作用的驱动器件。
其中,第一传送机构设于所述供料单元与所述检测单元之间,用于将所述光学膜裸料带传送至所述检测单元中;第二传送机构设于所述检测单元和所述收料单元之间,用于将所述光学膜裸料带传送至所述收料单元中。
18.上述方案中,还包括至少一组摆杆机构,该摆杆机构对应料带的下方设置,用于调整料带在Z轴方向的基准;所述摆杆机构包括一沿Y轴方向水平设置的摆杆,以及平行于该摆杆且定位于所述机架的转轴;构成当所述摆杆绕所述转轴上下摆动时,摆杆托载所述料带上下起伏;
其中,第一摆杆机构设于所述检测单元中光学膜裸料带的所述照射区下方,通过所述摆杆的上下摆动调整所述照射区的X轴位置及Z轴位置,以便反射光线能够被所述摄像模组的摄像头精确捕捉。
所述摆杆机构还可设于所述供料单元及所述收料单元中,如各所述传送机构的前部,通过调整料带的水平基准方便料带进入所述传送机构中。
19.上述方案中,所述传送辊子、所述张力检测辊子、所述传送机构以及所述摆杆机构支撑和传送的料带包括光学膜料带、组合料带以及光学膜裸料带。
20.上述方案中,还包括三组光学传感机构,分别对应所述胶带供料模组中所述胶带料卷的出料侧、所述保护膜揭取模组中所述回收料卷的入料侧以及所述保护膜供料模组中所述保护膜料卷的出料侧设置;所述光学传感机构包括射线收发器以及射线反射板,且两者分别于X轴方向分列各料卷的料带两侧,通过射线收发器发出的射线检测料带的有无。
所述射线收发器电连接所述控制系统,将检测信息发送至控制系统中,当料卷中料带用完后发出提示,提醒更换料带。
21.上述方案中,所述供料单元中还包括一分离刀片,该分离刀片沿Y轴方向转动设置于所述机架上,并对应所述组合料带的上方设置;当所述回收料卷转动时,所述胶带连同光学膜料带上的所述保护膜一并抬起进入回收料卷的入料侧,所述分离刀片压制于胶带与保护膜的抬起处,使胶带与保护膜的回收带与光学膜料带中的定位有光学膜产品的所述基膜形成一夹角。借此设计,可有效防止光学膜产品被保护膜一并带走进入所述回收料卷。
22.上述方案中,所述检测单元中,所述机架的下部空间内也设有所述照明模组和所述摄像模组,用于同时对所述光学膜裸料带中所述光学膜产品的下表面进行照射和摄像(所述基膜为透明或半透明材质),下部的所述摄像模组同样电连接所述上位机。
23.上述方案中,所述照明模组通过一第一驱动模组驱动做三轴方向的位置调节以及绕Y轴的转动,所述摄像模组通过一第二驱动模组驱动做三轴方向的位置调节以及绕Y轴的转动;以便入射光线能够精准照射于所述光学膜裸料带的光学膜产品上,同时反射光线能够被所述摄像模组的摄像头精确捕捉。
其中,所述第一驱动模组及所述第二驱动模组均包括四个驱动机构,分别用于驱动X轴的平移、Y轴的平移、Z轴的平移以及绕Y轴的转动。
24.上述方案中,各供料轴及各收料轴中均设有磁粉制动器,当设备突然启动或突然停止时,供料轴及收料轴均能保持恒定扭力,避免供料轴及收料轴上的料卷因惯性导致料带收、放异常。
25.上述方案中,所述架体的上部空间罩设有密封罩结构,因此既可以保证操作人员的安全不受设备生产所影响,又能避免车间内的灰尘进入设备,对光学膜的表面造成污染。所述架体的下部空间也可罩设密封罩结构。
本发明的工作原理及优点如下:
本发明一种光学膜视觉智能检测设备,包括供料单元、检测单元、不良品剔除单元和收料单元;供料单元用于将待检测的光学膜产品送入检测单元中,通过检测单元进行实时的视觉智能检测甄别有缺陷的光学膜产品,不良品剔除单元用于自动剔除检测出的光学膜产品的不良品,收料单元用于收卷检测并剔除不良品之后的光学膜料带;还包括料带位置调节系统,包括料带纠偏机构以及料带张力调节机构;其中,
供料单元包括:供料模组,第一供料轴上定位有光学膜供料卷,用于提供光学膜料带;保护膜揭取机构,用于揭取保护膜,包括胶带供料模组、胶带按压贴敷模组及保护膜揭取模组;胶带供料模组的第二供料轴上定位有胶带料卷,提供胶带至光学膜料带上;胶带按压贴敷模组的第一、第二按压件挤压配合,将胶带贴敷于光学膜料带上;保护膜揭取模组的第一收料轴上定位有回收料卷,回收胶带和保护膜的组合带;
检测单元包括:照明模组,包括发光部,发光部朝向光学膜裸料带照射形成照射区;照射区的入射光线在光学膜产品上反射形成反射光线;摄像模组,包括摄像头,摄像头对应反射光线设置,摄取光学膜产品的表面图像;上位机,接收摄像模组摄取的图像信息并进行图像识别检测,并上传至控制系统中;
所述不良品剔除单元包括:料带定位机构,对应由所述检测单元检测后的所述光学膜裸料带设置,用于对光学膜裸料带进行定位;料带剪切机构,包括至少一组剪切组件,对有缺陷的料带两端分别进行剪切;料带拼接机构,包括拼接结构以及与之配合的支撑座,通过拼接材料对所述支撑座上的前、后两段光学膜裸料带的拼接处进行拼接;
收料单元包括:保护膜贴敷机构,用于将保护膜贴敷于检测后的光学膜裸料带上;包括保护膜供料模组和保护膜按压贴敷模组;保护膜供料模组的第三供料轴上定位有保护膜料卷,提供保护膜料带至光学膜裸料带;保护膜按压贴敷模组的第三、第四按压件挤压配合,将保护膜料带贴敷于光学膜裸料带上;收料模组,第二收料轴上定位有光学膜收料卷,用于对光学膜料带进行主动收卷。
相比现有技术而言,本发明主要通过视觉智能检测的方式对光学膜产品进行全自动的检测,进而甄别出有缺陷的光学膜产品并予以剔除。因此相比传统的人工检测具有检测效率高,检测可靠性高的优点,同时由于结构设计比较合理,因此相比现有设备具有结构紧凑、占地面积小,且成本相对较低的优点,最重要的是本发明通过创新的检测形式,不仅对光学膜产品的缺陷识别率高,同时也不会发生误检,使产品的品控得到保证。
附图说明
附图1为光学膜料带结构示意图一(俯视);
附图2为光学膜料带结构示意图二(剖视);
附图3为本发明实施例的结构示意图一(正面立体);
附图4为本发明实施例的结构示意图二(正面平视);
附图5为本发明实施例的结构示意图三(背面立体);
附图6为本发明实施例供料单元的结构示意图一(正面左侧立体);
附图7为本发明实施例供料单元的结构示意图二(正面右侧立体);
附图8为本发明实施例供料单元的结构示意图三(正面平视);
附图9为本发明实施例检测单元的结构示意图一(正面右侧立体);
附图10为本发明实施例检测单元的结构示意图二(正面平视);
附图11为本发明实施例收料单元的结构示意图一(正面右侧立体);
附图12为本发明实施例收料单元的结构示意图二(正面左侧立体);
附图13为本发明实施例收料单元的结构示意图三(正面平视);
附图14为本发明实施例压紧剪切机构的结构示意图(正面右侧立体);
附图15为本发明实施例罩设有密封罩结构的使用状态参考图。
以上附图中:1.光学膜料带;2.光学膜产品;3.保护膜;4.基膜;5.机架;6.上部空间;7.下部空间;8.供料单元;9.检测单元;10.收料单元;11.第一气胀轴;12.光学膜供料卷;13.压紧组件;14.传送辊子;15.压紧剪切机构;16.剪切及拼接区;17.第三压板;18.第四压板;19.胶带供料模组;20.胶带按压贴敷模组;21.保护膜揭取模组;22.第二气胀轴;23.胶带料卷;24.胶带;25.压紧手柄;26.第三气胀轴;27.第一驱动机构;28.回收料卷;29.回收带;30.光学膜裸料带;31.照明模组;32.发光部;33.入射光线;34.反射光线;35.摄像模组;36.摄像头;37.保护膜供料模组;38.保护膜按压贴敷模组;39.第四气胀轴;40.保护膜料卷;45.第五气胀轴;46.第三驱动机构;47.光学膜收料卷;48.第四驱动机构;49.第五驱动机构;50.料带位置传感器;51.限位环;52.张力检测辊子;53.传送机构;54.挤压辊子;55.第六驱动机构;56.摆杆机构;57.摆杆;58.转轴;59.射线收发器;60.射线反射板;61.第一驱动模组;62.第二驱动模组;63.密封罩结构。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例:参见附图1~15所示,一种光学膜视觉智能检测设备,用于检测光学膜料带1中的光学膜产品2,所述光学膜料带1由保护膜3、光学膜产品2以及基膜4从上到下组合而成(如图1、2)。
所述检测设备包括一机架5,该机架5的长度方向为X轴方向,机架5的宽度方向为Y轴方向;所述光学膜料带1沿X轴方向在机架5中从前向后位移,所述机架5以所述光学膜料带1为基准在Z轴方向分为上部空间6和下部空间7;
所述检测设备还包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架5中的供料单元8、检测单元9和收料单元10;其中,
如图6~8所示,所述供料单元8包括:
一供料模组,设于所述机架5的下部空间7,该供料模组包括一第一气胀轴11,该第一气胀轴11沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架5转动;第一气胀轴11上套设并气胀定位有光学膜供料卷12,当光学膜供料卷12转动时,所述光学膜料带1从所述机架5的前侧下方通过转动设置于机架5上的多个传送辊子14传送至所述机架5的前侧上方;所述传送辊子14沿Y轴方向转动设置于机架5,用于支撑料带,并辅助料带在机架5上平移,且各所述传送辊子14的平行度一致,用于保证料带的平整度和传送精度;
一保护膜揭取机构,设于所述机架5的上部空间,用于揭取所述保护膜3;所述保护膜揭取机构包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架5中的胶带供料模组19、胶带按压贴敷模组20以及保护膜揭取模组21;其中,
所述胶带供料模组19包括第二气胀轴22,该第二气胀轴22沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架5转动;第二气胀轴22上套设并气胀定位有胶带料卷23,当该胶带料卷23转动时,所述胶带料卷23中的胶带24从所述光学膜料带1的上方传送至光学膜料带1上,并进入所述胶带按压贴敷模组20与所述光学膜料带1进行贴敷定位;
所述胶带按压贴敷模组20包括一第一压紧辊子以及间隙配合于该第一压紧辊子的一第二压紧辊子(图中不可见),两者均沿Y轴方向水平设置,且两者均相对所述机架5转动;其中,所述第一压紧辊子与所述第二压紧辊子的间隙小于或等于所述光学膜料带1与所述胶带24贴敷后的总厚度,构成当所述光学膜料带1与所述胶带24同时进入胶带按压贴敷模组20时,所述胶带24和所述光学膜料带1通过第一压紧辊子与第二压紧辊子由气缸驱动进行挤压配合,迫使胶带24下方的粘贴面贴敷于所述光学膜料带1的保护膜3上部,结合之后的组合料带进入所述保护膜揭取模组21;
所述保护膜揭取模组21包括第三气胀轴26以及用于驱动该第三气胀轴26绕Y轴方向旋转的第一驱动机构27;所述第三气胀轴26沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架5转动,第三气胀轴26上套设并气胀定位有一回收料卷28,所述胶带24从所述光学膜料带1中贴敷并揭取所述保护膜3形成回收带29,然后收卷定位于所述第三气胀轴26上形成所述回收料卷28;当该回收料卷28转动时,所述胶带24受到牵引持续从所述光学膜料带1上揭取所述保护膜3,被揭取保护膜3之后的光学膜料带1成为光学膜裸料带30,该光学膜裸料带30包括所述基膜4以及间隔定位于该基膜4上的待检测的所述光学膜产品2;所述光学膜裸料带30位移至所述检测单元9进行光学检测;
如图9、10所示,所述检测单元9包括:
一照明模组31,设于所述机架5的上部空间,该照明模组31沿Y轴方向水平设置,包括一发光部32,该发光部32朝向所述光学膜裸料带30上光学膜产品2的上表面照射,形成一照射区;其中,所述发光部32斜向下设置,使所述照射区上的入射光线33具有一入射角度,且所述入射光线33在该照射区中的所述光学膜产品2上反射,形成一反射光线34;
一摄像模组35,同样设于所述机架5的上部空间,沿Y轴方向水平设置并与所述照明模组31相对应;该摄像模组35包括一摄像头36,该摄像头36对应所述反射光线34的光路设置,且摄像头36的轴线与所述反射光线34在Y轴方向上重合,构成所述摄像头36能够清晰捕捉所述反射光线34,进而摄取所述照射区中所述光学膜产品2的表面图像;
一上位机(图中未绘出),该上位机电连接所述摄像模组35,用于接收摄像模组35摄取的光学膜产品2上表面的图像信息并进行图像识别检测,以甄别出有缺陷的光学膜产品2,并将甄别之后的信息上传至所述检测设备的一控制系统中;
其中,所述摄像模组35对光学膜产品2进行扫描式拍摄,并将逐帧摄取的图像信息连续地上传至所述上位机;所述上位机通过内置的光学检测软件对所述图像信息进行实时的多级处理,同时与上位机内预设的正常光学膜产品2的图像数据进行比对,以甄别出有缺陷的光学膜产品2;该上位机用到的光学检测方法可以是业内现有的光学检测方法,为本领域技术人员所能够掌握。
所述不良品剔除单元(未附图示)电连接所述控制系统,用于剔除经由检测单元9甄别出的有缺陷的光学膜产品2,并在剔除后将前、后两段所述光学膜裸料带1进行拼接;不良品剔除单元包括:
一料带定位机构,对应由所述检测单元9检测后的所述光学膜裸料带30设置,用于对光学膜裸料带30进行定位;料带定位机构包括两组第一压紧组件,两所述第一压紧组件沿所述光学膜裸料带30的位移方向平行间隔设置,两所述第一压紧组件之间界定为所述光学膜裸料带30的剪切及拼接区;各所述第一压紧组件均包括固设于所述机架5并悬设于所述光学膜裸料带30上方的一第一压板,该第一压板的下方平行且滑动设置有一第二压板,该第二压板的底面为料带压紧面,正对所述光学膜裸料带30的上方设置;所述第二压板做向上抬起松开光学膜裸料带30或向下压紧固定光学膜裸料带30的动作;
一料带剪切机构,包括两组剪切组件,两剪切组件均设于所述光学膜裸料带30的剪切及拼接区内,并分别对载有缺陷光学膜产品2的料带两端分别进行剪切,以从光学膜裸料带30中去除不良品;各所述剪切组件包括一上刀结构以及与之配合的一固定座;所述固定座固设于所述机架5上,并对应所述光学膜裸料带30的下方设置,光学膜裸料带30在该固定座上滑动平移;所述上刀结构在上下方向上相对机架5滑动设置,并相对所述固定座做直线往复运动,当该上刀结构下降接触所述固定座时,所述上刀结构下方的刀片将对所述固定座上的光学膜裸料带30进行裁切;
一料带拼接机构,包括一拼接结构以及与之配合的一支撑座;所述支撑座固设于所述机架5上,并对应所述光学膜裸料带30的拼接处下方设置;所述拼接结构相对所述机架5滑动设置,并相对所述支撑座做贴紧配合,当该拼接结构贴紧配合所述支撑座时,所述拼接结构将通过拼接材料对所述支撑座上的光学膜裸料带30的拼接处进行拼接;
如图11~13所示,所述收料单元10包括:
一保护膜贴敷机构,设于所述机架5的上部空间,用于将保护膜3贴敷于由所述不良品剔除单元中平移来的所述光学膜裸料带30上;所述保护膜贴敷机构包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架5中的保护膜供料模组37和保护膜按压贴敷模组38;其中,
所述保护膜供料模组37包括第四气胀轴39,该第四气胀轴39沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架5转动;第四气胀轴39上套设并气胀定位有一保护膜料卷40,当该保护膜料卷40转动时,所述保护膜料卷40中的保护膜料带从所述光学膜裸料带30的上方传送至光学膜裸料带30上,并进入所述保护膜按压贴敷模组38与所述光学膜裸料带30进行贴敷定位;
所述保护膜按压贴敷模组38包括一第三压紧辊子以及间隙配合于该第三压紧辊子的一第四压紧辊子(图中不可见),两者均沿Y轴方向水平设置,且两者均相对所述机架5转动;其中,所述第三压紧辊子与所述第四压紧辊子的间隙小于或等于所述光学膜裸料带30与所述保护膜料带贴敷后的总厚度,构成当所述光学膜裸料带30与所述保护膜料带同时进入保护膜按压贴敷模组38时,所述保护膜料带和所述光学膜裸料带30通过第三压紧辊子与第四压紧辊子由气缸驱动挤压配合,迫使保护膜料带下方的粘贴面贴敷于所述光学膜裸料带30的上部,结合之后成为新的光学膜料带1并朝向机架5后侧位移;
所述收料单元10还包括:
一收料模组,设于所述机架5的下部空间,该收料模组包括第五气胀轴45以及用于驱动该第五气胀轴45绕Y轴方向旋转的第三驱动机构46。所述第五气胀轴45沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架5转动;所述第五气胀轴45上套设并气胀定位有光学膜收料卷47,当第五气胀轴45转动时,所述光学膜收料卷47同步转动,所述光学膜料带1经牵引从所述机架5的后侧上方通过转动设置于机架5上的多个传送辊子14传送至所述机架5的后侧下方,并被收卷至该光学膜收料卷47中。
所述供料单元8还包括一压紧剪切机构15,设于所述机架5的前侧,并对应由所述光学膜供料卷12中送出的所述光学膜料带1设置,用于对光学膜供料卷12中出来光学膜料带1进行定位,以便对光学膜料带1进行剪切和拼接。如图14所示,所述压紧剪切机构15包括两组第二压紧组件13,两所述第二压紧组件13沿所述光学膜料带1的位移方向平行间隔设置,两所述第二压紧组件13之间界定为所述光学膜料带1的剪切及拼接区16;当两所述第二压紧组件13同时压紧光学膜料带1时,所述剪切及拼接区16中的光学膜料带1将被完全定位,以便进行剪切或拼接的工作;各所述第二压紧组件13均包括固设于所述机架5并悬设于所述光学膜料带1上方的一第三压板17,该第三压板17的下方平行且滑动设置有一第四压板18,该第四压板18的底面为料带压紧面,正对所述光学膜料带1的上方设置;所述第四压板18的顶面与一压紧手柄25连设,该压紧手柄25抵靠设置于所述第三压板17的上方,用于驱动所述第四压板18做向上抬起松开光学膜料带1或向下压紧固定光学膜料带1的动作。
通过所述压紧剪切机构15的设计,当光学膜供料卷12中存在某段料带异常时,可先将设备停机,通过该压紧剪切机构15将光学膜料带1进行固定,再通过人工或机械的方式进行光学膜料带1的剪切和拼接,以保证送入检测单元9的光学膜料带1是没有褶皱或明显缺陷的,用于提高光学膜料带1的平整度和传送精度。或者,当一卷光学膜供料卷12用完,需要将新的光学膜供料卷12中的光学膜料带1与前一光学膜供料卷12的光学膜料带1进行拼接时,也可使用所述压紧剪切机构15进行拼接。其中,所述第四压板18的底面可设有一弹性压紧层;借此设计,可以更好的压紧定位所述光学膜料带1,并可降低对料带中光学膜产品2的伤害。
其中,所述第一气胀轴11为从动轴,第一气胀轴11上的光学膜供料卷12由所述第五气胀轴45牵引转动;所述第二气胀轴22为从动轴,第二气胀轴22上的胶带料卷23由所述第三气胀轴26牵引转动;所述第三气胀轴26为主动轴,通过一第一驱动机构27驱动旋转;所述第四气胀轴39为从动轴,第四气胀轴39上的保护膜料卷40由所述第五气胀轴45牵引转动;所述第五气胀轴45为主动轴,通过一第三驱动机构46驱动旋转。
其中,各压紧辊子的表面均设有弹性压紧层;借此设计,可以更好地压紧定位所述胶带24及所述光学膜料带1,或更好地压紧定位所述保护膜料带及所述光学膜裸料带30,并可降低对料带中光学膜产品2的伤害。
其中,所述第一驱动机构27可以是电机,也可为其他同类作用的驱动器件;所述第三驱动机构46可以是电机,也可为其他同类作用的驱动器件,该电机通过正转驱动光学膜料带1在机架5上从前向后位移,构成该第五气胀轴45在机架5中为主动轴。
其中,所述供料模组还包括用于驱动所述第一气胀轴11绕Y轴方向转动的第四驱动机构48以及用于驱动该第一气胀轴11沿Y轴方向平移的第五驱动机构49。所述第四驱动机构48可为伺服电机,也可为其他同类作用的驱动器件,当料带张力不足时,第四驱动机构48驱动第一气胀轴11反转,配合所述第五气胀轴45的正转保持料带的张力;所述第五驱动机构49具体可为电缸,也可为其他同类作用的驱动器件,当料带位置传感器50检测到光学膜料带1出料后位置有偏移时,第五驱动机构49驱动第一气胀轴11在Y轴方向平移,以纠正光学膜料带1的位置,用于保证光学膜料带1的传送精度。
其中,所述检测设备还包括一料带位置调节系统,该料带位置调节系统包括料带纠偏机构以及料带张力调节机构;用于保证料带的平整度和传送精度,以便提高检测单元9的光学检测效率和效果;
所述料带纠偏机构包括料带位置传感器50以及套设于各传送辊子14两端的限位环51;所述料带位置传感器50设于所述供料单元8中所述机架5的下部空间7,并对应由所述光学膜供料卷12中送出的所述光学膜料带1设置,用于检测光学膜料带1在Y轴方向的水平位置;当所述料带位置传感器50检测到所述光学膜料带1的位置有偏移时,通过所述控制系统令所述第五驱动机构49驱动所述第一气胀轴11带着光学膜供料卷12沿Y轴方向平移,以纠正所述光学膜料带1在水平方向的偏移量;所述限位环51成对设置在各所述传送辊子14的Y轴方向两端,且同一传送辊子14上的两所述限位环51的间距与料带的宽度相同;
所述料带张力调节机构包括至少一个张力检测机构,该张力检测机构支撑于所述料带的下方,用于实时检测料带的张力;所述张力检测机构包括一张力检测辊子52以及一前一后设置于该张力检测辊子52两侧的两传送辊子14;其中,两所述传送辊子14的轴心连线低于所述张力检测辊子52的轴心,构成三者的轴心连线为三角形,且该三角形为钝角三角形,两所述传送辊子14的轴心连线为该钝角三角形的长边。
所述料带经由张力检测辊子52前侧传送辊子14的下方绕至张力检测辊子52的上方,再向后朝下绕过后侧传送辊子14的下方;当料带被牵引发生平移时,通过两所述传送辊子14的作用,料带将对所述张力检测辊子52产生一向下的压迫力,该压迫力即为所述料带的张力;所述张力检测辊子52中设有一压力传感器(图中不可见),该压力传感器实时检测料带的张力,若张力不足时,通过控制系统令所述第四驱动机构48驱动所述第一气胀轴11反转,进而配合所述第五气胀轴45的牵引力拉紧所述料带,使料带保持足够的张力,进而保证料带在平移时的平整度,而料带的平整度将直接影响视觉检测的效果。
其中,还包括至少一个传送机构53,该传送机构53对应料带设置,用于辅助所述第五气胀轴45对料带进行从前向后的牵引;所述传送机构53包括一对挤压辊子54,两挤压辊子54一上一下设置,所述料带穿设于两挤压辊子54之间,通过两挤压辊子54的相对转动牵引平移;其中,两挤压辊子54中至少一者通过一第六驱动机构55驱动转动;该第六驱动机构55可以是电机,也可为其他同类作用的驱动器件。
其中,当所述不良品剔除单元工作时,检测设备的其他机构均停止动作,构成光学膜裸料带30相对所述机架静止。
其中,所述拼接结构相对所述机架5滑动设置,滑动方向或Y轴方向或Z轴方向,取决于拼接结构的具体结构形式,其结构形式由拼接方式决定,拼接方式包括连接带粘贴式、粘合剂下压式等。所述拼接材料可以是连接带或粘合剂等。
当有缺陷的光学膜产品2从光学膜裸料带30中被剪切剔除之后,位于X轴方向后侧的第一压紧组件继续通过第二压板压紧所述光学膜裸料带30,而位于前侧的第一压紧组件则抬起第二压板,通过所述传送机构53将光学膜裸料带30送至前段的光学膜裸料带30处对位,然后通过所述料带拼接机构进行拼接。
其中,第一传送机构53设于所述供料单元8与所述检测单元9之间,用于将所述光学膜裸料带30传送至所述检测单元9中;第二传送机构53设于所述检测单元9和所述收料单元10之间,用于将所述光学膜裸料带30传送至所述收料单元10中。
其中,还包括至少一组摆杆机构56,该摆杆机构56对应料带的下方设置,用于调整料带在Z轴方向的基准;所述摆杆机构56包括一沿Y轴方向水平设置的摆杆57,以及平行于该摆杆57且定位于所述机架5的转轴58;构成当所述摆杆57绕所述转轴58上下摆动时,摆杆57托载所述料带上下起伏;
其中,第一摆杆机构56设于所述检测单元9中光学膜裸料带30的所述照射区下方,通过所述摆杆57的上下摆动调整所述照射区的X轴位置及Z轴位置,以便反射光线34能够被所述摄像模组35的摄像头36精确捕捉。
所述摆杆机构56还可设于所述供料单元8及所述收料单元10中,如各所述传送机构53的前部,通过调整料带的水平基准方便料带进入所述传送机构53中。
其中,所述传送辊子14、所述张力检测辊子52、所述传送机构53以及所述摆杆机构56支撑和传送的料带包括光学膜料带1、组合料带以及光学膜裸料带30。
其中,还包括三组光学传感机构,分别对应所述胶带供料模组中所述胶带料卷23的出料侧、所述保护膜揭取模组21中所述回收料卷28的入料侧以及所述保护膜供料模组37中所述保护膜料卷40的出料侧设置;所述光学传感机构包括射线收发器59以及射线反射板60,且两者分别于X轴方向分列各料卷的料带两侧,通过射线收发器59发出的射线检测料带的有无,若射线反射板60不能反射所述射线收发器59发出的射线,说明射线被料带遮挡,此时还有料带,反之则说明没有料带。
所述射线收发器59电连接所述控制系统,将检测信息发送至控制系统中,当料卷中料带用完后发出提示,提醒更换料带。
其中,所述供料单元8中还包括一分离刀片(图中未绘出),该分离刀片沿Y轴方向转动设置于所述机架5上,并对应所述组合料带的上方设置;当所述回收料卷28转动时,所述胶带24连同光学膜料带1上的所述保护膜3一并抬起进入回收料卷28的入料侧,所述分离刀片压制于胶带24与保护膜3的抬起处,使胶带24与保护膜3的回收带29与光学膜料带1中的定位有光学膜产品2的所述基膜4形成一夹角。借此设计,可有效防止光学膜产品2被保护膜3一并带走进入所述回收料卷28。
其中,所述照明模组31通过一第一驱动模组61驱动做三轴方向的位置调节以及绕Y轴的转动,所述摄像模组35通过一第二驱动模组62驱动做三轴方向的位置调节以及绕Y轴的转动;以便入射光线33能够精准照射于所述光学膜裸料带30的光学膜产品2上,同时反射光线34能够被所述摄像模组35的摄像头36精确捕捉。所述第一驱动模组61及所述第二驱动模组62均包括四个驱动机构,分别用于驱动X轴的平移、Y轴的平移、Z轴的平移以及绕Y轴的转动。
所述检测单元9中,所述机架5的下部空间7内也设有所述照明模组31和所述摄像模组35,用于同时对所述光学膜裸料带30中所述光学膜产品2的下表面进行照射和摄像(此时的所述基膜4为透明或半透明材质),下部的所述摄像模组35同样电连接所述上位机。第二摆杆机构56设于所述检测单元9中光学膜裸料带30的底部照射区上方,通过所述摆杆57的上下摆动调整该底部照射区的X轴位置及Z轴位置,以便下方的反射光线能够被下部的所述摄像模组35的摄像头36精确捕捉。
其中,各气胀轴中均设有磁粉制动器(图中不可见),当设备突然启动或突然停止时,各气胀轴均能保持恒定扭力,避免气胀轴上的料卷因惯性导致料带收、放异常。
如图15所示,所述架体5的上部空间罩设有密封罩结构63,因此既可以保证操作人员的安全不受设备生产所影响,又能避免车间内的灰尘进入设备,对光学膜的表面造成污染。所述架体5的下部空间也可罩设密封罩结构63。
相比现有技术而言,本发明主要通过视觉智能检测的方式对光学膜产品进行全自动的检测,进而甄别出有缺陷的光学膜产品。因此相比传统的人工检测具有检测效率高,检测可靠性高的优点,同时由于结构设计比较合理,因此相比现有设备具有结构紧凑、占地面积小,且成本相对较低的优点,最重要的是本发明通过创新的检测形式,不仅对光学膜产品的缺陷识别率高,同时也不会发生误检,使产品的品控得到保证。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光学膜视觉智能检测及不良品剔除设备,用于检测光学膜料带中的光学膜产品,所述光学膜料带由保护膜、光学膜产品以及基膜从上到下组合而成;其特征在于:所述检测设备包括一机架,该机架的长度方向为X轴方向,机架的宽度方向为Y轴方向;所述光学膜料带沿X轴方向在机架中从前向后位移,所述机架以所述光学膜料带为基准在Z轴方向分为上部空间和下部空间;
所述检测设备还包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架中的供料单元、检测单元、不良品剔除单元以及收料单元;其中,
所述供料单元包括:
一供料模组,包括一第一供料轴,该第一供料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;第一供料轴上套设定位有光学膜供料卷,该光学膜供料卷用于提供光学膜料带;
一保护膜揭取机构,设于所述机架的上部空间,用于揭取所述保护膜;所述保护膜揭取机构包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架中的胶带供料模组、胶带按压贴敷模组以及保护膜揭取模组;其中,
所述胶带供料模组包括第二供料轴,该第二供料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;第二供料轴上套设定位有胶带料卷,当该胶带料卷转动时,所述胶带料卷中的胶带从所述光学膜料带的上方传送至光学膜料带上,并进入所述胶带按压贴敷模组与所述光学膜料带进行贴敷定位;
所述胶带按压贴敷模组包括一第一按压件以及间隙配合于该第一按压件的一第二按压件,两者均沿Y轴方向水平设置;其中,所述第一按压件与所述第二按压件的间隙小于或等于所述光学膜料带与所述胶带贴敷后的总厚度,构成当所述光学膜料带与所述胶带同时进入胶带按压贴敷模组时,所述胶带和所述光学膜料带通过第一按压件与第二按压件的挤压配合,迫使胶带下方的粘贴面贴敷于所述光学膜料带的保护膜上部,结合之后的组合料带进入所述保护膜揭取模组;
所述保护膜揭取模组包括第一收料轴以及用于驱动该第一收料轴绕Y轴方向旋转的第一驱动机构;所述第一收料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动,第一收料轴上套设定位有一回收料卷;所述胶带从所述光学膜料带中贴敷并揭取所述保护膜,然后收卷定位于所述第一收料轴上形成所述回收料卷;当该回收料卷转动时,所述胶带持续从所述光学膜料带上揭取所述保护膜,被揭取保护膜之后的光学膜料带成为光学膜裸料带,并位移至所述检测单元进行光学检测;
所述检测单元包括:
一照明模组,设于所述机架的上部空间,该照明模组沿Y轴方向水平设置,包括一发光部,该发光部朝向所述光学膜裸料带上光学膜产品的上表面照射,形成一照射区;其中,所述发光部斜向下设置,使所述照射区上的入射光线具有一入射角度,且所述入射光线在该照射区中的所述光学膜产品上反射,形成一反射光线;
一摄像模组,同样设于所述机架的上部空间,沿Y轴方向水平设置并与所述照明模组相对应;该摄像模组包括一摄像头,该摄像头对应所述反射光线的光路设置,且摄像头的轴线与所述反射光线在Y轴方向上重合,构成所述摄像头能够捕捉所述反射光线,进而摄取所述照射区中所述光学膜产品的表面图像;
一上位机,该上位机电连接所述摄像模组,用于接收摄像模组摄取的光学膜产品上表面的图像信息并进行图像识别检测,以甄别出有缺陷的光学膜产品,并将甄别之后的信息上传至所述检测设备的一控制系统中;
所述不良品剔除单元电连接所述控制系统,用于剔除经由检测单元甄别出的有缺陷的光学膜产品,并在剔除后将所述光学膜裸料带进行拼接;不良品剔除单元包括:
一料带定位机构,对应由所述检测单元检测后的所述光学膜裸料带设置,用于对光学膜裸料带进行定位;料带定位机构包括两组第一压紧组件,两所述第一压紧组件沿所述光学膜裸料带的位移方向平行间隔设置,两所述第一压紧组件之间界定为所述光学膜裸料带的剪切及拼接区;各所述第一压紧组件均包括固设于所述机架并悬设于所述光学膜裸料带上方的一第一压板,该第一压板的下方平行且滑动设置有一第二压板,该第二压板的底面为料带压紧面,正对所述光学膜裸料带的上方设置;所述第二压板做向上抬起松开光学膜裸料带或向下压紧固定光学膜裸料带的动作;
一料带剪切机构,包括至少一组剪切组件,该剪切组件设于所述光学膜裸料带的剪切及拼接区内,并对有缺陷的料带两端分别进行剪切;各所述剪切组件包括一上刀结构以及与之配合的一固定座;所述固定座固设于所述机架上,并对应所述光学膜裸料带的下方设置,光学膜裸料带在该固定座上滑动平移;所述上刀结构在上下方向上相对机架滑动设置,并相对所述固定座做直线往复运动,当该上刀结构下降接触所述固定座时,所述上刀结构下方的刀片将对所述固定座上的光学膜裸料带进行裁切;
一料带拼接机构,包括一拼接结构以及与之配合的一支撑座;所述支撑座固设于所述机架上,并对应所述光学膜裸料带的拼接处下方设置;所述拼接结构相对所述机架滑动设置,并相对所述支撑座做贴紧配合,当该拼接结构贴紧配合所述支撑座时,所述拼接结构将通过拼接材料对所述支撑座上的光学膜裸料带的拼接处进行拼接;
所述收料单元包括:
一保护膜贴敷机构,设于所述机架的上部空间,用于将保护膜贴敷于由所述不良品剔除单元中平移来的所述光学膜裸料带上;所述保护膜贴敷机构包括沿X轴方向从前向后依次设置于机架中的保护膜供料模组和保护膜按压贴敷模组;其中,
所述保护膜供料模组包括第三供料轴,该第三供料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;第三供料轴上套设定位有一保护膜料卷,当该保护膜料卷转动时,所述保护膜料卷中的保护膜料带从所述光学膜裸料带的上方传送至光学膜裸料带上,并进入所述保护膜按压贴敷模组与所述光学膜裸料带进行贴敷定位;
所述保护膜按压贴敷模组包括一第三按压件以及间隙配合于该第三按压件的一第四按压件,两者均沿Y轴方向水平设置;其中,所述第三按压件与所述第四按压件的间隙小于或等于所述光学膜裸料带与所述保护膜料带贴敷后的总厚度,构成当所述光学膜裸料带与所述保护膜料带同时进入保护膜按压贴敷模组时,所述保护膜料带和所述光学膜裸料带通过第三按压件与第四按压件的挤压配合,迫使保护膜料带下方的粘贴面贴敷于所述光学膜裸料带的上部,结合之后成为光学膜料带并朝向机架后侧位移;
所述收料单元还包括:
一收料模组,包括第二收料轴以及用于驱动该第二收料轴绕Y轴方向旋转的第三驱动机构,该第二收料轴沿Y轴方向水平设置,并相对所述机架转动;所述第二收料轴上套设定位有光学膜收料卷,当第二收料轴转动时,所述光学膜收料卷同步转动,对光学膜料带进行收卷;
其中,所述供料模组还包括用于驱动所述第一供料轴绕Y轴方向转动的第四驱动机构以及用于驱动所述第一供料轴沿Y轴方向平移的第五驱动机构;
所述检测设备还包括一料带位置调节系统,该料带位置调节系统包括料带纠偏机构以及料带张力调节机构;
所述料带纠偏机构包括料带位置传感器以及套设于传送辊子上的限位结构;所述传送辊子转动连接于所述机架上,且沿Y轴方向设置,用于支撑料带并辅助料带在机架上平移,各所述传送辊子的平行度一致;所述料带位置传感器设于所述供料单元中,并对应由所述光学膜供料卷中送出的所述光学膜料带设置,用于检测光学膜料带在Y轴方向的水平位置;当所述料带位置传感器检测到所述光学膜料带的位置有偏移时,通过所述控制系统令所述第五驱动机构驱动所述第一供料轴带着光学膜供料卷沿Y轴方向平移,以纠正所述光学膜料带在水平方向的偏移量;所述限位结构成对设置在各所述传送辊子的两端,且同一传送辊子上的两所述限位结构的间距与料带的宽度相对应;
所述料带张力调节机构包括至少一个张力检测机构,该张力检测机构支撑于所述料带的下方,用于实时检测料带的张力;所述张力检测机构包括一张力检测辊子以及一前一后设置于该张力检测辊子两侧的两所述传送辊子;两传送辊子的轴心连线低于所述张力检测辊子的轴心,构成三者的轴心连线为三角形,且该三角形为钝角三角形,两所述传送辊子的轴心连线为该钝角三角形的长边。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述供料单元还包括:
一压紧剪切机构,设于所述机架的前侧,并对应由所述光学膜供料卷中送出的所述光学膜料带设置,用于对光学膜供料卷中出来光学膜料带进行定位,以便对光学膜料带进行剪切和拼接;所述压紧剪切机构包括两组第二压紧组件,两所述第二压紧组件沿所述光学膜料带的位移方向平行间隔设置,两所述第二压紧组件之间界定为所述光学膜料带的剪切及拼接区;各所述压紧组件均包括固设于所述机架并悬设于所述光学膜料带上方的一第三压板,该第三压板的下方平行且滑动设置有一第四压板,该第四压板的底面为料带压紧面,正对所述光学膜料带的上方设置;所述第四压板做向上抬起松开光学膜料带或向下压紧固定光学膜料带的动作。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:还包括至少一个传送机构,该传送机构对应料带设置,用于辅助所述第二收料轴对料带进行牵引;所述传送机构包括一对挤压辊子,两挤压辊子一上一下设置,所述料带穿设于两挤压辊子之间,通过两挤压辊子的相对转动牵引平移;其中,两挤压辊子中至少一者通过一第六驱动机构驱动转动;
其中,第一传送机构设于所述供料单元与所述检测单元之间,用于将所述光学膜裸料带传送至所述检测单元中;第二传送机构设于所述检测单元和所述收料单元之间,用于将所述光学膜裸料带传送至所述收料单元中。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:还包括至少一组摆杆机构,该摆杆机构对应料带的下方设置,用于调整料带在Z轴方向的基准;所述摆杆机构包括一沿Y轴方向水平设置的摆杆,以及平行于该摆杆且定位于所述机架的转轴;构成当所述摆杆绕所述转轴上下摆动时,摆杆托载所述料带上下起伏;
其中,第一摆杆机构设于所述检测单元中光学膜裸料带的所述照射区下方,通过所述摆杆的上下摆动调整所述照射区的X轴位置及Z轴位置。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:还包括三组光学传感机构,分别对应所述胶带供料模组中所述胶带料卷的出料侧、所述保护膜揭取模组中所述回收料卷的入料侧以及所述保护膜供料模组中所述保护膜料卷的出料侧设置;所述光学传感机构包括射线收发器以及射线反射板,且两者分别于X轴方向分列各料卷的料带两侧,通过射线收发器发出的射线检测料带的有无。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述供料单元中还包括一分离刀片,该分离刀片沿Y轴方向转动设置于所述机架上,并对应所述组合料带的上方设置;当所述回收料卷转动时,所述胶带连同光学膜料带上的所述保护膜一并抬起进入回收料卷的入料侧,所述分离刀片压制于胶带与保护膜的抬起处,使胶带与保护膜的回收带与光学膜料带中的定位有光学膜产品的所述基膜形成一夹角。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述检测单元中,所述机架的下部空间内也设有所述照明模组和所述摄像模组,用于同时对所述光学膜裸料带中所述光学膜产品的下表面进行照射和摄像,下部的所述摄像模组电连接所述上位机。
8.根据权利要求1或7所述的设备,其特征在于:所述照明模组通过一第一驱动模组驱动做三轴方向的位置调节以及绕Y轴的转动,所述摄像模组通过一第二驱动模组驱动做三轴方向的位置调节以及绕Y轴的转动。
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