CN109510979B - 一种多相机智能检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多相机智能检测装置，包括检测机构；所述检测机构包括用于检测所述电视屏幕的检测相机模块。该多相机智能检测装置，通过角点相机获取电视的显示屏角点区域信息，基于六轴机械臂微调电视的姿态，使检测相机可通过分离的水平运动及竖直运动实现遍历，减少了检测相机检测时的震动，对获取清晰的以像素点为识别单位的电视屏幕图像具有良好效果，在生产中具有良好的实用性。

Description

一种多相机智能检测装置

技术领域

本发明涉及到视觉检测领域，具体涉及到一种多相机智能检测装置。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,)又称为有机电激光显示、有机发光半导体。由美籍华裔教授邓青云(Ching W.Tang)于1979年在实验室中发现。显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。

显示器全彩色是检验显示器是否在市场上具有竞争力的重要标志，因此许多全彩色化技术也应用到了显示器上，按面板的类型通常有下面三种:RGB像素独立发光，光色转换(Color Conversion)和彩色滤光膜(Color Filter)。

针对RGB象素独立发光的面板类型，利用发光材料独立发光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金属荫罩与CCD象素对位技术，首先制备红、绿、蓝三基色发光中心，然后调节三种颜色组合的混色比，产生真彩色，使三色元件独立发光构成一个像素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。

有机小分子发光材料AlQ3是很好的绿光发光小分子材料，它的绿光色纯度，发光效率和稳定性都很好。但最好的红光发光小分子材料的发光效率只有31mW，寿命1万小时，蓝色发光小分子材料的发展也是很慢和很困难的。有机小分子发光材料面临的最大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命。但人们通过给主体发光材料掺杂，已得到了色纯度、发光效率和稳定性都比较好的蓝光和红光。

由于蓝光发光材料和红光发光材料的制作良品率较低，因此，为了保证电视的质量，需要对电视的屏幕进行检验，检验的基础首先需要获取电视屏幕上的每一像素点色彩信息。

发明内容

相应的，本发明提供了一种多相机智能检测装置，包括检测机构；

所述检测机构包括用于检测电视屏幕的检测相机模块；

所述检测相机模块包括检测相机和检测相机驱动模块，检测相机驱动模块包括下滑轨、上滑轨、下滑块、上滑块、光杆、竖直丝杆、竖直驱动电机、水平丝杆、水平驱动电机和检测相机连接块；

所述下滑轨和上滑轨分别固定，轴线处于共面且相互平行；所述下滑块和上滑块分别滑动配合在所述下滑轨和上滑轨上；所述水平丝杆轴线与所述下滑轨平行，且所述下滑块基于一丝杆套配合在所述水平丝杆上；所述光杆、竖直丝杆分别设置在所述下滑块和下滑块之间；所述检测相机连接块基于一丝杆套配合在所述竖直丝杆上，并滑动配合在所述光杆上；所述检测相机安装在所述检测相机连接块上，轴线垂直于所述竖直丝杆轴线和所述水平丝杆轴线所在平面；

所述竖直驱动电机固定在所述上滑块上，基于驱动所述竖直丝杆转动驱动所述检测相机连接块竖直运动；所述水平驱动电机固定在所述下滑轨一侧，基于驱动所述水平丝杆转动驱动所述检测相机连接块水平运动。

所述检测机构用于获取电视屏幕角点区域图像的角点相机模块；

所述角点相机模块包括两组角点相机子模块，两组角点相机子模块分别设置在所述检测相机模块沿下滑轨轴线方向的两侧；

每一组角点相机子模块包括两根光杆、角点相机下滑块、角点相机上滑块、两个角点相机连接块、两根光杆和两个角点相机；

所述角点相机下滑块、角点相机上滑块分别滑动配合在所述下滑轨和上滑轨上，所述两根光杆设置所述角点相机下滑块和角点相机上滑块之间，所述两个角点相机连接块滑动配合在所述两根光杆上，所述两个角点相机分别设置在所述两个角点相机连接块上。

所述角点相机模块还包括一根齿条，所述角点相机子模块还包括角点相机定位块；

所述齿条轴线与所述下滑轨平行，且设置在所述下滑轨一侧；所述角点相机定位块设置在所述角点相机下滑块朝向所述齿条一侧，且所述角点相机定位块与所述角点相机下滑块之间在竖直方向能够相互滑动；

所述角点相机定位块下端面设有与所述齿条相配合的齿面。

所述角点相机子模块还包括角点相机定位卡扣；

所述角点相机定位卡扣根部基于一竖直转轴设置在所述角点相机下滑块顶面，端部能够运动至所述角点相机定位块顶面和运动离开所述角点相机定位块顶面。

所述多相机智能检测装置还包括调节机构；

所述调节机构包括六轴机械臂和用于固定电视的治具，所述治具设置在所述六轴机械臂的工作末端。

所述治具为板件，所述板件四周设置有多组用于固定所述电视的夹具模块。

所述夹具模块包括夹具气缸和夹具块；

所述夹具气缸安装于所述治具的背部，轴线方向垂直于治具；

所述夹具块包括夹紧部、连接部和驱动部；

所述治具在对应于所述夹具气缸的边缘上开有夹具凹槽，所述夹具块的连接部卡在所述夹具凹槽中，夹紧部压在位于所述治具的正面，驱动部与所述夹具气缸的活塞杆连接。

所述多相机智能检测装置还包括用于测定检测相机连接块竖直方向行程的第一竖直传感器、第二竖直传感器、第三竖直传感器和第四竖直传感器；

所述第一竖直传感器、第二竖直传感器、第三竖直传感器和第四竖直传感器分别设置在所述下滑块的顶面、所述检测相机连接块的底面和顶面、所述下滑块底面，且处于同一竖直轴线方向。

所述多相机智能检测装置还包括用于测定检测相机连接块水平方向行程的第一水平传感器、第二水平传感器、第三水平传感器和第四水平传感器；

所述第二水平传感器、第三水平传感器分别设置在所述下滑块沿水平丝杆轴线方向的两侧面上，所述第一水平传感器和第四水平传感器分别安装于所述两组角点相机子模块的角点相机下滑块与所述第二水平传感器、第三水平传感器相对的一侧面上；

所述第一水平传感器、第二水平传感器、第三水平传感器和第四水平传感器处于同一水平轴向方向。

本发明实施例提供的一种多相机智能检测装置，通过角点相机获取电视的显示屏角点区域信息，基于六轴机械臂微调电视的姿态，使检测相机可通过分离的水平运动及竖直运动实现遍历，减少了检测相机检测时的震动，对获取清晰的以像素点为识别单位的电视屏幕图像具有良好效果，在生产中具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的多相机智能检测装置三维结构示意图；

图2示出了本发明实施例的调节机构三维结构示意图；

图3示出了本发明实施例的检测机构三维结构示意图；

图4示出了本发明实施例下滑块的三维结构示意图；

图5示出了本发明实施例上滑块的三维结构示意图；

图6示出了本发明实施例检测机构的正视图；

图7示出了本发明实施例检测机构的后视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例的多相机智能检测装置三维结构示意图。本发明实施例提供了一种多相机智能检测装置，包括检测机构1和调节机构2。

调节机构用于固定电视以及调整电视的姿态，使电视和检测机构正对且距离适中，检测机构用于获取电视的屏幕图像，以像素点为基本单元进行检测，具体的，检测机构和调节机构之间还涉及到基于检测机构获取电视图像，对调节机构控制，使电视调整至理想姿态的交互过程。

图2示出了本发明实施例的调节机构三维结构示意图。本发明实施例的调节机构2包括六轴机械臂201和治具202；具体实施中，电视上料前通常是水平放置的，为了便于将电视从水平放置姿态转换至竖直放置姿态以及考虑到还需要对电视进行姿态微调，本发明实施例采用六轴机械臂201作为电视的夹持动力原件。具体的，本发明实施例的六轴机械臂第一轴211为旋转轴，主要用于使工作末端在不同工位中切换；第二轴212为摆动轴，主要用于调整工作末端与检测机构之间的距离；第三轴213和第五轴215为摆动轴，主要用于控制工作末端的角度调整，使电视正对检测机构；第四轴214和第六轴216为旋转轴，主要用于控制工作末端的旋转。

需要说明的是，六轴机械臂的工作末端运动是通过多根轴之间的配合运动实现的，以上所述的每根轴的功能主要根据其运动原理和运动方向进行概括。

治具202为一板件，面积大于所需检测的电视。治具202背面基于法兰安装在六轴机械臂的工作末端上，正面供电视3放置。为了固定电视，本发明实施例在治具202四周设置有多组夹具模块。该夹具模块包括夹具气缸220和夹具块221，夹具气缸220安装于治具202的背部，轴线方向垂直于治具202。

夹具块221机构呈C型，包括夹紧部、连接部和驱动部。治具202在对应于夹具气缸220的边缘上开有夹具凹槽，夹具块221的连接部卡在所述夹具凹槽中，夹紧部压在电视正面的边框上，驱动部则与夹具气缸220的活塞杆连接。

实际操作中，首先六轴机械臂将治具水平放置，然后将电视置于治具正面上；通过启动夹具气缸，夹具气缸的活塞杆伸出，带动夹具块运动，夹具块的夹紧部紧压在在电视正面的边框上。多组夹具模块的夹紧部配合，将电视固定在治具正面上。

需要说明的是，具体实施中，为了避免夹紧部对电视的边框造成伤害，可以在夹紧部中增加弹性垫片；此外，当治具平面竖直时，一方面可依靠夹紧部对电视的边框的摩擦力进行电视的固定，另一方面可依靠位于下侧的连接部进行支撑。

图3示出了本发明实施例的检测机构三维结构示意图，需要说明的是，为了视图的清晰，丝杆的螺纹线在附图中不予示出，除竖直丝杆106及水平丝杆109以外，其余的圆柱状零件均为光杆116。

本发明实施例的检测机构1包括检测相机模块和角点相机模块。

检测相机模块主要包括检测相机、检测相机驱动模块；检测相机驱动模块包括下滑轨101、上滑轨102、下滑块103、上滑块104、竖直丝杆106、竖直驱动电机107、水平丝杆109、水平驱动电机110和检测相机连接块108。上滑轨101和上滑轨102分别固定，相互间不接触，也不基于连接件连接，以避免震动传递；下滑块103和上滑块104分别配合下滑轨101和滑轨102上。

图4示出了本发明实施例下滑块的三维结构示意图。结合附图图3所示的检测机构三维结构示意图，本发明实施例的下滑块103为倒立的山字型结构，顶面为平面，分别设置有丝杆孔122和光杆孔123，下端具有三个凸出端；其中，位于两侧的凸出端分别与下滑轨101配合实现滑动限位连接；沿下滑块103的运动方向，位于两侧的凸出端中内嵌有贯通的水平丝杆套120，中部的凸出端开有润滑孔121；水平丝杆套120和该润滑孔121同轴设置；水平丝杆109沿下滑轨101的轴线方向布置，分别配合在两个水平丝杆套120上，且穿过所述润滑孔121，润滑孔121线径大于所述水平丝杆109外径。水平丝杆109一端固定在丝杆座上，另一端受水平驱动电机110驱动。

进一步的，由于水平丝杆109运动较为频繁，考虑到水平丝杆109的润滑问题，本发明实施例在中部的凸出端上设置有润滑孔121；润滑脂瓶内105装有润滑脂，根据所需的低落速度，润滑脂经浓度调节后，可持续不断的从润滑孔121中滴落至水平丝杆109上。

实际运行中，可通过水平驱动电机驱动水平丝杆转动，从而带动下滑块以及与下滑块固定连接的所有部件整体沿水平方向平移。

图5示出了本发明实施例上滑块的三维结构示意图。结合附图图3所示的检测机构三维结构示意图，本发明实施例的的上滑块104呈凹字型结构，底面为平面，上端具有两个凸出端；该两个凸出端分别滑动配合在上滑轨102上，下方分别设置有丝杆孔122和光杆孔123；在两个凸出端之间设置有竖直驱动电机107。

下滑块103和上滑块104之间设置有一根竖直丝杆106和两根光杆116，竖直丝杆106两端滑动配合在下滑块103和上滑块104的丝杆孔122上，可在竖直驱动电机107的驱动下绕自身轴线转动；两根光杆116的两端分别固定在下滑块103和上滑块104的光杆孔123上；检测相机连接块108中部基于丝杆套配合在竖直丝杆106上，且在丝杆套两侧分别于两根光杆116配合。

实际运行中，可通过竖直驱动电机驱动竖直丝杆转动，从而带动检测相机连接块沿两个光杆的轴线，即竖直方向运动。

检测相机安装于检测连接块朝向六轴机械臂的一侧。

具体实施中，一方面，通过装配时的精度控制，上滑块与竖直驱动电机的重量依靠上滑轨进行支撑，其余零部件的重量依靠下滑轨进行支撑，上滑块只给予光杆和丝杆沿径向的支撑力，相互间作用力较少，竖直驱动电机的震动不易传递至检测相机连接块上；另一方面，传动原件选用丝杆和丝杆套的配合，精度控制效果较佳，且运动启停时的冲击力较少，运动较为平缓，检测相机连接块的运动较为平稳，对检测相机的检测具有有益效果。

图6示出了本发明实施例检测机构的正视图，结合附图图3所示的检测机构三维结构示意图。本发明实施例的角点相机模块包括齿条114、两组角点相机子模块，两组角点相机子模块分设在检测相机模块两侧。

每组角点相机子模块包括角点相机下滑块111、角点相机上滑块115、两个角点相机连接块117、角点相机定位块112、角点相机定位卡扣113、两根光杆116和两个角点相机。

角点相机下滑块111和角点相机上滑块115分别配合在下滑轨和上滑轨上，两根光杆116轴线平行，两端分别固定在角点相机下滑块111和角点相机上滑块115上，两个角点相机连接块117分别配合在两根光杆116上，两个角点相机分别固定在两个角点相机连接块117朝向六轴机械臂一侧的面上。

所述齿条114固定在下滑轨109一侧，所述角点相机定位块112设置在所述角点相机下滑块111朝向所述齿条114一侧，且基于轴线为竖直方向的T型凸起配合在所述角点相机下滑块111的T型槽上；所述角点相机定位块112和所述角点相机下滑块111可沿竖直方向相对滑动；在角点相机滑块111上设置有用于阻挡所述角点相机定位块112和所述角点相机下滑块111相对滑动的角点相机定位卡扣113。

所述角点相机定位块112的底部设置有与所述齿条114的齿配合的齿，通过相互之间的配合，角点相机定位卡扣113扣合时，角点相机定位块112和所述齿条可相对固定，从而使角点相机下滑块111的位置固定。

角点相机定位卡扣113松开时，可将角点相机定位块112竖直向上抽气，角点相机定位块112底面与齿条114脱离配合，角点相机下滑块111可沿下滑轨运动。

需要说明的是，为了避让水平丝杆，角点相机下滑块111上开有通孔供水平丝杆穿过，不影响水平丝杆的运动。

图7示出了本发明实施例检测机构的后视图。具体的，本发明实施例的角点相机131主要用于获取电视屏幕四个角的区域图像，用于构建检测相机130的遍历轮廓。由于角点相机131只需要获取到取电视屏幕四个角的区域图像即可，不需要太精确的位置调整，因此，可通过本发明实施例提供的两组角点相机子模块进行手动调节，通过齿条与角点相机定位块的配合实现定位。

具体实施中，检测相机可在整一个竖直平面内自由运动，因此，检测相机可获取行程范围内的所有图像信息。但考虑到如果通过水平运动和竖直运动的叠加对检测相机的位置进行驱动，会使检测相机的震动增大，不利于获取高清晰度的图片。

因此，在具体检测过程中，同一时间只允许检测相机向水平方向会竖直方向运动。根据遍历轨迹的不同，会存在一个遍历主方向和一个遍历次方向。遍历主方向的行程轨迹较遍历次方向要长，如图7中实线所标识的遍历轨迹，水平方向为遍历主方向，竖直方向为遍历次方向。为了减少计算机控制的难度，通过PLC控制检测相机的遍历路程，可通过简单的感应器触发实现检测相机的遍历过程。

具体实施中，在下滑块的两侧安装第二水平传感器和第三水平传感器，两个角点相机下滑块相对于所述第二水平传感器和第三水平传感器，分别设置有第一水平传感器和第四水平传感器。当下滑块运动贴近两侧的角点相机下滑块时，第一水平传感器和第二水平传感器会配套触发，第三水平传感器和第四水平传感器会配套触发。

同理，在检测相机连接块的上下两侧面分别设置有第三竖直传感器、第二竖直传感器，在下滑块和上滑块相对于第二竖直传感器和第三竖直传感器的一面上分别设置有第一竖直传感器和第四竖直传感器。当检测相机连接块分别贴近下滑块和上滑块时，第一竖直传感器和第二竖直传感器会配套触发，第三竖直传感器和第四竖直传感器会配套触发。

具体实施中，根据治具和电视的屏幕位置，调整角点相机定位块和四个角点相机连接块的位置，使四个角点相机与电视的屏幕的四个转角区域落入至四个角点相机的拍摄范围内，然后基于四个角点相机获取的拍摄图像，基于六轴机械臂微调电视的姿态，使电视的屏幕与检测相机正对。然后通过竖直驱动电机控制检测相机运动至竖直方向的两个极限，以及通过水平驱动电机控制检测相机运动至水平方向的两个极限，得到检测相机连接块的矩形的活动区域。接着通过计算机进行遍历轨迹的确认，通过水平驱动电机和竖直驱动电机的分立运动，实现检测相机的遍历。计算机在根据检测相机遍历所获取的图像，检测电视的像素点是否发光正常。

本发明实施例提供的一种多相机智能检测装置，通过角点相机获取电视的显示屏角点区域信息，基于六轴机械臂微调电视的姿态，使检测相机可通过分离的水平运动及竖直运动实现遍历，减少了检测相机检测时的震动，对获取清晰的以像素点为识别单位的电视屏幕图像具有良好效果，在生产中具有良好的实用性。

以上对本发明实施例所提供的一种多相机智能检测装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种多相机智能检测装置，其特征在于，包括检测机构；

所述检测机构包括用于检测电视屏幕的检测相机模块；

所述检测相机模块包括检测相机和检测相机驱动模块，检测相机驱动模块包括下滑轨、上滑轨、下滑块、上滑块、光杆、竖直丝杆、竖直驱动电机、水平丝杆、水平驱动电机和检测相机连接块；

所述下滑轨和上滑轨分别固定，轴线处于共面且相互平行；所述下滑块和上滑块分别滑动配合在所述下滑轨和上滑轨上；所述水平丝杆轴线与所述下滑轨平行，且所述下滑块基于一丝杆套配合在所述水平丝杆上；所述光杆、竖直丝杆分别设置在所述下滑块和下滑块之间；所述检测相机连接块基于一丝杆套配合在所述竖直丝杆上，并滑动配合在所述光杆上；所述检测相机安装在所述检测相机连接块上，轴线垂直于所述竖直丝杆轴线和所述水平丝杆轴线所在平面；

所述竖直驱动电机固定在所述上滑块上，基于驱动所述竖直丝杆转动驱动所述检测相机连接块竖直运动；所述水平驱动电机固定在所述下滑轨一侧，基于驱动所述水平丝杆转动驱动所述检测相机连接块水平运动。

2.如权利要求1所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述检测机构用于获取电视屏幕角点区域图像的角点相机模块；

所述角点相机模块包括两组角点相机子模块，两组角点相机子模块分别设置在所述检测相机模块沿下滑轨轴线方向的两侧；

每一组角点相机子模块包括两根光杆、角点相机下滑块、角点相机上滑块、两个角点相机连接块、两根光杆和两个角点相机；

所述角点相机下滑块、角点相机上滑块分别滑动配合在所述下滑轨和上滑轨上，所述两根光杆设置所述角点相机下滑块和角点相机上滑块之间，所述两个角点相机连接块滑动配合在所述两根光杆上，所述两个角点相机分别设置在所述两个角点相机连接块上。

3.如权利要求2所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述角点相机模块还包括一根齿条，所述角点相机子模块还包括角点相机定位块；

所述齿条轴线与所述下滑轨平行，且设置在所述下滑轨一侧；所述角点相机定位块设置在所述角点相机下滑块朝向所述齿条一侧，且所述角点相机定位块与所述角点相机下滑块之间在竖直方向能够相互滑动；

所述角点相机定位块下端面设有与所述齿条相配合的齿面。

4.如权利要求3所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述角点相机子模块还包括角点相机定位卡扣；

所述角点相机定位卡扣根部基于一竖直转轴设置在所述角点相机下滑块顶面，端部能够运动至所述角点相机定位块顶面和运动离开所述角点相机定位块顶面。

5.如权利要求1所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述多相机智能检测装置还包括调节机构；

所述调节机构包括六轴机械臂和用于固定电视的治具，所述治具设置在所述六轴机械臂的工作末端。

6.如权利要求5所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述治具为板件，所述板件四周设置有多组用于固定所述电视的夹具模块。

7.如权利要求6所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述夹具模块包括夹具气缸和夹具块；

所述夹具气缸安装于所述治具的背部，轴线方向垂直于治具；

所述夹具块包括夹紧部、连接部和驱动部；

所述治具在对应于所述夹具气缸的边缘上开有夹具凹槽，所述夹具块的连接部卡在所述夹具凹槽中，夹紧部压在位于所述治具的正面，驱动部与所述夹具气缸的活塞杆连接。

8.如权利要求1所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述多相机智能检测装置还包括用于测定检测相机连接块竖直方向行程的第一竖直传感器、第二竖直传感器、第三竖直传感器和第四竖直传感器；

所述第一竖直传感器、第二竖直传感器、第三竖直传感器和第四竖直传感器分别设置在所述下滑块的顶面、所述检测相机连接块的底面和顶面、所述下滑块底面，且处于同一竖直轴线方向。

9.如权利要求2所述的多相机智能检测装置，其特征在于，所述多相机智能检测装置还包括用于测定检测相机连接块水平方向行程的第一水平传感器、第二水平传感器、第三水平传感器和第四水平传感器；

所述第二水平传感器、第三水平传感器分别设置在所述下滑块沿水平丝杆轴线方向的两侧面上，所述第一水平传感器和第四水平传感器分别安装于所述两组角点相机子模块的角点相机下滑块与所述第二水平传感器、第三水平传感器相对的一侧面上；

所述第一水平传感器、第二水平传感器、第三水平传感器和第四水平传感器处于同一水平轴向方向。

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