CN110333249A - 一种aoi全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺，所述AOI全自动屏幕缺陷检测生产线包括依次连接的上料机、清洗机、AOI检测设备和下料机；所述上料机和下料机分别设置有塑盘输送装置，所述AOI检测设备设置有两个机械手搬运装置以及多个视觉检测工作站。相比现有技术，本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线实现了将手机屏幕自动上料、清洁、AOI缺陷检测以及下料，且下料过程能够对检测合格的手机屏幕和检测不合格的手机屏幕进行分拣，提高了手机屏幕检测精度自动化程度，大幅提高了工作效率。

Description

一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺

技术领域

本发明涉及手机屏幕检测设备技术领域，特别涉及一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺。

背景技术

手机屏幕检测是手机屏幕生产质量管理中的重要环节。现有技术中，虽然提出了AOI(Automatic Optic Inspection，自动光学检测)缺陷检测设备，替代了人工检测手机屏幕，提高了检测精度和工作效率。但是，现有技术(如授权公告号为CN 206696560U的专利)中的AOI检测设备结构简单，不能快速地上料、下料，生产效率有待提高。因此，有必要提出一种新的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，不仅应用了AOI检测设备，还配置有上料机和下料机，便于形成生产连线，方便上料、下料，进一步提高生产效率。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺，旨在解决现有技术中手机屏幕缺陷检测的工作效率有待进一步提高的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，包括依次连接的上料机、清洗机、AOI检测设备和下料机，所述上料机包括第一底架，以及设置在第一底架上的第一塑盘输送装置和第一龙门架；所述第一塑盘输送装置沿X方向设置，第一龙门架沿Y方向设置；第一塑盘输送装置的进口端设置有塑盘存放区，第一塑盘输送装置的出口端设置塑盘回收区；第一龙门架沿上设置有Y轴移动模组，该Y轴移动模组上设置有X轴移动模组，该X轴移动模组上设置有第一移料机械手。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，所述第一移料机械手包括机械手安装板，以及设置在机械手安装板上的上下气缸；该上下气缸的活塞杆朝下设置且连接有电机安装座，该电机安装座上设置有旋转电机，旋转电机的主轴朝下设置且连接有真空吸盘。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，所述AOI检测设备包括第三底架，第三底架的进口端设置有四轴机械手，该四轴机械手的两侧分别设置有一个手机屏幕定位装置；第三底架的中部设置有多个视觉检测工作站，每个视觉检测工作站的两侧分别设置有一个检测治具；第三底架上的两侧分别设置有一个机械手搬运装置。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，每个手机屏幕定位装置分别包括一个安装架，以及水平地设置在安装架上的第一定位气缸和第二定位气缸；第一定位气缸与X方向平行，第二定位气缸与Y方向平行。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，每个机械手搬运装置分别包括一个第二龙门架，以及设置在第二龙门架上的上料机械手和下料机械手，第二龙门架上设置有用于上料机械手和下料机械手沿Y方向运动的驱动装置。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，每个检测治具分别包括底座，以及设置在底座上的治具平台；治具平台上设置有检测针模。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，每个视觉检测工作站分别包括竖直安装板，设置在竖直安装板上竖直移动模组，以及设置在竖直移动模组上的工业相机；每个工业相机的下方设置有左侧光源和右侧光源。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，所述下料机包括第四底架，设置在第四底架上的良品输送带和次品输送带，设置在第四底架进口端的第三龙门架；设置在第四底架上的第二塑盘输送装置以及第三塑盘输送装置；第三龙门架上设置有一个第三移料机械手；对应第二塑盘输送装置处设置有第四龙门架，第三龙门架上设置有一个第四移料机械手，对应第三塑盘输送装置处设置有第五龙门架，第五龙门架上设置有一个第五移料机械手。

进一步地，所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，第三底架的出口端设置有两个喷码机。

相应地，本发明提供一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线的生产工艺，包括以下步骤：

(1)装有待检测的手机屏幕的塑盘放置在上料机的塑盘放料区中,第一塑盘输送装置将塑盘输送到上料机的第一移料机械手下方，第一移料机械手将手机屏幕转移到清洗机；

(2)手机屏幕到达清洗机的出口端后，AOI检测设备的四轴机械手吸住手机屏幕，依次将手机屏幕放置在两个定位装置上；AOI检测设备的两个上料机械手将同侧的定位装置上的手机屏幕依次转移到同侧的四个检测治具中；

(3)每个视觉检测工作站依次检测对应的那两个检测治具上的手机屏幕；手机屏幕检测完成后由同侧的下料机械手转移至AOI检测设备的出口端。

(4)下料机的第三移料机械手将检测合格的手机屏幕转移至良品输送带上，将检测不合格的手机屏幕转移至次品输送带上；

(5)下料机的第四移料机械手将良品输送带上的手机屏幕转移到第二塑盘装置上的塑盘中；第五移料机械手将次品输送带上的手机屏幕转移到第三塑盘装置上的塑盘中。

有益效果：本发明提供了一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺，通过采用AOI检测设备，保证了手机屏幕的检测质量和效率。相比现有技术，本发明通过依次设置上料机、清洗机、AOI检测设备和下料机，实现了连续地对手机屏幕进行上料、清洗、缺陷检测和下料，大幅提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度。上料机中设置第一移料机械手，便于将待检测的手机屏幕转移至清洗机，而设置清洗机对手机屏幕清洁后，进一步提高了检测质量。

附图说明

图1为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线的立体图。

图2为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线的俯视图。

图3为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，上料机的立体图。

图4为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，上料机另一视角的立体图。

图5为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，第一龙门架和第一移料机械手的立体图。

图6为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，第一塑盘输送装置的塑盘存放区的立体图。

图7为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，图1中S区域的局部放大图。

图8为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，定位装置的立体图。

图9为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，视觉检测工作站的立体图。

图10为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，检测治具的立体图。

图11为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，下料机的立体图。

图12为本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线中，下料机另一视角的立体图。

具体实施方式

本发明提供一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线及其生产工艺，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图12，本发明提供一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线。本文所述“第一”、“第二”等词语仅仅用于区分部件名称以便于阐述，不用于限定本发明。如图2所示，为了便于阐述，本文定义所述AOI全自动屏幕缺陷检测生产线的长度方向为Y方向，水平面上与Y方向水平垂直的方向为X方向，但实际应用中并不限定坐标系的具体设置。

首先请参阅图1至图5，所述AOI全自动屏幕缺陷检测生产线包括依次连接的上料机1、清洗机2、AOI(Automatic Optic Inspection，自动光学检测)检测设备3和下料机4，所述上料机1包括第一底架10，以及设置在第一底架上的第一塑盘输送装置11和第一龙门架51；所述第一塑盘输送装置沿X方向设置，第一龙门架沿Y方向设置；第一塑盘输送装置的进口端设置有塑盘存放区111，第一塑盘输送装置的出口端设置塑盘回收区112；第一龙门架沿上设置有Y轴移动模组13，该Y轴移动模组上设置有X轴移动模组14，该X轴移动模组上设置有第一移料机械手61。工作时，Y轴移动模组可以带动X轴移动模组沿Y方向往复运动，Y轴移动模组可以带动第一移料机械手沿X方向往复运动。上述X轴移动模组和Y轴移动模组可以采用齿轮齿条传、丝杆传动或直线电机等方式实现，此处不作限定。上述第一塑盘输送装置可以采用输送带的方式实现。上述清洗机用于除去手机屏幕的玻璃面的灰尘，清洗机中设置有输送带(附图视角观察不到)，手机屏幕在输送的同时被清洁，可以采用超声波或其他方式进行清洁，此处不作具体限定。

如图5所示，具体地，所述第一移料机械手6包括机械手安装板601，以及设置在机械手安装板上的上下气缸602；该上下气缸的活塞杆朝下设置且连接有电机安装座603，该电机安装座上设置有旋转电机604，旋转电机的主轴朝下设置且连接有真空吸盘605。实际应用中，上述真空吸盘的具体形式可以有多种，图5所示画出了多个真空吸嘴，用于连接外部抽真空设备，通过真空吸附的方式吸住手机屏幕；旋转电机用于实现转向，上下电机用于实现升降。为了便于理解，图5中画出了一块手机屏幕91。

请参阅图6，进一步地，第一塑盘输送装置的塑盘存放区可以按如下设置：塑盘存放区处设置有两个定盘气缸113和两个顶升气缸114(图6视角近观察到一个顶升气缸)，两个定盘气缸的活塞杆伸出后将塑盘堆垛与最底下的一块塑盘分开，两个顶升气缸再向上动作则可以将塑盘堆垛与最底下的一块塑盘完全分离，从而使得最下方的塑盘被输送，然后两个顶升气缸和两个定盘气缸复位。该设置可以一次性放置多块塑盘，从而进一步提高工作效率。

请参阅图1、图2和图7，进一步地，所述AOI检测设备包括第三底架30，第三底架的进口端设置有四轴机械手31，该四轴机械手的两侧分别设置有一个手机屏幕定位装置33；第三底架的中部设置有多个视觉检测工作站34，每个视觉检测工作站的两侧分别设置有一个检测治具38；第三底架上的两侧分别设置有一个机械手搬运装置。如附图所示，优选地，共设置有4个视觉检测工作站4，相应地，共设置有8个检测治具38。上述四轴机械手本身是现有技术，此处不赘述其结构，实际使用时，上述四轴机械手的端部设置有一个真空吸盘311，用于吸附手机屏幕。

如图8所示，每个手机屏幕定位装置33分别包括一个安装架330，以及水平地设置在安装架上的第一定位气缸331和第二定位气缸332；第一定位气缸与X方向平行，第二定位气缸与Y方向平行。实际使用时，第一定位气缸和第二定位气缸的活塞杆端部分别设置有一块定位板339。第一定位气缸和第二定位气缸的活塞杆伸出后对手机屏幕起到位置调整的作用。由于两个定位装置对称设置，因此附图仅画出一个定位装置。

如图1、图2和图7所示，进一步地，每个机械手搬运装置分别包括一个第二龙门架52，以及设置在第二龙门架上的上料机械手621和下料机械手622，第二龙门架上设置有用于驱动上料机械手和下料机械手沿Y方向运动的驱动装置；所述驱动装置可以采用直线电机等方式来实现，此处不作具体限定。图2和图7中仅示意性标注了上料机械手621和下料机械手622在第二龙门架上的位置，具体结构可以采用与第一移料机械手相同(或类似的)的实现方式，此处不再赘述。实际应用中，可以在每个上料机械手处分别设置一个工业相机6211，便于上料机械手移动过程中飞拍手机屏幕的mark点位置，便于进一步计算出手机屏幕要放在对应的治具上面时的X轴位置及以及旋转角度。

如图10所示，进一步地，每个检测治具38分别包括底座380，以及设置在底座上的治具平台381；治具平台上设置有检测针模383。实际应用中，检测针模与PG测试盒389(或称“PG装置”)电性连接，用于将待检测的手机屏幕点亮，以便视觉检测工作站进一步检测屏幕的颜色(如，白屏、灰屏、白屏、红屏、绿屏、黄屏等)、色差和角度等。为了便于理解，图10中示意性画出了一块手机屏幕，该手机屏幕。实际应用中，每个检测治具可以通过直线电机(图中未示出)的方式实现沿X方向移动，即，需要检测时，沿X方向移动到对应的视觉检测工作站，检测完毕之后再从视觉检测工作站中移出。

请参阅图9，进一步地，每个视觉检测工作站分别包括竖直安装板340，设置在竖直安装板上竖直移动模组341，以及设置在竖直移动模组上的工业相机342；每个工业相机的下方设置有左侧光源343和右侧光源344。上述工业相机包括相机机身以及竖直朝下设置的相机镜头。上述竖直移动模组用于带动工业相机上下移动，优选为直线电机的方式(但不限定于此)来实现，图9中示意性画出了电机3411。

请参阅图11和图12，进一步地，所述下料机包括第四底架40，设置在第四底架上的良品输送带411和次品输送带412，设置在第四底架进口端的第三龙门架53；设置在第四底架上的第二塑盘输送装置42以及第三塑盘输送装置43；第三龙门架上设置有一个第三移料机械手63；对应第二塑盘输送装置处设置有第四龙门架54，第三龙门架上设置有一个第四移料机械手64，对应第三塑盘输送装置处设置有第五龙门架55，第五龙门架上设置有一个第五移料机械手64。第三移料机械手、第四移料机械手和第五移料机械手均可以采用与第一移料机械手相同的结构，因此，不再重复画出其具体结构。第三龙门架、第四龙门架和第五龙门架上可以采用齿轮齿他传动、直线电机等方式分别实现驱动第三移料机械手、第四移料机械手和第五移料机械手沿直线移动。上述第二塑盘输送装置、第三输送装置可以采用输送带的方式实现。

进一步地，第三底架的出口端设置有两个喷码机(附图为画出)，用于对检测不合格的次品进行喷码来作标记。

相应地，本发明提供一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线的生产工艺，包括以下步骤：

(1)装有待检测的手机屏幕的塑盘放置在上料机1的塑盘放料区中,第一塑盘输送装置11将塑盘输送到上料机的第一移料机械手61下方，第一移料机械手61将手机屏幕转移到清洗机。实际应用中，当塑盘中的手机屏幕全部被转移出之后，空的塑盘被继续送至塑盘回收区。

(2)手机屏幕到达清洗机2的出口端后，AOI检测设备的四轴机械手31吸住手机屏幕，依次将手机屏幕放置在两个定位装置33上；AOI检测设备的两个上料机械手621将同侧的定位装置上的手机屏幕依次转移到同侧的四个检测治具中。

(3)每个视觉检测工作站34依次检测对应的那两个检测治具上的手机屏幕；手机屏幕检测完成后由同侧的下料机械手622转移至AOI检测设备的出口端；如果手机屏幕检测不合格则通过喷码机对其喷码。

(4)下料机4的第三移料机械手63将检测合格的手机屏幕转移至良品输送带411上，将检测不合格的手机屏幕转移至次品输送带412上。

(5)下料机4的第四移料机械手64将良品输送带上的手机屏幕转移到第二塑盘装置42上的塑盘中，第五移料机械手65将次品输送带上的手机屏幕转移到第三塑盘装置43上的塑盘中。实际应用中，第二塑盘装置42上的塑盘装满良品(检测合格的手机屏幕)后进一步被输送至第二塑盘装置的塑盘回收区422，便于下一工序将其搬离；而第三塑盘装置43上的塑盘装满次品(检测不合格的手机屏幕)后进一步输送至第三塑盘装置的塑盘回收区432，便于下一工序将其搬离。

通过上述分析可知，本发明提供的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线不仅通过采用AOI检测设备，保证了手机屏幕的检测质量，相比现有技术，本发明通过依次设置上料机、清洗机、AOI检测设备和下料机，实现了连续地对手机屏幕进行上料、清洗、缺陷检测和下料，大幅提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度。上料机中设置第一移料机械手，便于将待检测的手机屏幕转移至清洗机，设置清洗机对手机屏幕清洁后，进一步确保后续的缺陷检测的精度。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变(如，将四轴机械手改为五轴机械手)，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，包括依次连接的上料机、清洗机、AOI检测设备和下料机，其特征在于，所述上料机包括第一底架，以及设置在第一底架上的第一塑盘输送装置和第一龙门架；所述第一塑盘输送装置沿X方向设置，第一龙门架沿Y方向设置；第一塑盘输送装置的进口端设置有塑盘存放区，第一塑盘输送装置的出口端设置塑盘回收区；第一龙门架沿上设置有Y轴移动模组，该Y轴移动模组上设置有X轴移动模组，该X轴移动模组上设置有第一移料机械手。

2.根据权利要求1所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，所述第一移料机械手包括机械手安装板，以及设置在机械手安装板上的上下气缸；该上下气缸的活塞杆朝下设置且连接有电机安装座，该电机安装座上设置有旋转电机，旋转电机的主轴朝下设置且连接有真空吸盘。

3.根据权利要求1所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，所述AOI检测设备包括第三底架，第三底架的进口端设置有四轴机械手，该四轴机械手的两侧分别设置有一个手机屏幕定位装置；第三底架的中部设置有多个视觉检测工作站，每个视觉检测工作站的两侧分别设置有一个检测治具；第三底架上的两侧分别设置有一个机械手搬运装置。

4.根据权利要求3所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，每个手机屏幕定位装置分别包括一个安装架，以及水平地设置在安装架上的第一定位气缸和第二定位气缸；第一定位气缸与X方向平行，第二定位气缸与Y方向平行。

5.根据权利要求3所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，每个机械手搬运装置分别包括一个第二龙门架，以及设置在第二龙门架上的上料机械手和下料机械手，第二龙门架上设置有用于上料机械手和下料机械手沿Y方向运动的驱动装置。

6.根据权利要求3所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，每个检测治具分别包括底座，以及设置在底座上的治具平台；治具平台上设置有检测针模。

7.根据权利要求3所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，每个视觉检测工作站分别包括竖直安装板，设置在竖直安装板上竖直移动模组，以及设置在竖直移动模组上的工业相机；每个工业相机的下方设置有左侧光源和右侧光源。

8.根据权利要求1所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，所述下料机包括第四底架，设置在第四底架上的良品输送带和次品输送带，设置在第四底架进口端的第三龙门架；设置在第四底架上的第二塑盘输送装置以及第三塑盘输送装置；第三龙门架上设置有一个第三移料机械手；对应第二塑盘输送装置处设置有第四龙门架，第三龙门架上设置有一个第四移料机械手，对应第三塑盘输送装置处设置有第五龙门架，第五龙门架上设置有一个第五移料机械手。

9.根据权利要求8所述的AOI全自动屏幕缺陷检测生产线，其特征在于，第三底架的出口端设置有两个喷码机。

10.一种AOI全自动屏幕缺陷检测生产线的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)装有待检测的手机屏幕的塑盘放置在上料机的塑盘放料区中,第一塑盘输送装置将塑盘输送到上料机的第一移料机械手下方，第一移料机械手将手机屏幕转移到清洗机；

(2)手机屏幕到达清洗机的出口端后，AOI检测设备的四轴机械手吸住手机屏幕，依次将手机屏幕放置在两个定位装置上；AOI检测设备的两个上料机械手将同侧的定位装置上的手机屏幕依次转移到同侧的四个检测治具中；

(3)每个视觉检测工作站依次检测对应的那两个检测治具上的手机屏幕；手机屏幕检测完成后由同侧的下料机械手转移至AOI检测设备的出口端。

(4)下料机的第三移料机械手将检测合格的手机屏幕转移至良品输送带上，将检测不合格的手机屏幕转移至次品输送带上；

(5)下料机的第四移料机械手将良品输送带上的手机屏幕转移到第二塑盘装置上的塑盘中；第五移料机械手将次品输送带上的手机屏幕转移到第三塑盘装置上的塑盘中。