CN110369335B - 全自动aoi背光检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了全自动AOI背光检测设备，包括AOI背光检测机构、机械手下料机构、第一输送线、以及第二输送线；AOI背光检测机构包括机架、设于机架内的四工位转盘、识别码读取器、清洁组件、CCD检测组件、以及分别设于四工位转盘上的四组点亮治具；识别码读取器、清洁组件、CCD检测组件、以及机械手下料机构沿着四工位转盘的转动方向依次设于四个工位上；机架包括位于识别码读取器所在工位上的置入口和位于机械手下料机构所在工位上的置出口；第一输送线、机械手下料机构、以及第二输送线呈一字排列在置出口的一侧；第一输送线和第二输送线用于分流检测结果为合格和不合格的液晶面板。

Description

全自动AOI背光检测设备

技术领域

本发明涉及液晶面板检测技术领域，特别涉及全自动AOI背光检测设备。

背景技术

随着机器视觉检测技术的发展，许多领域都开始涉及机器视觉。其中，在液晶面板检测技术领域，AOI的应用也逐渐开展。AOI(Automated Optical Inspection)的全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。

例如，有公开号为CN106680207A的专利文献就公开了一种AOI视觉检测环形光源配侧光源及背光源检测机构。但是显然，由于AOI真正开展的时间较晚，其相应的成套设备发展并不成熟。以该专利文献公开的AOI视觉检测环形光源配侧光源及背光源检测机构为例，该背光源检测机构仅在检测方面实现自动化。在前期上料、清洁以及后期下料、分拣等方面都要人工参与。因此，就机构本身而言，自动化程度比较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种全自动AOI背光检测设备，以提高自动化程度。

本发明的技术方案是，全自动AOI背光检测设备，包括AOI背光检测机构、机械手下料机构、第一输送线、以及第二输送线。所述AOI背光检测机构包括机架、设于所述机架内的四工位转盘、识别码读取器、清洁组件、CCD检测组件、以及分别设于所述四工位转盘上的四组点亮治具。所述点亮治具用于固定带识别码的液晶面板，并且为所述液晶面板提供背光。所述识别码读取器、所述清洁组件、所述CCD检测组件、以及所述机械手下料机构沿着所述四工位转盘的转动方向依次设于四个工位上。所述识别码读取器用于读取新置入所述四工位转盘上的所述液晶面板的识别码。所述清洁组件用于清洁所述液晶面板的表面。所述CCD检测组件用于检测清洁后的所述液晶面板。所述机械手下料机构用于根据检测结果置出所述液晶面板。所述机架包括位于所述识别码读取器所在工位上的置入口和位于所述机械手下料机构所在工位上的置出口。所述第一输送线、所述机械手下料机构、以及所述第二输送线呈一字排列在所述置出口的一侧。所述第一输送线和所述第二输送线用于分流检测结果为合格和不合格的所述液晶面板。

作为一种实施方式，所述AOI背光检测机构还包括安装底板。所述四工位转盘、所述识别码读取器、所述清洁组件、以及所述CCD检测组件均设于所述安装底板上。

作为一种实施方式，所述清洁组件包括XZ双轴伺服滑台、背压气缸、以及清洁滚轮。所述XZ双轴伺服滑台的X轴方向沿着所述四工位转盘的径向，所述XZ双轴伺服滑台的Z轴方向沿着所述四工位转盘的轴向。所述XZ双轴伺服滑台设于所述安装底板上，并且操作性连接所述背压气缸，以使所述背压气缸沿着所述四工位转盘的径向和轴向发生位移。所述背压气缸操作性连接所述清洁滚轮，以使所述清洁滚轮压紧所述四工位转盘上的所述液晶面板。

作为一种实施方式，所述清洁组件根据以下步骤清洁所述液晶面板的表面。步骤一：所述XZ双轴伺服滑台使所述背压气缸沿着所述四工位转盘的轴向下压。步骤二：所述背压气缸使所述清洁滚轮压紧所述四工位转盘上的所述液晶面板。步骤三：所述XZ双轴伺服滑台使所述背压气缸沿着所述四工位转盘的径向往返横移，以使所述清洁滚轮贴着所述液晶面板的表面滚动。步骤四：所述XZ双轴伺服滑台使所述背压气缸沿着所述四工位转盘的轴向上提。

作为一种实施方式，在清洁所述液晶面板的表面的连续两个周期中，所述背压气缸在两个所述骤三中分别沿着两个彼此相反的方向横移。

作为一种实施方式，所述CCD检测组件包括第一升降支架、主CCD相机、第二升降支架、横移支架、以及侧CCD相机。所述第一升降支架和所述第二升降支架沿着所述四工位转盘的径向并排在所述安装底板上。所述第一升降支架操作性连接所述主CCD相机，以使所述主CCD相机沿着所述四工位转盘的轴向发生位移。所述第二升降支架操作性连接所述横移支架，以使所述横移支架沿着所述四工位转盘的轴向发生位移。所述横移支架操作性连接所述侧CCD相机，以使所述侧CCD相机沿着所述四工位转盘的径向发生位移。

作为一种实施方式，所述第一升降支架和所述第二升降支架均为手动式支架。

作为一种实施方式，所述横移支架为手动式支架。

作为一种实施方式，所述CCD检测组件还包括传感器支架、伸缩式位移传感器、以及电流驱动式背光源。所述传感器支架设于所述识别码读取器所在工位上，并且用于提供所述伸缩式位移传感器安装。所述伸缩式位移传感器沿着所述四工位转盘的轴向伸缩以检测所述四工位转盘上的所述液晶面板的厚度。所述电流驱动式背光源为感应式光源，设于所述点亮治具内。所述电流驱动式背光源在所述液晶面板新置入所述四工位转盘上的所述点亮治具时点亮。并且所述电流驱动式背光源的驱动电流根据所述液晶面板的厚度进行一次调整，以使所述电流驱动式背光源的驱动电流和所述液晶面板的厚度正相关。所述主CCD相机用于在检测所述液晶面板之前获取所述四工位转盘上的所述液晶面板的参考图像。并且所述电流驱动式背光源的驱动电流根据所述参考图像的亮度进行二次调整，以使所述参考图像的亮度落在参考范围内。

作为一种实施方式，所述第一输送线和所述第二输送线输送方向相反。

本发明相比于现有技术的有益效果是，在工作时，工人从置入口将液晶面板置入AOI背光检测机构的四工位转盘上。在AOI背光检测机构内，液晶面板依次进行读码、清洁、检测、以及置出。并且，机械手下料机构根据识别码信息可以自动将合格品和不合格品进行分流。因此，该全自动AOI背光检测设备具有非常高的自动化程度。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的全自动AOI背光检测设备的立体图；

图2为本发明实施方式提供的AOI背光检测机构的第一立体图；

图3为本发明实施方式提供的清洁组件的立体图；

图4为本发明实施方式提供的CCD检测组件的立体图；

图5为本发明实施方式提供的AOI背光检测机构的第二立体图；

图6为本发明实施方式提供的AOI背光检测机构的第三立体图。

图中：1、AOI背光检测机构；1a、机架；1aa、置入口；1ab、置出口；1b、四工位转盘；1ba、转盘孔；1c、识别码读取器；1d、清洁组件；1da、XZ双轴伺服滑台；1db、背压气缸；1dc、清洁滚轮；1e、CCD检测组件；1ea、第一升降支架；1eb、主CCD相机；1ec、第二升降支架；1ed、横移支架；1ee、侧CCD相机；1ef、传感器支架；1eg、伸缩式位移传感器；1eh、电流驱动式背光源；1f、点亮治具；1g、安装底板；1ga、底板孔；1h、第一校正相机；1i、第二校正相机；1j、校正电机；2、机械手下料机构；3、第一输送线；4、第二输送线；5、液晶面板。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。

在一种实施方式中，如图1和图2所示。全自动AOI背光检测设备包括AOI背光检测机构1、机械手下料机构2、第一输送线3、以及第二输送线4。AOI背光检测机构1包括机架1a、设于机架1a内的四工位转盘1b、识别码读取器1c、清洁组件1d、CCD检测组件1e、以及分别设于四工位转盘1b上的四组点亮治具1f。点亮治具1f用于固定带识别码的液晶面板5，并且为液晶面板5提供背光。识别码读取器1c、清洁组件1d、CCD检测组件1e、以及机械手下料机构2沿着四工位转盘1b的转动方向依次设于四个工位上。识别码读取器1c用于读取新置入四工位转盘1b上的液晶面板5的识别码。清洁组件1d用于清洁液晶面板5的表面。CCD检测组件1e用于检测清洁后的液晶面板5。机械手下料机构2用于根据检测结果置出液晶面板5。机架1a包括位于识别码读取器1c所在工位上的置入口1aa和位于机械手下料机构2所在工位上的置出口1ab。第一输送线3、机械手下料机构2、以及第二输送线4呈一字排列在置出口1ab的一侧。第一输送线3和第二输送线4用于分流检测结果为合格和不合格的液晶面板5。

在本实施方式中，在工作时，工人站在AOI背光检测机构1开设置入口1aa的一侧。工人从置入口1aa将液晶面板5置入AOI背光检测机构1的四工位转盘1b上。当液晶面板5置入四工位转盘1b上的点亮治具1f时，点亮治具1f为液晶面板5提供背光。在AOI背光检测机构1内，共有四个工位。分别对液晶面板5进行读码、清洁、检测、以及置出。在第一工位，识别码读取器1c对液晶面板5进行读码识别，为后序工位提供每一液晶面板5可用的ID。在第二工位，清洁组件1d对液晶面板5的表面进行清洁，祛除污渍，有助于检测。在第三工位，CCD检测组件1e对液晶面板5进行检测，根据可用的ID区分合格品和不合格品。在第四工位，机械手下料机构2将检测结果为合格的液晶面板5置出至第一输送线3上，将检测结果为不合格的液晶面板5置出至第二输送线4上。因此，该全自动AOI背光检测设备具有非常高的自动化程度。在一种优选的实施方式中，第一输送线3和第二输送线4输送方向相反。

在一种实施方式中，如图2所示。AOI背光检测机构1还包括安装底板1g。四工位转盘1b、识别码读取器1c、清洁组件1d、以及CCD检测组件1e均设于安装底板1g上。

在一种实施方式中，如图2和图3所示。全自动AOI背光检测设备的清洁组件1d包括XZ双轴伺服滑台1da、背压气缸1db、以及清洁滚轮1dc。XZ双轴伺服滑台1da的X轴方向沿着四工位转盘1b的径向，XZ双轴伺服滑台1da的Z轴方向沿着四工位转盘1b的轴向。图3中分别以a方向和b方向示出了四工位转盘1b的径向和四工位转盘1b的轴向。XZ双轴伺服滑台1da设于安装底板1g上，并且操作性连接背压气缸1db，以使背压气缸1db沿着四工位转盘1b的径向和轴向发生位移。在X轴方向驱动时，背压气缸1db沿着四工位转盘1b的径向发生位移；在Z轴方向驱动时，背压气缸1db沿着四工位转盘1b的轴向发生位移。背压气缸1db操作性连接清洁滚轮1dc，以使清洁滚轮1dc压紧四工位转盘1b上的液晶面板5。

在本实施方式中，在背压气缸1db使清洁滚轮1dc压紧液晶面板5的情况下，当XZ双轴伺服滑台1da使背压气缸1db沿着四工位转盘1b的径向发生位移时，清洁滚轮1dc清洁液晶面板5的表面。

在一种实施方式中，清洁组件1d根据以下步骤清洁液晶面板5的表面。步骤一：XZ双轴伺服滑台1da使背压气缸1db沿着四工位转盘1b的轴向下压。步骤二：背压气缸1db使清洁滚轮1dc压紧四工位转盘1b上的液晶面板5。步骤三：XZ双轴伺服滑台1da使背压气缸1db沿着四工位转盘1b的径向往返横移，以使清洁滚轮1dc贴着液晶面板5的表面滚动。步骤四：XZ双轴伺服滑台1da使背压气缸1db沿着四工位转盘1b的轴向上提。以上步骤是清洁液晶面板5的一个完整的工作周期。

为了提高清洁效率，同时改善清洁效果。在一种优选实施方式中，在清洁液晶面板5的表面的连续两个周期中，背压气缸1db在两个骤三中分别沿着两个彼此相反的方向横移。意思是，在一个完整的工作周期中，背压气缸1db只沿着一个方向横移。因此将清洁效率提高到原来的两倍。同时，针对一块液晶面板5，清洁滚轮1dc只有一个滚动方向，可以改善清洁效果。

在一种实施方式中，如图2和图4所示。全自动AOI背光检测设备的CCD检测组件1e包括第一升降支架1ea、主CCD相机1eb、第二升降支架1ec、横移支架1ed、以及侧CCD相机1ee。第一升降支架1ea和第二升降支架1ec沿着四工位转盘1b的径向并排在安装底板1g上。第一升降支架1ea操作性连接主CCD相机1eb，以使主CCD相机1eb沿着四工位转盘1b的轴向发生位移。第二升降支架1ec操作性连接横移支架1ed，以使横移支架1ed沿着四工位转盘1b的轴向发生位移。横移支架1ed操作性连接侧CCD相机1ee，以使侧CCD相机1ee沿着四工位转盘1b的径向发生位移。图4中同样分别以a方向和b方向示出了四工位转盘1b的径向和四工位转盘1b的轴向。在本实施方式中，可以对主CCD相机1eb和侧CCD相机1ee的位置进行调整。在一个实施方式中，第一升降支架1ea和第二升降支架1ec均为手动式支架。以手轮进行驱动。在一个实施方式中，横移支架1ed为手动式支架。同样以手轮进行驱动。

在一种实施方式中，如图5所示。全自动AOI背光检测设备的CCD检测组件1e还包括传感器支架1ef、伸缩式位移传感器1eg、以及电流驱动式背光源1eh。伸缩式位移传感器1eg沿着四工位转盘1b的轴向伸缩以检测四工位转盘1b上的液晶面板5的厚度。电流驱动式背光源1eh为感应式光源，设于点亮治具1f内。图5中以虚线示出了被液晶面板5遮盖的电流驱动式背光源1eh。电流驱动式背光源1eh在液晶面板5新置入四工位转盘1b上的点亮治具1f时点亮。并且电流驱动式背光源1eh的驱动电流根据液晶面板5的厚度进行一次调整，以使电流驱动式背光源1eh的驱动电流和液晶面板5的厚度正相关。主CCD相机1eb用于在检测液晶面板5之前获取四工位转盘1b上的液晶面板5的参考图像。并且电流驱动式背光源1eh的驱动电流根据参考图像的亮度进行二次调整，以使参考图像的亮度落在参考范围内。

在本实施方式中，对电流驱动式背光源1eh进行两次调整，可以大幅提高对CCD检测组件1e的检测精度。在工作时，各种厚度不同的液晶面板5，使检测时背光强度有差。所以在第一次调整背光时就根据液晶面板5的厚度进行调整。具体是，在第一工位，通过伸缩式位移传感器1eg伸出以检测液晶面板5的厚度。并且在第一工位就完成对一次调整。以致在第三工位，主CCD相机1eb和侧CCD相机1ee在保留传统结构的基础上拍摄视线不受遮挡。并且对于大多数的液晶面板5，在一次调整后背光强度都能满足检测要求。而对于各种透光率不同的液晶面板5，则通过二次调整以使背光强度都能满足检测要求。在本实施例中，摒弃了传统从正面打光或者从侧面打光的方式，取而代之的是采用背光源。

在一种实施方式中，如图6所示。全自动AOI背光检测设备的AOI背光检测机构1还包括安装底板1g、第一校正相机1h、第二校正相机1i、以及校正电机1j。安装底板1g上开设线形阵列的底板孔1ga。四工位转盘1b设于安装底板1g上，并且开设线形阵列的转盘孔1ba。第一校正相机1h和第二校正相机1i固定在四工位转盘1b上方，第一校正相机1h和第二校正相机1i以四工位转盘1b的圆心位置中心对称。第一校正相机1h和第二校正相机1i用于获取转盘孔1ba和底板孔1ga之间的位置状态。校正电机1j固定在四工位转盘1b上方，以驱动四工位转盘1b转动。其中，当转盘孔1ba和底板孔1ga之间未完全正对时，校正电机1j驱动四工位转盘1b转动以致转盘孔1ba和底板孔1ga之间完全正对。

在本实施方式中，通过校正电机1j对四工位转盘1b的位置进行调整，以提高第三工位上的检测质量。实际上是通过校正电机1j克服四工位转盘1b自身存在的转动偏差，以确保第三工位上的CCD检测组件1e每次获取图片时液晶面板5的位置相同，从而将检测质量。在本实施方式中，在保留底板孔1ga进行安装的基础上在四工位转盘1b上开设转盘孔1ba，以实现定位。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.全自动AOI背光检测设备，其特征在于，包括AOI背光检测机构(1)、机械手下料机构(2)、第一输送线(3)、以及第二输送线(4)；

所述AOI背光检测机构(1)包括机架(1a)、设于所述机架(1a)内的四工位转盘(1b)、识别码读取器(1c)、清洁组件(1d)、CCD检测组件(1e)、以及分别设于所述四工位转盘(1b)上的四组点亮治具(1f)；所述点亮治具(1f)用于固定带识别码的液晶面板(5)，并且为所述液晶面板(5)提供背光；

所述识别码读取器(1c)、所述清洁组件(1d)、所述CCD检测组件(1e)、以及所述机械手下料机构(2)沿着所述四工位转盘(1b)的转动方向依次设于四个工位上；所述识别码读取器(1c)用于读取新置入所述四工位转盘(1b)上的所述液晶面板(5)的识别码；所述清洁组件(1d)用于清洁所述液晶面板(5)的表面；所述CCD检测组件(1e)用于检测清洁后的所述液晶面板(5)；所述机械手下料机构(2)用于根据检测结果置出所述液晶面板(5)；

所述机架(1a)包括位于所述识别码读取器(1c)所在工位上的置入口(1aa)和位于所述机械手下料机构(2)所在工位上的置出口(1ab)；所述第一输送线(3)、所述机械手下料机构(2)、以及所述第二输送线(4)呈一字排列在所述置出口(1ab)的一侧；所述第一输送线(3)和所述第二输送线(4)用于分流检测结果为合格和不合格的所述液晶面板(5)；

所述AOI背光检测机构(1)还包括安装底板(1g)；所述四工位转盘(1b)、所述识别码读取器(1c)、所述清洁组件(1d)、以及所述CCD检测组件(1e)均设于所述安装底板(1g)上；

所述CCD检测组件(1e)包括第一升降支架(1ea)、主CCD相机(1eb)、第二升降支架(1ec)、横移支架(1ed)、以及侧CCD相机(1ee)；

所述第一升降支架(1ea)和所述第二升降支架(1ec)沿着所述四工位转盘(1b)的径向并排在所述安装底板(1g)上；所述第一升降支架(1ea)操作性连接所述主CCD相机(1eb)，以使所述主CCD相机(1eb)沿着所述四工位转盘(1b)的轴向发生位移；所述第二升降支架(1ec)操作性连接所述横移支架(1ed)，以使所述横移支架(1ed)沿着所述四工位转盘(1b)的轴向发生位移；所述横移支架(1ed)操作性连接所述侧CCD相机(1ee)，以使所述侧CCD相机(1ee)沿着所述四工位转盘(1b)的径向发生位移；

所述CCD检测组件(1e)还包括传感器支架(1ef)、伸缩式位移传感器(1eg)、以及电流驱动式背光源(1eh)；

所述传感器支架(1ef)设于所述识别码读取器(1c)所在工位上，并且用于提供所述伸缩式位移传感器(1eg)安装；所述伸缩式位移传感器(1eg)沿着所述四工位转盘(1b)的轴向伸缩以检测所述四工位转盘(1b)上的所述液晶面板(5)的厚度；

所述电流驱动式背光源(1eh)为感应式光源，设于所述点亮治具(1f)内；所述电流驱动式背光源(1eh)在所述液晶面板(5)新置入所述四工位转盘(1b)上的所述点亮治具(1f)时点亮；并且所述电流驱动式背光源(1eh)的驱动电流根据所述液晶面板(5)的厚度进行一次调整，以使所述电流驱动式背光源(1eh)的驱动电流和所述液晶面板(5)的厚度正相关；

所述主CCD相机(1eb)用于在检测所述液晶面板(5)之前获取所述四工位转盘(1b)上的所述液晶面板(5)的参考图像；并且所述电流驱动式背光源(1eh)的驱动电流根据所述参考图像的亮度进行二次调整，以使所述参考图像的亮度落在参考范围内。

2.根据权利要求1所述的全自动AOI背光检测设备，其特征在于，所述清洁组件(1d)包括XZ双轴伺服滑台(1da)、背压气缸(1db)、以及清洁滚轮(1dc)；

所述XZ双轴伺服滑台(1da)的X轴方向沿着所述四工位转盘(1b)的径向，所述XZ双轴伺服滑台(1da)的Z轴方向沿着所述四工位转盘(1b)的轴向；所述XZ双轴伺服滑台(1da)设于所述安装底板(1g)上，并且操作性连接所述背压气缸(1db)，以使所述背压气缸(1db)沿着所述四工位转盘(1b)的径向和轴向发生位移；所述背压气缸(1db)操作性连接所述清洁滚轮(1dc)，以使所述清洁滚轮(1dc)压紧所述四工位转盘(1b)上的所述液晶面板(5)。

3.根据权利要求2所述的全自动AOI背光检测设备，其特征在于，所述清洁组件(1d)根据以下步骤清洁所述液晶面板(5)的表面；

步骤一：所述XZ双轴伺服滑台(1da)使所述背压气缸(1db)沿着所述四工位转盘(1b)的轴向下压；

步骤二：所述背压气缸(1db)使所述清洁滚轮(1dc)压紧所述四工位转盘(1b)上的所述液晶面板(5)；

步骤三：所述XZ双轴伺服滑台(1da)使所述背压气缸(1db)沿着所述四工位转盘(1b)的径向往返横移，以使所述清洁滚轮(1dc)贴着所述液晶面板(5)的表面滚动；

步骤四：所述XZ双轴伺服滑台(1da)使所述背压气缸(1db)沿着所述四工位转盘(1b)的轴向上提。

4.根据权利要求3所述的全自动AOI背光检测设备，其特征在于，在清洁所述液晶面板(5)的表面的连续两个周期中，所述背压气缸(1db)在两个所述步骤三中分别沿着两个彼此相反的方向横移。

5.根据权利要求1所述的全自动AOI背光检测设备，其特征在于，所述第一升降支架(1ea)和所述第二升降支架(1ec)均为手动式支架。

6.根据权利要求1所述的全自动AOI背光检测设备，其特征在于，所述横移支架(1ed)为手动式支架。

7.根据权利要求1所述的全自动AOI背光检测设备，其特征在于，所述第一输送线(3)和所述第二输送线(4)输送方向相反。

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