一种手机屏幕的自动检测设备和检测方法
技术领域
本发明涉及手机屏幕生产技术领域,具体涉及一种手机屏幕的自动检测设备和检测方法。
背景技术
盖板玻璃是在加工制作过程中需要经过开料、CNC、抛光、超声波清洗、真空镀膜、钢化、丝印等一系列特殊加工工艺,制作而成的产品。它是贴合在触摸屏的最表层作为保护屏幕和美化产品的作用。因此玻璃盖板表面缺陷检测需要很高的检测精度和可靠的打光效果来做保证。外观缺陷传统上通过目检人员完成,效率低,准确率低。
中国国家知识产权局公开了公开号为CN205607892U的一种生产效率高的一种触摸屏盖板玻璃检测设备,包括机架、搬运机构、第一载物台、夹具、第二载物台和摄像机构;所述搬运机构固定在机架的顶部;所述第一载物台固定在机架的顶部并靠近搬运机构的一端;所述夹具和第二载物台与搬运机构滑动连接,搬运机构驱动夹具在搬运机构的中部与一端之间滑动,搬运机构驱动第二载物台在搬运机构的中部与另一端之间滑动;所述摄像机构的底部固定在机架的顶部,摄像机构的上部位于搬运机构的中部上方。该专利设置了夹持组件,会对盖板玻璃造成压力,会引起变形,影响检测精度,并且两个相机的方位不够分散。
发明内容
本发明的目的是:针对现有技术存在的不足,提供一种检测表面缺陷、检测精度高、测效率高、良次进行分选的手机屏幕的自动检测设备和检测方法。
为本发明之目的,采用以下技术方案予以实现:
一种手机屏幕的自动检测设备,该设备包括治具回流装置、治具输送装置、检测装置、分选装置和治具;手机屏幕设置在治具中进行加工,检测装置设置在治具输送装置的中部,治具回流装置设置在治具输送装置的两端,分选装置设置在治具输送装置的两侧,分选装置位于检测装置的后方。
所述的治具回流装置用于将治具进行升降搬运,所述的治具输送装置用于将装有屏幕的治具进行上料,将空治具进行回料;检测装置用于对治具中的手机屏幕进行光学检测;分选装置用于将检测完成的手机屏幕进行分类收集。
作为优选,所述的治具包括底座、连接座、压块和垫块;连接座固定设置在底座上,压块的一端铰接在连接座中,压块的另一端压住垫块上,所述的垫块固定设置在底座上;底座上端面设置有四个沉孔,所述的手机屏幕设置在底座上端面的沉槽中,手机屏幕的排线端设置在垫块上,由压块压住。
作为优选,所述的治具回流装置包括第一机架以及安装在第一机架上的上输送组件、下输送组件、升降组件和第一丝杠组件;上输送组件和下输送组件安装在第一机架上,两者的结构相同,处于同一竖直方向,上输送组件和下输送组件中设置有输送带,治具放置在输送带上,进行输送;所述的升降组件通过滑轨连接在第一机架上,升降组件与上输送组件、下输送组件相衔接,升降组件与第一机架之间通过第一丝杠组件相连接,进行传动。
作为优选,所述的治具输送装置包括安装架、上输送轨和下输送轨;上输送轨和下输送轨设置在安装架上,处于不同的高度,高度与两端的治具回流装置相匹配;所述的上输送轨和下输送轨上设置有传动皮带。
作为优选,所述的检测装置包括第二机架以及安装在第二机架上的压紧机构、光源组件、视觉传感器组件、阻挡机构和定位机构;压紧机构安装在第二机架上,与治具输送装置上的治具对应;阻挡机构和定位机构安装在第二机架底部,均位于治具的下方,阻挡机构位于定位机构的后方;光源组件设置有三组,均安装在第二机架上,对应检测工位处的治具;所述的视觉传感器组件设置有两组,一组竖直向下布置,位于治具的正上方,另一组倾斜安装在第二机架上,与治具相对应;所述的视觉传感器组件包括调节丝杆部件、直角座和光学传感器;直角座通过滑轨连接在第二机架上,调节丝杆部件连接在第二机架上,调节丝杆部件的丝杆螺母与直角座相连接,光学传感器安装在直角座上,光学传感器下端能接收光线,并通过控制器判断屏幕表面是否平整;所述的阻挡机构包括阻挡气缸和阻挡块;阻挡气缸固定设置在第二机架上,阻挡块安装在阻挡气缸的伸缩端上。
作为优选,所述的定位机构包括定位气缸、升降板、定位柱和红外传感器;定位气缸安装在第二机架上,定位气缸的伸缩端与升降板相连接;升降板的下端设置有导柱,升降板移动连接在第二机架上,所述的定位柱设置在升降板上端面,升降板上开有槽孔,所述的红外传感器设置在该槽孔中,红外传感器朝上设置。
作为优选,所述的压紧机构包括移动滑台组件、支板、压紧气缸、压紧架、缓冲架和光学玻璃;移动滑台组件固定设置在第二机架上,支板安装在移动滑台组件的移动部,压紧气缸竖直安装在支板上,压紧架通过滑轨与支板相连接,压紧架与压紧气缸的伸缩端相连接,所述的压紧架水平板上开设有四个矩形孔,缓冲架的四个边角上设置有立柱,该立柱配合在压紧架中,所述的立柱外套有弹簧,弹簧上端与压紧架相抵,弹簧下端与缓冲架相抵,将缓冲架向下压;缓冲架的中部镂空,光学玻璃设置在缓冲架的中部。
作为优选,所述的分选装置包括第三机架、安装座、屏幕搬运机构、载盘搬运机构和接料机构;屏幕搬运机构固定设置在安装座上,所述的屏幕搬运机构包括第一滑台、第二滑台、横移气缸、横板、竖板、升降气缸和吸气盘;第一滑台安装在第三机架上,第二滑台安装在第一滑台的伸缩部,横移气缸安装在第二滑台的移动部,横板通过滑轨连接在第二滑台的移动上,横板与横移气缸的伸缩端相连接;所述的竖板固定设置在横板上,升降气缸设置有两个,升降气缸安装在竖板下端,升降气缸的伸缩端上设置有钣金件,所述的吸气盘安装在该钣金件上;所述的载盘搬运机构设置在安装座上,接料机构设置有三组,分别对应合格品工位、不合格品工位和上料工位,设置在安装座上开有的三个矩形孔下方。
作为优选,所述的接料机构包括接料台、推料杆、推料气缸和第二丝杠组件;接料台侧方通过滑轨与安装座相连接,接料台通过第二丝杠组件实现升降,接料台上开有直槽,推料杆位于该直槽中,所述的推料杆安装在推料气缸的伸缩端,推料气缸水平设置在安装座上。
一种手机屏幕的检测方法,依次通过以下步骤进行加工:
(一)上料:将待检测屏幕装入空治具,从进料端的治具回流装置进入,通过治具输送装置输送到检测装置中;
(二)定位检测:治具输送装置将治具输送到特定位置,被红外传感器检测到后,阻挡气缸驱动阻挡块上升,止住治具继续前进;而后定位气缸伸长,将定位柱插入治具底面,进行定位;而后移动滑台组件和压紧气缸共同作用,将光学玻璃移到治具上方,并下降压住待检测的屏幕;而后三个光源组件通电发光,照亮待测屏幕,屏幕表面反射的光线由正上方和侧方的视觉传感器组件接收,根据反射光的特点判断屏幕的平整度,是否有缺陷;
(三)分选:第一滑台和第二滑台实现水平面的运动,由吸气盘将治具中的两片屏幕吸住,而后进行移运到接料机构的正上方,根据检测结果将屏幕放置到不同的区域的料盘中;料盘中可放置四个屏幕,放满后接料机构包括带动接料台下降一个料盘的高度,而后载盘搬运机构将上料工位中的空料盘搬运过来补充,继续分选,当接料机构中接满一定层数的料盘,推料气缸带动推料杆移动,将整列料盘侧方推出,进行搬运下料;
(四)治具回流:空治具继续通过出料端的治具回流装置和治具输送装置进行回流至进料端,准备下一次加工。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:检测装置通过设置光学玻璃压紧待检测屏幕,确保屏幕水平设置提高检测的精度;设置了上方和侧方两组红外传感器,从不同角度接收反射光,提高检测的可靠性;设置了不同方位的三组光源组件,使照明更加全面,检测结果更准确;设置缓冲架进行缓冲,防止刚性冲击对屏幕造成物理损伤;设置定位机构对治具进行定位,使每次检测都位置统一,避免偶然性,提高检测的准确度。分选装置设置有两组,对治具中的四个屏幕进行两两同时搬运,提高了分选的效率,为整个流水线提高工作速度;用特定的料盘进行收集,能更好的对屏幕进行保护,避免二次伤害;收集完成设置了推料杆进行下料辅助,避免搬运下料时出现倾倒的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为治具的爆炸结构图。
图3为治具回流装置的爆炸结构图。
图4为检测装置的爆炸结构图。
图5为分选装置的爆炸结构图。
具体实施方式
如图1所示,一种手机屏幕的自动检测设备包括治具回流装置1、治具输送装置2、检测装置3、分选装置4和治具;手机屏幕设置在治具中进行加工,检测装置3设置在治具输送装置2的中部,治具回流装置1设置在治具输送装置2的两端,分选装置4设置在治具输送装置2的两侧,分选装置4位于检测装置3的后方;
所述的治具回流装置1用于将治具进行升降搬运,所述的治具输送装置2用于将装有屏幕的治具进行上料,将空治具进行回料;检测装置3用于对治具中的手机屏幕进行光学检测;分选装置4用于将检测完成的手机屏幕进行分类收集。
如图2所示,所述的治具包括底座001、连接座003、压块004和垫块005;连接座003固定设置在底座001上,压块004的一端铰接在连接座003中,压块004的另一端压住垫块005上,所述的垫块005固定设置在底座001上;底座001上端面设置有四个沉孔,所述的手机屏幕002设置在底座001上端面的沉槽中,手机屏幕002的排线端设置在垫块005上,由压块004压住。
如图3所示,所述的治具回流装置1包括机架以及安装在机架上的上输送组件11、下输送组件12、升降组件13和第一丝杠组件14;上输送组件11和下输送组件12安装在机架上,两者的结构相同,处于同一竖直方向,上输送组件11和下输送组件12中设置有输送带,治具放置在输送带上,进行输送;所述的升降组件13通过滑轨连接在机架上,升降组件13与上输送组件11、下输送组件12相衔接,升降组件13与机架之间通过第一丝杠组件14相连接,进行传动。
所述的治具输送装置2包括安装架、上输送轨和下输送轨;上输送轨和下输送轨设置在安装架上,处于不同的高度,高度与两端的治具回流装置1相匹配;所述的上输送轨和下输送轨上设置有传动皮带,用于驱动治具流动。
如图4所示,所述的检测装置3包括第一机架以及安装在第一机架上的压紧机构32、光源组件33、视觉传感器组件34、阻挡机构35和定位机构36;压紧机构32安装在第一机架上,与治具输送装置2上的治具对应;阻挡机构35和定位机构36安装在第一机架底部,均位于治具的下方,阻挡机构35位于定位机构36的后方;光源组件33设置有三组,均安装在第一机架上,对应检测工位处的治具;所述的视觉传感器组件34设置有两组,一组竖直向下布置,位于治具的正上方,另一组倾斜安装在第一机架上,与治具相对应;所述的压紧机构32包括移动滑台组件321、支板322、压紧气缸323、压紧架324、缓冲架325和光学玻璃326;移动滑台组件321固定设置在第一机架上,支板322安装在移动滑台组件321的移动部,压紧气缸323竖直安装在支板322上,压紧架324通过滑轨与支板322相连接,压紧架324与压紧气缸323的伸缩端相连接,所述的压紧架324水平板上开设有四个矩形孔,缓冲架325的四个边角上设置有立柱,该立柱配合在压紧架324中,所述的立柱外套有弹簧,弹簧上端与压紧架324相抵,弹簧下端与缓冲架325相抵,将缓冲架325向下压;缓冲架325的中部镂空,光学玻璃326设置在缓冲架325的中部;所述的视觉传感器组件34包括调节丝杆部件341、直角座342和光学传感器343;直角座342通过滑轨连接在第一机架上,调节丝杆部件341连接在第一机架上,调节丝杆部件341的丝杆螺母与直角座342相连接,光学传感器343安装在直角座342上,光学传感器343下端能接收光线,并通过控制器判断屏幕表面是否平整;所述的阻挡机构35包括阻挡气缸351和阻挡块352;阻挡气缸351固定设置在第一机架上,阻挡块352安装在阻挡气缸351的伸缩端上;所述的定位机构36包括定位气缸361、升降板362、定位柱363和红外传感器364;定位气缸361安装在第一机架上,定位气缸361的伸缩端与升降板362相连接;升降板362的下端设置有导柱,升降板362移动连接在第一机架上,所述的定位柱363设置在升降板362上端面,升降板362上开有槽孔,所述的红外传感器364设置在该槽孔中,红外传感器364朝上设置。
所述的检测装置3在工作时,治具输送装置2将治具输送到特定位置,被红外传感器364检测到后,阻挡气缸351驱动阻挡块352上升,止住治具继续前进;而后定位气缸361伸长,将定位柱363插入治具底面,进行定位;而后移动滑台组件321和压紧气缸323共同作用,将光学玻璃326移到治具上方,并下降压住待检测的屏幕;而后三个光源组件33通电发光,照亮待测屏幕,屏幕表面反射的光线由正上方和侧方的视觉传感器组件34接收,根据反射光的特点判断屏幕的平整度,是否有缺陷。
检测装置3解决了屏幕光学检测时不平整引起的精度误差问题,通过设置光学玻璃326压紧待检测屏幕,确保屏幕水平设置提高检测的精度;设置了上方和侧方两组红外传感器364,从不同角度接收反射光,提高检测的可靠性;设置了不同方位的三组光源组件33,使照明更加全面,检测结果更准确;设置缓冲架325进行缓冲,防止刚性冲击对屏幕造成物理损伤;设置定位机构36对治具进行定位,使每次检测都位置统一,避免偶然性,提高检测的准确度。
如图5所示,所述的分选装置4包括第三机架、安装座41、屏幕搬运机构42、载盘搬运机构43和接料机构44;屏幕搬运机构42固定设置在安装座41上,所述的屏幕搬运机构42包括第一滑台421、第二滑台422、横移气缸423、横板424、竖板425、升降气缸426和吸气盘427;第一滑台421安装在第三机架上,第二滑台422安装在第一滑台421的伸缩部,横移气缸423安装在第二滑台422的移动部,横板424通过滑轨连接在第二滑台422的移动上,横板424与横移气缸423的伸缩端相连接;所述的竖板425固定设置在横板424上,升降气缸426设置有两个,升降气缸426安装在竖板425下端,升降气缸426的伸缩端上设置有钣金件,所述的吸气盘427安装在该钣金件上;所述的载盘搬运机构43设置在安装座41上,接料机构44设置有三组,分别对应合格品工位401、不合格品工位402和上料工位403,设置在安装座41上开有的三个矩形孔下方;所述的接料机构44包括接料台45、推料杆46、推料气缸47和第二丝杠组件48;接料台45侧方通过滑轨与安装座41相连接,接料台45通过第二丝杠组件48实现升降,接料台45上开有直槽,推料杆46位于该直槽中,所述的推料杆46安装在推料气缸47的伸缩端,推料气缸47水平设置在安装座41上。
所述的分选装置4在工作时,第一滑台421和第二滑台422实现水平面的运动,由吸气盘427将治具中的两片屏幕吸住,而后进行移运到接料机构44的正上方,根据检测结果将屏幕放置到不同的区域的料盘中;料盘中可放置四个屏幕,放满后接料机构44包括带动接料台45下降一个料盘的高度,而后载盘搬运机构43将上料工位403中的空料盘搬运过来补充,继续分选,当接料机构44中接满一定层数的料盘,推料气缸47带动推料杆46移动,将整列料盘侧方推出,进行搬运下料。
分选装置4设置有两组,对治具中的四个屏幕进行两两同时搬运,提高了分选的效率,为整个流水线提高工作速度;用特定的料盘进行收集,能更好的对屏幕进行保护,避免二次伤害;收集完成设置了推料杆46进行下料辅助,避免搬运下料时出现倾倒的问题。
手机屏幕的自动检测方法,依次通过以下步骤进行检测:
(一)上料:将待检测屏幕装入空治具,从进料端的治具回流装置1进入,通过治具输送装置2输送到检测装置3中;
(二)定位检测:治具输送装置2将治具输送到特定位置,被红外传感器364检测到后,阻挡气缸351驱动阻挡块352上升,止住治具继续前进;而后定位气缸361伸长,将定位柱363插入治具底面,进行定位;而后移动滑台组件321和压紧气缸323共同作用,将光学玻璃326移到治具上方,并下降压住待检测的屏幕;而后三个光源组件33通电发光,照亮待测屏幕,屏幕表面反射的光线由正上方和侧方的视觉传感器组件34接收,根据反射光的特点判断屏幕的平整度,是否有缺陷;
(三)分选:第一滑台421和第二滑台422实现水平面的运动,由吸气盘427将治具中的两片屏幕吸住,而后进行移运到接料机构44的正上方,根据检测结果将屏幕放置到不同的区域的料盘中;料盘中可放置四个屏幕,放满后接料机构44包括带动接料台45下降一个料盘的高度,而后载盘搬运机构43将上料工位403中的空料盘搬运过来补充,继续分选,当接料机构44中接满一定层数的料盘,推料气缸47带动推料杆46移动,将整列料盘侧方推出,进行搬运下料;
(四)治具回流:空治具继续通过出料端的治具回流装置1和治具输送装置2进行回流至进料端,准备下一次加工。