CN110686847B - 一种自动化钢球冲击测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动化钢球冲击测试方法，本发明提供一种自动化钢球冲击测试方法，通过校验模式自动对钢球实际冲击点相对目标冲击点在X、Y方向上的落点误差补偿参数进行计算，并在测试模式中将该误差补偿参数修正入各个目标冲击点的位置坐标中，保证了测试模式中钢球实际冲击点与各个目标冲击点的最小误差。利用第二CCD摄像机对液晶显示模组钢球冲击前后进行拍照，得到参照照片和目标冲击点的实际冲击点测试照片，通过对参照照片和测试照片进行比对，得出液晶显示模组每一目标冲击点冲击测试后是否达标的测试报告，全程采用控制模块进行控制，人工干预少，大大提高了测试精度和测试效率。

Description

一种自动化钢球冲击测试方法

技术领域

本发明涉及液晶显示模组的可靠性测试领域，尤其涉及一种自动化钢球冲击测试方法。

背景技术

液晶显示模组在批量生产前的验证通常会进行冲击测试，以确定液晶显示模组的强度性能能否达标。现有技术中多采用钢球对液晶显示模组进行冲击测试，测试过程中需要手动调整对位测试点位置，手动调整钢球冲击高度，均存在较大的人工误差。另外因为空气阻力及空气流动的影响，导致钢球实际落点位置同目标测试点位置会有偏差，而在校正位置时多采用校验板或感压纸进行校验，步骤繁琐且效果不佳，不能有效解决实际落点位置与目标测试点位置误差较大的问题，且人工操作效率低下，不能满足时效及高质量测试的需求。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种自动化钢球冲击测试方法。

本发明的技术方案如下：本发明提供一种自动化钢球冲击测试方法，用于对液晶显示模组进行冲击测试，包括以下步骤：

步骤10、开启设备；

步骤20、在上位机设置测试参数；

步骤30、启动校验模式开始校验，得出钢球落点误差补偿参数；

步骤40、进入测试模式，根据钢球落点误差补偿参数调整测试平台的位移信息，进行自动测试；

步骤50、对测试结果进行判断；

步骤60、得出测试报告。

进一步地，所述测试参数包括：钢球重量、冲击高度、冲击模式、模式选择，所述冲击模式包括：五点测试和九点测试，所述模式选择包括：校验模式和测量模式。

进一步地，所述步骤30包括：

步骤301、控制模块给钢球吸附装置供电使其产生磁性，测试平台及钢球吸附装置相应移动，吸附钢球；

步骤302、驱动装置驱动钢球吸附装置上升至预设冲击高度；

步骤303、控制模块切断钢球吸附装置的供电，使钢球自由落下至测试平台，获取钢球实际冲击点坐标和目标冲击点坐标；

步骤304、根据目标冲击点坐标和实际冲击点坐标，计算钢球实际冲击点相对钢球初始位置在X、Y方向上的误差值；

进一步地，所述步骤30还包括在所述步骤304后的步骤305：

步骤305、将钢球回位于钢球吸附装置上，并重复步骤303-步骤304三至五次，分别获取钢球实际冲击点相对钢球初始位置在X、Y方向上的误差值值，并对所有的误差值取平均值，得出钢球落点误差补偿参数ΔX和ΔY。

进一步地，所述步骤40包括：

步骤401、放置液晶显示模组于测试平台，根据液晶显示模组的厚度重新设定冲击高度，将钢球回位于钢球吸附装置；

步骤402、第二CCD摄像机对液晶显示模组进行拍照，并标示为参照照片，依据参照照片及所选择冲击模式计算各个目标冲击点的位置；

步骤403、上位机依照钢球落点误差补偿参数ΔX和ΔY对各个目标冲击点的位置坐标进行相应补偿，得到补偿后的第1-N目标冲击点位置坐标信息；

步骤404、XY轴移动机构根据第1目标冲击点的位置坐标信息驱动测试平台进行X、Y方向移动，使钢球处于液晶显示模组第1目标冲击点的正上方；

步骤405、控制模块切断钢球吸附装置的供电，钢球自由落下至液晶显示模组，第二CCD摄像机对液晶显示模组进行拍照，获取实际冲击点测试照片。

进一步地，所述步骤50包括：

步骤501、将步骤405中的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与步骤402中的参照照片进行比对，如判定结果为不一致，则显示Fail，停止测试，转至步骤60；如判定结果为一致，则显示Pass，将钢球回位于钢球吸附装置后转至步骤502；

步骤502、重复步骤404、步骤405、步骤501，直至钢球完成所有目标冲击点的冲击，转至步骤60。

进一步地，所述步骤301还包括：第二CCD摄像机对测试平台进行拍照，并根据照片判断钢球是否被吸附，如已吸附，转至步骤302；如未吸附，则重复步骤301，直至钢球被吸附。

进一步地，所述步骤302包括：控制模块控制驱动装置驱动钢球吸附装置上升，上升过程中距离传感器将钢球吸附装置的高度信息实时传送给控制模块，控制模块将钢球吸附装置的高度信息与预设冲击高度进行实时比对，当比对结果一致时，控制模块控制驱动装置停止驱动，使钢球停止在所述预设冲击高度。

进一步地，所述控制模块包括一控制器，所述控制器电性连接至上位机、第一及第二CCD摄像机、距离传感器、钢球吸附装置、驱动装置及XY轴移动机构，所述钢球吸附装置上设有电磁铁，所述电磁铁通电时产生磁性，吸附所述钢球。

采用上述方案，本发明提供一种自动化钢球冲击测试方法，通过校验模式自动对钢球实际冲击点相对目标冲击点在X、Y方向上的误差值进行计算，得出误差补偿参数，并在测试模式中将该误差补偿参数修正入各个目标冲击点的位置坐标中，保证了测试模式中钢球实际冲击点与各个目标冲击点的最小误差。利用第二CCD摄像机对液晶显示模组钢球冲击前后进行拍照，得到参照照片和目标冲击点照片，通过对参照照片和目标冲击点照片进行比对，得出液晶显示模组每一目标冲击点冲击测试后是否达标的测试报告，全程采用控制模块进行控制，人工干预少，大大提高了测试精度和测试效率。

附图说明

图1为本发明自动化钢球冲击测试方法的结构图。

图2为本发明自动化钢球冲击测试方法五点测试的冲击点排布示意图。

图3为本发明自动化钢球冲击测试方法九点测试的冲击点排布示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明提供一种自动化钢球冲击测试方法，用于对液晶显示模组进行自动冲击测试，该方法设有校验模式，在对液晶显示模组测试前通过校验模式获取实际冲击点相对目标冲击点在X、Y方向上的误差值，得出误差补偿参数，并在测试模式中将该误差补偿参数修正入各个目标冲击点的位置坐标中，减小实际冲击点与目标冲击点的误差，具体包括以下步骤：

步骤10、开机启动钢球冲击设备与上位机；

所述钢球冲击设备包括：控制模块、驱动装置、XY轴移动机构、第一及第二CCD摄像机、钢球吸附装置、距离传感器及测试平台；所述控制模块为一控制器，所述控制器电性连接至上位机、第一及第二CCD摄像机、距离传感器、钢球吸附装置及驱动装置，所述钢球吸附装置上设有电磁铁，所述电磁铁通电时产生磁性，吸附所述钢球，所述控制器用于控制驱动装置进行动力输出或停止动力输出、根据距离传感器传送的高度信息控制驱动装置驱动钢球吸附装置的上升高度、控制两CCD摄像机拍照时机，本实施例中，所述驱动装置为一马达，所述XY轴移动机构为一驱动马达。所述上位机为具有图像识别功能的计算机。

步骤20、在上位机设置测试参数，所述测试参数包括：钢球重量、冲击高度、冲击模式及模式选择。

钢球的重量控制在10-20g，根据液晶显示模组的型号及出厂要求，将冲击高度设置在20-40cm。

本实施例中的冲击模式包括五点测试和九点测试两种模式实际操作中可任意根据冲击点位置对冲击模式进行设定。所述五点测试的冲击点的确定方法为：将液晶显示模组的长用与其垂直的三条直线等分为4份，将液晶显示模组的宽用与其垂直的三条直线等分为4份，六条直线相交的中心交点为一目标冲击点，与中心交点斜对的另外四个交点为其余目标冲击点，五点测试的冲击点排布示意图见图2。所述九点测试的确定方法为：将液晶显示模组的长用与其垂直的一直线等分为两份，将液晶显示模组的宽用与其垂直的一直线等分为两份，距离四边10mm处各做一条与对应的边平行的直线，所有直线在液晶显示模组内的9个交点作为目标冲击点，九点测试的冲击点排布示意图见图3。

所述模式选择设定为校验模式和测试模式，所述校验模式为获得实际冲击点与目标冲击点在X、Y方向上的差值，并重复操作3-5次，得到实际冲击点与目标冲击点在X、Y方向上落点误差补偿参数，在实际测试中将该落点误差补偿参数计入各目标冲击点的位置坐标中，以提高钢球实际冲击点的精准度；所述测试模式为对液晶显示模组进行冲击测试。

步骤30、启动校验模式开始校验，得出钢球落点误差补偿参数。具体的，步骤30包括，

步骤301、钢球对应钢球吸附装置放置于测试平台上，控制模块给钢球吸附装置供电使其产生磁性，测试平台及钢球吸附装置相应移动，吸附钢球。具体的，所述步骤301还包括：第一CCD摄像机对测试平台进行拍照，并根据照片判断钢球是否被吸附，如已吸附，转至步骤302；如未吸附，则重复步骤301，直至钢球被吸附。钢球吸附过程具体为，控制模块给钢球吸附装置供电使其产生磁性，利用第一CCD摄像机从钢球吸附装置的上方向下拍摄，并将照片上传至上位机，上位机计算得到钢球吸附装置的吸附点位置坐标和钢球在测试平台上的位置坐标，利用XY轴移动机构对平台进行移动，使钢球移动至钢球吸附装置的吸附点位置，在钢球吸附装置的电磁力作用下钢球被吸附。利用第二CCD摄像机向下对测试平台进行拍摄，并将照片上传至上位机，通过对测试平台上有无钢球出现，判断钢球是否被吸附至钢球吸附装置上。

值得注意的是，所述钢球吸附装置包括一电磁铁、一垂直方向的伸缩杆和一水平方向的固定杆，所述电磁铁安装于固定杆上，当电磁铁通电时，其内部通有电流的线圈产生磁性，吸附所述钢球，所述伸缩杆连接于驱动装置的动力输出端，由控制模块控制驱动装置使所述伸缩杆伸长或缩进，以调节电磁铁的高度位置，进而确定冲击高度。本发明中钢球为能被磁场吸引的金属制成。本发明中的CCD摄像机安装两个，本步骤中的第一CCD摄像机安装于所述伸缩杆的顶部，电磁铁的上方，适用从钢球吸附装置上方向下拍摄。第二CCD摄像机安装于水平方向的固定杆上，适用于对下方的测试平台或液晶显示模组的测试面进行拍摄。

步骤302、驱动装置驱动钢球吸附装置上升至预设冲击高度；具体为，控制模块控制驱动装置驱动钢球吸附装置上升，上升过程中距离传感器将钢球吸附装置的高度信息实时传送给控制模块，控制模块将钢球吸附装置的高度信息与预设冲击高度进行实时比对，当比对结果一致时，控制模块控制驱动装置停止驱动，钢球吸附装置到达预设冲击高度。所述驱动装置为一马达，其动力输出端连接至钢球吸附装置，所述钢球吸附装置一端设有一垂直方向的导轨，使其可以在垂直方向上滑动，升高至预设冲击高度或降低以对钢球进行吸附，所述距离传感器设于钢球吸附装置的水平方向的固定杆上，随钢球吸附装置运动，以获取钢球吸附装置的高度信息并传送至控制模块。

步骤303、控制模块切断钢球吸附装置的供电，使钢球自由落下至测试平台，获取钢球实际冲击点坐标和目标冲击点坐标；第一CCD摄像机在钢球冲击测试平台过程中不间断拍照，获取钢球在测试平台上的冲击照片，并通过控制模块发送给上位机，上位机据此计算实际冲击点的位置坐标和目标冲击点坐标。值得注意的是，目标冲击点坐标即为钢球吸附装置中钢球吸附点在测试平台上投影的坐标。即第一CCD摄像机拍照时，从钢球吸附装置的正上方向下拍摄，得到钢球实际冲击点坐标和目标冲击点坐标，照片中钢球吸附装置中钢球吸附点的位置坐标即为目标冲击点坐标。

步骤304、根据目标冲击点坐标和实际冲击点坐标，计算钢球实际冲击点相对钢球初始位置在X、Y方向上的误差值；

步骤305、将钢球回位于钢球吸附装置上，并重复步骤303和步骤304三至五次，分别获取钢球实际冲击点相对钢球目标冲击点在X、Y方向上的误差值，并分别对X、Y方向上的误差值取平均值，得到在X和Y方向上的钢球落点误差补偿参数ΔX和ΔY。

步骤40、进入测试模式，在上位机选择测试模式开始测试，根据钢球落点误差补偿参数调整测试平台的位移信息，进行自动测试。具体的，步骤40包括：

步骤401、放置液晶显示模组于测试平台，根据液晶显示模组的厚度重新设定冲击高度，将钢球回位于钢球吸附装置。值得注意的是，因为液晶模组放入测试平台，需将液晶显示模组的厚度补偿进冲击高度内，即设定冲击高度为步骤302中预设冲击高度加上液晶显示模组的厚度。然后将钢球放置于液晶显示模组上，驱动装置驱动所述钢球吸附装置下降，重复步骤301，完成钢球吸附操作后，重复步骤302，驱动所述钢球吸附装置上升至重新设定的冲击高度。

步骤402、第二CCD摄像机对液晶显示模组进行拍照，由控制模块上传给上位机，并标示为参照照片，上位机依据参照照片计算出液晶显示模组的长宽尺寸，再依照所选择冲击模式计算各个目标冲击点的位置；参照照片为第二CCD摄像机对液晶显示模组进行冲击测试前的拍照，除了用于计算液晶显示模组的长宽尺寸，据此计算各个目标冲击点的位置坐标外，可用于跟冲击测试后的液晶显示模组照片进行比对，以对液晶显示模组是否通过冲击测试进行判定。

步骤403、上位机依照钢球落点误差补偿参数ΔX和ΔY对各个目标冲击点的位置坐标进行相应补偿，得到补偿后的第1-N目标冲击点位置坐标信息，上位机将补偿后的第1-N目标冲击点位置坐标信息传输给控制模块；该步骤中，上位机计算冲击模式下各个目标冲击点的位置坐标(A，B)时，将校验模式下获得的落点误差补偿参数ΔX和ΔY计入，则将误差补偿参数计入后目标冲击点的位置坐标为(A+ΔX或A-ΔX，B+ΔY或B-ΔY)，同理，将选择的冲击模式下各个目标冲击点的位置坐标进行计算，并将计算后的目标冲击点位置坐标信息传送给控制模块。控制模块根据上位机传输的目标冲击点位置坐标信息，对所有目标冲击点的位置坐标信息进行排序，如第1目标冲击点位置坐标信息、第2目标冲击点位置坐标信息、……第N目标冲击点位置坐标信息。

步骤404、XY轴移动机构根据第1目标冲击点的位置坐标信息驱动测试平台进行X、Y方向移动，使钢球处于液晶显示模组第1目标冲击点的上方。

步骤405、控制模块切断钢球吸附装置的供电，钢球自由落下至液晶显示模组，第二CCD摄像机对测试后的液晶显示模组进行拍照，获取第1目标冲击点的实际冲击点的测试照片，控制模块将照片上传至上位机，上位机标示为第1目标冲击点测试照片。

步骤50、对测试结果进行判断，具体的，所述步骤50包括：

步骤501、将步骤405中的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与步骤402中的参照照片进行比对，如判定结果为不一致，则显示Fail，停止测试，转至步骤60；如判定结果为一致，则显示Pass，将钢球回位于钢球吸附装置后转至步骤502。该步骤中第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与参照照片的比对可以在上位机通过以下任一方法或现有技术中可以实现的方法实现：

1.将拍摄的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与参照照片使用算法得出两张照片中液晶显示模组的有效区域，将两张照片的有效区域直接进行对比，相同即为Pass，不同即为Fail。

2.将拍摄的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与参照照片缩放到指定尺寸，将两照片处理为灰度图，分别依次计算照片每行像素点的平均值并记录，对得到的所有平均值进行计算方差，对比两张照片的方差，差值越小照片越接近，差值小于某一值则判定为Pass；差值越大图像差别越大，差值大于某一值则判定为Fail。

通过第1目标冲击点测试照片与参照照片的比对，得出该次冲击测试后，液晶显示模组是否破裂或较参照照片发生变化，如Pass说明液晶显示模组通过第1目标冲击点测试，进入下一目标冲击点测试，如Fail说明液晶显示模组未通过第1目标冲击点测试，已破裂或产生裂痕，直接转至步骤60，出具冲击测试未通过的测试报告。

步骤502、重复步骤404、步骤405、步骤501，分别得到第2-N目标冲击点的实际冲击点测试照片和对第2-N目标冲击点测试照片的判定结果，N个目标冲击点完成测试后，转至步骤60。

步骤60、得出测试报告。该测试报告包含相应的测试参数、参照照片、每一目标冲击点的实际冲击点测试照片及测试结论。如测试结论为Pass，则包括所有目标冲击点的实际冲击点测试照片，如测试结论为Fail，则仅包含测试Fail的目标冲击点的实际冲击点测试照片及Fail之前目标冲击点的实际冲击点测试照片。

值得注意的是，本方法中控制模块与上位机间的数据传输均通过通信模块进行，所述通信模块可以为蓝牙或Wifi等，现有技术中可以实现该通信功能的均可以。

综上所述，本发明提供一种自动化钢球冲击测试方法，用于对液晶显示模组进行冲击测试，通过校验模式自动对钢球实际冲击点相对目标冲击点在X、Y方向上的误差补偿参数进行计算，并在测试模式中将该误差补偿参数修正入各个目标冲击点的位置坐标中，保证了测试模式中钢球实际冲击点与各个目标冲击点的最小误差。利用第二CCD摄像机对液晶显示模组在进行钢球冲击前后进行拍照，得到参照照片和各个目标冲击点的实际冲击点测试照片，通过对参照照片和测试照片进行比对，得出液晶显示模组每一目标冲击点冲击测试后是否达标的测试报告，全程采用控制模块进行控制，人工干预少，大大提高了测试精度和测试效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动化钢球冲击测试方法，用于对液晶显示模组进行冲击测试，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10、开启设备；

步骤20、在上位机设置测试参数；

步骤30、启动校验模式开始校验，得出钢球落点误差补偿参数；其中，所述步骤30包括：

步骤301、控制模块给钢球吸附装置供电使其产生磁性，测试平台及钢球吸附装置相应移动，吸附钢球；

步骤302、驱动装置驱动钢球吸附装置上升至预设冲击高度；

步骤303、控制模块切断钢球吸附装置的供电，使钢球自由落下至测试平台，获取钢球实际冲击点坐标和目标冲击点坐标；

其中，使用第一CCD摄像机在钢球冲击测试平台过程中不间断拍照，获取钢球在测试平台上的冲击照片，并通过控制模块发送给上位机，上位机据此计算实际冲击点的位置坐标和目标冲击点坐标；目标冲击点坐标即为钢球吸附装置中钢球吸附点在测试平台上投影的坐标；

步骤304、根据目标冲击点坐标和实际冲击点坐标，计算钢球实际冲击点相对钢球初始位置在X、Y方向上的误差值；

所述步骤30还包括在所述步骤304后的步骤305：

步骤305、将钢球回位于钢球吸附装置上，并重复步骤303-步骤304三至五次，分别获取钢球实际冲击点相对目标冲击点在X、Y方向上的误差值，并对所有的误差值取平均值，得出钢球落点误差补偿参数ΔX和ΔY；

步骤40、进入测试模式，根据钢球落点误差补偿参数调整测试平台的位移信息，进行自动测试；

所述步骤40包括：

步骤401、放置液晶显示模组于测试平台，根据液晶显示模组的厚度重新设定冲击高度，将钢球回位于钢球吸附装置；

步骤402、第二CCD摄像机对液晶显示模组进行拍照，并标示为参照照片，依据参照照片及所选择冲击模式计算各个目标冲击点的位置；

步骤403、上位机依照钢球落点误差补偿参数ΔX和ΔY对各个目标冲击点的位置坐标进行相应补偿，得到补偿后的第1-N目标冲击点位置坐标信息；

步骤404、XY轴移动机构根据第1目标冲击点的位置坐标信息驱动测试平台进行X、Y方向移动，使钢球处于液晶显示模组第1目标冲击点的上方；

步骤405、控制模块切断钢球吸附装置的供电，钢球自由落下至液晶显示模组，第二CCD摄像机对液晶显示模组进行拍照，获取第1目标冲击点的实际冲击点测试照片；

步骤50、对测试结果进行判断；

所述步骤50包括：

步骤501、将步骤405中的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与步骤402中的参照照片进行比对，如判定结果为不一致，则显示Fail，停止测试，转至步骤60；如判定结果为一致，则显示Pass，将钢球回位于钢球吸附装置后转至步骤502；

其中，步骤501中第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与参照照片的比对在上位机通过以下方法实现：

（1）将拍摄的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与参照照片使用算法得出两张照片中液晶显示模组的有效区域，将两张照片的有效区域直接进行对比，相同即为Pass，不同即为Fail；

（2）将拍摄的第1目标冲击点的实际冲击点测试照片与参照照片缩放到指定尺寸，将两照片处理为灰度图，分别依次计算照片每行像素点的平均值并记录，对得到的所有平均值进行计算方差，对比两张照片的方差，差值越小照片越接近，差值小于某一值则判定为Pass；差值越大图像差别越大，差值大于某一值则判定为Fail；

步骤502、重复步骤404、步骤405以及步骤501，直至钢球完成所有目标冲击点的冲击，转至步骤60；

步骤60、得出测试报告。

2.根据权利要求1所述的自动化钢球冲击测试方法，其特征在于，所述测试参数包括：钢球重量、冲击高度、冲击模式、模式选择，所述冲击模式包括：五点测试和九点测试，所述模式选择包括：校验模式和测量模式。

3.根据权利要求1所述的自动化钢球冲击测试方法，其特征在于，所述步骤301还包括：第二CCD摄像机对测试平台进行拍照，并根据照片判断钢球是否被吸附，如已吸附，转至步骤302；如未吸附，则重复步骤301，直至钢球被吸附。

4.根据权利要求1所述的自动化钢球冲击测试方法，其特征在于，所述步骤302包括：控制模块控制驱动装置驱动钢球吸附装置上升，上升过程中距离传感器将钢球吸附装置的高度信息实时传送给控制模块，控制模块将钢球吸附装置的高度信息与预设冲击高度进行实时比对，当比对结果一致时，控制模块控制驱动装置停止驱动，使钢球停止在所述预设冲击高度。

5.根据权利要求4所述的自动化钢球冲击测试方法，其特征在于，所述控制模块包括一控制器，所述控制器电性连接至上位机、第一及第二CCD摄像机、距离传感器、钢球吸附装置、驱动装置及XY轴移动机构，所述钢球吸附装置上设有电磁铁，所述电磁铁通电时产生磁性，吸附所述钢球。

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