CN111595849A - 缺陷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缺陷检测装置，包括：传输机构，形成传输通道，以运送工件；第一检测机构，包括若干线阵相机和线阵相机图像处理系统，所述线阵相机设于所述传输通道的上方和/或所述传输通道的下方，所述线阵相机能够在所述工件传输过程中摄取工件平面部分的图像，所述线阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断工件的平面部分是否存在缺陷；第二检测机构，包括面阵相机、移载组件及面阵相机图像处理系统，所述移载组件能够由所述传输通道抓取工件并移动至所述面阵相机上方，以使得所述面阵相机摄取工件弧形边缘的图像，所述面阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断工件的弧形边缘是否存在缺陷。上述缺陷检测装置能够实现自动化检测。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种缺陷检测装置。
背景技术
玻璃盖板(cover glass，简称CG)是显示模组的重要组成部件。上游厂家提供的玻璃盖板可能存在划伤、脏污、异物、凹凸点等外观缺陷，在进行全贴合工艺前，需要将有缺陷的CG挑选出来并剔除掉。现有技术中多采用人工检测，其检测结果与检测人员的主观性有很大关系，在实际的生产过程中很难满足良率的需求，并且所需人力成本较高。
发明内容
基于此，有必要针对人工检测结果不准确的问题，提供一种缺陷检测装置。
一种缺陷检测装置，包括：
传输机构，形成传输通道，以运送工件；
第一检测机构，包括若干线阵相机和线阵相机图像处理系统，所述线阵相机设于所述传输通道的上方和/或所述传输通道的下方，所述线阵相机能够在所述工件传输过程中摄取工件平面部分的图像，所述线阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断工件的平面部分是否存在缺陷；以及
第二检测机构，包括面阵相机、移载组件及面阵相机图像处理系统，所述移载组件能够由所述传输通道抓取工件并移动至所述面阵相机上方，以使得所述面阵相机摄取工件弧形边缘的图像，所述面阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断工件的弧形边缘是否存在缺陷。
上述缺陷检测装置，通过线阵相机和面阵相机获取工件不同部位的图像，而后经过线阵相机图像处理系统和面阵相机图像处理系统进行图像处理和分析，以判断工件是否存在缺陷，检测高效且精准。由于传输机构会对工件形成遮挡，移载组件抓取工件，使工件呈悬空状态，从而面阵相机能够从工件下方进行拍摄。
在其中一个实施例中，所述移载组件包括运动模块和抓取单元，所述运动模块用于带动所述抓取单元由所述传输通道抓取工件并进行转移，所述抓取单元包括吸盘和若干灯带，所述灯带设于所述吸盘的四周。
在其中一个实施例中，所述传输机构包括若干滚轮，相邻两个所述滚轮形成有间隙。
在其中一个实施例中，所述第一检测机构还包括旋转单元，所述旋转单元用于带动所述线阵相机偏转。
在其中一个实施例中，所述传输机构包括第一传输组件和第二传输组件，所述第二检测机构位于所述第一传输组件和所述第二传输组件之间。
在其中一个实施例中，所述缺陷检测装置还包括收集机构，所述收集机构包括转移组件和存储组件，所述转移组件能够由所述传输通道抓取存在缺陷的工件并运送至所述存储组件。
在其中一个实施例中，所述存储组件包括若干料盘和升降单元，多个所述料盘堆叠放置，所述升降单元用于推动所述料盘上升或下降，所述收集机构还包括水平运动组件，所述水平运动组件用于转移盛装有工件的料盘。
在其中一个实施例中，所述水平运动组件包括夹持单元，用于夹持所述料盘，所述夹持单元包括第一夹持块、第二夹持块及动力元件，所述动力元件用于带动所述第一夹持块和所述第二夹持块相互靠近或远离。
在其中一个实施例中，所述缺陷检测装置还包括下料机构，所述下料机构包括吸取单元、第一运动模组、中转平台、承接单元及第二运动模组，所述第一运动模组用于驱动所述吸取单元将存在缺陷的工件由所述传输通道转移至所述中转平台，所述第二运动模组用于驱动所述承接单元由所述中转平台转移工件。
在其中一个实施例中，所述承接单元包括旋转电机，用于校正所述工件的位置。
附图说明
图1为一实施例中缺陷检测装置的结构示意图；
图2为图1所示缺陷检测装置中机台和传输机构的结构示意图；
图3为图2所示传输机构的第一传输组件/第二传输组件的结构示意图；
图4为图1所示缺陷检测装置中移载组件的示意图；
图5为图4所示移载组件中抓取单元的示意图；
图6为图1所示缺陷检测装置中下料机构的示意图；
图7为图1所示缺陷检测装置中收集机构的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在显示模组的组装过程中，需要在屏幕上贴合一层玻璃盖板，以保护显示模组的内部结构。玻璃盖板的贴合面可能存在异物、脏污、黑白点、凹凸点、划伤、线状凹痕、丝印不良等缺陷，玻璃盖板的非贴合面可能存在划伤、油墨锯齿等缺陷，上述缺陷会影响贴合良率。因此，在贴合前，有必要对玻璃盖板的贴合面、非贴合面进行检测，以剔除不良品。本发明提出一种缺陷检测装置，用于对待贴合的玻璃盖板进行视觉检测，检测结果为良品的玻璃盖板会被转移至贴合机构以进行贴合工艺，检测结果为不良品的玻璃盖板会被回收，根据缺陷类型可对部分不良品进行适当地加工处理，以便再次利用。以下结合图示对缺陷检测装置的结构进行详细说明。
请参阅图1，缺陷检测装置100包括机台10、传输机构20、第一检测机构30、第二检测机构40、下料机构50及收集机构60。传输机构20设于机台10上，用于形成传输通道，以运送玻璃盖板200。具有2.5D曲面结构的玻璃盖板200包括平面部分和位于平面部分两侧的弧形边缘，平面部分可能存在异物、脏污、黑白点、凹凸点、划伤、线状凹痕、丝印不良等缺陷，弧形边缘可能存在崩边、崩角等缺陷，通过第一检测机构30和第二检测机构40分别对玻璃盖板200的平面部分和弧形边缘进行缺陷检测。若第一检测机构30和第二检测机构40检测出玻璃盖板200的各区域均不存在缺陷，则判定该玻璃盖板200为良品；若第一检测机构30或第二检测机构40检测出玻璃盖板200上的任意位置处存在某一种缺陷，则判定该玻璃盖板200为不良品。检测结果为良品的玻璃盖板200被下料机构50转移至贴合工位，检测结果为不良品的玻璃盖板200回收至收集机构60。
请参阅图2，传输机构20包括第一传输组件21和第二传输组件22，第一传输组件21和第二传输组件22间隔设于机台10上，第一检测机构30设于第一传输组件21的一侧，第二检测机构40位于第一传输组件21和第二传输组件22之间。请结合图3，第一传输组件21和第二传输组件22均包括底座211、若干滚轮212、皮带213及驱动马达214，滚轮212的两端转动设于底座211上，驱动马达214通过皮带213传动从而带动滚轮212转动，使得放置于滚轮212上的玻璃盖板200向前移动。相邻的两个滚轮212形成有间隙，位于传输通道下方的线阵相机能够透过间隙采集玻璃盖板200下表面特定区域的图像。
第一检测机构30包括多个线阵相机和线阵相机图像处理系统，当玻璃盖板200在传输通道上匀速前进时，线阵相机能够对玻璃盖板200表面的平面部分进行扫描，以采集图像信息，线阵相机图像处理系统对图像进行处理并判断玻璃盖板200的平面部分是否存在缺陷。在一实施例中，其中一个线阵相机设置于传输通道上方，另一个线阵相机设置于传输通道下方，以分别对曲面盖板200的上表面和下表面分别进行检测。
第一检测机构30还包括安装架和旋转单元，安装架设于第一传输组件21的一侧，旋转单元设于安装架上，用于带动线阵相机发生偏转，以从不同角度采集玻璃盖板200的图像。第一检测机构30的至少一个线阵相机设于传输通道上方，至少一个线阵相机设于传输通道下方。设定位于传输通道上方的线阵相机为第一线阵相机，设定位于传输通道下方的线阵相机为第二线阵相机，随着玻璃盖板200在传输通道匀速前进的过程中，第一线阵相机和第二线阵相机分别对玻璃盖板200的上表面和下表面的平面部分进行扫描，对玻璃盖板200的上下两个表面分别进行图像采集以判断是否存在缺陷。
第二检测机构40包括面阵相机和面阵相机图像处理系统，用于获取玻璃盖板200上弧形边缘的图像，面阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断弧形边缘是否存在崩边、崩角等缺陷。面阵相机安装于机台10的下部，以避免对玻璃盖板200的传输造成干扰。请参阅图2，机台10上位于第一传输组件21和第二传输组件22之间的区域设置有开口11，面阵相机能够由开口11摄取玻璃盖板200的图像。
请再次参阅图1，第二检测机构40还包括移载组件41，移载组件41由传输通道抓取玻璃盖板200并移动至开口11处，此时，玻璃盖板200位于面阵相机正上方，以方便面阵相机获取玻璃盖板200下表面的图像信息，用于判断玻璃盖板200的弧形边缘是否存在崩边、崩角等缺陷。由于传输机构20会对玻璃盖板200形成遮挡，通过移载组件41抓取玻璃盖板200，使得玻璃盖板200呈悬空状态，使得面阵相机能够从玻璃盖板200下方进行拍摄。
具体的，请结合图4，移载组件41包括两个龙门架411、X轴运动模组412、Y轴运动模组413、Z轴运动模组(图未示)及抓取单元415。两个龙门架411位于传输通道的两侧，且沿传输方向延伸。其中一个龙门架411上设有X轴运动模组412，另一个龙门架411上设有滑轨414。X轴运动模组412的运动方向与第一传输组件21的传输方向一致。Y轴运动模组413能够在X轴运动模组412的带动下沿滑轨414移动，Z轴运动模组设于Y轴运动模组413上，抓取单元415设于Z轴运动模组上。抓取单元415由第一传输组件21的末端抓取玻璃盖板200后，在X轴运动模组412、Y轴运动模组413及Z轴运动模组的带动下移动至适宜位置，以便面阵相机进行拍照，拍照结束后，玻璃盖板200被转移至第二传输组件22。可以理解的，龙门架411的高度大于第一传输组件21和第二传输组件22的高度，龙门架411的两端分别与第一传输组件21和第二传输组件22部分重叠，有利于实现抓取单元415与第一传输组件21以及第二传输组件22的衔接。
请参阅图5，抓取单元415包括吸盘415a和若干灯带415b，灯带415b设于吸盘415a的四周，用于照亮玻璃盖板200，使得面阵相机能够拍摄到高对比度的图像，方便检测出缺陷。
通过第一检测机构30和第二检测机构40获取玻璃盖板200的贴合面以及非贴合面上不同部位的图像，而后经过检测软件进行图像处理和分析，区分出玻璃盖板200中的良品和不良品，检测高效且精准。
在一实施例中，下料机构50跨设于第二传输组件22的上方，收集机构60设于第二传输组件22的末端，使得设备的整体布局更合理紧凑。
请参阅图6，下料机构50包括机架51、吸取单元52、第一运动模组53、中转平台、承接单元54及第二运动模组55。机架51跨设于第二传输组件22上方，第一运动模组53和第二运动模组55均设于机架51上，第一运动模组53用于驱动吸取单元52将检测为良品的玻璃盖板200由传输通道转移至中转平台，第二运动模组55用于驱动承接单元54将玻璃盖板200由中转平台转移至贴合工位。中转平台的设置，有利于实现不同工序的衔接。需要说明的是，下料机构50还包括Z轴升降模组，用于带动吸取单元52下降以便拾取或释放玻璃盖板200。
进一步地，承接单元54包括旋转电机，旋转电机能够带动玻璃盖板200在水平面内发生偏转，从而校正玻璃盖板200的位置，以便进行贴合。
请参阅图7，收集机构60包括转移组件61和存储组件62，转移组件61能够由传输通道抓取被检测为不良品的玻璃盖板200并运送至存储组件62。
存储组件62包括安装板621、若干料盘622及升降单元623，多个料盘622堆叠放置于安装板621上，升降单元623用于推动料盘622上升或下降。由于玻璃盖板200具有曲面结构，无法直接码放，采用料盘622盛装玻璃盖板200，多个料盘622堆叠放置，节约空间，同时，避免玻璃盖板200相互接触而发生破损。
在一实施例中，存储组件62的个数为两个，其中一个存储组件62的料盘622为空料盘，另一存储组件62的每一料盘622内均盛装有玻璃盖板200。收集机构60还包括水平运动组件63，水平运动组件63用于将其中一个存储组件62盛装有玻璃盖板200的料盘622转移至另一个存储组件62。
每一料盘622仅能够容纳一块玻璃盖板200，位于顶部的料盘622盛装玻璃盖板200后，需要被水平运动组件63转移走，使得下部的空料盘622露出。可以理解的，当位于顶部的料盘622被转移后，升降单元623推动安装板621上升一定位移，以方便下一料盘622承接被转移组件61转运来的玻璃盖板200。
水平运动组件63包括夹持单元631，用于夹持料盘622，夹持单元631包括第一夹持块631a、第二夹持块631b及动力元件631c，动力元件631c用于带动第一夹持块631a和第二夹持块631b相互靠近或远离。
在一实施例中，传输机构20具有2个传输通道，相应地，第一检测机构30、Y轴运动模组413、Z轴运动模组414、抓取单元415、吸取单元52及承接单元54的个数均为2个，缺陷检测装置100能够同时对两个玻璃盖板200进行检测，提高生产效率。
上述缺陷检测装置100的工作流程如下：
上游设备将待检测的玻璃盖板200放置在第一传输组件21上，玻璃盖板200被第一传输组件21首先移动至第一检测机构30所在位置，第一检测机构30进行图像拍摄并判断玻璃盖板200的平面部分是否存在缺陷。玻璃盖板200到达第一传输组件21的末端时，移载组件41由传输通道抓取玻璃盖板200，并转移至面阵相机正上方，以进行图像拍摄，面阵相机图像处理系统根据采集的图像信息进行处理和分析以判断玻璃盖板200的弧形边缘是否存在缺陷。面阵相机拍摄完毕后，移载组件41将玻璃盖板200放置于第二传输组件22上。
第一检测机构30和第二检测机构40将检测结果传输至控制系统，控制系统根据检测结果控制相应的机构进行动作。玻璃盖板200被判断为良品时，下料机构50吸取玻璃盖板200并转交到贴合工位以进行贴合工艺；玻璃盖板200被判断为不良品时，转移组件61由第二传输组件22将玻璃盖板200转运至存储组件62的料盘622内。
本发明缺陷检测装置100，通过线阵相机和面阵相机获取玻璃盖板200不同部位的图像，而后经过线阵相机图像处理系统和面阵相机图像处理系统进行图像处理和分析，以判断玻璃盖板200是否存在缺陷，检测高效且精准。由于传输机构20会对玻璃盖板200形成遮挡，移载组件41抓取玻璃盖板200，使玻璃盖板200呈悬空状态，从而面阵相机能够从玻璃盖板200下方进行拍摄。
可以理解的，本发明缺陷检测装置100可应用于自动贴合设备，在对工件进行贴合前，通过缺陷检测装置100检测工件是否存在外观缺陷，能够提高贴合良率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包括：
传输机构，形成传输通道，以运送工件；
第一检测机构，包括若干线阵相机和线阵相机图像处理系统，所述线阵相机设于所述传输通道的上方和/或所述传输通道的下方，所述线阵相机能够在所述工件传输过程中摄取工件平面部分的图像，所述线阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断工件的平面部分是否存在缺陷；以及
第二检测机构，包括面阵相机、移载组件及面阵相机图像处理系统，所述移载组件能够由所述传输通道抓取工件并移动至所述面阵相机上方，以使得所述面阵相机摄取工件弧形边缘的图像，所述面阵相机图像处理系统用于对图像进行处理并判断工件的弧形边缘是否存在缺陷。
2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述移载组件包括运动模块和抓取单元，所述运动模块用于带动所述抓取单元由所述传输通道抓取工件并进行转移，所述抓取单元包括吸盘和若干灯带，所述灯带设于所述吸盘的四周。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述传输机构包括若干滚轮，相邻两个所述滚轮形成有间隙。
4.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一检测机构还包括旋转单元，所述旋转单元用于带动所述线阵相机偏转。
5.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述传输机构包括第一传输组件和第二传输组件，所述第二检测机构位于所述第一传输组件和所述第二传输组件之间。
6.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述缺陷检测装置还包括收集机构，所述收集机构包括转移组件和存储组件，所述转移组件能够由所述传输通道抓取存在缺陷的工件并运送至所述存储组件。
7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述存储组件包括若干料盘和升降单元，多个所述料盘堆叠放置，所述升降单元用于推动所述料盘上升或下降，所述收集机构还包括水平运动组件，所述水平运动组件用于转移盛装有工件的料盘。
8.根据权利要求7所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述水平运动组件包括夹持单元，用于夹持所述料盘，所述夹持单元包括第一夹持块、第二夹持块及动力元件，所述动力元件用于带动所述第一夹持块和所述第二夹持块相互靠近或远离。
9.根据权利要求1-8任一项所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述缺陷检测装置还包括下料机构，所述下料机构包括吸取单元、第一运动模组、中转平台、承接单元及第二运动模组，所述第一运动模组用于驱动所述吸取单元将存在缺陷的工件由所述传输通道转移至所述中转平台，所述第二运动模组用于驱动所述承接单元由所述中转平台转移工件。
10.根据权利要求9所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述承接单元包括旋转电机，用于校正所述工件的位置。
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