CN112631002B - 一种液晶屏贴合装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶屏贴合装置及方法，其包括移动机构、固定机构、压合机构、视觉检测机构、真空吸附机构及驱动机构，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在驱动机构上，所述驱动机构分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴或Y轴方向运动。本发明通过推送组件带动第一定位座朝向定位挡板移动，完成对玻璃盖板带动初步定位操作，利用激光灯珠及LED灯为玻璃盖板提供不同类型的照明光源，配合视觉检测机构对不同光照状态下的玻璃盖板进行拍照及图像处理，完成对玻璃盖板的定位，最后利用驱动机构带动玻璃盖板移送至待贴合液晶屏正上方，完成玻璃盖板与待贴合液晶屏的对位贴合操作，进而提高对位精度。

Description

一种液晶屏贴合装置及方法

技术领域

本发明涉及机器视觉及计算机图像处理技术领域，尤其是涉及一种液晶屏贴合装置及方法。

背景技术

随着大尺寸手机和平板电脑的普及，为了满足用户的多样化需求，通常需要不同的贴合工艺增加电子产品的美观度及质量。贴合技术是现代工业生产中经常运用到的一项技术，目前的贴合装置包括上料模组、贴合模组和真空压载模组，利用上料模组将膜片和盖板转移至贴合模组上，然后利用真空压载模组及贴合模组实现玻璃盖板的液晶屏的贴合。

目前，玻璃盖板的液晶屏的贴合方式由传统的人工方式逐步过渡到机器自动贴合，而这其中最为核心的就是贴合的对位工序，也即是依靠机器视觉技术实现自动对位。机器视觉技术就是利用摄像机/摄像头捕捉图像，并借由计算机进行数字化计算、处理、分析，从而来代替人工的方式完成测量和判断的系统。目前，机器视觉已在工业检测领域得到了成功的应用，并大幅度地提高了产品的质量和可靠性，保证了生产的效率，同时也降低了企业的生产成本。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种提高贴合对位精度的液晶屏贴合装置及方法，有效提高待贴合玻璃盖板及待贴合液晶屏的对位贴合精度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种液晶屏贴合装置，其包括移动机构、固定机构、压合机构、视觉检测机构、真空吸附机构及驱动机构，所述移动机构用于放置待贴合液晶屏，所述固定机构用于放置玻璃盖板，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在驱动机构上，所述驱动机构分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴或Y轴方向运动；所述视觉检测机构包括摄像头及LED灯，所述LED灯用于提供摄像头拍摄玻璃盖板所需可见光照明光源；所述固定机构包括固定平台，所述固定平台上设置有第一定位座，所述第一定位座用于放置玻璃盖板，所述第一定位座一侧设置有定位挡板，所述定位挡板固定在固定平台上，所述第一定位座一侧设置有推送组件，所述推送组件一侧设置有激光灯模组，所述激光灯模组用于提供激光照明光源；所述移动机构包括移动平台，所述移动平台上设置有第二定位座，所述第二定位座用于放置待贴合液晶屏，所述移动平台上还设置有X轴驱动模组、Y轴驱动模组及θ轴驱动模组，所述X轴驱动模组、Y轴驱动模组及θ轴驱动模组分别用于带动第二定位座沿X轴、Y轴及θ轴方向运动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括驱动平台，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在驱动平台上，所述驱动平台分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴或Y轴方向运动；所述驱动平台上设置有第一移动座及第二移动座，所述真空吸附机构及视觉检测机构固定在第一移动座上，所述压合机构固定在第二移动座上，所述第一移动座及第二移动座在驱动平台上沿X轴或Y轴方向进行运动。

在其中一个实施例中，所述驱动平台上设置有X轴导轨，所述X轴导轨设置有第一Y轴导轨及第二Y轴导轨，所述第一移动座通过第一滑块固定在第一Y轴导轨上，所述第二移动座通过第二滑块固定在第二Y轴导轨上，所述第一Y轴导轨及第二Y轴导轨卡持在X轴导轨上并沿X导轨方向来回运作。

在其中一个实施例中，所述激光灯模组包括支架，所述支架设置在第一定位座一侧，所述支架内侧设置有激光灯珠，用于提供所述摄像头拍摄玻璃盖板所需激光照明光源，所述激光灯珠在支架内的安装方向为朝向支架开口设置；所述推送组件还包括连接杆及驱动模组，所述连接杆一端与激光灯模组一侧固定连接；所述连接杆一端与支架固定连接，所述连接杆另一端与驱动模组连接，所述驱动模组带动连接杆来回运动；所述驱动模组包括驱动电机及滑轨，所述连接杆与驱动电机连接，所述驱动电机沿滑轨方向来回运作。

在其中一个实施例中，所述固定平台上开设有滑槽，所述第一定位座两侧设置有第三滑块，所述第三滑块沿滑槽方向来回滑动；所述定位挡板上设置有第一压力传感器。

在其中一个实施例中，所述第二定位座上间隔开设有呈阵列分布的针孔，所述第二定位座内设置有抽真空模组；所述第二定位座周侧设置有至少一个第二压力传感器，所述第二压力传感器分别置于第二定位座的左侧及上侧；所述第一压力传感器及第二压力传感器分别电性连接控制系统，所述控制系统用于采集第一压力传感器及第二压力传感器的状态数据；当开始进行贴合时，将玻璃盖板及待贴合液晶屏分别放置在第一定位座及第二定位座上，所述控制系统通过CAN总线通信方式采集第一压力传感器及第二压力传感器的状态数据，当第二压力传感器均检测到压力大于预设值时，所述控制系统发送控制信号控制抽真空模组开始运作，抽真空模组通过第二定位座上开设的针孔将待贴合液晶屏与第二定位座之间的空气抽离。

在其中一个实施例中，所述压合机构设置有柔性滚轮，所述第二移动座带动压合机构移送至待贴合液晶屏上方，滚轮对对位贴合后玻璃盖板及待贴合液晶屏进行压合。

一种液晶屏贴合方法，其包括如下步骤：

步骤S100、分别将玻璃盖板和待贴合液晶屏放在第一定位座及第二定位座上；

步骤S200、推送组件带动第一定位座朝定位挡板方向运动，使得第一定位座上的玻璃盖板与定位挡板边缘接触；玻璃盖板的其中一侧边与激光灯模组处于接触状态；监测定位挡板上设置的第一压力传感器的状态，当第一压力传感器检测到的压力均大于预设值时，推送组件停止运作；

步骤S300、激光灯模组处于开启状态，LED灯处于关闭状态，激光灯模组发出的激光照明光源会从玻璃盖板的其他三个侧边射出，摄像头在激光照明光源下对玻璃盖板进行拍摄，获得玻璃盖板的激光成像图像；

步骤S400、激光灯模组处于关闭状态，LED灯处于开启状态，LED灯提供可见光照明光源，摄像头在可见光照明光源下对玻璃盖板进行拍摄，获得玻璃盖板的可见光成像图像；

步骤S500、对获得的玻璃盖板的激光成像图像及玻璃盖板的可见光成像图像进行处理，获得玻璃盖板的边缘位置；

步骤S600、驱动机构根据获得玻璃盖板的边缘位置带动真空吸附机构移动至玻璃盖板的上方，并通过真空吸嘴对玻璃盖板进行吸附操作；

步骤S700、根据玻璃盖板的边缘位置信息获得玻璃盖板的空间位置信息，将玻璃盖板的空间位置信息与待贴合液晶屏的空间位置信息进行比较，来控制驱动机构及移动机构运动，其中，待贴合液晶屏的空间位置由第二定位座的位置信息进行确定；

步骤S800、压合机构对玻璃盖板与待贴合液晶屏进行压合。

在其中一个实施例中，所述步骤S500、对获得的玻璃盖板的激光成像图像及玻璃盖板的可见光成像图像进行处理，获得玻璃盖板的边缘位置的方法，包括如下步骤，

步骤S510、建立图像坐标系；

步骤S520、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域；

其中，所述步骤S520的具体过程如下：

步骤S521、获取激光成像图像中的热点图像A；

步骤S522、对热点图像A通过YOLO3算法进行目标检测获取第一矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像A中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第一矩形区域的两个对角点的坐标SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,Y21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，n≥3，完成第一层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S523；如果否，则对激光灯模组工作亮度进行调整；

步骤S523、将热点图像A等分为4等分，获得热点图像B1、热点图像B2、热点图像B3和热点图像B4；对四个热点图像B1、B2、B3和B4分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第二矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像B1、B2、B3或B4中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第二矩形区域的两个对角点的坐标SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，完成第二层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S524；如果否，则对激光灯模组工作亮度进行调整；

步骤S524、将热点图像A等分为16等分，获得热点图像C1、热点图像C2、…、热点图像C16；对16个热点图像C1～C16分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第三矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像C1、C2…、或C16中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第三矩形区域的两个对角点的坐标SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))，完成第三层金字塔的YOLO3算法；如果否，则对激光灯模组工作亮度进行调整；其中，初步矩形区域包括第一矩形区域、第二矩形区域及第三矩形区域；

步骤S530、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域；

其中，所述步骤S530具体过程如下：

步骤S531、将初步矩形区域SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,YA21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))进行合并，生成合并矩形区域SD1((XD11,YD11)，(XD12,YD12))，S2((XD21,YD21)，(XD22,YD22))，…，SDm((XDm1,YDm1)，(XDm2,YDm2))，使得m个合并矩形区域SD1～SDm在空间位置上包含所述SA1～SAn、SB1～SBp和SC1～SCq的矩形区域；其中，合并矩形区域SD1～SDm为激光成像图像的三个侧边分别匹配的初步矩形区域的外接最大矩形区域，3≤m≤15；

步骤S532、通过离线训练方式获取可见光成像图像中包含玻璃盖板侧边区域的图像，对包含玻璃盖板侧边区域的图像进行灰度处理，获得模板图像T；

步骤S533、获取包含玻璃盖板侧边区域的图像中对应合并矩形区域SD1～SDm范围内的截取图像，对截取图像进行灰度处理，分别获得各自对应的搜索图像S；

步骤S534、获取模板图像T(x,y)在X轴的投影Tx及在Y轴的投影Ty，搜索图像S(x,y)的投影在X轴的投影Sx及在Y轴的投影Sy，其中，模板图像T及搜索图像S在X轴的投影是图像列灰度值的累加，Y轴的投影是图像行灰度值的累加；

步骤S535、根据归一化匹配公式

确定投影Tx与投影Sx在X轴的列最佳匹配位置以及投影Ty与投影Sy在Y轴的行最佳匹配位置，根据列最佳匹配位置及行最佳匹配位置获得模板图像T及搜索图像S最佳匹配位置的中心点坐标；其中，S[i]、S[j]为搜索图像S在X轴、Y轴的投影，T[i]、T[j]为模板图像T在X轴、Y轴的投影，mm、nn分别指代模板图像T的长和宽，ww、hh分别指代搜索图像S的长和宽；

步骤S536、根据模板图像T的大小，获得处理后的矩形区域SE1((XE11,YE11)，(XE12,YE12))，SE2((XE21,YE21)，(XE22,YE22))，…，SEm((XEm1,YEm1)，(XEm2,YEm2))；

步骤S540、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中玻璃盖板的顶部、底部、左侧的边缘位置。

在其中一个实施例中，所述步骤S700、根据玻璃盖板的边缘位置信息获得的玻璃盖板的空间位置信息，将玻璃盖板的空间位置信息与待贴合液晶屏的空间位置信息进行比较，来控制驱动机构及移动机构运动的方法，包括如下步骤：

步骤S710、获取处理后的矩形区域中玻璃盖板的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)，即玻璃盖板的空间位置信息；

步骤S720、根据待贴合液晶屏的空间位置获取玻璃盖板上交点T和交点B连线的中心点O(Xo,Yo)、交点T(Xt,Yt)和交点B(Xb,Yb)的预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)；

步骤S730、通过公式

获得玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置的矫正量△x、△y和Δθ，并进行矫正，通过驱动机构带动真空吸附机构在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置在X轴及Y轴方向上的粗粒度矫正效果，通过X轴移动模组及Y轴移动模组带动第二定位座在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置在X轴及Y轴方向上的细粒度矫正，通过移动机构中θ轴驱动模组转动实现玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置在θ轴方向上的矫正；其中，玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置的矫正量△x、△y由驱动机构、X轴移动模组及Y轴移动模组共同实现，玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置的矫正量Δθ由θ轴驱动模组实现；

步骤S740、当识别出玻璃盖板处于预贴合位置时，驱动机构控制真空吸嘴运动，带动玻璃盖板下降，使玻璃盖板初步贴合在待贴合液晶屏上。

综上所述，本发明一种液晶屏贴合装置及方法通过推送组件带动第一定位座朝向定位挡板移动，完成对玻璃盖板带动初步定位操作，利用激光灯珠及LED灯为玻璃盖板提供不同类型的照明光源，配合视觉检测机构对不同光照状态下的玻璃盖板进行拍照及图像处理，完成对玻璃盖板的定位，最后利用驱动机构带动玻璃盖板移送至待贴合液晶屏正上方，完成玻璃盖板与待贴合液晶屏的对位贴合操作，进而提高对位精度。

附图说明

图1为本发明一种液晶屏贴合装置的结构示意图；

图2为本发明固定机构的结构示意图；

图3为本发明固定机构的结构侧视图；

图4为本发明激光灯模组的结构示意图；

图5为本发明第二定位座的结构示意图；

图6为本发明驱动平台的结构原理图；

图7为本发明一种液晶屏贴合方法中步骤S500对应的流程示意图；

图8为本发明一种液晶屏贴合方法中步骤S700对应的流程示意图；

图9为本发明一种液晶屏贴合方法中处理后的矩形区域中玻璃盖板的顶部、底部、左侧的边缘位置的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图9所示，本发明一种液晶屏贴合装置，用于固定在机架上，所述一种液晶屏贴合装置包括移动机构100、固定机构200、压合机构300、视觉检测机构400、真空吸附机构500及驱动机构600，所述移动机构100用于放置待贴合液晶屏800，所述固定机构200用于放置玻璃盖板900，所述驱动机构600固定设置在机架上，所述压合机构300、视觉检测机构400及真空吸附机构500分别固定在驱动机构600上，所述驱动机构600分别带动压合机构300、视觉检测机构400及真空吸附机构500沿X轴或Y轴方向运动，此为已知结构，在此不必赘述，所述压合机构300、视觉检测机构400及真空吸附机构500分别设置在移动机构100及固定机构200上方；其中，所述机架上设置有工作平台710，所述工作平台710上设置有支板720，所述驱动机构600固定在支板720上，所述驱动机构600包括驱动平台610，所述压合机构300、视觉检测机构400及真空吸附机构500分别固定在驱动平台610上，所述驱动平台610分别带动压合机构300、视觉检测机构400及真空吸附机构500沿X轴或Y轴方向运动。

所述驱动平台610上设置有第一移动座620及第二移动座630，所述真空吸附机构500及视觉检测机构400固定在第一移动座620上，所述压合机构300固定在第二移动座630上，所述第一移动座620及第二移动座630在驱动平台610上沿X轴或Y轴方向进行运动，进而带动真空吸附机构500及视觉检测机构400、压合机构300同步在X轴或Y轴方向进行运动，从而实现对真空吸附机构500及视觉检测机构400、压合机构300的移位操作；所述视觉检测机构400用于对玻璃盖板900拍照并将拍照后的图像进行处理，具体地，所述视觉检测机构400包括摄像头410及LED灯420，所述LED灯420为环形构造，所述LED灯420设置在摄像头410周侧，所述LED灯420用于提供摄像头410拍摄玻璃盖板900所需可见光照明光源；所述真空吸附机构500包括驱动模组510及吸附模组520，所述驱动模组510固定在第一移动座620上，所述吸附模组520与驱动模组510进行连接，所述驱动模组510包括驱动气缸511及驱动杆512，所述吸附模组520与驱动杆512一端连接，所述驱动气缸511带动驱动杆512上下运作，进而使得吸附模组520进行上下运作，所述吸附模组520设置有真空吸嘴521，所述第一移动座620在驱动平台610上进行移动，真空吸附机构500随着第一移动座620移动，进而使得真空吸嘴521随着第一移动座620的移动而移动至玻璃盖板900上方，驱动模组510带动真空吸嘴521向下运动，从而通过抽真空方式使得真空吸嘴521稳稳吸附在待贴合玻璃盖板900的表面；然后第一移动座620在驱动平台610上继续移动，使得玻璃盖板900移送至待贴合液晶屏800正上方，最后配合驱动杆512带动真空吸嘴521向下运动实现玻璃盖板900与待贴合液晶屏800的对位贴合操作；所述压合机构300为液压机构，所述压合机构300设置有柔性滚轮310，所述第二移动座630带动压合机构300移送至待贴合液晶屏800正上方，进而配合滚轮310对对位贴合后玻璃盖板900及待贴合液晶屏800进行压合，使得玻璃盖板900与待贴合液晶屏800之间的贴合更为紧固。

在其中一个实施例中，所述驱动平台610上设置有X轴导轨611，所述X轴导轨611上设置有第一Y轴导轨612及第二Y轴导轨613，所述第一移动座620通过第一滑块621固定在第一Y轴导轨612上，所述第二移动座630通过第二滑块631固定在第二Y轴导轨613上，所述第一Y轴导轨612及第二Y轴导轨613卡持在X轴导轨611上并沿X导轨方向来回运作，从而实现第一移动座620及第二移动座630在X轴方向上的运动效果；所述第一滑块621在第一Y轴导轨612上来回运作，进而带动第一移动座620在第一Y轴导轨612上来回运作，从而实现第一移动座620在Y轴方向上的运动效果；所述第二滑块631在第二Y轴导轨613上来回运作，进而带动第二移动座630在第二Y轴导轨613上来回运作，从而实现第二移动座630在Y轴方向上的运动效果，进而分别达成真空吸附机构500及视觉检测机构400、压合机构300同步在X轴或Y轴方向进行运动的效果。

所述固定机构200包括固定平台210，所述固定平台210上设置有第一定位座220，所述第一定位座220用于放置玻璃盖板900，所述第一定位座220一侧设置有定位挡板230，所述定位挡板230固定在固定平台210上，所述第一定位座220一侧设置有推送组件240，所述推送组件240用于带动第一定位座220运动，从而使得第一定位座220上的玻璃盖板900靠近定位挡板230；具体地，所述固定平台210上开设有滑槽211，所述第一定位座220两侧设置有第三滑块221，所述第三滑块221沿滑槽211方向来回滑动，进而带动第一定位座220来回滑动，本实施例中，所述第三滑块221数量为四个，所述第三滑块221在第一定位座220两侧的位置根据第一定位座220的尺寸进行调整，人工将玻璃盖板900放置在第一定位座220上，通过推送组件240带动第一定位座220朝定位挡板230方向运动，从而使得玻璃盖板900一侧与定位挡板230接触设置，通过第一定位座220实现对玻璃盖板900的初步定位作用。

所述推送组件240一侧设置有激光灯模组241，所述激光灯模组241用于向第一定位座220上放置的玻璃盖板900提供激光照明光源，并将发出的光线射入到玻璃盖板900内；所述激光灯模组241包括支架2411，所述支架2411设置在第一定位座220一侧，所述支架2411截面为U形构造，所述支架2411内侧设置有激光灯珠2412，用于提供所述摄像头410拍摄玻璃盖板900所需激光照明光源；所述推送组件240还包括连接杆242及驱动模组243，所述连接杆242一端与激光灯模组241一侧固定连接，具体地，所述连接杆242一端与支架2411固定连接，所述连接杆242另一端与驱动模组243连接，所述驱动模组243带动连接杆242来回运动，进而带动支架2411来回运动；所述驱动模组243包括驱动电机2431及滑轨2432，所述连接杆242与驱动电机2431连接，所述驱动电机2431沿滑轨2432方向来回运作，从而使得连接杆242沿滑轨2432方向来回运作。

在其他实施例中，所述驱动模组243也可根据需要保持不动，而是通过带动连接杆242来回运动的方式实现对第一定位座220的移动效果。

在其中一个实施例中，所述支架2411包括上端架24111、下端架24112及连接上端架24111与下端架24112的连接架24113，所述激光灯珠2412分别固定在上端架24111、下端架24112及连接架24113围设而成的内部空间内；所述上端架24111设置在第一定位座220上方，所述下端架24112一侧与一定位座连接，所述连接杆242一端与连接架24113固定连接；所述激光灯珠2412在支架2411内的安装方向为朝向支架2411开口设置，以使得激光灯珠2412发出的光线尽量地从支架开口处射出。

在其中一个实施例中，所述定位挡板230上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测定位挡板230受到的外部推力，具体地，所述第一传感器设置在定位挡板230的两侧处，所述第一压力传感器用于检测定位挡板230受到玻璃盖板900的推力大小。

所述移动机构100包括移动平台110，所述移动平台110上设置有第二定位座120，所述第二定位座120用于放置待贴合液晶屏800，所述第二定位座120上间隔开设有呈阵列分布的针孔，所述第二定位座120内设置有抽真空模组，用于对第二定位座120上的待贴合液晶屏800进行定位及真空吸附，所述抽真空模组为本领域常规技术结构，在此不必赘述。

在其中一个实施例中，所述移动平台110上还设置有X轴驱动模组、Y轴驱动模组及θ轴驱动模组，所述X轴驱动模组、Y轴驱动模组及θ轴驱动模组分别用于带动第二定位座120沿X轴、Y轴及θ轴方向运动，其中，θ轴为带动第二定位座120进行旋转转动的轴。

所述第二定位座120周侧设置有至少一个第二压力传感器121，具体地，所述第二压力传感器121分别置于第二定位座120的左侧及上侧，所述第二定位座120的左侧及上侧分别设置两个第二压力传感器121，所述第一压力传感器2312及第二压力传感器121前端为球形受力结构，所述压力传感器后端为应变片结构，此为本领域常规技术结构，在此不必赘述。

所述第一压力传感器2312及第二压力传感器121分别电性连接控制系统，所述控制系统用于采集第一压力传感器2312及第二压力传感器121的状态数据；当开始进行贴合时，人工将玻璃盖板900及待贴合液晶屏800分别放置在第一定位座220及第二定位座120上，所述控制系统通过CAN总线通信方式采集第一压力传感器2312及第二压力传感器121的状态数据，当第二压力传感器121均检测到压力大于预设值的时候，本实施例中，预设值为0.1kgf，所述控制系统发送控制信号控制抽真空模组开始运作，进而使得抽真空模组通过第二定位座120上开设的针孔将待贴合液晶屏800与第二定位座120之间的空气抽离，使得待贴合液晶屏800紧密固定在第二定位座120上。

本发明一种液晶屏贴合装置通过在固定平台210上设置第一定位座220、定位挡板230及推送组件240，通过推送组件240带动第一定位座220朝向定位挡板230移动，完成对玻璃盖板900带动初步定位操作，利用激光灯珠2412及LED灯420为玻璃盖板900提供不同类型的照明光源，配合视觉检测机构400对不同光照状态下的玻璃盖板900进行拍照及图像处理，完成对玻璃盖板900的定位，最后利用驱动机构600带动玻璃盖板900移送至待贴合液晶屏800正上方，完成玻璃盖板900与待贴合液晶屏800的对位贴合操作，进而提高对位精度。

根据上述本发明一种液晶屏贴合装置，本发明提供了一种液晶屏贴合方法，该方法中涉及的视觉检测机构400可以与上述一种液晶屏贴合装置实施例阐述的技术特征相同，并能产生相同的技术效果。本发明一种液晶屏贴合方法，通过视觉检测机构400对不同光照状态下的玻璃盖板900进行拍照及图像处理，完成对玻璃盖板900的定位，最后利用驱动机构600带动玻璃盖板900移送至待贴合液晶屏800正上方，完成玻璃盖板900与待贴合液晶屏800的对位贴合操作，进而提高对位精度。

一种液晶屏贴合方法，包括如下步骤：

步骤S100、通过人工的方式分别将玻璃盖板900和待贴合液晶屏800放在第一定位座220及第二定位座120上，其中，根据第一定位座220的大小调整第三滑块221的设置位置，以使得第一定位座220处于稳定工作状态。

步骤S200、推送组件240带动第一定位座220朝定位挡板230方向运动，使得第一定位座220上的玻璃盖板900与定位挡板230边缘接触，玻璃盖板900的其中一侧边与激光灯模组241处于接触状态；监测定位挡板230上设置的第一压力传感器2312的状态，当第一压力传感器2312检测到的压力均大于预设值时，推送组件240停止运作；其中，预设值取值为0.2kgf。

步骤S300、激光灯模组241处于开启状态，LED灯420处于关闭状态，激光灯模组241发出的激光照明光源会从玻璃盖板900的其他三个侧边射出，摄像头410在激光照明光源下对玻璃盖板900进行拍摄，获得玻璃盖板900的激光成像图像。

步骤S400、激光灯模组241处于关闭状态，LED灯420处于开启状态，LED灯420提供可见光照明光源，摄像头410在可见光照明光源下对玻璃盖板900进行拍摄，获得玻璃盖板900的可见光成像图像；具体地，在LED灯420的可见光照明光源的照射下，由于玻璃盖板900的其中一侧边与激光灯模组241接触，摄像头410拍摄获得的玻璃盖板900的可见光成像图像为包括玻璃盖板900其他三个侧边的可见光成像图像。

步骤S500、对获得的玻璃盖板900的激光成像图像及玻璃盖板900的可见光成像图像进行处理，获得玻璃盖板900的边缘位置。

步骤S600、驱动机构600根据获得玻璃盖板900的边缘位置带动真空吸附机构500移动至玻璃盖板900的正上方，并通过真空吸嘴521对玻璃盖板900进行吸附操作；具体地，当确定了玻璃盖板900的边缘位置后，激光灯模组241朝向远离第一定位座220方向运动，视觉检测机构400根据所述摄像头410实时获得的的玻璃盖板900的边缘位置信息，发送信号给控制系统，控制系统再控制驱动机构600带动真空吸附机构500移动至玻璃盖板900正上方，真空吸附机构500的驱动气缸511带动驱动杆512向下运动，使得真空吸嘴521向下运动并吸附玻璃盖板900；然后驱动气缸511带动驱动杆512向上运动，使得玻璃盖板900移动到合适的预设高度，本实施例中，玻璃盖板900移动到合适的预设高度具体为高于定位挡板230上顶端面的5～15cm处。

步骤S700、根据玻璃盖板900的边缘位置信息获得玻璃盖板900的空间位置信息，将玻璃盖板900的空间位置信息与待贴合液晶屏800的空间位置信息进行比较，来控制驱动机构600及移动机构100运动，从而减少贴合的位置误差，其中，待贴合液晶屏800的空间位置由第二定位座120的位置信息进行确定；具体地，控制系统控制驱动机构600将玻璃盖板900移动待待贴合液晶屏800上方，根据将玻璃盖板900的空间位置信息与待贴合液晶屏800的空间位置信息进行比较获得玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置的矫正量△x、△y和Δθ，再通过驱动机构600带动真空吸附机构500在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置在X轴及Y轴方向上的粗粒度矫正效果，通过X轴移动模组及Y轴移动模组带动第二定位座120在X轴及Y轴方向上的移动来实现待玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置在X轴及Y轴方向上的细粒度矫正效果，通过移动机构100中θ轴驱动模组转动实现玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置在θ轴方向上的矫正效果，从而减少贴合的位置误差，当识别出玻璃盖板900与待贴合液晶屏800处于理想的贴合位置时，驱动机构600控制真空吸嘴521运动，带动玻璃盖板900缓慢下降，使其初步贴合在待贴合液晶屏800上；其中，玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置的矫正量△x、△y由驱动机构600、X轴移动模组及Y轴移动模组共同实现，玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置的矫正量Δθ由θ轴驱动模组实现。

在其他实施例中，也可根据需要设置θ轴驱动机构带动玻璃盖板900进行转动，实现玻璃盖板900移动到待贴合液晶800位置的在θ轴方向上的矫正量Δθ。

步骤S800、压合机构300对玻璃盖板900与待贴合液晶屏800进一步进行压合；其中，压合机构300控制滚轮310下降，当滚轮310与初步贴合在待贴合液晶屏800上的玻璃盖板900接触后，驱动机构600带动压合机构300沿Y轴方向运动，使得滚轮从玻璃盖板900的一侧部滚动到玻璃盖板900的另一侧部，使得玻璃盖板900与待贴合液晶屏800之间的贴合更为紧固。

具体地，所述步骤S800的具体过程为：驱动模组243带动真空吸嘴521缓慢上升，上升到指定高度时，本实施例中为与初步贴合的玻璃盖板900顶端面间隔8～15cm，驱动机构600通过第一移动座620带动真空吸附机构500回到初始位置，然后驱动机构600通过第二移动座630带动压合机构300移动到初步贴合的玻璃盖板900上侧部正上方，再通过压合机构300带动滚轮缓慢下降至与初步贴合在待贴合液晶屏800上的玻璃盖板900接触后，驱动机构600再带动压合机构300沿Y轴方向进行运动，使得滚轮310从玻璃盖板900的上侧部滚动到玻璃盖板900的下侧部，使得玻璃盖板900与待贴合液晶屏800之间的贴合更为紧固。

在其他实施例中，为了降低贴合过程中气泡的影响，本发明装置在第二座内设置的抽真空模组有效对玻璃盖板900与待贴合液晶屏800之间的空气进行抽离，以提高玻璃盖板900与待贴合液晶屏800之间的贴合效果。

步骤S900、贴合完成，抽真空模组停止运作，移动机构100、固定机构200、压合机构300、视觉检测机构400、真空吸附机构500及驱动机构600均进行复位，由人工方式从第二定位座120上取出完成贴合玻璃盖板900后的待贴合液晶屏800产品，此时，压合机构300带动滚轮310上升到指定高度，本实施例中为与初步贴合的玻璃盖板900顶端面间隔8～15cm，再由驱动机构600带动压合机构300移动到第二定位座120的上方左侧位置。

在其中一个实施例中，所述步骤S500、对获得的玻璃盖板900的激光成像图像及玻璃盖板900的可见光成像图像进行处理，获得玻璃盖板900的边缘位置的方法，具体包括如下步骤：

步骤S510、建立图像坐标系。

步骤S520、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域。

其中，所述步骤S520、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域的具体过程如下：

步骤S521、获取激光成像图像中的热点图像A。

步骤S522、对热点图像A通过YOLO3算法进行目标检测获取第一矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像A中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第一矩形区域的两个对角点的坐标SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,Y21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，n≥3，完成第一层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S523；如果否，则对激光灯模组241工作亮度进行调整。

其中，离线训练获取的激光成像图像的侧边的方法，具体包括以下步骤：

构建激光成像图像集；

获取激光成像图像中的玻璃盖板900选中框，其中，玻璃盖板900选中框由人工方式进行标定；

对激光成像图像集中的玻璃盖板900选中框进行离线训练，获取激光成像图像的侧边，此为已知技术，在此不必赘述。

步骤S523、将热点图像A等分为4等分，获得热点图像B1、热点图像B2、热点图像B3和热点图像B4；对四个热点图像B1、B2、B3和B4分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第二矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像B1、B2、B3或B4中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第二矩形区域的两个对角点的坐标SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，完成第二层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S524；如果否，则对激光灯模组241工作亮度进行调整。

步骤S524、将热点图像A等分为16等分，获得热点图像C1、热点图像C2、…、热点图像C16；对16个热点图像C1～C16分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第三矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像C1、C2…、或C16中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第三矩形区域的两个对角点的坐标SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))，完成第三层金字塔的YOLO3算法；如果否，则对激光灯模组241工作亮度进行调整；其中，初步矩形区域包括第一矩形区域、第二矩形区域及第三矩形区域。

在其中一个实施例中，所述步骤S521、获取激光成像图像中的热点图像A的方法，具体包括如下步骤：

步骤S5211、获取激光成像图像中玻璃盖板900选中框的中心位置；

步骤S5212、以玻璃盖板900选中框的中心为起点分别朝X轴和Y轴方向各扩展一预设距离，获得热点区域框；其中，预设距离分别为玻璃盖板900选中框长和宽的75％；

步骤S5213、将处于热点区域框内范围内的激光成像图像进行裁切，获取热点图像A。

步骤S530、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域。

其中，所述步骤S530、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域的具体过程如下：

步骤S531、将初步矩形区域SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,YA21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))进行合并，生成合并矩形区域SD1((XD11,YD11)，(XD12,YD12))，S2((XD21,YD21)，(XD22,YD22))，…，SDm((XDm1,YDm1)，(XDm2,YDm2))，使得m个合并矩形区域SD1～SDm在空间位置上包含所述SA1～SAn、SB1～SBp和SC1～SCq的矩形区域，以减少搜索范围；其中，合并矩形区域SD1～SDm为激光成像图像的三个侧边分别匹配的初步矩形区域的外接最大矩形区域，3≤m≤15。

步骤S532、过离线训练方式获取可见光成像图像中包含玻璃盖板900侧边区域的图像，对包含玻璃盖板900侧边区域的图像进行灰度处理，获得模板图像T。

在其中一个实施例中，所述通过离线训练方式获取可见光成像图像中包含玻璃盖板900侧边区域的图像的方法，包括：

构建可见光成像图像集；

获取可见光成像图像中玻璃盖板900选中框，其中，玻璃盖板900选中框由人工方式进行标定；

对可见光成像图像集中的玻璃盖板900选中框进行离线训练，获取可见光成像图像中包含玻璃盖板900侧边区域的图像。

步骤S533、获取包含玻璃盖板900侧边区域的图像中对应合并矩形区域SD1～SDm范围内的截取图像，对截取图像进行灰度处理，分别获得各自对应的搜索图像S。

步骤S534、获取模板图像T(x,y)在X轴的投影Tx及在Y轴的投影Ty，搜索图像S(x,y)的投影在X轴的投影Sx及在Y轴的投影Sy，其中，模板图像T及搜索图像S在X轴的投影是图像列灰度值的累加，Y轴的投影是图像行灰度值的累加。

步骤S535、根据归一化匹配公式

确定投影Tx与投影Sx在X轴的列最佳匹配位置以及投影Ty与投影Sy在Y轴的行最佳匹配位置，根据列最佳匹配位置及行最佳匹配位置获得模板图像T及搜索图像S最佳匹配位置的中心点坐标；其中，R_x[0～(ww-mm)]数列中最大的值，即为匹配度最大的点横坐标，也就是模板图像T与搜索图像S在X轴的最佳匹配位置，从而确定投影Tx与投影Sx在X轴的列最佳匹配位置；R_y[0～(hh-nn)]数列中最大的值，即为匹配度最大的点纵坐标，也就是模板图像T与搜索图像S在Y轴的最佳匹配位置，从而确定投影Ty与投影Sy在Y轴的行最佳匹配位置；S[i]、S[j]为搜索图像S在X轴、Y轴的投影，T[i]、T[j]为模板图像T在X轴、Y轴的投影，mm、nn分别指代模板图像T的长和宽，ww、hh分别指代搜索图像S的长和宽。

步骤S536、根据模板图像T的大小，获得处理后的矩形区域SE1((XE11,YE11)，(XE12,YE12))，SE2((XE21,YE21)，(XE22,YE22))，…，SEm((XEm1,YEm1)，(XEm2,YEm2))。

步骤S540、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中玻璃盖板900的顶部、底部、左侧的边缘位置。

其中，所述步骤S540、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中玻璃盖板900的顶部、底部、左侧的边缘位置的方法，具体包括如下步骤：

步骤S541、采用整像素边缘检测算法对处理后的矩形区域中玻璃盖板900的三个侧边边缘进行初定位，获得整像素边缘。具体地，余弦函数拟合前，首先需要获得处理后的矩形区域中玻璃盖板900的三个侧边边缘的大致位置，可以采用整像素边缘检测的方法。常用的整像素边缘检测算法较多，本发明优选的采用Canny算子、Sobel算子、Log算子、Laplace算子加权混合。其中，Canny算子的综合性能指标最为优秀，其权重为1/2，Sobel算子、Log算子、Laplace算子的权重均为1/6，最终的整像素边缘为上述四个算子的加权取整。

步骤S542、获取处理后的矩形区域中玻璃盖板900区域的平均灰度a5和背景灰度a6，通过公式

确定参数a1和a4；具体地，根据处理后的矩形区域中玻璃盖板900区域与背景区域灰度差值明显的特点，确定处理后的矩形区域中玻璃盖板900区域的平均灰度a5和背景灰度a6。

步骤S543、选取整像素边缘的其中一个边缘点，沿边缘点法线方向选取处理后的矩形区域中对应位置的灰度值，利用余弦分段函数

对灰度值进行拟合，确定参数a2和a3。

步骤S544、对余弦分段函数

进行面积积分，获得亚像素边缘位置P，其中，亚像素边缘位置P的左侧面积积分与其右侧的面积积分之比为1:3。

步骤S545、根据亚像素边缘位置P获取处理后的矩形区域中玻璃盖板900的顶部、底部、左侧的边缘位置。

在其中一个实施例中，所述步骤S700、根据玻璃盖板900的边缘位置信息获得的玻璃盖板900的空间位置信息，将玻璃盖板900的空间位置信息与待贴合液晶屏800的空间位置信息进行比较，来控制驱动机构600及移动机构100运动的方法，具体包括如下步骤：

步骤S710、获取处理后的矩形区域中玻璃盖板900的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)，即玻璃盖板900的空间位置信息；

步骤S720、根据待贴合液晶屏800的空间位置获取玻璃盖板900上交点T和交点B连线的中心点O(Xo,Yo)、交点T(Xt,Yt)和交点B(Xb,Yb)的预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)，其中，待贴合的待贴合液晶屏800的空间位置信息由第二定位座120的位置进行确定，待贴合液晶屏800的空间位置包括预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)。

步骤S730、通过公式

获得玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置的矫正量△x、△y和Δθ，并进行矫正，通过驱动机构600带动真空吸附机构500在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置在X轴及Y轴方向上的粗粒度矫正效果，通过X轴移动模组及Y轴移动模组带动第二定位座120在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置在X轴及Y轴方向上的细粒度矫正效果，通过移动机构100中θ轴驱动模组转动实现玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置在θ轴方向上的矫正效果；其中，玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置的矫正量△x、△y由驱动机构600、X轴移动模组及Y轴移动模组共同实现，玻璃盖板900移动到待贴合液晶屏800位置的矫正量Δθ由θ轴驱动模组实现。

具体地，所述驱动机构600负责进行粗调，移动机构100负责进行精调，具体地，驱动机构600执行粗粒度(整数倍)矫正，移动机构100执行细粒度(剩余部分)矫正，所述驱动机构600执行粗粒度(0.01mm/脉冲)、100～500mm范围内的大行程位移，所述移动机构100执行细粒度(0.005mm/脉冲或者0.01°/脉冲)、1～10mm范围内的小行程位移；所计算的矫正量Δθ由移动机构100的θ轴移动模组旋转进行矫正。

步骤S740、当识别出玻璃盖板900处于预贴合位置时，驱动机构600控制真空吸嘴521运动，带动玻璃盖板900下降，使玻璃盖板900初步贴合在待贴合液晶屏800上。

在其中一个实施例中，所述步骤S710、获取处理后的矩形区域中玻璃盖板900的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)，即玻璃盖板的空间位置信息的方法，具体包括如下步骤：

步骤S71、按X轴坐标对处理后的矩形区域中玻璃盖板900的顶部边缘位置进行排序，分别获取最大值、最小值和最接近的中间值三个边缘位置点T1(Xt1,Yt1)、T2(Xt2,Yt2)和T3(Xt3,Yt3)；

步骤S712、按Y轴坐标对处理后的矩形区域中玻璃盖板900的底部边缘位置进行排序，分别获取最大值、最小值和最接近的中间值三个边缘位置点B1(Xb1,Yb1)、B2(Xb2,Yb2)和B3(Xb3,Yb3)；

步骤S713、按Y轴坐标对处理后的矩形区域中玻璃盖板900的左侧边缘位置进行排序，分别获取最大值、最小值和最接近的中间值三个边缘位置点L1(Xl1,Yb1)、L2(Xl2,Yl2)和L3(Xl3,Yl3)；

步骤S714、根据三个边缘位置点T1(Xt1,Yt1)、T2(Xt2,Yt2)和T3(Xt3,Yt3)，采用最小二乘法获取离三个位置点垂直距离最近的直线LE1；根据三个边缘位置点B1(Xb1,Yb1)、B2(Xb2,Yb2)和B3(Xb3,Yb3)，采用最小二乘法获取离三个位置点垂直距离最近的直线LE2；根据三个边缘位置点L1(Xl1,Yb1)、L2(Xl2,Yl2)和L3(Xl3,Yl3)，采用最小二乘法获取离三个位置点垂直距离最近的直线LE3；

步骤S715、分别获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)，即玻璃盖板的空间位置信息。

在其中一个实施例中，对激光灯模组241工作亮度进行调整时，提升激光灯珠2412发光亮度到当前激光灯珠2412发光亮度的120％即可。

综上所述，本发明一种液晶屏贴合装置及方法通过推送组件240带动第一定位座220朝向定位挡板230移动，完成对玻璃盖板900带动初步定位操作，利用激光灯珠2412及LED灯420为玻璃盖板900提供不同类型的照明光源，配合视觉检测机构400对不同光照状态下的玻璃盖板900进行拍照及图像处理，完成对玻璃盖板900的定位，最后利用驱动机构600带动玻璃盖板900移送至待贴合液晶屏800正上方，完成玻璃盖板900与待贴合液晶屏800的对位贴合操作，进而提高对位精度。

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本发明范围的限制。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，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种液晶屏贴合装置，其特征在于：包括移动机构、固定机构、压合机构、视觉检测机构、真空吸附机构及驱动机构，所述移动机构用于放置待贴合液晶屏，所述固定机构用于放置玻璃盖板，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在驱动机构上，所述驱动机构分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴或Y轴方向运动；所述视觉检测机构包括摄像头及LED灯，所述LED灯用于提供摄像头拍摄玻璃盖板所需可见光照明光源；所述固定机构包括固定平台，所述固定平台上设置有第一定位座，所述第一定位座用于放置玻璃盖板，所述第一定位座一侧设置有定位挡板，所述定位挡板固定在固定平台上，所述第一定位座一侧设置有推送组件，所述推送组件一侧设置有激光灯模组，所述激光灯模组用于提供激光照明光源；所述移动机构包括移动平台，所述移动平台上设置有第二定位座，所述第二定位座用于放置待贴合液晶屏，所述移动平台上还设置有X轴驱动模组、Y轴驱动模组及θ轴驱动模组，所述X轴驱动模组、Y轴驱动模组及θ轴驱动模组分别用于带动第二定位座沿X轴、Y轴及θ轴方向运动；

其中，所述固定平台上开设有滑槽，所述第一定位座两侧设置有第三滑块，所述第三滑块沿滑槽方向来回滑动；所述定位挡板上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测定位挡板受到的外部推力；

其中，所述第二定位座上间隔开设有呈阵列分布的针孔，所述第二定位座内设置有抽真空模组；所述第二定位座周侧设置有至少一个第二压力传感器，所述第二压力传感器分别置于第二定位座的左侧及上侧；所述第一压力传感器及第二压力传感器分别电性连接控制系统，所述控制系统用于采集第一压力传感器及第二压力传感器的状态数据；当开始进行贴合时，将玻璃盖板及待贴合液晶屏分别放置在第一定位座及第二定位座上，所述控制系统通过CAN总线通信方式采集第一压力传感器及第二压力传感器的状态数据，当第二压力传感器均检测到压力大于预设值时，所述控制系统发送控制信号控制抽真空模组开始运作，抽真空模组通过第二定位座上开设的针孔将待贴合液晶屏与第二定位座之间的空气抽离。

2.根据权利要求1所述的液晶屏贴合装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动平台，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在驱动平台上，所述驱动平台分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴或Y轴方向运动；所述驱动平台上设置有第一移动座及第二移动座，所述真空吸附机构及视觉检测机构固定在第一移动座上，所述压合机构固定在第二移动座上，所述第一移动座及第二移动座在驱动平台上沿X轴或Y轴方向进行运动。

3.根据权利要求2所述的液晶屏贴合装置，其特征在于：所述驱动平台上设置有X轴导轨，所述X轴导轨设置有第一Y轴导轨及第二Y轴导轨，所述第一移动座通过第一滑块固定在第一Y轴导轨上，所述第二移动座通过第二滑块固定在第二Y轴导轨上，所述第一Y轴导轨及第二Y轴导轨卡持在X轴导轨上并沿X导轨方向来回运作。

4.根据权利要求1或2所述的液晶屏贴合装置，其特征在于：所述激光灯模组包括支架，所述支架设置在第一定位座一侧，所述支架内侧设置有激光灯珠，用于提供所述摄像头拍摄玻璃盖板所需激光照明光源，所述激光灯珠在支架内的安装方向为朝向支架开口设置；所述推送组件还包括连接杆及驱动模组，所述连接杆一端与激光灯模组一侧固定连接；所述连接杆一端与支架固定连接，所述连接杆另一端与驱动模组连接，所述驱动模组带动连接杆来回运动；所述驱动模组包括驱动电机及滑轨，所述连接杆与驱动电机连接，所述驱动电机沿滑轨方向来回运作。

5.根据权利要求2所述的液晶屏贴合装置，其特征在于：所述压合机构设置有柔性滚轮，所述第二移动座带动压合机构移送至待贴合液晶屏上方，滚轮对对位贴合后玻璃盖板及待贴合液晶屏进行压合。

6.一种使用权利要求1所述的液晶屏贴合装置的液晶屏贴合方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100、分别将玻璃盖板和待贴合液晶屏放在第一定位座及第二定位座上；

步骤S200、推送组件带动第一定位座朝定位挡板方向运动，使得第一定位座上的玻璃盖板与定位挡板边缘接触；玻璃盖板的其中一侧边与激光灯模组处于接触状态；监测定位挡板上设置的第一压力传感器的状态，当第一压力传感器检测到的压力均大于预设值时，推送组件停止运作；

步骤S300、激光灯模组处于开启状态，LED灯处于关闭状态，激光灯模组发出的激光照明光源会从玻璃盖板的其他三个侧边射出，摄像头在激光照明光源下对玻璃盖板进行拍摄，获得玻璃盖板的激光成像图像；

步骤S400、激光灯模组处于关闭状态，LED灯处于开启状态，LED灯提供可见光照明光源，摄像头在可见光照明光源下对玻璃盖板进行拍摄，获得玻璃盖板的可见光成像图像；

步骤S500、对获得的玻璃盖板的激光成像图像及玻璃盖板的可见光成像图像进行处理，获得玻璃盖板的边缘位置；

步骤S600、驱动机构根据获得玻璃盖板的边缘位置带动真空吸附机构移动至玻璃盖板的上方，并通过真空吸嘴对玻璃盖板进行吸附操作；

步骤S700、根据玻璃盖板的边缘位置信息获得玻璃盖板的空间位置信息，将玻璃盖板的空间位置信息与待贴合液晶屏的空间位置信息进行比较，来控制驱动机构及移动机构运动，其中，待贴合液晶屏的空间位置由第二定位座的位置信息进行确定；

步骤S800、压合机构对玻璃盖板与待贴合液晶屏进行压合。

7.根据权利要求6所述的一种液晶屏贴合方法，其特征在于，所述步骤S500、对获得的玻璃盖板的激光成像图像及玻璃盖板的可见光成像图像进行处理，获得玻璃盖板的边缘位置的方法，包括如下步骤，

步骤S510、建立图像坐标系；

步骤S520、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域；

其中，所述步骤S520的具体过程如下：

步骤S521、获取激光成像图像中的热点图像A；

步骤S522、对热点图像A通过YOLO3算法进行目标检测获取第一矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像A中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第一矩形区域的两个对角点的坐标SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,Y21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，n≥3，完成第一层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S523；如果否，则对激光灯模组工作亮度进行调整；

步骤S523、将热点图像A等分为4等分，获得热点图像B1、热点图像B2、热点图像B3和热点图像B4；对四个热点图像B1、B2、B3和B4分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第二矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像B1、B2、B3或B4中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第二矩形区域的两个对角点的坐标SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，完成第二层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S524；如果否，则对激光灯模组工作亮度进行调整；

步骤S524、将热点图像A等分为16等分，获得热点图像C1、热点图像C2、…、热点图像C16；对16个热点图像C1～C16分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第三矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像C1、C2…、或C16中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第三矩形区域的两个对角点的坐标SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))，完成第三层金字塔的YOLO3算法；如果否，则对激光灯模组工作亮度进行调整；其中，初步矩形区域包括第一矩形区域、第二矩形区域及第三矩形区域；

步骤S530、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域；

其中，所述步骤S530具体过程如下：

步骤S531、将初步矩形区域SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,YA21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))进行合并，生成合并矩形区域SD1((XD11,YD11)，(XD12,YD12))，S2((XD21,YD21)，(XD22,YD22))，…，SDm((XDm1,YDm1)，(XDm2,YDm2))，使得m个合并矩形区域SD1～SDm在空间位置上包含所述SA1～SAn、SB1～SBp和SC1～SCq的矩形区域；其中，合并矩形区域SD1～SDm为激光成像图像的三个侧边分别匹配的初步矩形区域的外接最大矩形区域，3≤m≤15；

步骤S532、通过离线训练方式获取可见光成像图像中包含玻璃盖板侧边区域的图像，对包含玻璃盖板侧边区域的图像进行灰度处理，获得模板图像T；

步骤S533、获取包含玻璃盖板侧边区域的图像中对应合并矩形区域SD1～SDm范围内的截取图像，对截取图像进行灰度处理，分别获得各自对应的搜索图像S；

步骤S534、获取模板图像T(x,y)在X轴的投影Tx及在Y轴的投影Ty，搜索图像S(x,y)的投影在X轴的投影Sx及在Y轴的投影Sy，其中，模板图像T及搜索图像S在X轴的投影是图像列灰度值的累加，Y轴的投影是图像行灰度值的累加；

步骤S535、根据归一化匹配公式

确定投影Tx与投影Sx在X轴的列最佳匹配位置以及投影Ty与投影Sy在Y轴的行最佳匹配位置，根据列最佳匹配位置及行最佳匹配位置获得模板图像T及搜索图像S最佳匹配位置的中心点坐标；其中，S[i]、S[j]为搜索图像S在X轴、Y轴的投影，T[i]、T[j]为模板图像T在X轴、Y轴的投影，mm、nn分别指代模板图像T的长和宽，ww、hh分别指代搜索图像S的长和宽；

步骤S536、根据模板图像T的大小，获得处理后的矩形区域SE1((XE11,YE11)，(XE12,YE12))，SE2((XE21,YE21)，(XE22,YE22))，…，SEm((XEm1,YEm1)，(XEm2,YEm2))；

步骤S540、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中玻璃盖板的顶部、底部、左侧的边缘位置。

8.根据权利要求7所述的一种液晶屏贴合方法，其特征在于，所述步骤S700、根据玻璃盖板的边缘位置信息获得的玻璃盖板的空间位置信息，将玻璃盖板的空间位置信息与待贴合液晶屏的空间位置信息进行比较，来控制驱动机构及移动机构运动的方法，包括如下步骤：

步骤S710、获取处理后的矩形区域中玻璃盖板的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)，即玻璃盖板的空间位置信息；

步骤S720、根据待贴合液晶屏的空间位置获取玻璃盖板上交点T和交点B连线的中心点O(Xo,Yo)、交点T(Xt,Yt)和交点B(Xb,Yb)的预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)；

步骤S730、通过公式

获得玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置的矫正量△x、△y和Δθ，并进行矫正，通过驱动机构带动真空吸附机构在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置在X轴及Y轴方向上的粗粒度矫正效果，通过X轴移动模组及Y轴移动模组带动第二定位座在X轴及Y轴方向上的移动来实现玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置在X轴及Y轴方向上的细粒度矫正，通过移动机构中θ轴驱动模组转动实现玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置在θ轴方向上的矫正；其中，玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置的矫正量△x、△y由驱动机构、X轴移动模组及Y轴移动模组共同实现，玻璃盖板移动到待贴合液晶屏位置的矫正量Δθ由θ轴驱动模组实现；

步骤S740、当识别出玻璃盖板处于预贴合位置时，驱动机构控制真空吸嘴运动，带动玻璃盖板下降，使玻璃盖板初步贴合在待贴合液晶屏上。

Images