CN113640318B - 单目四镜面智能检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶玻璃检测设备技术领域，特指一种单目四镜面智能检测设备；本发明包括四镜面反射装置，四镜面反射装置包括轴承上端盖，轴承上端盖上方对称安装有四块镜面放置板，镜面放置板活动旋转，镜面放置板的内侧安装镜面，镜面放置板、镜面呈上大下小的梯形，四块镜面放置板形成的空间内具有真空吸附平台，四块镜面放置板形成的空间上方配有CCD摄像头；本发明利用镜面反射原理，实现小尺寸液晶玻璃单目多视角成像；通过将相邻镜面中同一检测面信息对比，快速、准确获取检测液晶玻璃的形貌信息，具有检测速度快、精度高的特点，能有效减少后端材料和人力损耗，提高效率。

Description

单目四镜面智能检测设备
技术领域
本发明涉及液晶玻璃检测设备技术领域，特指一种单目四镜面智能检测设备。
背景技术
小尺寸液晶玻璃切割过程中由于切割参数或者环境因素的影响，其切割边缘难免出现微裂纹，在后续的温度变化作用下逐步扩展并联接，导致切割边缘崩裂脱落、出现裂痕和微小气穴。传统的人工检测会因为长期的工作造成人眼过度疲劳，使得准确率降低，同时人工手检容易对液晶玻璃造成划伤和磕碰；部分检测设备使用单CCD摄像头对液晶玻璃的正面和侧面依次检测，不能同时获取多个待检测面的图像信息，检测速度慢、成本高。
因此，基于上述现有的单目四镜面智能检测设备的缺陷，需要对现有的单目四镜面智能检测设备进行改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种单目四镜面智能检测设备，该单目四镜面智能检测设备解决了现有的检测设备所存在的：检测效率低等缺陷。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：单目四镜面智能检测设备，包括四镜面反射装置，四镜面反射装置包括轴承上端盖，轴承上端盖上方对称安装有四块镜面放置板，镜面放置板活动旋转，镜面放置板的内侧安装镜面，镜面放置板、镜面呈上大下小的梯形，四块镜面放置板形成的空间内具有真空吸附平台，四块镜面放置板形成的空间上方配有CCD摄像头。
所述的轴承上端盖上安装有镜面支撑架底座，镜面支撑架底座与镜面放置板之间枢接有镜面架连杆，镜面架连杆枢接于镜面放置板的下部。
所述的轴承上端盖的底部外端安装滚珠丝杆滑台模组，滚珠丝杆滑台模组的丝杆具有螺母杆件，螺母杆件连接有随动圈，随动圈枢接有镜面板连杆，镜面板连杆枢接镜面放置板的上部。
所述的轴承上端盖安装于检测工作台的上方，检测工作台底面安装有旋转电机，旋转电机驱动轴承上端盖转动。
所述的真空吸附平台活动升降移动。
所述的检测工作台安装于机架上。
所述的四镜面反射装置的左、右两边分别安装有传送带支架，传送带支架上安装传送带。
本发明的有益效果在于：利用镜面反射原理，实现小尺寸液晶玻璃单目多视角成像；通过将相邻镜面中同一检测面信息对比，快速、准确获取检测液晶玻璃的形貌信息，具有检测速度快、精度高的特点，能有效减少后端材料和人力损耗，提高效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的左视示意图。
图3为本发明的四面镜自适应检测空间结构示意图。
图4为本发明的四镜面反射装置结构示意图。
图5为本发明的四镜面反射装置的局部示意图。
图6为本发明的分类装置示意图。
图7为本发明的系统模块连接示意图。
标号及说明：
检测工作台1、滚珠丝杆滑台模组2、轴承上端盖3、螺母杆件4、随动圈5、镜面板连杆6、镜面放置板7、镜面架从动齿轮8、镜面架中间齿轮9、镜面架主动齿轮10、镜面支撑架底座11、旋转主动齿轮12、镜面架从动轴13、旋转电机14、镜面架电机15、镜面架中间连杆16、轴承底座17、圆柱滚子轴承18、镜面架滑块19、镜面架连杆20、升降电机21、升降台22、真空吸附平台23、液晶玻璃24、镜面25、直线电机模组26、气缸安装板27、双导轨气缸28、固定滑块29、滑块导轨30、真空吸盘31、真空吸盘架32、光源支架33、光源放置板34、碗状LED柔性漫射光源35、滚珠丝杆滑台模组36、CCD摄像头37、摄像头固定板38、滚珠丝杆滑台模组Z字板39、检测装置机架40、传送带41、传送带支架42、机架43、推杆支架44、推杆45、推杆滚珠丝杆滑台模组46。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
见图1——图7，本发明可以实现自动化检测操作，包括机架43，机架43上安装有四面镜自适应检测空间、传送装置。
其中，四面镜自适应检测空间包括四镜面反射装置和单CCD摄像头高度可调节装置。
见图2、图4，其中，四镜面反射装置包括检测工作台1，检测工作台1安装于机架43上，检测工作台1底面安装有旋转电机14，检测工作台1的上方具有轴承上端盖3，轴承上端盖3的底面中部具有滚齿，旋转电机14的驱动轴穿过检测工作台1驱动有旋转主动齿轮12，旋转主动齿轮12与轴承上端盖3底面的滚齿啮合，旋转电机14驱动轴承上端盖3转动。
轴承上端盖3上方安装有镜面放置板7，镜面放置板7的内侧安装镜面25，镜面放置板7、镜面25呈上大下小的梯形，四块镜面放置板7对称设置，相互拼在一起。
旋转电机14驱动轴承上端盖3转动，从而改变镜面25与液晶玻璃24之间的角度。
轴承上端盖3上安装有镜面支撑架底座11，镜面支撑架底座11与镜面放置板7之间枢接有镜面架连杆20，镜面支撑架底座11上固定有镜面架电机15，镜面架电机15驱动镜面架主动齿轮10，镜面架主动齿轮10与镜面架中间齿轮9啮合，镜面架中间齿轮9与镜面架从动齿轮8啮合，镜面架从动齿轮8安装于镜面架从动轴13上，镜面架从动轴13的两端连接有镜面架滑块19，镜面架滑块19位于镜面架连杆20上，镜面架中间齿轮9安装于镜面架中间连杆16上，镜面架中间连杆16的两端固定于镜面支撑架底座11上。
镜面架连杆20枢接于镜面放置板7的下部。
镜面架电机15通过齿轮组带动镜面架从动轴13旋转，使镜面架滑块19作用于镜面架连杆20，通过镜面架连杆20旋转而使镜面放置板7、镜面25的下部产生转动。
轴承上端盖3的底部外端安装滚珠丝杆滑台模组2，滚珠丝杆滑台模组2的丝杆位于轴承上端盖3上表面，丝杆上具有螺母杆件4，螺母杆件4连接有随动圈5，随动圈5枢接有镜面板连杆6，镜面板连杆6枢接镜面放置板7的上部。螺母杆件4升降时拉动镜面板连杆6，镜面板连杆6相对随动圈5产生旋转，从而使镜面放置板7、镜面25的上部产生转动。
镜面板连杆6枢接于横杆上，四个镜面放置板7的横杆连接在一起形成随动圈5。
检测工作台1的上表面固定有轴承底座17，轴承底座17安装圆柱滚子轴承18，轴承上端盖3的底面套于圆柱滚子轴承18外。
见图5，轴承底座17中具有升降电机21，升降电机21驱动丝杆，丝杆上具有升降台22，升降台22的顶部具有真空吸附平台23，液晶玻璃24放置于真空吸附平台23上，真空吸附平台23通过真空吸附液晶玻璃24。真空吸附平台23位于镜面放置板7围成的空间内。由于镜面25是上大下小的梯形，长宽比例不同的液晶玻璃24在镜面25中的成像可能不完整，因此需要调整升降台22使得真空吸附平台23在镜面25的合适位置。
见图2、图3、图4，单CCD摄像头高度可调节装置包括光源支架33、光源放置板34、碗状LED柔性漫射光源35、滚珠丝杆滑台模组36、CCD摄像头37、摄像头固定板38、滚珠丝杆滑台模组Z字板39、检测装置机架40。机架43上安装有检测装置机架40，检测装置机架40的下部固定有光源支架33，光源支架33上固定有光源放置板34，光源放置板34上固定有碗状LED柔性漫射光源35，碗状LED柔性漫射光源35位于真空吸附平台23的上方。
检测装置机架40的上部固定有滚珠丝杆滑台模组Z字板39，滚珠丝杆滑台模组Z字板39的下部安装有滚珠丝杆滑台模组36，滚珠丝杆滑台模组36连接有摄像头固定板38，摄像头固定板38固定有CCD摄像头37，CCD摄像头37位于碗状LED柔性漫射光源35的正上方。
在碗状LED柔性漫射光源35提供照明情况下，根据成像效果由滚珠丝杆滑台模组36带动摄像头固定板38上下移动，调整CCD摄像头37与待检测液晶玻璃24之间的距离，达到最佳成像效果。
传送装置包括直线电机模组26，直线电机模组26安装于机架43上，直线电机模组26驱动有气缸安装板27，气缸安装板27的内侧安装有双导轨气缸28，双导轨气缸28的上端驱动有真空吸盘架32，真空吸盘架32安装有真空吸盘31，真空吸盘31设置有两个，完成同时搬运未检测液晶玻璃和已检测完成的液晶玻璃。气缸安装板27的外侧安装有滑块导轨30，滑块导轨30滑设有固定滑块29，固定滑块29与真空吸盘架32固定在一起。
四镜面反射装置的左、右两边分别安装有传送带支架42，传送带支架42上安装传送带41。
传送装置的直线电机模组26的左右两边设置有光电传感器，直线电机动子到位时，光电传感器发送信号给存储模块；左边的传送带41靠近直线电机模组导轨处安装有光电传感器，当待检测液晶玻璃24到达光电传感器检测位置时，左边的传送带41停止运动，传送装置搬运待检测液晶玻璃24，搬运完成后传送带41开始运动。右边的传送带41上的光电传感器感应到已检测液晶玻璃24放置到右边的传送带41，右边的传送带41开始运动。
见图6，右边的传送带41上安装有分类装置，分类装置包括推杆支架44，推杆支架44安装于传送带支架42上，推杆支架44上安装有推杆滚珠丝杆滑台模组46，推杆滚珠丝杆滑台模组46横向垂直于传送带41，推杆滚珠丝杆滑台模组46上活动设置有推杆45。当右边的传送带41停止运动时，分类装置的推杆45可以对右边的传送带41上的不合格液晶玻璃24推送。
四镜面反射装置的镜面25倾斜角度改变由齿轮传动和滚珠丝杆传动实现。四镜面倾斜角度调整：螺母杆件4上升带动随动圈5上升，随动圈5与镜面板连杆6会带动镜面放置板7旋转，实现镜面倾斜角度初步调整；镜面架电机15转动带动镜面架主动齿轮10旋转，通过齿轮传动实现由镜面架从动轴13、镜面架中间连杆16、镜面架滑块19和镜面架连杆20构成的曲柄滑块机构运动，镜面架连杆20与镜面放置板7相连，从而实现镜面倾斜角度精确调整。
为了液晶玻璃24的待检测相邻两侧面能在镜面25中完整成像，需要调整待检测液晶玻璃24侧面棱边在镜面25中的位置：待检测液晶玻璃24放置到真空吸附平台23上，启动旋转电机14带动旋转主动齿轮12转动，旋转主动齿轮12与轴承上端盖3相互啮合带动四镜面反射装置转动，安装在轴承上端盖3的镜面25则相对于机架43转动，实现调整待检测液晶玻璃24的侧面棱边与镜面25间的角度。
本发明的工作原理是：开始工作时，直线电机模组26的动子位于左边，此时双导轨气缸28关闭使得左边的真空吸盘31能从左边的传送带41上拿起未检测液晶玻璃24，右边的真空吸盘31从真空吸附平台23拿起检测完的液晶玻璃24。双杆气缸28打开，真空吸盘架32上升；直线电机模组26向右移动，使得真空吸盘架32带着真空吸盘31移动。当直线电机模组26向右移动到位时，双杆气缸28关闭，真空吸盘架32下降，左边的真空吸盘31、右边的真空吸盘31分别放下待检测液晶玻璃24和检测完成的液晶玻璃24，待检测液晶玻璃24放置到真空吸附平台23上面，检测完成的液晶玻璃放到右边的传送带41上。打开真空吸附平台23使待检查液晶玻璃24固定。碗状LED柔性漫射光源35提供照明，CCD摄像头37进行拍摄，采集待检查液晶玻璃24的正面和侧面的外观形貌信息。
当待检测液晶玻璃24检测完成后，直线电机模组26的滑块向左移动到位，右边的真空吸盘31拿起检查完成的液晶玻璃24，新的未检测液晶玻璃24由左边的真空吸盘31拿起，接着重复最开始的搬运、检测流程。
本发明的控制由工控机实现，工控机通过读取传感器的实时数据，查看四面镜自适应检测空间的设备工作状态，完成镜面倾斜角度和摄像头高度的智能化调整。
本发明的四面镜自适应检测空间还包括图像采集模块、存储模块、距离传感器和角度传感器。距离传感器位于摄像头固定板38上，用于测量CCD摄像头37与待检测液晶玻璃24之间距离；角度传感器安装在镜面放置板7上，用于四镜面反射装置的镜面倾斜角度调整。
工控机应用智能算法判读出液晶玻璃24不合格后，会给分类装置发送分类命令。不合格液晶玻璃24在传送带41上传送到分类装置的光电传感器处，推杆45将不合格液晶玻璃推送至右边的传送带41的左边，完成不合格液晶玻璃24的分类。
图像采集模块进行图像采集，存储模块接收摄像头和传感器的数据，工控机通过访问通信模块来读取存储模块中的数据进行分析处理，将检测结果发送给数据终端进行检测结果统计，分类装置执行不合格液晶玻璃推送处理。
本发明的系统模块之间的连接关系：角度传感器、距离传感器、图像采集模块连接存储模块，摄像头连接图像采集模块，存储模块连接通信模块，通信模块、图像处理模块连接工控机，工控机连接显示屏。
本发明的先进行镜面倾斜角度预调整，镜面角度调整完成后，进行搬运，再根据判断结果执行分类。
本发明的把待检测物品放在由四个倾斜镜面构成的四镜面自适应检测空间，可以实现小尺寸液晶玻璃单目四镜面成像。工控机图像处理模块通过相邻镜面中同一检测面信息对比，快速、准确获取检测液晶玻璃形貌信息，并最终应用智能算法进行液晶玻璃外观缺陷分析和判断其是否合格，以及对不合格液晶玻璃进行简单分类处理，实现液晶玻璃外观缺陷智能检测。根据液晶玻璃外观缺陷分析结果进行储存、统计，并把检测结果发送给显示屏，显示屏对接收到的检测结果进行实时显示。
本发明利用镜面反射原理同时获得多个待检测面的图像信息，可减少CCD摄像头的使用数量，加快液晶玻璃制造过程中外观缺陷检测速度。其中四面镜自适应检测空间可根据待检测液晶玻璃在CCD摄像头中成像效果调整镜面倾斜角度、CCD摄像头与液晶玻璃的距离、真空吸附平台与倾斜镜面的相对位置，使用灵活方便。
本发明把待检测液晶玻璃的侧面棱边调整到合适位置，使得镜面可以反射此棱边相邻的两个侧面。
本发明的传送装置设有左右两个真空吸盘可以同时完成搬运未检测液晶玻璃和已检测完成的液晶玻璃，与单真空吸盘搬运机构相比其搬运效率显著提高，减少液晶玻璃外观缺陷检测环节花费的时间，为液晶显示屏智能制造奠定基础。
当然，以上所述之实施例，只是本发明的较佳实例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (5)

1.单目四镜面智能检测设备，其特征在于：包括四镜面反射装置，四镜面反射装置包括轴承上端盖，轴承上端盖上方对称安装有四块镜面放置板，镜面放置板活动旋转，镜面放置板的内侧安装镜面，镜面放置板、镜面呈上大下小的梯形，四块镜面放置板形成的空间内具有真空吸附平台，四块镜面放置板形成的空间上方配有CCD摄像头；
检测工作台的上表面固定有轴承底座，轴承底座中具有升降电机，升降电机驱动丝杆，丝杆上具有升降台，升降台的顶部具有真空吸附平台，真空吸附平台通过真空吸附液晶玻璃；
所述的轴承上端盖上安装有镜面支撑架底座，镜面支撑架底座与镜面放置板之间枢接有镜面架连杆，镜面架连杆枢接于镜面放置板的下部；
所述的镜面支撑架底座上固定有镜面架电机，镜面架电机驱动镜面架主动齿轮，镜面架主动齿轮与镜面架中间齿轮啮合，镜面架中间齿轮与镜面架从动齿轮啮合，镜面架从动齿轮安装于镜面架从动轴上，镜面架从动轴的两端连接有镜面架滑块，镜面架滑块位于镜面架连杆上；
所述的轴承上端盖的底部外端安装滚珠丝杆滑台模组，滚珠丝杆滑台模组的丝杆具有螺母杆件，螺母杆件连接有随动圈，随动圈枢接有镜面板连杆，镜面板连杆枢接镜面放置板的上部；
所述的镜面板连杆枢接于横杆上，四个镜面放置板的横杆连接在一起形成随动圈；
所述的螺母杆件上升带动随动圈上升，随动圈与镜面板连杆会带动镜面放置板旋转，实现镜面倾斜角度初步调整。
2.根据权利要求1所述的单目四镜面智能检测设备，其特征在于：所述的轴承上端盖安装于检测工作台的上方，检测工作台底面安装有旋转电机，旋转电机驱动轴承上端盖转动。
3.根据权利要求1所述的单目四镜面智能检测设备，其特征在于：所述的真空吸附平台活动升降移动。
4.根据权利要求2所述的单目四镜面智能检测设备，其特征在于：所述的检测工作台安装于机架上。
5.根据权利要求1所述的单目四镜面智能检测设备，其特征在于：所述的四镜面反射装置的左、右两边分别安装有传送带支架，传送带支架上安装传送带。
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