CN114345744A - 一种偏光片外观缺陷自动检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种偏光片外观缺陷自动检测装置，包括：上料模块、清洁模块、运输模块、检测模块和收料模块；上料模块用于承载所要检测的偏光片，并将偏光片上料至清洁模块，清洁模块对偏光片进行表面清洁；运输模块带动清洁模块清洁完成后的偏光片向收料模块输送，检测模块设置于清洁模块与收料模块之间检测是否有偏光片通过，并检测通过的偏光片是否存在夹层或缺陷；收料模块根据检测模块的检测结果，将存在夹层、缺陷和无缺陷的偏光片进行分类输出和存储。通过本发明的技术方案，大大提高了偏光片的缺陷检测效率，改善了检测效果，保证了检测的一致性和稳定性，提升了被检产品的良率，且设备结构简单、维护方便。

Description

一种偏光片外观缺陷自动检测装置
技术领域
本发明涉及自动光学检测(AOI，Automated Optical Inspection)技术领域，尤其涉及一种偏光片外观缺陷自动检测装置。
背景技术
随着偏光片市场占有量的提升，对偏光片的光学性能要求也逐步升高，使得偏光片的缺陷检测要求也越来越高，测试项也越来越多，人工检测形式在性能及效率两方面已经无法满足需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种偏光片外观缺陷自动检测装置，采用流水线检测形式，将上料、清洁、运输、检测和收料过程进行全自动实现，大大提高了检测的效率，同时对偏光片进行全方位检测，改善了检测效果，保证了检测的一致性和稳定性，提升了被检产品的良率，且设备结构简单、维护方便。
为实现上述目的，本发明提供了一种偏光片外观缺陷自动检测装置，包括：上料模块、清洁模块、运输模块、检测模块和收料模块；
所述上料模块用于承载所要检测的偏光片，并将所述偏光片上料至所述清洁模块，所述清洁模块对所述偏光片进行表面清洁；
所述运输模块带动所述清洁模块清洁完成后的所述偏光片向所述收料模块输送，所述检测模块设置于所述清洁模块与所述收料模块之间检测是否有所述偏光片通过，并检测通过的所述偏光片是否存在夹层或缺陷；
所述收料模块根据所述检测模块的检测结果，将存在夹层、缺陷和无缺陷的偏光片进行分类输出和存储。
在上述技术方案中，优选地，偏光片外观缺陷自动检测装置包括设备大板和检测平台，所述设备大板固定于机架上，所述检测平台通过支撑结构固定于所述设备大板上；
所述上料模块、所述清洁模块和所述运输模块固定于所述设备大板上，所述检测模块固定于所述检测平台上。
在上述技术方案中，优选地，所述上料模块包括上料仓、推料模块和顶料模块；
所述上料仓用于储存待检测的偏光片；
所述推料模块包括在所述上料仓平面上相垂直的X向调节结构和Y向调节机构，所述X向调节结构和所述Y向调节机构调节所述上料仓的尺寸以固定所述上料仓中不同尺寸的偏光片；
所述顶料模块包括Z向驱动电机和料盘托顶板，所述料盘托顶板设置于所述上料仓底部，所述Z向驱动电机的活动端固定于所述料盘托顶板的底部，所述Z向驱动电机带动所述料盘托顶板在垂直于所述上料仓平面的方向上下运动，以将所述上料仓中的偏光片上料至所述清洁模块。
在上述技术方案中，优选地，所述清洁模块包括上料吸嘴、吸嘴上料电机和清洁组件，所述上料吸嘴与所述吸嘴上料电机相连，所述上料吸嘴吸取所述上料仓中的偏光片，并在所述吸嘴上料电机的驱动作用下将所述偏光片送入所述清洁组件，所述清洁组件对所述偏光片的表面进行清洁。
在上述技术方案中，优选地，所述运输模块包括支撑柱、承载梁、同步轮和皮带，所述承载梁由所述支撑柱支撑并固定，所述同步轮固定于所述承载梁上，所述皮带绕设于所述同步轮上形成流水线结构，所述流水线结构布置于所述清洁模块与所述收料模块之间，用于将所述清洁模块清洁后的偏光片输送至所述收料模块。
在上述技术方案中，优选地，所述检测模块包括缺料检测组件、相机检测组件和多层检测组件；
所述缺料检测组件、所述相机检测组件和所述多层检测组件的检测区域对应所述运输模块的运输阶段区域；
所述缺料检测组件用于检测所述运输模块上是否有偏光片经过所述缺料检测组件的检测区域，所述相机检测组件用于检测经过所述相机检测组件的检测区域的偏光片表面的印刷质量，所述多层检测组件用于检测经过所述多层检测组件的检测区域的偏光片是否存在夹层。
在上述技术方案中，优选地，所述相机检测组件包括工业相机和检测挂光源，所述多层检测组件包括测厚模块；
所述工业相机具有相机高度调节机构，通过所述相机高度调节机构调节所述工业相机的高度使得图像采集区域对应所述运输模块的运输阶段区域；
所述检测挂光源具有光源高度调节机构，通过所述光源高度调节机构调节光源高度使得所述图像采集区域的偏光片获得最佳打光效果；
所述测厚模块对经过所述多层检测组件的检测区域的偏光片的厚度进行检测。
在上述技术方案中，优选地，偏光片外观缺陷自动检测装置还包括控制装置，所述缺料检测组件、所述相机检测组件和所述多层检测组件将针对每个偏光片的检测结果发送至所述控制装置，所述控制装置根据接收到的检测结果，判断对应偏光片是否存在缺陷。
在上述技术方案中，优选地，所述收料模块包括吹气装置、夹层料仓、缺陷料仓和无瑕料仓，所述缺陷料仓和所述无瑕料仓上设置有导料槽；
所述吹气装置与所述控制装置相连接，所述吹气装置根据所述控制装置的控制指令，将存在夹层或缺陷的偏光片通过导料槽分别吹至所述夹层料仓和缺陷料仓中，将不存在缺陷的偏光片通过导料槽吹至所述无瑕料仓中；
所述导料槽内均安装有光纤放大器，所述光纤放大器用于检测每个偏光片被传送至哪一料仓中，并判断该偏光片是否被正确传送至与检测结果相对应的料仓中。
在上述技术方案中，优选地，所述上料模块、所述清洁模块、所述运输模块、所述检测模块和所述收料模块采用流水线并行运行模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.实现了偏光片缺陷检测的自动化，大大提高了生产效率；
2.采用多模块并行检测方式，获取偏光片表面不同位置和不同缺陷的图片，能实现全方位检测；
3.设备抗干扰能力强，检测效果波动性小，检测结果的一致性和稳定性好，保证了被检产品的良率；
4.测厚模块可测得每个产品厚度，提升效率的同时改善了检测效果；
5.设备调试简单、维护方便。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的整体结构示意图；
图2为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的内部结构示意图；
图3为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的局部结构示意图；
图4为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的平台结构示意图；
图5为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的上料模块结构示意图；
图6为本发明一种实施例公开的上料模块的推料模块结构示意图；
图7为本发明一种实施例公开的上料模块的顶料模块结构示意图；
图8为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的清洁模块结构示意图；
图9为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的运输模块结构示意图；
图10为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的检测模块结构示意图；
图11为本发明一种实施例公开的相机检测模块的结构示意图；
图12为本发明一种实施例公开的偏光片外观缺陷自动检测装置的收料模块结构示意图。
图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
01、设备大板；02、检测平台；03、支撑结构；1、上料模块；11、上料仓；12、推料模块；121、X向调节机构；122、Y向调节机构；13、顶料模块；131、Z向驱动电机；132、料盘托顶板；2、清洁模块；21、上料吸嘴；22、吸嘴上料电机；23、清洁组件；3、运输模块；31、支撑柱；32、承载梁；33、同步轮；34、皮带；4、检测模块；41、缺料检测组件；42、相机检测组件；421、工业相机；422、检测挂光源；423、相机高度调节机构；43、多层检测组件；5、收料模块；51、吹气装置；52、夹层料仓；53、缺陷料仓；54、无瑕料仓；55、导料槽；551、光纤放大器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的一部分实施例，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的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1至图3所示，根据本发明提供的一种偏光片外观缺陷自动检测装置，包括：上料模块1、清洁模块2、运输模块3、检测模块4和收料模块5；
上料模块1用于承载所要检测的偏光片，并将偏光片上料至清洁模块2，清洁模块2对偏光片进行表面清洁；
运输模块3带动清洁模块2清洁完成后的偏光片向收料模块5输送，检测模块4设置于清洁模块2与收料模块5之间检测是否有偏光片通过，并检测通过的偏光片是否存在夹层或缺陷；
收料模块5根据检测模块4的检测结果，将存在夹层、缺陷和无缺陷的偏光片进行分类输出和存储。
在该实施例中，采用流水线检测形式，将上料、清洁、运输、检测和收料过程进行全自动实现，大大提高了检测的效率，同时对偏光片进行全方位检测，改善了检测效果，保证了检测的一致性和稳定性，提升了被检产品的良率，且设备结构简单、维护方便。
具体地，该自动检测装置采用直接上料，产品无需中转，与产品接触的材料均采用非硬质材料，在提高检测效率的同时可有效防止产品的二次污染和损伤。
如图4所示，在上述实施例中，优选地，偏光片外观缺陷自动检测装置设置组合设备平台结构，增加设备刚性和稳定性，其具体包括设备大板01和检测平台02，设备大板01固定于方通机架上，检测平台02通过支撑结构03固定于设备大板01之上。其中，上料模块1、清洁模块2和运输模块3作为流转系统，其固定于设备大板01上，检测模块4作为检测系统，其固定于检测平台02上。
由于流转系统和检测系统隔离安装，流转系统运作产生的振动被支撑结构03所过滤，使检测平台02上的检测系统最大程度避免了振动的影响，大幅度提高检测的效率和稳定性，有效提高了检测精度，缩短系统整定时间从而提高UPH(Unit Per Hour，每小时产量)。
如图5所示，在上述实施例中，优选地，上料模块1包括上料仓11、推料模块12和顶料模块13；
上料仓11用于储存待检测的偏光片产品，容量大，可以用更少的操作员操作更多的机器；
如图6所示，推料模块12包括在上料仓11平面上相垂直的X向调节机构121和Y向调节机构122，X向调节机构121和Y向调节机构122调节上料仓11的尺寸，以固定上料仓11中不同尺寸的偏光片，从而兼容多种规格的料盘，不同规格的偏光片之间切换迅速，无需增减零件；
如图7所示，顶料模块13包括Z向驱动电机131和料盘托顶板132，料盘托顶板132设置于上料仓11底部，Z向驱动电机131可采用步进电机带动的无尘电缸，其活动端固定于料盘托顶板132的底部，Z向驱动电机131带动料盘托顶板132在垂直于上料仓11平面的方向上下运动，以将上料仓11中的偏光片上料至清洁模块2。
如图8所示，在上述实施例中，优选地，清洁模块2包括上料吸嘴21、吸嘴上料电机22和清洁组件23，上料吸嘴21与吸嘴上料电机22相连，上料吸嘴21吸取上料仓11中的偏光片，并在吸嘴上料电机22的驱动作用下将偏光片送入清洁组件23，清洁组件23内部设置有离子分泵，可对偏光片的表面进行彻底清洁，便于后续检测，减少由于产品表面脏污对检测设备的干扰。
如图9所示，在上述实施例中，优选地，运输模块3包括支撑柱31、承载梁32、同步轮33和皮带34，承载梁32由支撑柱31支撑并固定，同步轮33固定于承载梁32上，皮带34绕设于同步轮33上形成流水线结构，流水线结构布置于清洁模块2与收料模块5之间，用于将清洁模块2清洁后的偏光片输送至收料模块5。
如图10所示，在上述实施例中，优选地，检测模块4包括缺料检测组件41、相机检测组件42和多层检测组件43；
缺料检测组件41、相机检测组件42和多层检测组件43的检测区域对应运输模块3的运输阶段区域；
缺料检测组件41用于检测运输模块3上是否有偏光片经过缺料检测组件41的检测区域，相机检测组件42用于检测经过相机检测组件42的检测区域的偏光片表面的印刷质量，多层检测组件43用于检测经过多层检测组件43的检测区域的偏光片是否存在夹层，三个检测模块的检测功能覆盖偏光片全区域及目前的各类检测项目。
如图11所示，在上述实施例中，优选地，相机检测组件42包括工业相机421和检测挂光源422，多层检测组件43包括测厚模块；
工业相机421具有相机高度调节机构423，通过相机高度调节机构423调节工业相机421的高度使得图像采集区域对应运输模块3的运输阶段区域；
检测挂光源422具有光源高度调节机构，通过光源高度调节机构调节光源高度使得图像采集区域的偏光片获得最佳打光效果；
测厚模块对经过多层检测组件43的检测区域的偏光片的厚度进行检测，可在多层料感应区对每个产品厚度进行检测。
在上述实施例中，优选地，偏光片外观缺陷自动检测装置还包括控制装置，缺料检测组件41、相机检测组件42和多层检测组件43将针对每个偏光片的检测结果发送至控制装置，控制装置根据接收到的检测结果，判断对应偏光片是否存在缺陷。
如图12所示，在上述实施例中，优选地，收料模块5包括吹气装置51、夹层料仓52、缺陷料仓53和无瑕料仓54，夹层料仓52、缺陷料仓53和无瑕料仓54上设置有导料槽55；
吹气装置51与控制装置相连接，吹气装置51根据控制装置的控制指令，将存在夹层的偏光片通过导料槽55吹至夹层料仓52中，将存在缺陷的偏光片通过导料槽55吹至缺陷料仓53中，将不存在缺陷的偏光片通过导料槽55吹至无瑕料仓54中，实现分类。
其中，导料槽55内均安装有光纤放大器551，光纤放大器551用于检测每个偏光片被传送至哪一料仓中，并判断该偏光片是否被正确传送至与检测结果相对应的料仓中，如果未被正确传送至相应的料仓中则触发报警。
在上述实施例中，优选地，上料模块1、清洁模块2、运输模块3、检测模块4和收料模块5采用流水线并行运行模式，实际运行中，具体流程如下：
第一步：人工将偏光片产品放至上料区；
第二步：偏光片产品在皮带34的带动下运动，同时清洁模块2对产品进行清洁；
第三步：首片偏光片产品清洁完毕后，由皮带34带动输送至检测模块4，进行全方位检测，并将参数储存；
第四步：全部检测完毕的偏光片被皮带34传送至收料模块5，通过上位机(即控制装置)内部记录的roadmap，对NG(存在夹层或缺陷的)偏光片进行自动识别，吹料组件会对不同种类的NG偏光片经行相应吹气作业，并经导料滑板传导至相应NG料仓，剩下的OK(无缺陷的)偏光片则被皮带34传送到OK料仓；
第五步：由于采用流水线并行模式，实际运行中，除首片偏光片外上述步骤一到五同时进行。此过程为全自动进行，各工位并行检测，检测效率大大提高。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，包括：上料模块、清洁模块、运输模块、检测模块和收料模块；
所述上料模块用于承载所要检测的偏光片，并将所述偏光片上料至所述清洁模块，所述清洁模块对所述偏光片进行表面清洁；
所述运输模块带动所述清洁模块清洁完成后的所述偏光片向所述收料模块输送，所述检测模块设置于所述清洁模块与所述收料模块之间检测是否有所述偏光片通过，并检测通过的所述偏光片是否存在夹层或缺陷；
所述收料模块根据所述检测模块的检测结果，将存在夹层、缺陷和无缺陷的偏光片进行分类输出和存储。
2.根据权利要求1所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，包括设备大板和检测平台，所述设备大板固定于机架上，所述检测平台通过支撑结构固定于所述设备大板上；
所述上料模块、所述清洁模块和所述运输模块固定于所述设备大板上，所述检测模块固定于所述检测平台上。
3.根据权利要求1或2所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述上料模块包括上料仓、推料模块和顶料模块；
所述上料仓用于储存待检测的偏光片；
所述推料模块包括在所述上料仓平面上相垂直的X向调节结构和Y向调节机构，所述X向调节结构和所述Y向调节机构调节所述上料仓的尺寸以固定所述上料仓中不同尺寸的偏光片；
所述顶料模块包括Z向驱动电机和料盘托顶板，所述料盘托顶板设置于所述上料仓底部，所述Z向驱动电机的活动端固定于所述料盘托顶板的底部，所述Z向驱动电机带动所述料盘托顶板在垂直于所述上料仓平面的方向上下运动，以将所述上料仓中的偏光片上料至所述清洁模块。
4.根据权利要求3所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述清洁模块包括上料吸嘴、吸嘴上料电机和清洁组件，所述上料吸嘴与所述吸嘴上料电机相连，所述上料吸嘴吸取所述上料仓中的偏光片，并在所述吸嘴上料电机的驱动作用下将所述偏光片送入所述清洁组件，所述清洁组件对所述偏光片的表面进行清洁。
5.根据权利要求4所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述运输模块包括支撑柱、承载梁、同步轮和皮带，所述承载梁由所述支撑柱支撑并固定，所述同步轮固定于所述承载梁上，所述皮带绕设于所述同步轮上形成流水线结构，所述流水线结构布置于所述清洁模块与所述收料模块之间，用于将所述清洁模块清洁后的偏光片输送至所述收料模块。
6.根据权利要求1或5所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述检测模块包括缺料检测组件、相机检测组件和多层检测组件；
所述缺料检测组件、所述相机检测组件和所述多层检测组件的检测区域对应所述运输模块的运输阶段区域；
所述缺料检测组件用于检测所述运输模块上是否有偏光片经过所述缺料检测组件的检测区域，所述相机检测组件用于检测经过所述相机检测组件的检测区域的偏光片表面的印刷质量，所述多层检测组件用于检测经过所述多层检测组件的检测区域的偏光片是否存在夹层。
7.根据权利要求6所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述相机检测组件包括工业相机和检测挂光源，所述多层检测组件包括测厚模块；
所述工业相机具有相机高度调节机构，通过所述相机高度调节机构调节所述工业相机的高度使得图像采集区域对应所述运输模块的运输阶段区域；
所述检测挂光源具有光源高度调节机构，通过所述光源高度调节机构调节光源高度使得所述图像采集区域的偏光片获得最佳打光效果；
所述测厚模块对经过所述多层检测组件的检测区域的偏光片的厚度进行检测。
8.根据权利要求6所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，还包括控制装置，所述缺料检测组件、所述相机检测组件和所述多层检测组件将针对每个偏光片的检测结果发送至所述控制装置，所述控制装置根据接收到的检测结果，判断对应偏光片是否存在缺陷。
9.根据权利要求8所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述收料模块包括吹气装置、夹层料仓、缺陷料仓和无瑕料仓，所述夹层料仓、缺陷料仓和所述无瑕料仓上设置有导料槽；
所述吹气装置与所述控制装置相连接，所述吹气装置根据所述控制装置的控制指令，将存在夹层和缺陷的偏光片通过导料槽分别吹至所述夹层料仓和缺陷料仓中，将不存在缺陷的偏光片通过导料槽吹至所述无瑕料仓中；
所述导料槽内均安装有光纤放大器，所述光纤放大器用于检测每个偏光片被传送至哪一料仓中，并判断该偏光片是否被正确传送至与检测结果相对应的料仓中。
10.根据权利要求9所述的偏光片外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述上料模块、所述清洁模块、所述运输模块、所述检测模块和所述收料模块采用流水线并行运行模式。
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