CN115090561A - 用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于薄膜类产品冷却‑清洁‑检测的机组系统，包括按直线依次布置的冷却平台、清洁机和自动检测装置，清洁机包括进料输送线、清洁机构和出料输送线，进料输送线承接冷却平台，出料输送线插入自动检测装置内，打磨加工成型的导光板工件被放置在冷却平台冷却后，进入清洁机清洁，清洁机将导光板输入自动检测装置进行光学检测；所述自动检测装置内设有检测治具、CCD相机组件和NG输送线，进入自动检测装置的导光板被搬运至检测治具中，检测治具上方的CCD相机组件对导光板进行扫描检测，检测后不合格的产品被移动到NG输送线，向外输出；本发明对加工完的导光板进行表面清理和缺陷检测，甄别出不合格产品，提高生产效率。

Description

用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统
技术领域
本发明属于光学显示屏制造领域，具体涉及一种用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统。
背景技术
当今时代，人一天可能要面对许多块显示屏，无论是在智能手机、电视、电脑还是其他电子设备，触摸屏和显示屏无处不在，超薄显示屏制造技术生动的显示质量、奇特的形状和新型应用，在消费电子和工业市场上挖掘出更多潜力，与此同时，它们对于功能和光学质量有了更高的要求。液晶屏由两部分构成，液晶面板和背光模组，它们之间的关系可以类比为以前的胶片电影机，背光模组就是照射灯，液晶面板就是胶片加荧幕，导光板是背光模组的重要组成部分，导光板的外观直接影响到显示屏的显示质量。
导光板在制造过程中可能出现拉丝、切斜、料花、气纹、脏污等多种外观缺陷，仅仅依赖人工识别拣选是远远不够的，因此近年来企业多采用CCD影像检测器摄取待测导光板，再与标准图形比对，来甄别出待测导光板的外观缺陷；但是，由于与不同产品匹配的导光板具有不同的厚度，不同的尺寸，因此导光板在成型后需要切割打磨至所需尺寸，在此过程中，导光板会因打磨高温而吸附打磨碎屑和空气中的灰尘微粒，如果直接进行检测，这些外部干扰物会造成检测系统误判，影响外观检测的精度。
发明内容
针对上述问题和技术需求，本发明提供一种用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，能够为打磨加工完成的导光板提供一整套的外观清理和缺陷检测方案，甄别出不合格的导光板产品，提高生产效率。
本发明的技术方案如下：用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，包括按直线依次布置的冷却平台、清洁机和自动检测装置，所述清洁机包括进料输送线、清洁机构和出料输送线，进料输送线承接冷却平台，出料输送线插入自动检测装置内，打磨加工成型的导光板工件被放置在冷却平台冷却后，进入清洁机清洁，清洁机将导光板输入自动检测装置进行光学检测；所述自动检测装置内设有检测治具、CCD相机组件和NG输送线，进入自动检测装置的导光板被搬运至检测治具中，检测治具上方的CCD相机组件对导光板进行扫描检测，检测后不合格的产品被移动到NG输送线，向外输出。
进一步的，所述自动检测装置包括检测机架和机罩，机罩设置在检测机架外围，机罩顶部设有向内部吹送洁净空气的风机过滤单元，检测机架顶面为检测台，检测台上设有三轴移动组件、进料定位机构、检测治具和NG输送线，三轴移动组件固定架设在检测台上，包括X轴导轨、Y轴导轨和Z轴气缸，Y轴导轨端部滑动连接在X轴导轨上，Z轴气缸顶部滑动连接在Y轴导轨上，Z轴气缸底端设有真空吸嘴，真空吸嘴能在进料定位机构、检测治具和NG输送线之间吸附和搬运导光板工件。在各个导轨和气缸的协同作用下，真空吸嘴能在X轴、Y轴和Z轴上自由移动，能吸附检测台上的导光板，将其搬运转移，完成检测和分选过程。
进一步的，所述清洁机的出料输送线嵌入进料定位机构中，进料定位机构包括基板、横向定位栏和纵向定位栏，基板固定设置在检测台上，横向定位栏与基板固定连接，横向定位栏垂直于输送方向挡在出料输送线的最前端，两个纵向定位栏均滑动连接在基板上，纵向定位栏从出料输送线中垂直穿出，导光板从两个纵向定位栏之间向前输送，纵向定位栏与输送方向平行。横向定位栏对导光板的前侧边定位，两个纵向定位栏对导光板的两侧边进行定位，随着出料输送线的不断滚动输送，导光板被限制在横向定位栏和纵向定位栏之间，完成进料定位。
进一步的，所述检测治具悬空设置在检测台上，检测治具矩形框架结构，框架内为工件放置区，沿矩形框的四边上各设有一条滑轨，相对的滑轨之间滑动连接有两根托条，两根托条能滑动调节间距，两组两条滑轨之间互相垂直，每个托条上设有多个承托手指，承托手指均伸向工件放置区内，共同托起放在工件放置区中的导光板。工件放置区实际为镂空的区域，这样能使导光板近似于悬空状态进行检测，提高检测精度，避免承托物的干扰；通过托条调整承托手指的位置，能适应不同形状、规格的导光板，使每种规格的导光板都能被稳定托举，适用性更广。
进一步的，所述检测治具下方设有板式背光源，板式背光源能对着工件放置区打光，检测治具上方设有CCD相机组件，CCD相机组件对工件放置区中的导光板进行面阵扫描。背光源为CCD相机组件的扫描提供光源，采用板式的背光源能使发出的光线更加均匀，扫描效果更为均衡。
进一步的，所述CCD相机组件包括支架、第一导轨、第二导轨和CCD相机，支架固定安装在检测台上，支架顶端固定连接有第一导轨，第一导轨的两侧各滑动连接有一条第二导轨，每条第二导轨上滑动连接有两个CCD相机，四个CCD相机之间的间距可调，四个CCD相机形成阵列对着下方的工件放置区进行面阵扫描。由于不同导光板的尺寸规格也不相同，采用四个能调节间距的CCD相机，可以根据导光板的形状、面积，做出相应的调整，使其覆盖到所有区域进行扫描检测，有效提高了检测精度。
进一步的，所述NG输送线与检测治具相邻，NG输送线的末端伸出于机罩外，所述机罩上还开设有合格品输出窗，合格品输出窗供外部的输送线插入，三轴移动组件将检测合格的产品投放到从外部插入的输送线上。本方案中，外部的覆膜设备的输入线从合格品输出窗插入机罩内，当完成检测后，合格产品直接通过覆膜输入线进入覆膜工序，这样能保证合格产品在无尘状态下进行覆膜，成品包装质量更好。
进一步的，所述清洁机构包括壳体、粘尘辊子和集尘辊子，两排粘尘辊子和两排集尘辊子均垂直于输送方向，设置在壳体内，两排粘尘辊子上下相对设置且间距可调，导光板工件从两排粘尘辊子中通过，粘尘辊子清理导光板表面的灰尘颗粒；上层粘尘辊子的上方设有一排集尘辊子，下层粘尘辊子的下方也设有一排集尘辊子，每排集尘辊子数量比粘尘辊子少一个，每相邻两个粘尘辊子之间嵌入设有一个集尘辊子，集尘辊子随着粘尘辊子转动而转动，清理粘尘辊子表面的灰尘。
进一步的，所述冷却平台与外部打磨设备的下料端对接，冷却平台包括机架、多工位搬运模组和三轴模组，机架上设有高度逐级递减的多个冷却台阶，打磨好的导光板放置于第一个台阶上，由多工位搬运模组每次将导光板搬运至下一个台阶，直到转移到最后一个台阶，然后由三轴模组将导光板搬运至清洁机的输送线上面。导光板在多个冷却台阶上被逐层搬运，能延长冷却时间，提高冷却效率，又能完全配合后道工序的加工流水节奏。
进一步的，所述冷却平台和清洁机之间还设有不少于一个清洁机，两个及以上清洁机依次对通过的导光板进行清洁。设置一个以上的清洁机，轮流对同一个导光板进行清理，达到了冗余清理的目的，清洁效果更好。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明机组系统设置在导光板打磨设备和覆膜设备之间，为加工完成的导光板提供连贯的自动清洁和光学检测；其中冷却平台和外部的打磨设备对接，承接从打磨设备中下料的导光板，导光板在冷却平台上冷却后，通过多个清洁机对上下表面的粘尘进行清洁，多个清洁机依次清洁能够提高清洁质量，既有利于排除后续的检测干扰，也有利于后续对合格产品直接进行覆膜；最后一个清洁机直接插入自动检测装置中，能够使导光板清理完成后不接触外部空气，保持最佳的清理效果等待后续检测；检测采用面阵拍摄采集的方式，能摄取到待测导光板所有区域的图像，检测效果更全面；NG输送线将不合格产品直接送出机罩，外部的覆膜机则通过合格品输出窗直接插入机罩内，完成检测的合格品投放到该覆膜机的输入线中，以无尘的状态直接进行覆膜包装，能够避免包装产线过长而污染产品；本机组系统检测效率高，自动化程度高，能精确的剔除不合格产品，保证合格产品以无尘状态进入后续覆膜包装工序。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明中自动检测机构的外部立体结构图；
图3为本发明中清洁机插入自动检测机构内的配合图；
图4为本发明中清洁机的立体结构图；
图5为本发明中清洁机的俯视图；
图6为图5中A-A处的剖视图；
图7为本发明中进料定位机构的结构图；
图8为本发明中三轴移动机构的结构图；
图9为本发明中检测台上各部件的布置图；
图10为本发明中检测治具的结构图；
图11为本发明中CCD相机组件的结构图；
图12为清洁机和冷却平台的配合结构图；
图中标记为：导光板1、冷却平台2、机架21、三轴模组22、冷却平台23、清洁机3、进料输送线31、清洁机构32、壳体321、粘尘辊子322、集尘辊子323、出料输送线33、自动检测机构4、检测台41、板式背光源42、检测治具43、滑轨431、托条432、承托手指433、工件放置区434、三轴移动组件44、X轴导轨441、Y轴导轨442、Z轴气缸443、真空吸嘴444、进料定位机构45、基板451、横向定位栏452、纵向定位栏453、CCD相机组件46、支架461、第一导轨462、第二导轨463、CCD相机464、NG输送线47、机罩5、合格品输出窗51、风机过滤单元52、检测机架6。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
如图1-12所示为本发明用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，包括按直线依次布置的冷却平台2、清洁机3和自动检测装置4，所述清洁机3包括进料输送线31、清洁机构32和出料输送线33，进料输送线31承接冷却平台2，打磨加工成型的导光板工件被放置在冷却平台2冷却后，进入清洁机3清洁，清洁机3将导光板输入自动检测装置4进行光学检测，检测后合格品和不合格品被放入不同的输送线中。
所述冷却平台2对接外部的导光板打磨设备，打磨后的导光板先在冷却平台2上冷却后，再经过清洁机3的清洁，随后进入自动检测装置4进行光学检测，外部的覆膜设备直接插入自动检测装置4内，检测通过的导光板1被直接搬运到覆膜设备的输入线上，进入下一道覆膜程序；在一个优选的实施例中，冷却平台2和清洁机3之间还设有不少于一个清洁机3，两个及以上清洁机3依次对通过的导光板1进行清洁，达到了冗余清理的目的，清洁效果更好。
所述冷却平台2与外部打磨设备的下料端对接，冷却平台2包括机架21、多工位搬运模组（未示出）和三轴模组22，机架21上设有高度逐级递减的多个冷却台阶23，打磨好的导光板1放置于第一个台阶上，由多工位搬运模组每次将导光板搬运至下一个台阶，直到转移到最后一个台阶，然后由三轴模组22将导光板1搬运至清洁机3的输送线上面。
所述清洁机构32包括壳体321、粘尘辊子322和集尘辊子323，两排粘尘辊子322和两排集尘辊子323均垂直于输送方向，设置在壳体321内，两排粘尘辊子322上下相对设置且间距可调，导光板工件从两排粘尘辊子322中通过，粘尘辊子322清理导光板1表面的灰尘颗粒；上层粘尘辊子322的上方设有一排集尘辊子323，下层粘尘辊子322的下方也设有一排集尘辊子323，每排集尘辊子323数量比粘尘辊子322少一个，每相邻两个粘尘辊子322之间嵌入设有一个集尘辊子323，集尘辊子323随着粘尘辊子322转动而转动，清理粘尘辊子322表面的灰尘。
自动检测装置4包括检测机架6和机罩5，机罩5设置在检测机架6外围，机罩5顶部设有向内部吹送洁净空气的风机过滤单元52，检测机架6顶面为检测台41，检测台41上设有三轴移动组件44、进料定位机构45、检测治具43和NG输送线47，三轴移动组件44固定架设在检测台41上，包括X轴导轨441、Y轴导轨442和Z轴气缸443，Y轴导轨442端部滑动连接在X轴导轨441上，Z轴气缸443顶部滑动连接在Y轴导轨442上，Z轴气缸443底端设有真空吸嘴444，真空吸嘴444能在进料定位机构45、检测治具43和NG输送线47之间吸附和搬运导光板工件。
与自动检测装置4靠近的一台清洁机3，其出料输送线33嵌入进料定位机构45中，进料定位机构45包括基板451、横向定位栏452和纵向定位栏453，基板451固定设置在检测台41上，横向定位栏452与基板451固定连接，横向定位栏452垂直于输送方向挡在出料输送线33的最前端，两个纵向定位栏453均滑动连接在基板451上，纵向定位栏453从出料输送线33中垂直穿出，导光板1从两个纵向定位栏453之间向前输送，纵向定位栏453与输送方向平行。横向定位栏452对导光板1的前侧边定位，两个纵向定位栏453对导光板的两侧边进行定位，随着出料输送线33的不断滚动输送，导光板1被限制在横向定位栏452和纵向定位栏453之间，完成进料定位。
所述检测治具43悬空设置在检测台41上，检测治具43矩形框架结构，框架内为工件放置区434，沿矩形框的四边上各设有一条滑轨431，相对的滑轨431之间滑动连接有两根托条432，两根托条432能滑动调节间距，两组两条滑轨432之间互相垂直，每个托条432上设有多个承托手指433，承托手指433均伸向工件放置区434内，共同托起放在工件放置区434中的导光板1。工件放置区434实际为镂空的区域，这样能使导光板1近似于悬空状态进行检测，提高检测精度，避免承托物的干扰；通过托条432调整承托手指434的位置，能适应不同形状、规格的导光板1，使每种规格的导光板1都能被稳定托举，适用性更广。
所述检测治具43下方设有板式背光源42，板式背光源42能对着工件放置区434打光，检测治具43上方设有CCD相机组件46，CCD相机组件46对工件放置区434中的导光板1进行面阵扫描。CCD相机组件46包括支架461、第一导轨462、第二导轨463和CCD相机464，支架461固定安装在检测台41上，支架461顶端固定连接有第一导轨462，第一导轨462的两侧各滑动连接有一条第二导轨463，每条第二导轨463上滑动连接有两个CCD相机464，四个CCD相机464之间的间距可调，四个CCD相机464形成阵列对着下方的工件放置区434进行面阵扫描。由于不同导光板1的尺寸规格也不相同，采用四个能调节间距的CCD相机464，可以根据导光板1的形状、面积，做出相应的调整，使其覆盖到所有区域进行扫描检测，有效提高了检测精度。
所述NG输送线47与检测治具43相邻，NG输送线47的末端伸出于机罩5外，所述机罩5上还开设有合格品输出窗51，合格品输出窗51供外部的输送线插入，三轴移动组件44将检测合格的产品投放到从外部插入的输送线上。本方案中，外部的覆膜设备的输入线从合格品输出窗插入机罩内，当完成检测后，合格产品直接通过覆膜输入线进入覆膜工序，这样能保证合格产品在无尘状态下进行覆膜，成品包装质量更好。
本发明机组系统的工作过程：被打磨好的导光板1下料进入冷却平台2，在多个冷却台阶23上被有节奏的逐层搬运，搬运至最后一个冷却台阶23时，导光板1冷却完成，由三轴模组22搬运到清洁机3的进料输送线31，导光板1经过清洁机构32清洁后，从出料输出线33输出，导光板1依次经过多个清洁机3的清洁，从最后一个清洁机3的出料输送线33直接进入到自动检测装置4的机罩5内；进料定位机构45对进入的导光板1进料定位后，三轴移动组件44将导光板1搬运到检测治具43上，检测治具43中的托条432调整至正好能托住导光板1边缘；板式背光源42从正下方对导光板1打光，CCD相机组件46从正上方对导光板1进行面阵扫描检测，检测通过的导光板1由三轴移动组件44搬运到合格品输出窗51，放到从外部插入的覆膜设备的输入线上，进入覆膜工序，检测未通过的导光板1由三轴移动组件44搬运到NG输送线47中，向外输出，完成不良品收集，自动检测装置4在工作中，顶部的风机过滤单元52持续向机罩5内吹送洁净空气，使机罩5内部产生一个正压，保证进入机罩5内的空气是干净的，各机构均在无尘状态下运行，通过在机罩5上开孔方式向外排送空气，将粉尘颗粒排出。
以上所述，仅为本发明较佳的几个实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：包括按直线依次布置的冷却平台、清洁机和自动检测装置，所述清洁机包括进料输送线、清洁机构和出料输送线，进料输送线承接冷却平台，出料输送线插入自动检测装置内，打磨加工成型的导光板工件被放置在冷却平台冷却后，进入清洁机清洁，清洁机将导光板输入自动检测装置进行光学检测；所述自动检测装置内设有检测治具、CCD相机组件和NG输送线，进入自动检测装置的导光板被搬运至检测治具中，检测治具上方的CCD相机组件对导光板进行扫描检测，检测后不合格的产品被移动到NG输送线，向外输出。
2.根据权利要求1所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述自动检测装置包括检测机架和机罩，机罩设置在检测机架外围，机罩顶部设有向内部吹送洁净空气的风机过滤单元，检测机架顶面为检测台，检测台上设有三轴移动组件、进料定位机构、检测治具和NG输送线，三轴移动组件固定架设在检测台上，包括X轴导轨、Y轴导轨和Z轴气缸，Y轴导轨端部滑动连接在X轴导轨上，Z轴气缸顶部滑动连接在Y轴导轨上，Z轴气缸底端设有真空吸嘴，真空吸嘴能在进料定位机构、检测治具和NG输送线之间吸附和搬运导光板工件。
3.根据权利要求2所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述清洁机的出料输送线嵌入进料定位机构中，进料定位机构包括基板、横向定位栏和纵向定位栏，基板固定设置在检测台上，横向定位栏与基板固定连接，横向定位栏垂直于输送方向挡在出料输送线的最前端，两个纵向定位栏均滑动连接在基板上，纵向定位栏从出料输送线中垂直穿出，导光板从两个纵向定位栏之间向前输送，纵向定位栏与输送方向平行。
4.根据权利要求2所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述检测治具悬空设置在检测台上，检测治具矩形框架结构，框架内为工件放置区，沿矩形框的四边上各设有一条滑轨，相对的滑轨之间滑动连接有两根托条，两根托条能滑动调节间距，两组两条滑轨之间互相垂直，每个托条上设有多个承托手指，承托手指均伸向工件放置区内，共同托起放在工件放置区中的导光板。
5.根据权利要求4所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述检测治具下方设有板式背光源，板式背光源能对着工件放置区打光，检测治具上方设有CCD相机组件，CCD相机组件对工件放置区中的导光板进行面阵扫描。
6.根据权利要求5所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述CCD相机组件包括支架、第一导轨、第二导轨和CCD相机，支架固定安装在检测台上，支架顶端固定连接有第一导轨，第一导轨的两侧各滑动连接有一条第二导轨，每条第二导轨上滑动连接有两个CCD相机，四个CCD相机之间的间距可调，四个CCD相机形成阵列对着下方的工件放置区进行面阵扫描。
7.根据权利要求5所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述NG输送线与检测治具相邻，NG输送线的末端伸出于机罩外，所述机罩上还开设有合格品输出窗，合格品输出窗供外部的输送线插入，三轴移动组件将检测合格的产品投放到从外部插入的输送线上。
8.根据权利要求1所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述清洁机构包括壳体、粘尘辊子和集尘辊子，两排粘尘辊子和两排集尘辊子均垂直于输送方向，设置在壳体内，两排粘尘辊子上下相对设置且间距可调，导光板工件从两排粘尘辊子中通过，粘尘辊子清理导光板表面的灰尘颗粒；上层粘尘辊子的上方设有一排集尘辊子，下层粘尘辊子的下方也设有一排集尘辊子，每排集尘辊子数量比粘尘辊子少一个，每相邻两个粘尘辊子之间嵌入设有一个集尘辊子，集尘辊子随着粘尘辊子转动而转动，清理粘尘辊子表面的灰尘。
9.根据权利要求1所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述冷却平台与外部打磨设备的下料端对接，冷却平台包括机架、多工位搬运模组和三轴模组，机架上设有高度逐级递减的多个冷却台阶，打磨好的导光板放置于第一个台阶上，由多工位搬运模组每次将导光板搬运至下一个台阶，直到转移到最后一个台阶，然后由三轴模组将导光板搬运至清洁机的输送线上面。
10.根据权利要求1所述的用于薄膜类产品冷却-清洁-检测的机组系统，其特征在于：所述冷却平台和清洁机之间还设有不少于一个清洁机，两个及以上清洁机依次对通过的导光板进行清洁。
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