CN115655115A - 一种基于ccd相机的显示器面板视觉对位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示器面板生产设备的技术领域，具体是涉及一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，包括工作台、光源组件、反射机构、成像板和CCD相机，通过光源组件将光线照射至反射组件，通过CCD相机对于反射至成像板上的光点在对应象限内的偏移量来对工作台的纠偏距离进行调整，实现对于工作台的精准纠偏，无需现有技术中多个CCD相机对于工作台的多个角进行识别，减少了检测成本的投入，同时CCD相机的减少，无需对于多个CCD相机的识别的偏移量进行计算，使得对于工作台的偏移位置的运算速度得到提升，提高了检测的效率，使得工作台始终保持精确的定位，便于对工作台上的柔性屏幕进行定位，实现显示器面板组装时的精确定位，提高对位精度。

Description

一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统

技术领域

本发明涉及显示器面板生产设备的技术领域，具体是涉及一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统。

背景技术

显示器面板在安装时需要多个屏幕之间进行贴合作业，在贴合作业时需要多个屏幕之间保持精确的定位，其中显示器面板中具有柔性屏，柔性屏由于其特性无法被夹持，需要通过工作台对于柔性屏进行定位，所以工作台需要保持精确的定位，工作台若发生偏移会造成柔性屏的位置偏移，造成贴合屏幕时无法对接的问题，在定位的过程中需要使用到视觉对位系统，视觉对位系统一般会使用4个CCD相机，通过CCD相机对于作台的位置进行拍照并计算位置数据，工作台需要始终保持正中的状态，使得其他的屏幕方便与工作台上定位的柔性屏进行对接，并传送给后端的控制器工作台的位置，若发生工作台偏移需要对于工作台的位置进行校正，由于四个CCD相机具有各自的坐标系，在采集到视觉数据后，需要对于四个坐标系的内的数据进行计算，数据多而复杂，造成数据的运算的时间较长，视觉系统每次在检测后都需要较长的时间对于多个CCD相机内的坐标系数据进行计算，由此造成检测的效率较低，无法满足快速生产的需求。

中国专利CN206725884U公开了一种液晶面板视觉对位系统，此系统包括：BOX装置、归正机构、光源、两个CCD相机和两个移动机构，BOX装置上设有容置槽，通过机械手可将液晶面板放置在容置槽内，归正机构设于BOX位置的下方，两个CCD相机分别设置在容置槽的对角的上方，光源设置在BOX装置的正上方，两个移动机构分别与两个CCD相机相对应，且两个移动机构均设置于BOX装置的对角的上方，此专利通过在装置的对角线设置CCD相机来采集液晶面板与BOX装置的容置槽的相对位置信息，减少采集时间，提高视觉对位系统的效率，但是其依然具有多个CCD相机，且由于CCD相机安装于移动机构上，CCD相机的状态不够稳定，造成会有一定程度的误差，由此造成检测精度不够的问题。

发明内容

针对上述问题，提供一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，通过光源组件将光线照射至反射组件，通过CCD相机对于反射至成像板上的光点在对应象限内的偏移量来对工作台的纠偏距离进行调整，实现对于工作台的精准纠偏，由于识别成像板只需一个CCD相机，无需现有技术中多个CCD相机对于工作台的多个角进行识别，减少了检测成本的投入，同时CCD相机的减少，无需对于多个CCD相机的识别的偏移量进行计算，使得对于工作台的偏移位置的运算速度得到提升，提高了检测的效率，使得工作台始终保持精确的定位，便于对工作台上的柔性屏幕进行定位，实现显示器面板组装时的精确定位，提高对位精度。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，包括矩形的工作台和设置于工作台上方的机架，工作台上设置有用于带动工作台移动的第一归正机构和四个光源组件；

机架上设置有用于反射光源组件光线的反射机构和用于采集反射组件信号的成像板和用于识别成像板上视觉图像的CCD相机；

四个光源组件呈中心对称状态分别布置于工作台的边缘；

反射机构包括与四个反射组件，四个反射机构分别位于四个光源组件的正上方，且四个反射组件均与机架连接；

成像板位于机架的顶部的中央；

CCD相机固定连接于成像板的下方。

优选的，四个反射组件均包括半圆形的第一透镜、安装架和两个夹持板，安装架连接于机架上，两个夹持板位于安装架的两侧，第一透镜固定连接于两个夹持板之间，第一透镜的直线边朝向对应的光源组件设置。

优选的，四个反射组件的安装架均能转动的安装于机架上，反射机构上还设置有对四个反射组件的安装架的转动角度进行调节的调节组件。

优选的，反射机构上还设置有同时调节四个反射组件的安装架的同步组件。

优选的，同步组件上还包括用于固定凸镜调节角度的定位组件。

优选的，工作台的边缘设置有与光源组件数量相同且一一对应的安装孔，四个光源组件呈竖直状态固定连接于四个安装孔的下方。

优选的，第一归正机构能带动滑台沿X轴方向移动的第一驱动组件。

优选的，第一归正机构能带动滑台沿Y轴方向移动的第二驱动组件。

优选的，工作台上设置有与被加工件相互匹配的凹槽。

优选的，工作台上设置有呈矩形整列排布的吸气孔。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

1.本发明通过光源组件将光线照射至反射组件，通过CCD相机对于反射至成像板上的光点在对应象限内的偏移量来对工作台的纠偏距离进行调整，实现对于工作台的精准纠偏，由于识别成像板只需一个CCD相机，无需现有技术中多个CCD相机对于工作台的多个角进行识别，减少了检测成本的投入，同时CCD相机的减少，无需对于多个CCD相机的识别的偏移量进行计算，使得对于工作台的偏移位置的运算速度得到提升，提高了检测的效率，使得工作台始终保持精确的定位，便于对工作台上的柔性屏幕进行定位，实现显示器面板组装时的精确定位，提高对位精度。

2.本发明通过两个夹持板的设置，两个夹持板起到固定第一透镜作用的同时，也具有聚集光源的作用，使得光源组件照射至第一透镜上的光线能更好的聚集，使得CCD相机能更好的对于成像板的光点进行识别，提高检测的精度。

3.本发明通过调节组件的设置，从而方便对于设备进行调试和安装，同时通过调节组件的设置，可以针对不同尺寸的工作台，使得设备适配性得到提高；通过同步的调节能减少对凸镜的调节时间，便于调试，由此提高效率，提高设备的适配性；通过定位组件使得转轴在调节完角度后，转轴无法发生偏转，使得转轴被调节后更加的稳定，提高设备的稳定性。

附图说明

图1是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统的立体结构示意图一；

图2是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统的立体结构示意图二；

图3是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统工作台和第一归正机构的立体结构示意图；

图4是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中第二驱动组件的立体结构示意图；

图5是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中第一驱动组件的立体结构示意图；

图6是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中工作台的立体结构示意图；

图7是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中工作台和光源组件射机构的剖面结构示意图；

图8是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中机架和反射机构的立体结构示意图；

图9是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中反射机构的立体结构示意图；

图10是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中反射组件的爆炸图；

图11是图9中A处的放大图；

图12是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统的剖面结构示意图；

图13是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中工作台未发生偏移时成像板的成像图；

图14是一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统中工作台发生偏移时成像板的成像图。

图中标号为：

1-工作台；

11-第一归正机构；111-光源组件；112-第一驱动组件；1121-第一丝杆；1122-第一滑条；1123-第一底座；1124-第二旋转驱动电机；113-第二驱动组件；1131-第二丝杆；1132-第二滑条；1133-第二底座；1134-第三旋转驱动电机；

12-安装孔；121-凸透镜；

13-凹槽；

14-吸气孔；

2-机架；

21-成像板；

22CCD-相机；

23-反射机构；231-反射组件；2311-第一透镜；2312-安装架；2313-夹持板；232-调节组件；2321-转轴；233-同步组件；2331-第一旋转驱动电机；2332-锥齿轮；234-定位组件；2341-蜗杆；2342-涡轮。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1、图2、图3、图8、图12至图14图所示：一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，包括矩形的工作台1和设置于工作台1上方的机架2，工作台1上设置有用于带动工作台1移动的第一归正机构11和四个光源组件111；机架2上设置有用于反射光源组件111光线的反射机构23和用于采集反射组件231信号的成像板21和用于识别成像板21上视觉图像的CCD相机22，四个光源组件111呈中心对称状态分别布置于工作台1的边缘；反射机构23包括与四个反射组件231，四个反射机构23分别位于四个光源组件111的正上方，且四个反射组件231均与机架2连接；成像板21位于机架2的顶部的中央；CCD相机22固定连接于成像板21的下方。

图12中虚线处为光源组件111的运动路线，图13和图14中虚线将成像板划分为四个象限，图中圆点为反射组件231反射的光点；当需要检测工作台1是否偏移时，通过打开四个光源组件111，四个光源组件111会向四个反射组件231同时射出光源，四个反射组件231会将四个光源组件111射出的光线折射至成像板21上，此时通过CCD相机22对于四个折射至成像板21上的四个光点进行识别，在工作台1未发生偏移时，四个光源经四个反射组件231反射至成像板21上的光点应相互重合在一起，成像板21上仅具有一个光点，当工作台1发生偏移时，与工作台1连接的光源组件111会发生偏移，此时由于光源组件111的移动会使得光源组件111折射至反射组件231上的入射角发生变化，入射角的变化会改变反射角的变化，当反射角发生变化时，四个反射组件231反射至成像板21上的四个光点无法重合在一起，通过CCD相机22识别到成像板21具有多个光点时则表示工作台1发生偏移，通过将识别到的视觉图像发送给后端的控制器，通过后端的控制器启动第一归正机构11，通过第一归正机构11带动工作台1进行移动，对于工作台1的位置进行纠偏，直至四个反射组件231反射至成像板21上的四个光点再次重合，从而实现对于工作台1的纠偏；

成像板21具有四个象限，四个光源组件111分别对应四个象限，四个反射组件231会将四个光源组件111的光线分别反射至四个象限内，通过CCD相机22对于反射至成像板21上的光点在对应象限内的偏移量来对工作台1的纠偏距离进行调整，实现对于工作台1的精准纠偏，由于识别成像板21只需一个CCD相机22，无需现有技术中多个CCD相机22对于工作台1的多个角进行识别，减少了检测成本的投入，同时CCD相机22的减少，无需对于多个CCD相机22的识别的偏移量进行计算，使得对于工作台1的偏移位置的运算速度得到提升，提高了检测的效率，使得工作台1始终保持精确的定位，便于对工作台1上的柔性屏幕进行定位，实现显示器面板组装时的精确定位，提高对位精度。

如图1、图2、图9和图10所示：四个反射组件231均包括半圆形的第一透镜2311、安装架2312和两个夹持板2313，安装架2312连接于机架2上，两个夹持板2313位于安装架2312的两侧，第一透镜2311固定连接于两个夹持板2313之间，第一透镜2311的直线边朝向对应的光源组件111设置。

通过半圆形的第一透镜2311朝向光源组件111，使得光源组件111能通过第一透镜2311的直线边将光源折射至成像板21上，安装架2312用于固定两个夹持板2313和第一透镜2311，若将第一透镜2311直接与安装架2312安装在一起，在第一透镜2311对于光源组件111折射时，光线会从第一透镜2311的两侧散射出去，由此会减少折射至成像板21上的光照强度，使得成像板21上的光点成像不足或者无法成像，造成CCD相机22无法识别的状况发生，由此会影响对于工作台1的位置的矫正，通过两个夹持板2313的设置，两个夹持板2313起到固定第一透镜2311作用的同时，也具有聚集光源的作用，使得光源组件111照射至第一透镜2311上的光线能更好的聚集，使得CCD相机22能更好的对于成像板21的光点进行识别，提高检测的精度。

如图1、图2、图8至图10所示：四个反射组件231的安装架2312均能转动的安装于机架2上，反射机构23上还设置有对四个反射组件231的安装架2312的转动角度进行调节的调节组件232。

调节组件232包括四个与安装架2312一一对应的转轴2321，四个转轴2321均呈水平状态能转动的位于机架2上，安装架2312套设于转轴2321并与其固定连接，当需要调节第一透镜2311的角度时，通过转动转轴2321带动与其连接的安装架2312，通过安装架2312的转动带动两个夹持板2313，通过两个夹持板2313带动第一透镜2311的位置的改变，通过第一透镜2311上的直线边角度变化，能改变光源组件111对于第一透镜2311的光线入射角的变化，从而改变第一透镜2311对于光线的反射的反射角的变化，通过依次调节四个转轴2321，使得四个第一透镜2311上反射的光点能交汇于一点在成像板21上，通过调节组件232的设置，使得方便对于设备的调试和安装，同时通过调节组件232的设置，可以针对不同尺寸工作台1，使得设备适配性得到提高。

如图1、图2、图8至图11所示：反射机构23上还设置有同时调节四个反射组件231的安装架2312的同步组件233。

同步组件233包括第一旋转驱动电机2331和多个锥齿轮2332，多个锥齿轮2332分别套设于四个转轴2321的两端上，且相邻的两个锥齿轮2332啮合连接，使得四个转轴2321能通过锥齿轮2332相互传动，由于多个转轴2321之间通过锥齿轮2332连接，第一旋转驱动电机2331固定连接于机架2上，且第一旋转驱动电机2331的输出轴与其中一个转轴2321固定连接，当需要调节转轴2321时，通过启动第一旋转驱动电机2331，第一旋转驱动电机2331的输出轴带动了与其固定连接的转轴2321，使得与第一旋转驱动电机2331连接的转轴2321的转动会带动其余三个转轴2321的转动，由此能起到同步调节四个转轴2321的目的，从而带动四个转轴2321上的安装架2312，安装架2312带动夹持板2313，夹持板2313带动第一透镜2311，使得调试好的凸镜在针对不同尺寸的工作台1进行调试时，使得四个凸镜能进行同步的调节，同步的调节能减少对凸镜的调节时间，便于调试，由此提高效率，提高设备的适配性。

如图1、图2、图8至图11所示：同步组件233上还包括用于固定凸镜调节角度的定位组件234。

由于第一旋转驱动电机2331带动转轴2321的转动无法进行自锁，使得凸镜在调节后可能发生偏转，造成光点无法重合的问题，定位组件234包括蜗杆2341和涡轮2342，涡轮2342套设于其中一个转轴2321上，蜗杆2341能转动的位于涡轮2342的上方，且蜗杆2341与涡轮2342啮合连接，第一旋转驱动电机2331固定连接于机架2上，且第一旋转驱动电机2331的输出轴与蜗杆2341固定连接，当需要调节转轴2321时，通过启动第一旋转驱动电机2331，第一旋转驱动电机2331的输出轴带动了与其固定连接的蜗杆2341，通过蜗杆2341的转动带动了与其啮合连接的涡轮2342的转动，通过涡轮2342的转动带动与其连接的转轴2321的转动，通过该转轴2321带动了其余三个转轴2321的转动，由此能起到同步调节四个转轴2321的目的，由于蜗杆2341和涡轮2342具有自锁的特性，使得转轴2321在调节完角度后，转轴2321无法发生偏转，使得转轴2321被调节后更加的稳定，提高设备的稳定性。

如图1至图7所示：工作台1的边缘设置有与光源组件111数量相同且一一对应的安装孔12，四个光源组件111呈竖直状态固定连接于四个安装孔12的下方。

通过安装孔12的设置，使得光源组件111能更好的被安装，安装孔12内优选为设置有凸透镜121，使得光源组件111发射出的光线能通过凸透镜121使得光线更加的集中，便于提高照射至反射组件231的光照强度，便于提高折射至成像板21上的光照强度，提高CCD相机22对于光点的识别能力，提高设备的识别精度，提高设备的稳定性。

如图1至图5所示：第一归正机构11能带动滑台沿X轴方向移动的第一驱动组件112。

图3中A处箭头方向为X轴方向，第一驱动组件112包括第一滑台、第一丝杆1121、第一底座1123和第二旋转驱动电机1124，第一底座1123位于工作台1的下方，第一滑台的顶部与工作台1的底部固定连接，且第一滑台位于工作台1的正中央，第一滑台能沿X轴方向滑动的位于第一底座1123上，第一丝杆1121呈水平状态能转动的位于第一底座1123上，第一丝杆1121贯穿通过第一滑台，且第一滑台与第一丝杆1121螺纹配合，第二旋转驱动电机1124固定连接于第一底座1123的外侧，且第二旋转驱动电机1124的输出轴与第一丝杆1121固定连接，通过第二旋转驱动电机1124，第二旋转驱动电机1124的输出轴带动了与其固定连接的第一丝杆1121，通过第一丝杆1121带动了与其螺纹配合的第一滑台，通过第一滑台带动与其固定连接的工作台1，由此能带到工作台1沿X轴进行纠偏，通过第一丝杆1121和第二旋转驱动电机1124的设置，使得工作台1的调节更加的平稳，提高设备的稳定性。

如图1至图5所示：第一归正机构11能带动滑台沿Y轴方向移动的第二驱动组件113。

图3中B处箭头方向为Y轴方向，第二驱动组件113包括第二滑台、第二丝杆1131、第二底座1133和第三旋转驱动电机1134，第二底座1133位于第一驱动组件112的下方，第二滑台的顶部与第一驱动组件112的底部固定连接，且第二滑台位于第一驱动组件112的正中央，第二滑台能沿Y轴方向滑动的位于第二底座1133上，第二丝杆1131呈水平状态能转动的位于第二底座1133上，第二丝杆1131贯穿通过第二滑台，且第二滑台与第二丝杆1131螺纹配合，第三旋转驱动电机1134固定连接于第二底座1133的外侧，且第三旋转驱动电机1134的输出轴与第二丝杆1131固定连接，通过第三旋转驱动电机1134，第三旋转驱动电机1134的输出轴带动了与其固定连接的第二丝杆1131，通过第二丝杆1131带动了与其螺纹配合的第二滑台，通过第二滑台带动与其固定连接的第一驱动组件112，由此能通过第一驱动组件112带动工作台1沿Y轴进行纠偏，通过第一驱动组件112和第二驱动组件113的配合，能更好的实现对于工作台1的位置的纠偏，通过第二丝杆1131和第三旋转驱动电机1134的设置，使得工作台1的调节更加的平稳，提高设备的稳定性。

如图6所示：工作台1上设置有与被加工件相互匹配的凹槽13。

通过凹槽13的设置能显示器面板的柔性屏进行定位，便于将柔性屏放置于工作台1上被定位。

如图6所示：工作台1上设置有呈矩形整列排布的吸气孔14。

吸气孔14与其外部吸气装置连接，为了保障显示器面板在工作台1上不会发生偏移，通过吸气孔14的设置，使得显示器面板在定位后通过吸气装置对于显示器面板进行固定，确保显示器面板的位置不会发生偏移。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，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 (6)

1.一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，包括矩形的工作台（1）和设置于工作台（1）上方的机架（2），其特征在于，工作台（1）上设置有用于带动工作台（1）移动的第一归正机构（11）和四个光源组件（111）；

机架（2）上设置有用于反射光源组件（111）光线的反射机构（23）和用于采集反射组件（231）信号的成像板（21）和用于识别成像板（21）上视觉图像的CCD相机（22）；

四个光源组件（111）呈中心对称状态分别布置于工作台（1）的边缘；

反射机构（23）包括与四个反射组件（231），四个反射机构（23）分别位于四个光源组件（111）的正上方，且四个反射组件（231）均与机架（2）连接；

成像板（21）位于机架（2）的顶部的中央；

CCD相机（22）固定连接于成像板（21）的下方；

四个反射组件（231）均包括半圆形的第一透镜（2311）、安装架（2312）和两个夹持板（2313），安装架（2312）连接于机架（2）上，两个夹持板（2313）位于安装架（2312）的两侧，第一透镜（2311）固定连接于两个夹持板（2313）之间，第一透镜（2311）的直线边朝向对应的光源组件（111）设置；

四个反射组件（231）的安装架（2312）均能转动的安装于机架（2）上，反射机构（23）上还设置有对四个反射组件（231）的安装架（2312）的转动角度进行调节的调节组件（232）；

反射机构（23）上还设置有同时调节四个反射组件（231）的安装架（2312）的同步组件（233）；

同步组件（233）上还包括用于固定凸镜调节角度的定位组件（234）。

2.根据权利要求1所述的一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，其特征在于，工作台（1）的边缘设置有与光源组件（111）数量相同且一一对应的安装孔（12），四个光源组件（111）呈竖直状态固定连接于四个安装孔（12）的下方。

3.根据权利要求1所述的一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，其特征在于，第一归正机构（11）能带动滑台沿X轴方向移动的第一驱动组件（112）。

4.根据权利要求3所述的一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，其特征在于，第一归正机构（11）能带动滑台沿Y轴方向移动的第二驱动组件（113）。

5.根据权利要求1所述的一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，其特征在于，工作台（1）上设置有与被加工件相互匹配的凹槽（13）。

6.根据权利要求1所述的一种基于CCD相机的显示器面板视觉对位系统，其特征在于，工作台（1）上设置有呈矩形整列排布的吸气孔（14）。

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