CN117405693B - 一种触摸屏屏幕基板加工质检设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏屏幕基板加工质检设备及方法，涉及显示屏加工、质检技术领域。本发明中：检测条槽内部配置有多个CCD摄像头。检测端头设置了两个竖向光电传感器，一个竖向光电传感器位于检测条槽上侧，另一个竖向光电传感器位于检测条槽下侧。检测端头设置两个与检测条槽同水平位置的横向距离传感器，一个横向距离传感器位于检测条槽一侧，另一个横向距离传感器位于检测条槽另一侧。检测平板朝向玻璃基板的一侧面配置有多个LED光条，LED光条的发光面倾斜朝向检测端头的检测条槽所在侧面。本发明精准判断切割、打磨后的玻璃基板侧边面状态，实现了玻璃基板切割、打磨加工后的自动化精准质检。

Description

一种触摸屏屏幕基板加工质检设备及方法

技术领域

本发明涉及显示屏加工、质检技术领域，尤其涉及一种触摸屏屏幕基板加工质检设备及方法。

背景技术

显示屏材料基板到货后，还需要根据显示屏产品的规格进行后续的切割、研磨等加工环节。而在切割、研磨过程中，对玻璃基板侧边的加工若是出现细微瑕疵，例如出现粗糙、裂纹的问题，大量加工好的玻璃基板，人工可能无法一一仔细查验。

以往都是直接采用高清摄像头，然后人工观察玻璃基板侧边面的图像中是否有裂纹、图像，但这种重复性极高、近似度极为相近的图片观察工作，质检人员有时也会容易疏忽，导致一些切割、打磨面有瑕疵问题的玻璃基板“逃脱”质检。

另外，在玻璃基板质检时，一般都是直接采用传输带进行流水化作业，而传输带上的玻璃基板位置有时无法摆的非常“正”，若采用固定距离、固定化参数标准的检测组件来进行检测，可能会因为与待检测边距离发生较大变化而导致检测不够准确（检测、微距拍照距离发生变化，导致检测信号、图像等发生较大变化）。

综上，如何实现玻璃基板切割、打磨加工后的自动化精准质检，成为需要解决问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种触摸屏屏幕基板加工质检设备及方法，从而精准判断切割、打磨后的玻璃基板侧边面状态，实现了玻璃基板切割、打磨加工后的自动化精准质检。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种触摸屏屏幕基板加工质检设备，包括匀速在传输带上前进的玻璃基板，其中，传输带宽度小于玻璃基板宽度。传输带两侧分布有检测组件、用于带动检测组件移动的伸缩驱动装置。检测组件包括检测端头、安装在检测端头上下两侧的检测平板。检测端头朝向玻璃基板的侧面中间位置开设有检测条槽，检测条槽内部配置有多个CCD摄像头。检测端头设置了两个竖向光电传感器，一个竖向光电传感器位于检测条槽上侧，另一个竖向光电传感器位于检测条槽下侧。检测端头设置两个与检测条槽同水平位置的横向距离传感器，一个横向距离传感器位于检测条槽一侧，另一个横向距离传感器位于检测条槽另一侧。检测平板朝向玻璃基板的一侧面配置有多个LED光条，LED光条的发光面倾斜朝向检测端头的检测条槽所在侧面。

作为本发明中质检设备的一种优选技术方案：伸缩驱动装置输出端水平连接有伸缩轴杆，伸缩轴杆前侧端与检测端头固定连接。

作为本发明中质检设备的一种优选技术方案：检测端头上下侧面都设有电插接槽，检测平板设有安装在电插接槽位置处的电插接头。

作为本发明中质检设备的一种优选技术方案：检测端头上下侧面都开设有螺纹孔，检测平板开设有与螺纹孔相配合的安装通孔，同位置处的安装通孔、螺纹孔安装有固定螺栓。

作为本发明中质检设备的一种优选技术方案：检测平板朝向玻璃基板的一侧面开设有多个斜口缺槽，斜口缺槽包括倾斜朝向检测端头的检测条槽所在侧面的朝内斜面，LED光条嵌设在朝内斜面。其中，上侧竖向光电传感器的水平位置低于上侧检测平板的朝内斜面最低点水平位置，下侧竖向光电传感器的水平位置高于下侧检测平板的朝内斜面最高点水平位置。

作为本发明中质检设备的一种优选技术方案：LED光条发光面产生的照射角度与玻璃基板平面之间的夹角角度为30°～45°。

本发明提供一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，包括以下步骤：

第一步，调试检测组件：将检测组件、伸缩驱动装置初步安装好后，启动传输带，传输带带动玻璃基板移动，使玻璃基板侧边区域位于检测组件两个检测平板之间，检测组件的两个竖向光电传感器进行检测：若两个竖向光电传感器未检测到遮挡信号，则完成检测组件的定位调试。若任意一个竖向光电传感器检测到遮挡信号，则调节检测组件、伸缩驱动装置所在高度位置，直至两个竖向光电传感器未检测到遮挡信号。

第二步，传输带开始匀速带动玻璃基板移动，检测组件的两个横向距离传感器实时监测玻璃基板侧边的距离参数，记作D1、D2。

第三步，系统分析横向距离传感器与玻璃基板之间的平均距离Dp=（D1+D2）/2。

第四步，系统根据平均距离Dp，对应驱控相应位置的LED光条通电照明：其中，各个LED光条与横向距离传感器之间的水平距离分别为{S1，S2，S3，...，Sn}，系统从{S1，S2，S3，...，Sn}中匹配出距离Sx、Sx+1，其中，Sx≤Dp<Sx+1，则系统驱控位置Sx+1的LED光条通电照明。

第五步，各个CCD摄像头获取被照亮的玻璃基板侧边图像，系统分析各个CCD摄像头获取到图像的光通量{Φ1，Φ2，Φ3，...，Φn}，系统根据平均距离Dp，匹配相应的标准光通量参数Φp，其中，F（Φp）∝F^-1（Dp），即标准光通量参数Φp大小与平均距离Dp大小成反比。

若光通量{Φ1，Φ2，Φ3，...，Φn}中存在小于标准光通量参数Φp的参数，则通过与检测组件下游位置的机械手将该玻璃基板转移到待二次人工质检区域。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过横向距离传感器实时检测动态化移动的玻璃基板距离，根据实时检测到的玻璃基板距离，驱控相应区域的LED光条对玻璃基板边侧区域进行“光亮”照射，系统结合实时的检测距离，对获取到的图像光通量进行匹配化分析，对玻璃基板侧边光通量状态进行判断，从而精准判断切割、打磨后的玻璃基板侧边面状态，实现了玻璃基板切割、打磨加工后的自动化精准质检。

附图说明

图1为本发明中检测组件与玻璃基板相互配合时的示意图。

图2为图1中A处局部放大的示意图。

图3为本发明中检测组件的部件分解示意图。

图4为本发明中检测端头的示意图。

图5为本发明中伸缩驱动装置、检测组件进行初始定位时的示意图。

图6为本发明中LED光条进行通电照射的示意图。

其中：1-玻璃基板；2-检测组件，201-检测端头，2011-检测条槽，2012-CCD摄像头，2013-竖向光电传感器，2014-横向距离传感器，2015-电插接槽，2016-螺纹孔，202-检测平板，2021-斜口缺槽，2022-朝内斜面，2023-LED光条，2024-电插接头，2025-安装通孔，203-固定螺栓；3-伸缩驱动装置，301-伸缩轴杆；S1～S5-LED光条分布位置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一、本发明利用光线在异常玻璃中的光学原理，具体如下：

玻璃裂痕不透明与玻璃对光的反射、折射和吸收有关。玻璃的裂痕处暴露出粗糙的边缘。当光束照射到这个边缘时，光束会分裂成多条光线，并向多个方向反射，这些反射光线以无法形成清晰图像的方式干涉。

另外，光也会通过裂痕边缘进入玻璃内部，由于裂痕处会使一些光的入射角大于临界角，因此这些光不会发生折射，而是在内部反射，形成“全反射”，这使玻璃裂痕处的透明度降低。

此外，光穿过玻璃时，它的一些能量会被吸收，导致折射波的强度降低。光在玻璃中传播的距离越长，光会吸收的更多，出射光线的强度也会因此减弱。玻璃上的裂痕会使一些光在玻璃内部折射、反射多次，使这些光在玻璃内的传播距离更长，这也是裂痕看起来不透明的原因之一。

本申请便结合出现粗糙、裂纹的玻璃基板侧边的光通量会降低的现象，设计一套能够精准完成玻璃基板侧边质检的自动化组件系统，具体如下：

请参阅图1、图2，传输带宽度小于玻璃基板1宽度，这样检测组件2才不会抵触到传输带，玻璃基板1在传输带上匀速前进。传输带两侧分布有检测组件2、伸缩驱动装置3，伸缩驱动装置3带动检测组件2移动。检测组件2包括检测端头201、两个检测平板202，两个检测平板202安装在检测端头201上下两侧。结合图3，检测端头201上下侧面都设有电插接槽2015，检测平板202设有安装在电插接槽2015位置处的电插接头2024。检测端头201上下侧面都开设有螺纹孔2016，检测平板202开设有两个安装通孔2025，安装通孔2025与螺纹孔2016对齐配合，固定螺栓203穿插安装在同位置处的安装通孔2025、螺纹孔2016位置处。

请参阅图1、图4，检测端头201开设有检测条槽2011，检测条槽2011朝向玻璃基板1的侧面中间位置，多个CCD摄像头2012安装在检测条槽2011内部区域，CCD摄像头2012未凸出于检测端头201前侧面。

请参阅图2、图3、图4，伸缩驱动装置3输出端为伸缩轴杆301，伸缩轴杆301前侧端水平固定连接在检测端头201后侧面。

检测平板202一侧面配置有多个LED光条2023，多个LED光条2023朝向玻璃基板1，LED光条2023的发光面倾斜设置，LED光条2023的发光面倾斜朝向检测条槽2011所在的检测端头201前侧面。

检测平板202开设有多个斜口缺槽2021，斜口缺槽2021朝向玻璃基板1的一侧面，斜口缺槽2021包括朝内斜面2022，朝内斜面2022倾斜朝向检测端头201的检测条槽2011所在侧面，LED光条2023嵌设在朝内斜面2022。

请参阅图4，检测端头201设置了两个竖向光电传感器2013，检测条槽2011上侧设置一个竖向光电传感器2013位于，检测条槽2011下侧设置另一个竖向光电传感器2013。

结合图5，上侧竖向光电传感器2013的水平位置低于上侧检测平板202的朝内斜面2022最低点水平位置，下侧竖向光电传感器2013的水平位置高于下侧检测平板202的朝内斜面2022最高点水平位置，两个竖向光电传感器2013处于上下侧的朝内斜面2022之间，竖向光电传感器2013进行水平横向检测时，就不会受到朝内斜面2022的干扰，便于对玻璃基板1是否处于两个竖向光电传感器2013之间的水平区域进行判断。

检测端头201设置两个横向距离传感器2014，两个横向距离传感器2014与检测条槽2011处于同一水平位置，一个横向距离传感器2014位于检测条槽2011一侧，另一个横向距离传感器2014位于检测条槽2011另一侧。

请参阅图5、图6，LED光条2023发光面产生的照射角度与玻璃基板1平面之间的夹角角度为30°～45°，LED光条2023发光面发光时，上侧的LED光条2023产生的光线与玻璃基板1顶侧面形成一定的倾斜角度，下侧的LED光条2023产生的光线与玻璃基板1底侧面形成一定的倾斜角度，对玻璃基板1环侧的一侧边面形成“光亮”照射，侧边面若加工的较为均匀、无明显裂痕等，侧边面形成的“光亮”程度较为均衡，也不会出现局部或者纹理状的“暗淡”，现局部或者纹理状的“暗淡”，说明此处玻璃位置可能存在粗糙或裂纹。

实施例二、本发明涉及一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，主要的方法内容如下：

第一步，调试检测组件2：将检测组件2、伸缩驱动装置3初步安装好后，启动传输带，传输带带动玻璃基板1移动，使玻璃基板1侧边区域位于检测组件2两个检测平板202之间，检测组件2的两个竖向光电传感器2013进行检测：

情形一：若两个竖向光电传感器2013未检测到遮挡信号，则完成检测组件2的定位调试。

情形二：若任意一个竖向光电传感器2013检测到遮挡信号，则调节检测组件2、伸缩驱动装置3所在高度位置，直至两个竖向光电传感器2013未检测到遮挡信号，例如，上侧竖向光电传感器2013检测到遮挡信号，那么就把伸缩驱动装置3固定安装的位置向上调节。下侧竖向光电传感器2013检测到遮挡信号，那么就把伸缩驱动装置3固定安装的位置向下调节。另外，能够进行竖直方向上调节高度并进行固定的安装结构有较多种结构方式，本申请中不再赘述，可根据实际的生产需要选择合适的结构方式。

第二步，传输带开始匀速带动玻璃基板1移动，检测组件2的两个横向距离传感器2014实时监测玻璃基板1侧边的距离参数，记作D1、D2。

第三步，系统分析横向距离传感器2014与玻璃基板1之间的平均距离Dp=（D1+D2）/2，也就是两个横向距离传感器2014检测到的距离取平均值。

第四步，系统根据平均距离Dp，对应驱控相应位置的LED光条2023通电照明：各个LED光条2023与横向距离传感器2014之间的水平距离分别为{S1，S2，S3，...，Sn}，系统从{S1，S2，S3，...，Sn}中匹配出距离Sx、Sx+1，其中，Sx≤Dp<Sx+1，则系统驱控位置Sx+1的LED光条2023通电照明，例如图6中，玻璃基板1侧边的位置位于S3与S4之间，则S4位置处的LED光条2023通电，对玻璃基板1侧边区域进行“光亮照明”。

第五步，各个CCD摄像头2012获取被照亮的玻璃基板1侧边图像，系统分析各个CCD摄像头2012获取到图像的光通量{Φ1，Φ2，Φ3，...，Φn}。系统根据平均距离Dp，匹配相应的标准光通量参数Φp，其中，F（Φp）∝F^-1（Dp），即标准光通量参数Φp大小与平均距离Dp大小成反比。若光通量{Φ1，Φ2，Φ3，...，Φn}中存在小于标准光通量参数Φp的参数，则通过与检测组件2下游位置的机械手将该玻璃基板1转移到待二次人工质检区域。

另外，传输带开始带动玻璃基板1匀速、检测组件2开始对玻璃基板1进行检测时，伸缩驱动装置3调节检测组件2的LED光条2023位置，使S1、S2位置的LED光条满足：S1<Dp<S2，其实就是初始状态时，是S2位置的LED光条2023通电照明，这样既保证了检测距离较短，也预留了S1位置的LED光条，当玻璃基板1侧边出现“偶然性”的非常靠近CCD摄像头时，S1位置的LED光条2023也能够及时进行通电照明。若是平均距离Dp极小，或者Dp平均距离总是过大或过小，系统可以发出“检测距离”警报信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，实现该质检方法所依托的质检设备如下：包括匀速在传输带上前进的玻璃基板（1），其中，传输带宽度小于玻璃基板（1）宽度，其特征在于，传输带两侧分布有检测组件（2）、用于带动检测组件（2）移动的伸缩驱动装置（3）；

所述检测组件（2）包括检测端头（201）、安装在检测端头（201）上下两侧的检测平板（202）；

所述检测端头（201）朝向玻璃基板（1）的侧面中间位置开设有检测条槽（2011），所述检测条槽（2011）内部配置有多个CCD摄像头（2012）；

所述检测端头（201）设置了两个竖向光电传感器（2013），一个竖向光电传感器（2013）位于检测条槽（2011）上侧，另一个竖向光电传感器（2013）位于检测条槽（2011）下侧；

所述检测端头（201）设置两个与检测条槽（2011）同水平位置的横向距离传感器（2014），一个横向距离传感器（2014）位于检测条槽（2011）一侧，另一个横向距离传感器（2014）位于检测条槽（2011）另一侧；

所述检测平板（202）朝向玻璃基板（1）的一侧面配置有多个LED光条（2023），所述LED光条（2023）的发光面倾斜朝向检测端头（201）的检测条槽（2011）所在侧面：

质检方法如下：

第一步，调试检测组件（2）：将检测组件（2）、伸缩驱动装置（3）初步安装好后，启动传输带，传输带带动玻璃基板（1）移动，使玻璃基板（1）侧边区域位于检测组件（2）两个检测平板（202）之间，检测组件（2）的两个竖向光电传感器（2013）进行检测：

若两个竖向光电传感器（2013）未检测到遮挡信号，则完成检测组件（2）的定位调试；

若任意一个竖向光电传感器（2013）检测到遮挡信号，则调节检测组件（2）、伸缩驱动装置（3）所在高度位置，直至两个竖向光电传感器（2013）未检测到遮挡信号；

第二步，传输带开始匀速带动玻璃基板（1）移动，检测组件（2）的两个横向距离传感器（2014）实时监测玻璃基板（1）侧边的距离参数，记作D1、D2；

第三步，系统分析横向距离传感器（2014）与玻璃基板（1）之间的平均距离Dp=（D1+D2）/2；

第四步，系统根据平均距离Dp，对应驱控相应位置的LED光条（2023）通电照明：

其中，各个LED光条（2023）与横向距离传感器（2014）之间的水平距离分别为{S1，S2，S3，...，Sn}，系统从{S1，S2，S3，...，Sn}中匹配出距离Sx、Sx+1，其中，Sx≤Dp<Sx+1；

则系统驱控位置Sx+1的LED光条（2023）通电照明；

第五步，各个CCD摄像头（2012）获取被照亮的玻璃基板（1）侧边图像，系统分析各个CCD摄像头（2012）获取到图像的光通量{Φ1，Φ2，Φ3，...，Φn}；

系统根据平均距离Dp，匹配相应的标准光通量参数Φp，其中，F（Φp）∝F^-1（Dp），即标准光通量参数Φp大小与平均距离Dp大小成反比；

若光通量{Φ1，Φ2，Φ3，...，Φn}中存在小于标准光通量参数Φp的参数，则通过检测组件（2）下游位置的机械手将该玻璃基板（1）转移到待二次人工质检区域。

2.根据权利要求1所述的一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，其特征在于：

所述伸缩驱动装置（3）输出端水平连接有伸缩轴杆（301），所述伸缩轴杆（301）前侧端与检测端头（201）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，其特征在于：

所述检测端头（201）上下侧面都设有电插接槽（2015），所述检测平板（202）设有安装在电插接槽（2015）位置处的电插接头（2024）。

4.根据权利要求1所述的一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，其特征在于：

所述检测端头（201）上下侧面都开设有螺纹孔（2016），所述检测平板（202）开设有与螺纹孔（2016）相配合的安装通孔（2025），同位置处的安装通孔（2025）、螺纹孔（2016）安装有固定螺栓（203）。

5.根据权利要求1所述的一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，其特征在于：

所述检测平板（202）朝向玻璃基板（1）的一侧面开设有多个斜口缺槽（2021），所述斜口缺槽（2021）包括倾斜朝向检测端头（201）的检测条槽（2011）所在侧面的朝内斜面（2022），所述LED光条（2023）嵌设在朝内斜面（2022）；

其中，上侧竖向光电传感器（2013）的水平位置低于上侧检测平板（202）的朝内斜面（2022）最低点水平位置，下侧竖向光电传感器（2013）的水平位置高于下侧检测平板（202）的朝内斜面（2022）最高点水平位置。

6.根据权利要求1所述的一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，其特征在于：

所述LED光条（2023）发光面产生的照射角度与玻璃基板（1）平面之间的夹角角度为30°～45°。

7.根据权利要求1所述的一种触摸屏屏幕基板加工质检方法，其特征在于：

传输带开始带动玻璃基板（1）匀速移动、检测组件（2）开始对玻璃基板（1）进行检测时，伸缩驱动装置（3）调节检测组件（2）的LED光条（2023）位置，使S1、S2位置的LED光条满足：S1<Dp<S2。