CN205749322U - 一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，包括机架，所述机架上设有送料机构、取料机构和检测机构，送料机构将产品运送至取料机构处；取料机构从送料机构中的载具上吸取产品、将产品移动到设置在机架上用于同时对产品进行定位的除尘平台上、并将检测机构中检测完毕的产品移动到载具上，还同时将除尘平台上的产品移动到设置在机架上的印刷平台、并将印刷平台上印刷完毕的产品移动到检测机构上进行检测；检测机构通过拍照获取图像供计算机进行处理分析，得出检测结果。本实用新型的检测装置自动化、智能化，相比原先的人工检测系统，大大提升了检测效率，提高了检测准确性和稳定性，提高了产品良率，减少了人力成本。

Description

一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种基于图像处理的对智能终端触摸屏保护盖板进行检测的检测装置。

背景技术

触摸屏保护玻璃是经过化学钢化处理的满足触摸屏行业要求的超薄玻璃(0.4到1mm厚)，经过玻璃开片、CNC磨边和钻孔、抛光、超声清洗、丝印、镀膜等一系列特殊加工工艺制作而成的产品，它具有美化、装饰和保护的功能，贴合在触控屏最表层作为保护屏幕使用，目前主要应用于智能手机、平板电脑等产品的触控屏幕表面。在这些加工工艺过程中比较容易产生表面划伤、边缘崩边、脏污、沙边、凹凸印、水印、按键杂物、按键漏印、IR杂物和油墨杂物等外观缺陷。这些缺陷会影响触摸屏保护玻璃的使用寿命和外观感官效果，因此在生产工艺流程中需要将带有不良缺陷的样品检查出，以提高出厂成品质量。随着美国苹果公司推出iPhone手机和iPad平板电脑，极大地促进了触摸屏的市场化进程，与此同时该行业对触摸屏保护玻璃的规格和检验标准越加明确化和严格。

传统的检测方法大多以人工检测为主，工人通过测量仪器如点规、卡尺以及读数放大镜等，通过在各种光照情况下，利用肉眼观察触摸屏表面或者读取测量仪器读数来对触摸屏玻璃板的外观缺陷和几何尺寸进行评估和测量。

采用人工检测方式存在很多问题：

(1)检测速度较低；

(2)检测标准不统一，人眼检测时判断具有不稳定性，每个人判断标准均不同，检测时易受到心理、思维方式等因素的影像，使得检测结果具有很大的随机性，不同人对同一样品的检测结果可能不同，同一个人在不同状态下，对同一样品的检测结果也可能不同；

(3)检测标准与国标不一致，国标中对样品外观缺陷有严格的量化标准，由于人眼检测无法具体测量出外观缺陷的实际几何参数值，使得目视检测很难与国家标准相统一；

(4)漏检率高、稳定性差等，由于目视检查的主观性和随机性，以及无法具体量化的特性，造成了漏检率高和稳定性差；

(5)检测结果不可靠，目视检测法无法与国标对应，其检测结果常常可能是错误的。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种提高检测效率、检测准确性和稳定性，以及产品良率、节省人工的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置。

本实用新型的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，包括机架，所述机架上设有送料机构、取料机构和检测机构，其中

-所述送料机构包括输送带、若干叠放在所述输送带上用于放置产品的载具，以及将最底层的所述载具和上面的载具分离的顶料组件；

-所述取料机构包括从所述载具上吸取产品、将产品移动到设置在机架上用于同时对产品进行定位的除尘平台上、并将检测机构中检测完毕的产品移动到所述载具上的主机械手，还包括将所述除尘平台上的产品移动到设置在机架上的印刷平台、并将所述印刷平台上印刷完毕的产品移动到所述检测机构上的副机械手；

-所述检测机构包括承载产品的载台、正对所述载台且能够X、Y、Z方向移动的相机，所述载台上方设有围合成方形的正光源，所述载台下方设有与其正对、并能够沿X、Z方向移动的背光源，所述载台上设有调节所述正光源分别沿X、Y、Z方向移动、以及调节所述正光源倾斜角度的调节组件。

进一步的，所述正光源为四个能够围合成方形的线光源，所述调节组件包括两分别在X方向滑动连接其中两平行的所述线光源的固定板，所述固定板两端均转动连接有锁紧块，两所述锁紧块之间连接有固定在所述载台上的固定块，且两所述锁紧块能够沿所述固定块在Z方向上移动，所述固定块的两端均设有能够相对其在Y方向移动、并分别与两所述锁紧块连接的移动块；所述调节组件还包括若干分别与另外两平行的所述线光源端部转动连接、能够相对所述载台沿X方向移动的支座，所述支座上设有供与其转动连接的线光源在Z方向上移动的凹槽。

进一步的，所述背光源水平设置在位于所述载台下方的两平行的支架上并能够相对两所述支架沿X方向移动，两所述支架设置在垂直于所述机架的若干立柱上、并能够相对各所述立柱沿Z方向移动。

进一步的，所述锁紧块包括与所述固定块连接的连接臂，所述连接臂上沿其长度方向设有长槽，所述连接臂的端部还设有与所述固定板转动连接的连接头，所述连接头上设有限制所述固定板转动角度的弧形槽。

进一步的，所述固定块为凹形，所述固定块的两侧壁上设有滑槽，所述滑槽上设有相对其滑动、与所述锁紧块连接的所述移动块，所述移动块上沿其长度方向设有第一腰形槽，所述滑槽上设有若干定位孔，所述移动块通过螺栓穿过所述第一腰形槽至定位孔内与所述滑槽连接。

进一步的，所述支座包括与所述载台连接的底壁和与所述底壁垂直连接的侧壁，所述底壁上设有供其在所述载台沿X方向移动的第二腰形槽，所述侧壁上设有沿其边沿向所述底壁延伸的两所述凹槽。

进一步的，所述机架上设有两平行的固定架，两所述固定架上均设有所述顶料组件，所述顶料组件包括两垂直于所述输送带的滑轨，两所述滑轨上设有两沿其滑动、用于驱动最底层载具上方的其他载具进行升降的顶升气缸，所述顶升气缸上连接有顶升块；所述顶料组件还包括驱动两所述顶升气缸沿两所述滑轨滑动、使两所述顶升块插入最底层载具和上面一层载具之间/从最底层载具和上面一层载具之间抽出的平移气缸。

进一步的，两所述固定架之间连接有两平行的转轴，两所述转轴之间转动连接有两平行的所述输送带，最底层的所述载具在与其上层的载具分离后随所述输送带移动。

进一步的，所述机架上设有分别供所述主机械手和副机械手移动的主滑台和副滑台，所述副机械手为两个且同步运动，其中一个所述副机械手用于将除尘平台上待印刷产品移动到等待区、并将待印刷产品放到印刷区印刷，另一个所述副机械手用于将印刷好的产品吸起来、并将印刷好的产品移动到所述检测机构中进行检测。

进一步的，所述机架上还设有与所述相机数据连接、对相机拍摄的图像进行图像处理的工业计算机，以及用于显示工业计算机分析结果的显示器；所述机架上还设有在产品检测结果为不良时进行报警的信号指示灯。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的检测装置自动化、智能化，相比原先的人工检测系统，大大提升了检测效率(检测速度为1～3秒/每个)，提高了检测准确性和稳定性，提高了产品良率，减少了人力成本；

2、本实用新型的检测装置具有很好的人机交互性，可以通过软件来选择待检测产品种类，选定测量参数，测量结果也会直观的在显示器上显示出来，测量图片和数据还可以保存于计算机中，便于后续进一步分析，便于找到问题的原因和产品工艺改进的方法。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的另一角度的整体结构示意图；

图3是本实用新型中送料机构的结构示意图；

图4是图3中A部的放大图；

图5是本实用新型中检测机构的结构示意图；

图6是检测机构中固定板、锁紧块与固定块的连接结构示意图；

图7是检测机构中固定块的结构示意图；

图8是检测机构中锁紧块的结构示意图；

图9是检测机构中支座与线光源的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1至图9，本实用新型一较佳实施例所述的一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，包括机架10，设置在机架10上的送料机构20、取料机构和检测机构60。

本实用新型中的送料机构20的具体结构图如图3至图4所示，送料机构20包括两平行的固定架12，两固定架12之间连接有两平行的转轴13，两转轴13之间转动连接有两平行的输送带21，若干用于放置产品的载具22叠放在两输送带21上，两固定架12上均设有将最底层的载具22和上面的载具22分离的顶料组件，最底层的载具22在与其上层的载具22分离后随输送带21移动。

具体的，顶料组件包括两垂直于输送带21的滑轨23，两滑轨23上设有两沿其滑动、用于驱动最底层载具22上方的其他载具22进行升降的顶升气缸24，顶升气缸24上连接有顶升块25；顶料组件还包括驱动两顶升气缸24沿两滑轨23滑动、使两顶升块25插入最底层载具22和上面一层载具22之间或从最底层载具22和上面一层载具22之间抽出的平移气缸26。为使平移气缸26可以同时驱动两个顶升气缸24沿滑轨23滑动，本实用新型在两滑轨23上架设一平移板27，将平移气缸26的气缸臂与平移板27连接，通过使平移板27沿两滑轨23平移，带动两顶升气缸24同时平移。将码好产品的载具22一层层堆叠，放在顶升块25上，平移气缸26带动平移板27使两顶升气缸24及顶升块25向外平移，从而使各载具22在自重作用下以自由落体方式落在两输送带21上；随后顶升气缸24回位带动顶升块25下降，平移气缸26带动平移板27使两顶升气缸24及顶升块25向内移动，顶升气缸24出位带动顶升块25向上移动，使最底层的载具22和上面的载具22分离，此时输送带21开始输最底层的载具22。

送料机构20将载具22输送到取料机构处，取料机构开始工作，如图1和图2所示，取料机构包括从载具22上吸取产品、将产品移动到设置在机架10上用于同时对产品进行定位的除尘平台11上、并将检测机构60中检测完毕的产品移动到载具22上的主机械手41，还包括将除尘平台11上的产品移动到设置在机架10上的印刷平台、并将印刷平台上印刷完毕的产品移动到检测机构60上的副机械手，本实用新型中，副机械手为两个且同步运动，分别为第一副机械手42、第二副机械手43。输送带21将最底层的载具22传送到主机械手41抓取位置，主机械手41将待印刷产品从载具22里移动到除尘平台11，第二副机械手43将除尘平台11上待印刷产品移动到等待区(印刷区后面)，第一副机械手42将印刷好的产品吸起来，第二副机械手43将待印刷产品放到印刷区印刷，第一副机械手42将印刷好的产品移动到检测机构60中进行检测(该过程第一副机械手42与第二副机械手43同步运动)，检测完毕后主机械手41将印刷好的产品从检测机构60移动到载具22内。

值得一提的是，本实用新型中机架上的除尘平台11一方面可以对该平台进行除尘(比如，架设一根除尘管，利用吹风的方式除尘)，另一方面还对产品进行定位，具体可在除尘平台上设置定位槽，使产品精确地落入在定位槽内，避免产品因整个装置的晃动而在除尘平台上产生偏移，进一步确保了后续的检测效果。

为使主机械手41与第一副机械手42和第二副机械手43平稳的移动，本实用新型在机架10上设有分别供主机械手41和副机械手移动的主滑台44和副滑台45，主机械手41与副机械手可通过气缸进行驱动。

本实用新型中检测机构60包括承载产品的载台61、正对载台61且能够X、Y、Z方向移动的相机62，载台61上方设有围合成方形的正光源63，载台61下方设有与其正对、并能够沿X、Z方向移动的背光源64，载台61上设有调节正光源63分别沿X、Y、Z方向移动、以及调节正光源63倾斜角度的调节组件。

具体的，本实用新型中的拍照相机采用两个，可全方位的对产品进行拍照，从而获得较完整的图像。将相机62设置为X、Y、Z方向可移动的方式，以便根据产品的大小，将相机62调节至所需位置。调节相机的机构可采用本领域常用的平移和纵向移动的结构。

如图5至图9所示，正光源63为四个能够围合成方形的线光源，调节组件包括两分别在X方向滑动连接其中两平行的线光源的固定板65，固定板65两端均转动连接有锁紧块66，两锁紧块66之间连接有固定在载台61上的固定块67，且两锁紧块66能够沿固定块67在Z方向上移动；固定块67的两端均设有能够相对其在Y方向移动、并分别与两锁紧块66连接的移动块68；调节组件还包括若干分别与另外两平行的线光源端部转动连接、能够相对载台61沿X方向移动的支座69，支座69上设有供与其转动连接的线光源在Z方向上移动的凹槽70。

具体的，为使检测机构60中的背光源64能够沿X、Z方向移动，本实用新型将背光源64水平设置在位于载台61下方的两平行的支架71上，并将背光源64与两支架71滑动连接，使背光源64能够相对两支架71沿X方向移动；两支架71设置在垂直于机架10的若干立柱72上、并能够相对各立柱72沿Z方向移动。

本实用新型中锁紧块66包括与固定块67连接的连接臂73，连接臂73上沿其长度方向设有长槽74，利用螺栓穿过长槽74将连接臂73固定在固定块67上；连接臂73的端部还设有与固定板65转动连接的连接头75，连接头75上设有限制固定板65转动角度的弧形槽82。由于连接臂73上设置有长槽74，当需要在Z方向调节线光源的高度时，只需松开螺栓，将锁紧块66升降到所需高度，然后将螺栓锁紧即可；另外，可将固定板65的两端通过枢轴分别转动连接在两连接头75上，当需要调节线光源的倾斜角度时，只需转动固定板65至所需角度，并通过螺栓穿过弧形槽82将固定板65锁紧在连接头75上。由于在转动固定板65时，固定板65的运动轨迹为圆弧形，因此通过弧形槽82可限制固定板65的转动角度。可见，利用锁紧块66既能实现线光源在Z方向的移动，又能调节线光源的倾斜角度。

另外，本实用新型中的固定块67为凹形，固定块67的两侧壁上设有滑槽76，滑槽76上设有相对其滑动、与锁紧块66连接的移动块68，移动块68上沿其长度方向设有第一腰形槽77，滑槽76上设有若干定位孔78，移动块68通过螺栓穿过第一腰形槽77至定位孔78内与滑槽76连接。如此，即可实现线光源在Y方向的移动。

本实用新型中通过固定板65、锁紧块66与固定块的67的结构，可实现正光源63中两长边线光源在X、Y、Z方向的移动及倾斜角度的调节。

为使正光源63中两短边线光源可调节，本实用新型将短边线光源的端部与支座69连接。具体的，支座69包括与载台61连接的底壁79和与底壁79垂直连接的侧壁80，底壁79上设有供其在载台61上沿X方向移动的第二腰形槽81，侧壁80上设有沿其边沿向底壁79延伸的两凹槽70。通过第二腰形槽81，可限制支座69在载台61上沿X方向移动的距离；两凹槽70可使短边线光源相对支座69沿Z方向移动，可通过销轴将短边线光源固定在凹槽70上，如此，还可调节短边线光源的倾斜角度。

本实用新型在机架10上还设有与相机62数据连接、对相机62拍摄的图像进行图像处理的工业计算机91，以及用于显示工业计算机91分析结果的显示器92；机架10上还设有在产品检测结果为不良时进行报警的信号指示灯93。

本实用新型将背光源64固定在载台61下面，载台61挖空放置石英玻璃，产品置于石英玻璃上，正光源63为高亮度线性光源，位于载台61上方，四面围成方形，可调控空间位置和角度。工作时，将码好产品的载具22一层层堆叠，放在顶升块25上，平移气缸26带动平移板27使两顶升气缸24及顶升块25向外平移，从而使各载具22在自重作用下以自由落体方式落在两输送带21上；随后顶升气缸24回位带动顶升块25下降，平移气缸26带动平移板27使两顶升气缸24及顶升块25向内移动，顶升气缸24出位带动顶升块25向上移动，使最底层的载具22和上面的载具22分离，此时输送带21开始输送最底层的载具22，输送带21将最底层的载具22传送到主机械手41抓取位置，主机械手41将待印刷产品从载具22里移动到除尘平台11，第二副机械手43将除尘平台11上待印刷产品移动到等待区(印刷区后面)，第一副机械手42将印刷好的产品吸起来，第二副机械手43将待印刷产品放到印刷区印刷，第一副机械手42将印刷好的产品移动到检测机构60中进行检测(该过程第一副机械手42与第二副机械手43同步运动)，检测完毕后主机械手41将印刷好的产品从检测机构60移动到载具22内。拍照检测时相机62和背光源64首先同步触发拍照，而后相机62和正光源63同步触发拍照(当然，也可相机62和正光源63首先同步触发拍照，而后相机62和背光源64同步触发拍照)，图像信号送至工业计算机91运算处理，提取出外观缺陷和几何尺寸的信息，并在显示器92上显示相关信息，如若检测结果为OK，主机械手41将产品放回载具22内，工业计算机91送出信号触发PLC进行下一个循环；如若检测结果为NG，工业计算机91送出信号触发PLC报警，信号指示灯93闪亮，机械手(该机械手为另外设置的单独取不良产品的机械手，未图示)取出不良产品后，按动机架10上的复位按钮，工业计算机91送出信号触发PLC进行下一个循环。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有送料机构、取料机构和检测机构，其中

-所述送料机构包括输送带、若干叠放在所述输送带上用于放置产品的载具，以及将最底层的所述载具和上面的载具分离的顶料组件；

-所述取料机构包括从所述载具上吸取产品、将产品移动到设置在机架上用于同时对产品进行定位的除尘平台上、并将检测机构中检测完毕的产品移动到所述载具上的主机械手，还包括将所述除尘平台上的产品移动到设置在机架上的印刷平台、并将所述印刷平台上印刷完毕的产品移动到所述检测机构上的副机械手；

-所述检测机构包括承载产品的载台、正对所述载台且能够X、Y、Z方向移动的相机，所述载台上方设有围合成方形的正光源，所述载台下方设有与其正对、并能够沿X、Z方向移动的背光源，所述载台上设有调节所述正光源分别沿X、Y、Z方向移动、以及调节所述正光源倾斜角度的调节组件。

2.根据权利要求1所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述正光源为四个能够围合成方形的线光源，所述调节组件包括两分别在X方向滑动连接其中两平行的所述线光源的固定板，所述固定板两端均转动连接有锁紧块，两所述锁紧块之间连接有固定在所述载台上的固定块，且两所述锁紧块能够沿所述固定块在Z方向上移动，所述固定块的两端均设有能够相对其在Y方向移动、并分别与两所述锁紧块连接的移动块；所述调节组件还包括若干分别与另外两平行的所述线光源端部转动连接、能够相对所述载台沿X方向移动的支座，所述支座上设有供与其转动连接的线光源在Z方向上移动的凹槽。

3.根据权利要求2所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述背光源水平设置在位于所述载台下方的两平行的支架上并能够相对两所述支架沿X方向移动，两所述支架设置在垂直于所述机架的若干立柱上、并能够相对各所述立柱沿Z方向移动。

4.根据权利要求2所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述锁紧块包括与所述固定块连接的连接臂，所述连接臂上沿其长度方向设有长槽，所述连接臂的端部还设有与所述固定板转动连接的连接头，所述连接头上设有限制所述固定板转动角度的弧形槽。

5.根据权利要求4所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述固定块为凹形，所述固定块的两侧壁上设有滑槽，所述滑槽上设有相对其滑动、与所述锁紧块连接的所述移动块，所述移动块上沿其长度方向设有第一腰形槽，所述滑槽上设有若干定位孔，所述移动块通过螺栓穿过所述第一腰形槽至定位孔内与所述滑槽连接。

6.根据权利要求2所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述支座包括与所述载台连接的底壁和与所述底壁垂直连接的侧壁，所述底壁上设有供其在所述载台沿X方向移动的第二腰形槽，所述侧壁上设有沿其边沿向所述底壁延伸的两所述凹槽。

7.根据权利要求1所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述机架上设有两平行的固定架，两所述固定架上均设有所述顶料组件，所述顶料组件包括两垂直于所述输送带的滑轨，两所述滑轨上设有两沿其滑动、用于驱动最底层载具上方的其他载具进行升降的顶升气缸，所述顶升气缸上连接有顶升块；所述顶料组件还包括驱动两所述顶升气缸沿两所述滑轨滑动、使两所述顶升块插入最底层载具和上面一层载具之间/从最底层载具和上面一层载具之间抽出的平移气缸。

8.根据权利要求7所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：两所述固定架之间连接有两平行的转轴，两所述转轴之间转动连接有两平行的所述输送带，最底层的所述载具在与其上层的载具分离后随所述输送带移动。

9.根据权利要求1所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述机架上设有分别供所述主机械手和副机械手移动的主滑台和副滑台，所述副机械手为两个且同步运动，其中一个所述副机械手用于将除尘平台上待印刷产品移动到等待区、并将待印刷产品放到印刷区印刷，另一个所述副机械手用于将印刷好的产品吸起来、并将印刷好的产品移动到所述检测机构中进行检测。

10.根据权利要求1-9任一项所述的智能终端触摸屏保护盖板的检测装置，其特征在于：所述机架上还设有与所述相机数据连接、对相机拍摄的图像进行图像处理的工业计算机，以及用于显示工业计算机分析结果的显示器；所述机架上还设有在产品检测结果为不良时进行报警的信号指示灯。