CN212341629U - 一种屏幕模组组装偏位检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏幕模组组装偏位检测器，包括成像器，固定设置在所述成像器下方的光源，位于所以光源下方的背光结构，屏幕模组位于所述光源和所述背光结构之间。通过拍照后的图像能产生像素级的明暗变化，从而测量AA和AV边界，具有高精度、高效率和高一致性的优点，从而为手机模组CTP制程提供了有效的质量管控手段，减少返工率。

Description

一种屏幕模组组装偏位检测器

技术领域

本实用新型涉及手机生产设备领域，尤其涉及的是一种屏幕模组组装偏位检测器。

背景技术

在LCM(LCD Module)即LCD显示模组，在CTP组装(触摸屏模组组装) 的工序中需要通过玻璃盖板(CG)和液晶屏(CELL)贴合形成LCD显示模组，玻璃盖板(CG)和液晶屏(CELL)贴合要求玻璃盖板的中心线与液晶屏的中心应对应重合后进行组装，否则玻璃盖板的可视区(VA区)和液晶屏的可操作区(AA区)之间就会产生视觉黑边，影响产品的外观质量和整个模组的组装卡合精度。

在目前已知的质量管控检测方案中，都是通过传统的二次元检测仪对试产的首件进行人工测量，在自动化生产中，玻璃盖板与液晶屏由机器自动贴合，机器量产过程中不断抽检作为质量控制方法。

随着手机行业全面屏技术发展，屏幕的边框黑框区(BM区)尺寸越来越小。检测精度要求越来越高，精度达到0.01mm，传统的二次元的光源单一，不能取得清晰的VA区边界和AA区边界图像，影响测量精度；且放大后的图像要人工选取测量工具、划定检测线，由于肉眼差异，不同的测试员有一定偏差，由于人工肉眼判定的差异性，导致整体测量数据的GR&R一致性较差。因此在实际生产中，传统二次元人工检测导致精度低、一致性差的问题，导致产品返工问题日趋严重。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

针对现有技术缺陷，本实用新型提供一种屏幕模组组装偏位检测器，拍照后的图像能产生像素级的明暗变化，从而测量AA和AV边界，具有高精度、高效率和高一致性的优点，从而为手机模组CTP制程提供了有效的质量管控手段，减少返工率。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种屏幕模组组装偏位检测器，包括成像器，固定设置在所述成像器下方的光源，位于所述光源下方的背光结构，待测的屏幕模组位于所述光源和所述背光结构之间。

进一步地，所述光源包括环形顶光源，所述环形顶光源用于朝向所述屏幕模组的上表面发射汇聚光。

进一步地，所述光源还包括位于所述环形顶光源下方的侧面条光源，所述侧面条光源用于朝向所述屏幕模组的侧面发射汇聚光。

进一步地，所述成像器上连接有镜头，所述镜头与所述环形顶光源同轴设置。

进一步地，所述背光结构包括若干发光二极管，若干所述发光二极管用于发射红外光。

进一步地，所述背光结构还包括连接所述若干发光二极管的电路板，固定设置在所述电路板下方的导热板，位于若干所述发光二极管上方的漫射板。

进一步地，在所述背光结构上方固定设置有透光玻璃，所述屏幕模组放置在所述透光玻璃上。

进一步地，所述透光玻璃上设置有用于使所述屏幕模组进行定位的定位边角。

进一步地，所述定位边角采用特氟龙材质。

进一步地，还包括有XY轴移动组件，所述XY轴移动组件包括用于移动的移动部，所述成像器及光源固定连接在所述移动部上。

本实用新型所提供的一种屏幕模组组装偏位检测器，其中通过背光结构提供光对屏幕模组进行穿透式检测，并且通过光源提供光照射到AV边界区，拍照后的图像能产生像素级的明暗变化，从而精确地测量出AA边界和 AC边界，通过自动计算出边界之间的宽度从而自动判断出组装后的屏幕模组是否合格，具有高精度、高效率和高一致性的优点，从而为手机模组CTP 制程提供了有效的质量管控手段，减少返工率。

附图说明

图1是本实用新型一种屏幕模组组装偏位检测器实施例的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本实用新型一种屏幕模组组装偏位检测器实施例的结构原理示意图；

图4是本实用新型一种屏幕模组组装偏位检测器实施例的侧面条光源原理示意图；

图5是本实用新型一种屏幕模组组装偏位检测器实施例的背光结构的结构示意图。

图中，100、底座；110、XY轴移动组件；120、光源支架；200、成像器；210、镜头；300、光源；310、侧面条光源；320、环形顶光源；400、背光结构；410、发光二极管；420、外壳；430、电路板；440、导热板； 450、漫射板；500、透光玻璃；600、定位边角；700、屏幕模组；800、检测点。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2、图3所示，一种屏幕模组组装偏位检测器，包括成像器 200，成像器200用于拍摄成像，例如相机，摄像机等，本实施例中为相机；在所述成像器200下方固定设置有光源300，在所述光源300下方固定设置有背光结构400，待检测的屏幕模组700位于所述光源300和所述背光结构 400之间。屏幕模组700的边缘处放置在成像器200的拍摄角度内，光源 300照射到玻璃盖板的VA区边界位置，由于玻璃盖板和液晶屏贴合后，玻璃盖板的VA区的边界位置的两侧会产生明显的明暗变化的颜色差异，成像器200在拍照后根据颜色差异来确定VA边界；通过背光结构400提供光对屏幕模组700进行穿透式检测，使液晶屏的AA区边界位置的两侧会产生明显的明暗变化的颜色差异，明显的明暗变化的颜色差异可以达到像素级，成像器200在拍照后根据颜色差异来确定液晶屏的AA区边界，通过计算玻璃盖板的VA区边界线和液晶屏的AA区边界线之间的宽度距离，通过自动计算并与标准值进行对比，从而自动判断出组装后的屏幕模组700是否合格，从而实现自动检测及判断，具有高精度、高效率和高一致性的优点，从而为手机模组CTP制程提供了有效的质量管控手段，减少返工率。

本实施例中的具体结构为：如图1、图2所示，包括底座100，在所述底座100上设置有XY轴移动组件110，XY轴移动组件110可以沿工作平面的横向和纵向移动，XY轴移动组件110由X方向的滚珠丝杠组件以及Y方向的滚珠丝杠组件及通过两个方向的滚珠丝杠组件驱动从而移动的移动部构成，移动部通常为螺母座或滑移台，属于本领域的常用技术，所述成像器200通过螺钉固定连接在所述XY轴移动组件110的移动件上，成像器200 采用美国BAUMER进口相机200，所述相机分辨率为5-20um/pixel，通常采用数值更低的分辨率，这样精度更高，采用高分辨率的成像器200可以对 AA区边界和VA区边界线的判断越精细，从而使判断结果越精确。移动件通常为滑台，在所述移动件上连接有光源支架120，在所述光源支架120上固定光源300，光源300包括环形顶光源320，环形顶光源320是指顶部向下照射的光源，所述环形顶光源320用于朝向所述屏幕模组700的上表面发射汇聚光。如图3、图4所示，所述光源300还包括有侧面条光源310，侧面条光源310位于所述环形顶光源320的下方，侧面条光源310是指侧面向下照射的光源，所述侧面条光源310用于朝向所述屏幕模组700的侧面发射汇聚光，汇聚光指圆周排列的发光件所发出的光均向圆心处聚拢；本实施例中的侧面条光源310设置有四个且四个侧面条光源310绕光源300 的圆心均匀分布。易于想到的是侧面条光源也可以采用一圈从侧面发射光的光源。本方案中，采用环形顶光源320，使光线与屏幕模组700成一定角度，这样使环形顶光源320发出的光线汇聚到光源300的中间位置，当屏幕模组700的待测边缘放置在中间位置时，能使成像器200拍摄的图片中 VA区边界处明显的颜色区别，有利于识别出VA区边界线，提高检测成功率。另外，采用侧面条光源310可以进一步对屏幕模组700的边缘处进行聚光，增强聚光能提高成像器200的进光量，从而使照片明暗变化更明显，这样有利于识别出VA区边界线。

所述成像器200上固定连接有镜头210，所述镜头210与所述环形顶光源320同轴设置，所述镜头210位于所述环形顶光源320的中孔中，所述镜头210采用200W像素远心镜头。采用该镜头210，有利于成像器200成像，保证优秀的成像效果。

如图5所示，所述背光结构400包括若干发光二极管410，若干所述发光二极管410用于发射红外光。红外线有更强的穿透力，通过红外线特殊光源进行穿透液晶屏，成像器200在拍照后根据颜色差异来确定液晶屏的 AA区边界线。红外线特殊光源使成像后AA区边界线两侧的区域颜色差异更明显。

所述背光结构400还包括外壳420，设置在外壳420内部且连接所述若干发光二极管410的电路板430，固定设置在所述电路板430下方的导热板 440，导热板440用于把发光二极管410产生的热量导出，防止热量集中而过热造成设备损坏，所述若干发光二极管410的上方设置有漫射板450，漫射板450固定在外壳420上表面，通过外壳420实现支撑，漫射板450有利于发光二极管410的光均匀射出。

在所述背光结构400上方固定设置有透光玻璃500，所述屏幕模组700 放置在所述透光玻璃500上。透光玻璃500采用K9玻璃，具有高透光率，透光玻璃500对屏幕模组700进行支撑的同时，通过高透光率利于成像。

所述透光玻璃500上设置有用于使屏幕模组700进行定位的定位边角 600，定位边角600为垂直设置的两块定位挡板，定位挡板分别抵靠在待测的屏幕模组相邻的两边上，这样定位边角600分别抵靠屏幕模组700的相邻两侧边，从而对屏幕模组700实现定位，采用定位边角600，提供屏幕模组700的装夹效率，从而提高检测速度。所述定位边角600采用特氟龙材质，耐磨防静电，不损害产品，尺寸兼容4寸～8寸的产品。

本检测器的工作过程为：人工用防静电吸盘，将组装后的手机模组半成品放入透光玻璃500中；成像器200根据设定尺寸的坐标，通过XY轴移动组件110移动到需要测量的位置进行拍照，其中背光光源产生的红外线有效的穿透液晶屏区域，得到AA区的清晰边界图像。光源300可以从产品正面45°方向照射，取得玻璃盖板VA区边界图像。通过软件算法对抓取到的图像进行像素灰度值分析，确定明暗边界，自动获取VA区边界线和AA 区的边界线；测量VA区边界线和AA区的边界线间距的最大值和最小值共 30个点，然后计算出一个平均值，通过该系列产品的设计尺寸进行阈值管控，进行判断出是否超过偏移量最大值。

本检测器在自动移动检测移位过程中，成熟产品一键导入预设程序，新品的程序制作≤10min。人工上下料时间为4s，如图4所示，通过检测点 800的位置进行检测，单个检测点800运动拍照时间为1S(运动0.5S+防抖0.2S+通讯0.1S+拍照0.2S＝1S)。因此整体耗时分别为：检测4检测点时耗时8S；检测6检测点时耗时10S；检测8检测点时耗时12S。

CPK工程能力分析：把成像器200标定模块集成到偏位检测演示DEMO，并进行标定后把测量值换算。通过对标定板的重复测的所得值分析，目前 DEMO平台可以达到的测量精度为0.001mm，测量工程能力Ppk＝2.67(6σ)；满足该项目测试要求。取10个样品通过6名不同的测试人员，分别对3个位置进行测量，三个位置的GR&R＜10％，测试系统一致性较好，满足量具要求。

综上，本实用新型所提供的一种屏幕模组组装偏位检测器，其中通过背光结构提供光对屏幕模组进行穿透式检测，并且通过光源提供光照射到 AV边界区，拍照后的图像能产生像素级的明暗变化，从而精确地测量出AA 边界和AC边界，通过自动计算出边界之间的宽度从而自动判断出组装后的屏幕模组是否合格，有效的杜绝了人工肉眼判断划线的不稳定性和造成的偏差；转产效率快，采用二次元检测，一般的产品10分钟即可完成检测程序制作，采用本检测器，每块产品的测试时间从3分钟缩短到8s，效率比传统的二次元检测提高20倍。运用先进的机器视觉识别技术和算法，检测精度高达到0.001mm的检测能力。检测器小巧灵活，本屏幕模组组装偏位检测器的完整结构尺寸为：L700mm*W750mm*H1600mm,底部配有移动脚轮，方便移动。全程自动化测量，可以实现产品100％全检。因此具有高精度、高效率和高一致性的优点，从而为手机模组CTP制程提供了有效的质量管控手段，减少返工率。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，包括成像器，固定设置在所述成像器下方的光源，位于所述光源下方的背光结构，待测的屏幕模组位于所述光源和所述背光结构之间。

2.根据权利要求1所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述光源包括环形顶光源，所述环形顶光源用于朝向所述屏幕模组的上表面发射汇聚光。

3.根据权利要求2所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述光源还包括位于所述环形顶光源下方的侧面条光源，所述侧面条光源用于朝向所述屏幕模组的侧面发射汇聚光。

4.根据权利要求2所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述成像器上连接有镜头，所述镜头与所述环形顶光源同轴设置。

5.根据权利要求1所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述背光结构包括若干发光二极管，若干所述发光二极管用于发射红外光。

6.根据权利要求5所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述背光结构还包括连接所述若干发光二极管的电路板，固定设置在所述电路板下方的导热板，位于若干所述发光二极管上方的漫射板。

7.根据权利要求1所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，在所述背光结构上方固定设置有透光玻璃，所述屏幕模组放置在所述透光玻璃上。

8.根据权利要求7所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述透光玻璃上设置有用于使所述屏幕模组进行定位的定位边角。

9.根据权利要求8所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，所述定位边角采用特氟龙材质。

10.根据权利要求1-9任一所述的屏幕模组组装偏位检测器，其特征在于，还包括有XY轴移动组件，所述XY轴移动组件包括用于移动的移动部，所述成像器及光源固定连接在所述移动部上。

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