CN220399293U - 偏光膜边缘检测装置及偏光膜分条装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种偏光膜边缘检测装置及偏光膜分条装置，所述偏光膜边缘检测装置包括沿偏光膜宽度方向延伸的线性导轨、设置在所述线性导轨上的多于两个且为双数个的光学检测装置、与所述光学检测装置通讯连接的控制单元，所述光学检测装置包括用以照射所述裁切边的光源、用以实现快速巡边的激光传感器、用以拍摄所述裁切边的相机，所述相机和激光传感器与所述控制单元电性连接，所述控制单元控制所述光学检测装置沿着所述线性导轨移动以对准所述裁切边。本实用新型的偏光膜边缘检测装置、偏光膜分条装置，通过线性滑轨控制所述光学检测装置移动以监控所有裁切边缘，根据不同的裁切边数量和位置灵活设置相机检测范围，检测更加便捷全面。

Description

偏光膜边缘检测装置及偏光膜分条装置

技术领域

本实用新型涉及一种偏光膜边缘检测装置及偏光膜分条装置。

背景技术

大幅宽的偏光膜卷料生产后一般会采用上下旋转刀裁切成特定宽度的卷料，该工艺在偏光膜生产中称之为分条。由于分条处于悬空状态，裁切不良如毛刺，切屑，浮起和剥离等缺陷时常发生，如CN104972487B形成光学膜层积体条带的装置以及方法中日东电工株式会社就采用圆刀具角度的搭配提高裁切精度和品质。该方式可以在一定程度上提高裁切边的品质，但随着分条机刀具，滚轮长时间的运转和不同架构膜材张力、机速的差异，可能会再次出现裁切不良的状况。

一般分条机在50-100m/min的高机速下裁切时，生产人员无法通过实际观察来判断当时生产裁切边的状况，只能以最初或最后一米的裁切边作为整卷物料的判定基准，这种人工抽检的卡控结果无法代表整卷生产状况。另外大部分的面板厂商开始开发无边框面板机种，当偏光膜裁切成片材时，裁切边侧不会被边框遮挡，贴在面板上时裁切边缘的缺点就会被放大凸显出来，因此采用自动光学检查机对分条裁切边进行监控就十分必要。

现有的自动光学检查机都采用固定机位进行检测，而当偏光膜需要改变裁切宽度或者需要裁切成多条时，现有装置难以达到让人满意的结果。

有鉴于此，有必要对现有的装置予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种偏光膜边缘检测装置，以解决现有检测装置无法对多条偏光膜或者不同宽度偏光膜的裁切边进行检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种偏光膜边缘检测装置，用以检测偏光膜的裁切边，所述偏光膜边缘检测装置包括沿偏光膜宽度方向延伸的线性导轨、设置在所述线性导轨上的多于两个且为双数个的光学检测装置、与所述光学检测装置通讯连接的控制单元，所述光学检测装置包括用以照射所述裁切边的光源、用以实现快速巡边的激光传感器、用以拍摄所述裁切边的相机，所述相机和激光传感器与所述控制单元电性连接，所述控制单元控制所述光学检测装置沿着所述线性导轨移动以对准所述裁切边，所述控制单元根据所述激光传感器的检测结果控制所述相机对所述裁切边进行拍摄，并根据拍摄结果进行缺陷分析。

作为本实用新型的进一步改进，所述偏光膜边缘检测装置还包括保护装置，所述保护装置沿所述偏光膜宽度方向设置在所述光学检测装置的外侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述光学检测装置还包括设置在所述相机前的45°全反射镜，所述45°全反射镜与所述裁切边平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述线性导轨的数量为两个，多于两个的光学检测装置分别设置在两个所述线性导轨上。

作为本实用新型的进一步改进，检测同一侧的裁切边的光学检测装置位于同一所述线性导轨上。

作为本实用新型的进一步改进，所述光学检测装置的数量为六个，以同时检测三卷所述偏光膜。

本实用新型还提供一种偏光膜分条装置，所述偏光膜分条装置包括转动辊、切割辊、设置在所述切割辊上方的多个刀具、如上述的偏光膜边缘检测装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述偏光膜分条装置还包括两个用以回收所述偏光膜的回收轴，所述光学检测装置的数量为六个，其中两个所述光学检测装置用以对应检测一个所述回收轴上的偏光膜，四个所述光学检测装置用以对应检测另一个回收轴上的偏光膜。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的偏光膜边缘检测装置、偏光膜分条装置，通过线性滑轨控制所述光学检测装置移动以监控所有裁切边缘，根据不同的裁切边数量和位置灵活设置相机检测范围，检测更加便捷全面，减少缺点漏失，提升产品良率。

附图说明

图1是本实用新型的偏光膜分条装置的结构示意图；

图2是本实用新型的偏光膜分条装置的使用方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图2所示，本实用新型的偏光膜分条装置100包括转动辊1、切割辊2、设置在所述切割辊2上方的多个刀具3、偏光膜边缘检测装置4、两个用以回收所述偏光膜200的回收轴。

所述偏光膜边缘检测装置4，用以检测偏光膜200的裁切边，所述偏光膜边缘检测装置4包括沿偏光膜200宽度方向延伸的线性导轨、设置在所述线性导轨上的多于两个的光学检测装置、与所述光学检测装置通讯连接的控制单元、保护装置。

多于两个的光学检测装置分成多组，以在所述偏光膜200在分成多条时，对多条所述偏光膜200的裁切边进行检测。所述光学检测装置的数量为双数个，以检测每一条所述偏光膜200的两侧的裁切边。

本实施例中，偏光膜200最多可以分为三组，对应的所述光学检测装置的数量为六个，其中两个所述光学检测装置用以对应检测一个所述回收轴上的偏光膜200，该回收轴上用以回收一条所述偏光膜200，四个所述光学检测装置用以对应检测另一个回收轴上的偏光膜200，该回收轴上用以回收两条所述偏光膜200。

但是设置六个所述光学检测装置并不代表六个所述光学检测装置都需要工作，当仅裁剪得到一条所述偏光膜200，将两侧废料切除时，只需要两个所述刚学检测装置工作，而当裁剪得到两条所述偏光膜200，只需要四个所述刚学检测装置工作，而当裁剪得到三条所述偏光膜200，需要六个所述光学检测装置工作。

所述线性导轨的数量为两个，多于两个的光学检测装置分别设置在两个所述线性导轨上。检测同一侧的裁切边的光学检测装置位于同一所述线性导轨上，位于同一所述线性导轨上相邻的两个所述光学检测装置之间设有防撞传感器限位装置。

在自动巡边时，如果偏光膜200的幅宽较小，或者一直抓取不到裁切边的时候，所述控制单元会命令光学检测装置持续由外往里移动，可能导致碰撞损坏的异常情况。故在硬件设计时，增加了一个防撞传感器限位装置。所述防撞传感器限位装置包括防触金属装置和防撞传感器，每两颗相邻的光学检测装置前会安装一个防触金属装置，尤其是安装在相机之间，当两个光学检测装置在所述线性滑轨上逐渐接近小于预设的安全距离时，防触金属就会触发防撞传感器，所述线性导轨会停止运转，当产生安全距离小于设定值报警，两个光学检测装置会自动向相反方向运动直至距离达到预设的安全值。

所述光学检测装置包括用以照射所述裁切边的光源41、用以实现快速巡边的激光传感器、用以拍摄所述裁切边的相机42、设置在所述相机42前的45°全反射镜。所述光学检测装置与所述偏光膜200无直接接触。

所述光源41亮度超过80w/Lux，所述相机42为500W大光圈相机42。

所述相机42和激光传感器与所述控制单元电性连接，所述控制单元控制所述光学检测装置沿着所述线性导轨移动以对准所述裁切边，所述控制单元根据所述激光传感器的检测结果控制所述相机42对所述裁切边进行拍摄，并根据拍摄结果进行缺陷分析。

所述光学检测装置采集裁切边的信息并反馈至控制单元。所述控制单元根据接收图像处理产生实际的缺点图像，缺点图像的各种信息通过逻辑算法对比分析判断进行筛选分类，最后将偏光膜200的实际缺点情况以灰度图的形式显示在一张缺点显示图上，反馈给客户，如此可以通过设定的缺点检测参数筛选出相对应的缺点数据，反馈生产状况，提醒产线人员及时较准刀具3，提升产品质量。

所述保护装置沿所述偏光膜200宽度方向设置在所述光学检测装置的外侧。产线人员在生产时来回走动可能会碰到相机42，导致明反射的角度发生偏差，故在整个光学检测装置外侧增加一套保护装置，正常生产检测时，保护装置自动升起，防止人员误触，相机42退回到原点时，保护装置自动下降不对人员清洁机台产生空间干涉。

所述45°全反射镜与所述裁切边平行，如此保证足够多的反射光被相机42捕捉到，进而得到清晰准确的裁切边图片。

设置所述激光传感器的目的就是为了快速巡边，快速的找到所述偏光膜200的裁切边，而后由所述相机42进行再次巡边，如此可以提高效率。

偏光膜边缘检测装置4工作原理如下：首先光源41透过正在生产的偏光膜200被特定角度的相机42捕捉到过滤的偏振光，控制单元将光信号转换成电信号，以连续波谱的形式反映，通过特定的灰阶算法处理形成实际的缺点图像。偏光膜边缘检测装置4检测到所有的缺点会根据其面积大小，长度，宽度，明阈值，暗阈值来判断该类型的缺点是否为卡控规格内的缺点。

本实用新型采取可移动式光学检测装置代替固定检测相机42设计，根据不同的裁切边位置灵活设置相机42检测范围，检测更加便捷全面。

如图2所示，所述偏光膜分条装置100的使用方法包括如下步骤：

S1：提供如上述的偏光膜分条装置100；

S2：确定分切模式，确定偏光膜200分成n条偏光膜200，控制对应2n的光学检测装置工作；

S3：所述控制单元驱动所述激光传感器自外向内沿着所述线性导轨移动，直到接收到膜面反射的激光，即寻到裁切边，控制所述激光传感器停止运动，进入步骤S4；根据偏光膜200边缘图像灰阶差异超过30gv确定裁切边，如果图像灰阶无差异则直线电机上的动子继续移动，直到判定出裁切边图像区的边界基准线。

S3₁：若是巡边异常，一直接收到膜面反射的激光，则驱动所述激光传感器回到原点，重复步骤S3。

S4：所述控制单元控制所述相机42采集图片，并根据图片判断是否存在裁切边，若有，则控制相机42开始采集信息，若没有，则驱动所述相机42沿着所述线性导轨移动并保持拍摄状态，直到拍摄到裁切边。所述相机42可检测偏光膜200边侧横向5-10mm的范围，当无法寻到裁切边时，相机42继续前进会直到触发防撞机制，退回原点，重新进行巡边。

激光传感器一次巡边配合相机二次巡边微调可以使得所述偏光膜边缘检测系统4巡边速度更快，精度更高。

S5：通过设定不同标准的卡控参数将各类型缺点分类判断规格内与规格外缺点，并将规格外的缺点判定为不良缺点输出，同时将相机42检测到的裁切边生产画面实时显示，便于人工观测。本实用新型采用15°～45°正反射的检测方式，优选采用15°，相机42自动抓取到偏光膜200裁切边后开启检测状态，通过相机42与光源41的组合，光源41的入射光以15°的入射角打到偏光膜200卷材的裁切边侧，并以15°的反射光被相机42捕捉到。经测试15°角的明场反射检测方式检出的边侧缺点的效果最佳。如下表所示：

所述光源41发出的光经过偏光膜200被相机42抓取到后得到代表偏光膜200的波形群组，计算其波峰/波谷的平均数值，得到较为稳定的明/暗阈值，将其作为正常无缺点的偏光膜200的波形。将平均明/暗阈值的数字增加20gv作为光学第一基准数值。当该缺点的明/暗阈值大于光学第一基准数值，则该缺点被控制单元判定为不合格缺点。当该缺点的暗态阈值大于光学第一基准数值，且面积大于第一预设缺点面积，长度大于第一预设长度，宽度大于第一预设宽度，该缺点被分类到异物型缺点。当该缺点的明态阈值大于光学第一基准数值，取得该偏光膜200图像区的该缺陷的缺陷区平均灰阶值，取得该偏光膜200图像区的图像区平均灰阶值，判断该缺陷区平均灰阶值是否大于该图像区平均灰阶值，该缺点被分类到气泡型缺点。

S6：偏光膜200裁切后被检测出来的缺点会实时反馈在控制单元内，裁切边所有的缺点最终会汇整到一张缺点信息图上。

S7：每一批偏光膜200裁切完成后，控制单元自动生成一个缺点信息的文档，使用历史检查软件打开，查询历史异常履历。

边缘缺陷数据包括边缘在线显示画面和缺点判定图谱，边缘在线显示画面用于比对缺点是否被检出，缺点判定图谱作为系统文件保存每卷被相机42抓拍到的缺点位置，类型，灰阶图像和图谱，便于产线查询历史生产状况。

本实用新型的偏光膜边缘检测装置4、偏光膜分条装置100及其使用方法，通过设置激光传感器实现快速巡边，配合相机42实现二次巡边，从而可以提高巡边速度，且精度更高；通过线性滑轨控制所述光学检测装置移动以监控所有裁切边缘，根据不同的裁切边数量和位置灵活设置相机42检测范围，检测更加便捷全面，减少缺点漏失，提升产品良率；同时当分条中发现有连续边缘不良时，偏光膜边缘检测装置4可以进行报警提示产线进行刀具3的调整，实现生产过程自动巡边实时监控，提高产品质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种偏光膜边缘检测装置，用以检测偏光膜的裁切边，其特征在于：所述偏光膜边缘检测装置包括沿偏光膜宽度方向延伸的线性导轨、设置在所述线性导轨上的多于两个且为双数个的光学检测装置、与所述光学检测装置通讯连接的控制单元，所述光学检测装置包括用以照射所述裁切边的光源、用以实现快速巡边的激光传感器、用以拍摄所述裁切边的相机，所述相机和激光传感器与所述控制单元电性连接，所述控制单元控制所述光学检测装置沿着所述线性导轨移动以对准所述裁切边，所述控制单元根据所述激光传感器的检测结果控制所述相机对所述裁切边进行拍摄，并根据拍摄结果进行缺陷分析。

2.根据权利要求1所述的偏光膜边缘检测装置，其特征在于：所述偏光膜边缘检测装置还包括保护装置，所述保护装置沿所述偏光膜宽度方向设置在所述光学检测装置的外侧。

3.根据权利要求1所述的偏光膜边缘检测装置，其特征在于：所述光学检测装置还包括设置在所述相机前的45°全反射镜，所述45°全反射镜与所述裁切边平行。

4.根据权利要求1所述的偏光膜边缘检测装置，其特征在于：所述线性导轨的数量为两个，多于两个的光学检测装置分别设置在两个所述线性导轨上。

5.根据权利要求4所述的偏光膜边缘检测装置，其特征在于：检测同一侧的裁切边的光学检测装置位于同一所述线性导轨上。

6.根据权利要求4所述的偏光膜边缘检测装置，其特征在于：所述光学检测装置的数量为六个，以同时检测三卷所述偏光膜。

7.一种偏光膜分条装置，其特征在于：所述偏光膜分条装置包括转动辊、切割辊、设置在所述切割辊上方的多个刀具、如权利要求1-6任意一项所述的偏光膜边缘检测装置。

8.根据权利要求7所述的偏光膜分条装置，其特征在于：所述偏光膜分条装置还包括两个用以回收所述偏光膜的回收轴，所述光学检测装置的数量为六个，其中两个所述光学检测装置用以对应检测一个所述回收轴上的偏光膜，四个所述光学检测装置用以对应检测另一个回收轴上的偏光膜。