TWI588469B - 自動檢測系統及應用其自動檢測方法 - Google Patents

Description

自動檢測系統及應用其自動檢測方法

本發明是有關於一種自動檢測系統及應用其自動檢測方法，且特別是有關於一種可檢測光學膜片的自動檢測系統及應用其自動檢測方法。

傳統的自動檢測系統是以人工目測光學膜片的缺陷，再以人工將不合格的光學膜片剔除，接著再以人工方式收集合格的光學膜片。然而。以人工檢測的可靠度不佳，且檢測效率低。

因此，亟需提出一種新的技術去改善此習知問題。

因此，本發明提出一種自動檢測系統及應用其自動檢測方法，可自動檢測光學膜片的缺陷。

根據本發明之一實施例，提出一種自動檢測系統。自動檢測系統包括一攝像模組、一機械手臂及一控制器。攝像模組用以擷取數個光學膜片的至少一影像。機械手臂用以抓取此些光學膜片。控制器用以操作在：依據至少一影像判斷此些光學膜 片是否具有缺陷；及若此些光學膜片具有缺陷，控制機械手臂抓取具有缺陷之光學膜片。

根據本發明之另一實施例，提出一種自動檢測方法。自動檢測方法包括以下步驟。提供數個光學膜片；提供一自動檢測系統，自動檢測系統包括一攝像模組、一機械手臂及一控制器；攝像模組擷取數個光學膜片的至少一影像；控制器依據至少一影像判斷此些光學膜片是否具有缺陷；以及，若此些光學膜片具有缺陷，控制器控制機械手臂抓取具有缺陷之光學膜片。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

10、10’‧‧‧光學膜片

11‧‧‧缺陷

12‧‧‧邊界

100‧‧‧自動檢測系統

110‧‧‧攝像模組

120、220‧‧‧機械手臂

121‧‧‧第一本體

121e、222e‧‧‧側邊

121s‧‧‧第一表面

123‧‧‧第一吸取器

123a‧‧‧第一氣道

125‧‧‧真空源

130‧‧‧控制器

222‧‧‧第二本體

222s‧‧‧第二表面

224‧‧‧第二吸取器

224a‧‧‧第二氣道

L1‧‧‧長度

M1‧‧‧影像

O1‧‧‧參考點

W1‧‧‧寬度

第1至3圖繪示依照本發明一實施例之自動檢測方法的過程圖。

第4圖繪示依照本發明另一實施例之機械手臂的外觀圖。

請參考第1至3圖，其繪示依照本發明一實施例之自動檢測方法的過程圖。

首先，如第1圖所示，其繪示依照本發明一實施例之自動檢測系統100的立體圖。提供一自動檢測系統100，其可 包括攝像模組110、機械手臂120及控制器130。

攝像模組110用以擷取複數個光學膜片10的至少一影像M1，光學膜片10可為一單層或多層膜片，例如可為一偏光片、相位差膜、增亮膜或其他對光學之增益、配向、補償、轉向、直交、擴散、保護、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所助益的膜片。

複數個光學膜片10可以是小尺寸光學膜片，其例如是由一大尺寸光學膜片切割而成。在一實施例中，在自動檢測之前，一刀具(未繪示)，例如可為一刀模，對一大尺寸光學膜片(大約等於第1圖所示之數個光學膜片10的區域大小)同時裁切出數個光學膜片10，並將此些光學膜片10放置於一承載平台(未繪示)上；或者，大尺寸光學膜片可先放置於承載平台(未繪示)上，然後以刀具，例如可為一刀模，對大尺寸光學膜片同時裁切出複數個光學膜片10。

在一實施例中，大尺寸光學膜片的裁切可透過控制器130控制刀具完成，或者不透過控制器130控制刀具亦可完成。

在一實施例中，承載平台(未繪示)上之複數個光學膜片10可呈矩陣式排列，如以第1圖為例，數個光學膜片10可排列成三列、每列有三片光學膜片10。此矩陣式排列方式可依刀具設計、裁切方式或製程設備而決定，而不以本發明實施例為限。

在一實施例中，承載平台(未繪示)上之複數個光學膜片10可大致互相緊鄰。

在一實施例中，擷取之影像M1可包括前述呈矩陣式排列中不同行列之數個光學膜片10。

然後，控制器130可依據影像M1判斷此些光學膜片10是否具有缺陷。若光學膜片10具有缺陷11，控制器130控制機械手臂120抓取具有缺陷11之光學膜片10，並集中到一容器(未繪示)，準備汰除或重工。由於缺陷11的檢測係以電子裝置，如控制器130完成，因此可增加對缺陷11的檢測可靠度，並減少人力。

此外，如第1圖所示，機械手臂120可包括第一本體121、至少一第一吸取器123及真空源125。各第一吸取器123可上下伸縮地連接於第一本體121且具有第一氣道123a，以吸取光學膜片10。例如，第一吸取器123可位於光學膜片10的正上方，然後控制器130控制第一吸取器123往下伸長，以靠近並吸取光學膜片10。在另一實施例中，第一吸取器123可固定地配置於第一本體121中，在此設計下，透過第一本體121往下移動仍可讓第一吸取器123靠近並吸取光學膜片10。

在本實施例中，第一吸取器123的數量例如是4個，然亦可少於4個或多於4個。真空源125可連通第一氣道123a，以提供真空吸力吸取光學膜片10。在本實施例中，數個第一吸取器123可沿一四邊形的四個角落配置。在另一實施例中，第一吸取器123的數量例如是2個，其可沿四邊形的相對二角落配置。

此外，在一實施例中，上述攝像模組(圖未示)可整 合至機械手臂120中，例如可整合至第一本體121。在一實施例中，當攝像模組擷取光學膜片10之影像M1後，控制器130可依據影像M1判斷此些光學膜片10是否具有缺陷。若光學膜片10具有缺陷11，控制器130可隨即(例如，不需等待下一個光學膜片10的分析結果)以控制機械手臂120抓取具有缺陷11之光學膜片10，並集中到一容器(未繪示)後，再繼續擷取其他光學膜片10之影像M1，並重複檢測此些光學膜片10。在本實施例中，藉由此整合機構，可同時進行影像擷取及具有缺陷11之光學膜片10之抓取，而可節省移動機械手臂120之時間，以增加效率。

在一實施例中，攝像模組110可配置於第一本體121連接有第一吸取器123的第一表面121s，或可配置於第一本體121相鄰於第一表面121s的一側邊(或側面)121e，或可設置於其他表面，而不以本發明實施例為限。

在一實施例中，在攝像模組110配置於第一本體121的第一表面121s且第一吸取器123上下伸縮地連接於第一本體121的設計下，各第一吸取器123伸長後自第一表面121s突出的長度大於攝像模組110自第一表面121s突出的長度，藉此可避免於第一吸取器123吸取光學膜片10時，攝像模組110接觸到光學膜片10而損壞光學膜片10。

在另一實施例中，在攝像模組110配置於第一本體121的第一表面121s且第一吸取器123固定地配置於第一本體121中的設計下，各第一吸取器123自第一表面121s突出的長度 大於攝像模組110自第一表面121s突出的長度，藉此可避免於第一吸取器123吸取光學膜片10時，攝像模組110接觸到光學膜片10而損壞光學膜片10。

如第2圖所示，其繪示具有缺陷的光學膜片10被抓取的示意圖。光學膜片10’具有缺陷11，因此控制器130控制機械手臂120抓取光學膜片10’，並放置於另一處。

在一實施例中，攝像模組110可一次擷取包含全部的數個光學膜片10的一張影像M1。透過控制器130對影像M1的影像分析，可獲致各光學膜片10的邊界12，以清楚界定出各光學膜片10的區域。如此一來，若影像M1中具有缺陷11，控制器130可清楚獲知具有缺陷11的是哪一個光學膜片10。在此實施例中，由於影像M1是包含全部數片光學膜片10的一張影像，因此控制器130可在對影像M1的一次分析中，同時得知具有缺陷11的各光學膜片10’。如此，相較於移動攝像模組110進行逐片檢測，可減少製造時間並增加產能。

在一實施例中，可待全部光學膜片10分析完成後，以控制器130控制機械手臂120抓取具有缺陷11的光學膜片10’。在一實施例中，控制器130亦可一邊進行影像分析，一邊控制機械手臂120抓取具有缺陷11的光學膜片10’。

在另一實施例中，控制器130預先獲得各光學膜片10的尺寸，如長度L1及寬度W1。控制器130依據影像M1可決定此些光學膜片10的參考點O1，例如是此些光學膜片10的其中 一轉角。然後，控制器130依據各光學膜片10的長度L1及寬度W1，即可決定出各光學膜片10的邊界12，以清楚界定出各光學膜片10的區域。如此一來，若影像M1中具有缺陷11，控制器130可清楚獲知具有缺陷11的是哪一個光學膜片10。在此實施例中，控制器130同樣可在對影像M1的一次分析中，得知具有缺陷11的光學膜片10’。如此，相較於移動攝像模組110進行逐片檢測，可減少製造時間並增加產能。

在其它實施例中，攝像模組110可擷取一些光學膜片10的數張影像M1。接著，控制器130可分析影像M1，以決定影像M1中之各光學膜片10的邊界12，以清楚界定出影像M1中各光學膜片10的區域。如此一來，若影像M1中具有缺陷11，控制器130可清楚獲知具有缺陷11的是哪一個光學膜片10。然後，可依此原則，繼續擷取及分析其它片或其它些的光學膜片10的影像M1，直到全部的光學膜片10檢測完成。在此實施例中，全部光學膜片10的缺陷檢測可在對數個影像M1的二次或二次以上的影像分析中完成。在此實施例中，只要控制器130一分析出光學膜片10’具有缺陷11，控制器130即可控制機械手臂120抓取具有缺陷11的光學膜片10’，於此同時，攝像模組110可繼續擷取其它片或其他些的光學膜片10的影像M1且控制器130分析其它片或其他些的光學膜片10的影像M1，直到全部的光學膜片10檢測完成。在此實施例中，控制器130亦可分析完上述先後擷取的所有影像M1(亦即，包含全部複數片光學膜片10的複數張影 像M1)後再控制機械手臂120抓取具有缺陷11的光學膜片10’。

在其它實施例中，攝像模組110可先擷取一片或一些光學膜片10的一張或複數張影像M1；再依此原則，擷取其它片或其他些的光學膜片10的影像M1，直到擷取完所有的光學膜片10的影像M1。接著，控制器130可分析上述先後擷取的所有影像M1(亦即，包含全部複數片光學膜片10的複數張影像M1)，以決定影像M1中之各光學膜片10的邊界12，以清楚界定出影像M1中各光學膜片10的區域。如此一來，若影像M1中具有缺陷11，控制器130可清楚獲知具有缺陷11的是哪一個光學膜片10。在此實施例中，全部光學膜片10的缺陷檢測可在對數個影像M1的二次以上的影像分析中完成。在此實施例中，待全部光學膜片10分析完成後，控制器130再控制機械手臂120抓取具有缺陷11的光學膜片10’。如此，相較於逐片檢測後立即抓取具有缺陷11的光學膜片10’，可減少製造時間並增加產能。

綜上可知，由於本發明實施例之光學膜片10的抓取係以機械手臂完成，因此可提升光學膜片的檢測效率。

如第3圖所示，其繪示第1圖之具有所有缺陷11的所有光學膜片10’被抓取完成的示意圖。待所有缺陷11的光學膜片10’被檢測出且被抓取完成後，保留下來的即是不具缺陷11，即品質合格的光學膜片10。然後，控制器130可控制機械手臂120抓取此些光學膜片10放置同一區域，如同一容器(未繪示)中。此些光學膜片10可在該同一區域堆疊。在另一實施例中， 亦可採用人工方式將所有剩餘不具缺陷或品質合格的光學膜片10一次收攏，並放置於同一容器(未繪示)中。

第4圖繪示依照本發明另一實施例之機械手臂220的外觀圖。機械手臂220包括第一本體121、第二本體222、至少一第一吸取器123、至少一第二吸取器224及真空源125。各第一吸取器123可上下伸縮地連接於第一本體121且具有第一氣道123a，以吸取光學膜片10。各第二吸取器224可上下伸縮地連接於第二本體222且具有第二氣道224a，以吸取光學膜片10。真空源125可連通第一氣道123a及第二氣道224a，以提供真空吸力吸取光學膜片10。第二本體222可左右移動地(或左右伸縮地)連接於第一本體121，以帶動第二吸取器224，使第二吸取器224相對第一吸取器123係可移動。在另一實施例中，第一吸取器123與第二吸取器224可分別固定地配置於第一本體121與第二本體222中，在此設計下，透過第一本體121與第二本體222往下移動可讓第一吸取器123與第二吸取器224靠近並吸取光學膜片10。

如第4圖所示，第二吸取器224可靠近第一吸取器123，以使第一吸取器123的第一氣道123a及第二吸取器224的第二氣道224a位於同一光學膜片10的範圍內，以吸取同一片光學膜片10。或者，第二本體222可相對第一本體121伸長，以帶動第二吸取器224遠離第一吸取器123，進而擴大第一氣道123a及第二氣道224a的分佈範圍，吸取二個或二個以上的光學膜片 10。

此外，在一實施例中，上述攝像模組(圖未示)亦可整合至機械手臂220中。在一實施例中，當攝像模組擷取光學膜片10之影像M1後，控制器130可依據影像M1判斷此些光學膜片10是否具有缺陷。若光學膜片10具有缺陷11，控制器130可隨即以控制機械手臂220抓取具有缺陷11之光學膜片10，並集中到一容器(未繪示)後，再繼續擷取其他光學膜片10之影像M1，並重複檢測此些光學膜片10。在本實施例中，藉由此整合機構，可同時進行影像擷取及具有缺陷11之光學膜片10之抓取，而可節省移動機械手臂220之時間，以增加效率。

在一實施例中，攝像模組(圖未示)可配置於第一本體121或第二本體222，如可配置於第一本體121連接有第一吸取器123的第一表面121s上、第一本體121相鄰於第一表面121s的數個第一側邊121e之一者上、第二本體222連接有第二吸取器224的第二表面222s上、第二本體222相鄰於第二表面222s的數個第二側邊222e(或側面)之一者上，或是可設置於第一本體121或第二本體222的其它表面上，而不以本發明實施例為限。

在一實施例中，各第一吸取器123自第一本體121之第一表面121s的突出長度與各第二吸取器224自第二本體222之第二表面222s的突出長度大於攝像模組110自第一本體121的第一表面121s的突出長度或自第二本體222的第二表面222s的突出長度，如此可避免於第一吸取器123及/或第二吸取器224 吸取光學膜片10時，攝像模組110接觸到光學膜片10而損壞光學膜片10。

綜上，在一實施例中，自動檢測系統可自動檢測光學膜片的缺陷，並自動抓取具有缺陷的光學膜片。在另一實施例中，自動檢測系統更可自動收集合格的光學膜片並集中至同一區域，或放置於同一容器(未繪示)中。在其它實施例中，對於全部光學膜片的缺陷檢測可在一次或二次以上的影像分析中完成。此外，自動檢測系統可待全部光學膜片的影像分析完成後，再抓取並汰除具有缺陷的光學膜片，或是一邊分析影像，一邊抓取並汰除具有缺陷的光學膜片。待所有具有缺陷的光學膜片抓取並汰除完成後，自動檢測系統可抓取剩下不具缺陷的光學膜片，並放置於同一容器(未繪示)中。在另一實施例中，在上述檢測與收集過程中，自動檢測系統可於收集時同時計算不具缺陷的光學膜片的數量，並可輸出該數量之值至一顯示螢幕。在另一實施例中，在上述檢測與收集過程中，自動檢測系統可於收集時同時計算不具缺陷的光學膜片的數量，而作為放置於容器(未繪示)時之依據，例如，當光學膜片的數量到達一包裝數量時，則將後續光學膜片收集於另一容器中。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準。

10、10’‧‧‧光學膜片

11‧‧‧缺陷

12‧‧‧邊界

100‧‧‧自動檢測系統

110‧‧‧攝像模組

120‧‧‧機械手臂

121‧‧‧第一本體

121e‧‧‧側邊

121s‧‧‧第一表面

123‧‧‧第一吸取器

123a‧‧‧第一氣道

125‧‧‧真空源

130‧‧‧控制器

L1‧‧‧長度

M1‧‧‧影像

O1‧‧‧參考點

W1‧‧‧寬度

Claims (16)

1. 一種自動檢測系統，包括：一攝像模組，用以擷取複數個光學膜片的至少一影像；一機械手臂；以及一控制器，用以操作在：依據該至少一影像判斷該些光學膜片是否具有缺陷；及若該些光學膜片具有缺陷，控制該機械手臂抓取具有缺陷之該光學膜片；其中，該些光學膜片大致互相緊鄰。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動檢測系統，其中該些光學膜片可放置於一承載平台之上；及/或該些光學膜片呈矩陣式排列。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動檢測系統，其中該攝像模組整合至該機械手臂中，且該控制器更用以操作在：在該攝像模組擷取該些光學膜片之該至少一影像後，若該些光學膜片具有缺陷，控制該機械手臂隨即抓取具有缺陷之該光學膜片。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動檢測系統，其中該控制器更用以操作在：依據該影像，分析各該光學膜片的邊界；及/或依據該至少 一影像決定該些光學膜片的一參考點，且依據各該光學膜片的尺寸，決定各該光學膜片的邊界；及/或控制該機械手臂抓取不具有缺陷之該些光學膜片至同一區域；及/或計算不具缺陷的光學膜片的數量。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動檢測系統，其中該機械手臂更包括：複數個第一吸取器，用以吸取該些光學膜片。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動檢測系統，其中該機械手臂更包括：複數個第二吸取器，相對該些第一吸取器係可左右移動地配置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自動檢測系統，其中該些第一吸取器之至少一者及/或該第二吸取器之至少一者係可上下伸縮地配置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自動檢測系統，其中該攝像模組整合至該機械手臂中，且該機械手臂更包括：複數個第一吸取器，用以吸取該些光學膜片，其中該各第一吸取器的突出長度大於該攝像模組的突出長度。
9. 一種自動檢測方法，包括：提供複數個光學膜片，其中該些光學膜片大致互相緊鄰；提供一自動檢測系統，該自動檢測系統包括一攝像模組、一機械手臂及一控制器；該攝像模組擷取複數個光學膜片的至少一影像；該控制器依據該至少一影像判斷該些光學膜片是否具有缺陷；以及若該些光學膜片具有缺陷，該控制器控制該機械手臂抓取具有缺陷之該光學膜片。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自動檢測方法，其中該些光學膜片可放置於一承載平台之上；及/或該些光學膜片呈矩陣式排列。
11. 如申請專利範圍第9項所述之自動檢測方法，其中該攝像模組整合至該機械手臂中，該自動檢測方法更包括：在該攝像模組擷取該些光學膜片之該至少一影像後，若該些光學膜片具有缺陷，該控制器控制該機械手臂隨即抓取具有缺陷之該光學膜片。
12. 如申請專利範圍第9項所述之自動檢測方法，更包括： 該控制器依據該至少一影像，分析各該光學膜片的邊界；及/或該控制器依據該至少一影像決定該些光學膜片的一參考點，且該控制器依據各該光學膜片的尺寸，決定各該光學膜片的邊界；及/或該控制器控制該機械手臂抓取不具有缺陷之該些光學膜片至同一區域；及/或計算不具缺陷的光學膜片的數量。
13. 如申請專利範圍第9項所述之自動檢測方法，其中該機械手臂更包括：複數個第一吸取器，用以吸取該些光學膜片。
14. 如申請專利範圍第13項所述之自動檢測方法，其中該機械手臂更包括：複數個第二吸取器，相對該些第一吸取器係可左右移動地配置。
15. 如申請專利範圍第14項所述之自動檢測方法，其中該些第一吸取器之至少一者及/或該第二吸取器之至少一者係可上下伸縮地配置。
16. 如申請專利範圍第9項所述之自動檢測方法，其中該攝像模組整合至該機械手臂中，且該機械手臂更包括：複數個第一吸取器，用以吸取該些光學膜片，其中該各第一 吸取器的突出長度大於該攝像模組的突出長度。