CN111359890A - 一种手机屏分选设备及手机屏分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手机屏制造技术领域，特别涉及一种手机屏分选设备及手机屏分选方法。该手机屏分选设备包括主控器、分选***和移送***；分选***用于测定手机屏以得到质量信息并反馈到主控器；移送***包括平台结构、移送机械手、手机屏定位组件、料盒定位组件以及多个依次排列的料盒口；主控器分别与分选***、移送机械手、质量检测组件、手机屏定位组件、料盒定位组件信号连接；每个料盒口对应一种手机屏质量标准且每个料盒口放置有空料盒，空料盒内形成有用于容纳至少一个手机屏的料盒槽；主控器根据质量信息手机定位模块、料槽定位模块分析得到移送机械手的移动路径并控制移送机械手分选手机屏，分选过程更加精准。

Description

一种手机屏分选设备及手机屏分选方法

技术领域

本发明涉及手机屏制造技术领域，特别涉及一种手机屏分选设备及手机屏分选方法。

背景技术

随着通信技术的高速发展，智能手机已经成为人们日常生活中不可或缺的重要组成部分。

手机显示屏作为智能手机的主要零部件，由于其制造工序繁杂、工艺精细等客观因素，手机显示屏在生产中可能出现多种缺陷。特别是目前制造工艺未能实现全自动化，由人工分拣、取放手机屏导致的产品出现缺陷在所有缺陷中占了较大的比例。传统的手机屏分拣方式不仅准确性和标准统一性无法保证，也无法满足现代企业高度自动化、批量快速生产的需要。

发明内容

本发明公开了一种手机屏分选设备及手机屏分选方法，用于对手机屏进行精准分类。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种手机屏分选设备，包括：

主控器、分选***和移送***；所述主控器与所述分选***信号连接，所述分选***用于检测所述手机屏以得到质量信息并反馈到所述主控器；

所述移送***包括平台结构、移送机械手、手机屏定位组件、料盒定位组件以及多个依次排列的料盒口；所述主控器分别与所述移送机械手、所述手机屏定位组件、所述料盒定位组件信号连接；

所述平台结构用于放置分选后的手机屏；

每个所述料盒口对应一种手机屏质量标准且每个所述料盒口放置有空料盒，所述空料盒内形成有用于容纳至少一个所述手机屏的料盒槽；

所述料盒定位组件对应于多个所述料盒口，以对设置于任一个所述料盒口的所述空料盒的料盒槽进行图像采集，并将所述料盒槽的图像发送到所述主控器；

所述手机屏定位组件对应于所述平台结构，以对放置于所述平台结构的手机屏进行图像采集，并将所述手机屏的图像发送到所述主控器；

所述主控器根据所述质量信息判断与所述手机屏对应的料盒口，并分析所述料盒槽的图像得到所有料盒槽位姿信息，以及分析所述手机屏的图像得到手机屏姿态信息；所述主控器根据所述料盒口所对应的空料盒的料盒槽位姿信息以及所述手机屏姿态信息形成所述移送机械手的移动路径，控制所述移送机械手抓取所述手机屏后依据所述移动路径调整所述手机屏的姿态，并控制所述移送机械手将所述手机屏放置于所述料盒口所对应的空料盒的料盒槽内。

上述手机屏分选设备通过分选***对手机屏的质量分选，分选***会将手机屏的质量信息反馈到主控器，主控器能够根据手机屏的质量信息判断选择该手机屏所对应的料盒口的位置；手机屏定位组件对手机屏进行图像采集得到的手机屏图像反馈到主控器，主控器可以根据手机屏图像分析得到手机屏姿态信息，料盒定位组件对位于上述料盒口的空料盒的料盒槽进行图像采集得到的料盒槽图像反馈到主控器，主控器可以根据该料盒槽的图像分析得到料槽盒位姿信息，结合通过手机屏姿态信息和料盒槽位姿信息可以分析得到移送机械手的移动路径，从而可以对手机屏的姿态进行精确调整，并将该手机屏精准地放置到合适的空料盒的料盒槽内。因此，该手机屏分选设备在手机屏的质量分选作业中，精确度高、自动化程度高，可以满足现代化生产以及批量化生产的需要。

可选地，所述手机屏定位组件包括底部相机以及底部光源，所述主控器与所述底部相机信号连接；

所述底部相机设置于所述平台结构边侧底部，用于采集放置于所述平台结构上的所述手机屏的图像；所述底部光源用于为所述底部相机提供光照。

可选地，所述料盒定位组件包括滑动导轨、顶部相机以及顶部光源，所述主控器与所述顶部相机信号连接；

所述滑动导轨设置于所述料盒口的上方且沿多个所述料盒口的排列方向延伸，所述顶部相机可滑动地连接于所述滑动导轨以沿所述滑动导轨移动采集任一个所述空料盒的料盒槽的图像；所述顶部光源用于为所述顶部相机提供光照。

可选地，所述顶部光源数量为两个，且两个所述顶部光源分别设置于所述顶部相机的两侧。

可选地，所述平台结构包括移动平台以及移动导轨；

所述移动导轨沿所述料盒口的排列方向延伸，所述移动平台用于放置所述手机屏且所述移动平台可滑动地连接于所述移动导轨。

可选地，所述移送***还包括空料盒投料口、暂存口、多个收料口以及料盒输送通道；

所述料盒输送通道连接于所述空料盒投料口与所述暂存口之间以将所述空料盒输送至所述暂存口；

所述暂存口用于暂存所述手机屏和所述空料盒，以向所述分选***提供手机屏以及向所述料盒口输送空料盒；

每个所述收料口对应一个所述料盒口以输出装满所述手机屏的空料盒。

可选地，还包括手机屏口、手机屏投料口以及手机屏输送通道；所述手机屏口用于向所述暂存口输送手机屏；

所述手机屏输送通道连接于所述手机屏投料口与所述手机屏口之间以将所述手机屏自所述手机屏投料口输送至所述手机屏口。

可选地，所述分选***包括分选机械手和质量检测组件；

所述分选机械手用于抓取所述手机屏并将所述手机屏转移至所述平台结构；

所述质量检测组件设置于所述分选机械手上且所述质量检测组件与所述主控器信号连接，用于检测所述手机屏的质量并将所述手机屏的质量信息发送到所述主控器。

可选地，所述移送***设置有两套，两个所述移送***共用一个所述分选***，且每个所述移送***中的移送机械手、手机屏定位组件、料盒定位组件分别与所述主控器信号连接。一种手机屏分选方法，该手机屏分选方法应用于上述任一种所述的手机屏分选设备，该手机屏分选方法包括以下步骤：

所述分选***检测手机屏以得到所述手机屏的质量信息并将所述质量信息反馈到所述主控器；

所述手机屏定位组件采集所述手机屏的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息；

所述料盒定位组件采集所有所述料盒口对应的所述空料盒的料盒槽的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述料盒槽的图像分析得到所有料盒槽位姿信息；所述主控器根据所述质量信息判断所述手机屏对应的料盒口；

所述主控器根据所述屏姿态信息以及所述料盒槽位姿信息形成移送机械手的移动路径，控制所述移送机械手抓取所述手机屏后依据所述移动路径调整所述手机屏的姿态，并控制所述移送机械手将所述手机屏放置于所述料盒口所对应的空料盒的料盒槽内。

可选地，所述所述料盒定位组件采集所有所述料盒口对应的所述空料盒的料盒槽的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述料盒槽的图像分析得到所有料盒槽位姿信息包括以下步骤：

所述料盒定位组件采集一个所述空料盒的料盒槽的图像；

所述主控器根据所述料盒槽的图像匹配定位所述料盒槽位置；

所述主控器确定所述料盒槽的中心以及所述料盒槽的旋转角度；

重复上述步骤直至计算完全部料盒槽。

可选地，所述主控器确定所述料盒槽的中心以及所述料盒槽的旋转角度包括：

使用第一料盒槽找边算子定位所述料盒槽的第一料盒槽角点坐标；

使用第二料盒槽找边算子定位所述料盒槽的第二料盒槽角点坐标；

根据所述第一料盒槽角点坐标和所述第二料盒槽角点坐标计算所述料盒槽的中心以及旋转角度。

可选地，所述所述手机屏定位组件采集所述手机屏的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息包括以下步骤：

所述手机屏定位组件采集所述手机屏的图像并反馈到所述主控器；

所述主控器根据所述手机屏的图像确定所述手机屏的第一手机屏角点坐标以及第二手机屏角点坐标；

所述主控器根据所述第一手机屏角点坐标和所述第二手机屏角点坐标以及所述手机屏的尺寸计算所述手机屏的中心点、根据所述第一手机屏角点坐标和所述第二手机屏角点坐标计算所述手机屏的旋转角度。

可选地，所述所述主控器根据所述手机屏的图像确定所述手机屏的第一手机屏角点坐标以及第二手机屏角点坐标包括以下步骤：

使用第一模板匹配算子粗定位所述手机屏的第一手机屏角点；

采用第一手机屏找边算子和第二手机屏找边算子精定位所述第一手机屏角点的坐标以得到所述第一手机屏角点坐标；

使用第二模板匹配算子粗定位所述手机屏的第二手机屏角点；

使用第三手机屏找边算子结合所述第一手机屏找边算子和所述第二手机屏找边算子精定位所述第二手机屏角点的坐标以得到所述第二手机屏角点坐标。

可选地，在所述分选***检测手机屏以得到所述手机屏的质量信息并反馈到所述主控器之前，还包括以下步骤：

所述主控器控制所述移送机械手移动标定板标定得到所述移送机械手的标定转换矩阵。

可选地，所述所述主控器使用标定板标定得到标定转换矩阵包括以下步骤：

控制所述移送机械手抓取所述标定板并移动至设定位置；

确定所述标定板的圆心坐标；

记录移送机械手实际坐标；

确定得到N组圆心坐标和实际坐标的对应关系；

进行N点标定得到标定转换矩阵。

可选地，所述确定所述标定板的圆心坐标包括以下步骤：

采集所述标定板的图像；

使用模板匹配算子粗定位所述标定板的特征圆并使用找圆算子精定位所述特征圆圆心；

旋转所述标定板顺时针旋转60°；

确定对标定板的标定次数为M；

拟合M组所述特征圆圆心得到所述标定板的圆心坐标。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种手机屏分选设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种手机屏分选设备的手机屏定位组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种手机屏分选设备的料盒槽定位模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种手机屏分选设备的控制结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种手机屏分选设备的工作过程流程示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种手机屏分选设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种手机屏分选方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种手机屏分选方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种手机屏分选方法中标定板的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种手机屏分选方法中标定流程示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种手机屏分选方法中标定流程过程中确定标定板的流程示意图；

图12为本发明实施例提供的一种手机屏分选方法中测定料盒槽位姿信息的流程示意图；

图13为本发明实施例提供的一种手机屏分选方法中测定料盒槽位姿信息过程中确定料盒槽中心以及旋转角度的流程示意图；

图14为本发明实施例提供的一种手机屏分选方法中测定手机屏姿态信息的流程示意图；

图15为本发明实施例提供的一种手机屏分选方法中测定手机屏姿态信息过程中确定手机屏两个角点坐标的流程示意图。

附图标记：11-分选机械手；12-质量检测组件；20-主控器；21-平台结构；211-移动平台；212-移动导轨；22-移送机械手；23-手机屏定位组件；231-底部相机；232-底部光源；24-料盒定位组件；241-滑动导轨；242-顶部相机；243-顶部光源；25-料盒口；31-空料盒投料口；32-暂存口；33-收料口；34-料盒输送通道；41-手机屏口；42-手机屏投料口；43-手机屏输送通道；5-标定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1和图4所示，本发明实施例提供了一种手机屏分选设备，主要主控器20、分选***和移送***，其中分选***用于对手机屏进行初步的检测分类，而移送***则是根据分类结果将手机屏分类为不同的批次进行归类放置，主控器20则相当于整个设备的控制单元，控制分选***和移送***有序工作。具体地，此处的分选***用于检测手机屏的质量以得到手机屏的质量信息，具体包括分别与主控器20信号连接的分选机械手11和质量检测组件12，分选机械手11用于将手机屏转移到移送***，质量检测组件12则用于检测手机屏以获得手机屏的质量信息并将质量信息反馈到主控器20。其中，质量检测组件12设置于分选机械手11上，分选机械手11抓取手机屏时，质量检测组件12即可对手机屏进行质量检测并将质量信息反馈到主控器20，分选机械手11则可以在主控器20的控制下将质量检测组件12检测后的手机屏转移到移送***进行下一步分类归纳。

移送***包括平台结构21、移送机械手22、手机屏定位组件23、料盒定位组件24以及多个依次排列的料盒口25；主控器20还分别与上述移送机械手22、质量检测组件12、手机屏定位组件23、料盒定位组件24信号连接。

其中，平台结构21用于放置分选***分选后的手机屏，即分选机械手11将完成质量检测的手机屏移送到平台结构21。每个料盒口25对应一种手机屏质量标准，且每个料盒口25放置有空料盒，空料盒内形成有用于容纳手机屏的料盒槽，需要说明的是，每个空料盒可以有多个料盒槽，以同时容纳多个手机屏。

手机屏定位组件23对应于上述平台结构21，以对放置于平台结构21的手机屏进行图像采集并将手机屏的图像发送到主控器20；料盒定位组件24对应于多个料盒口25，以对设置于任一个料盒口25的空料盒的料盒槽进行图像采集并将料盒槽图像发送到主控器20。主控器20可以根据手机屏图像分析得到手机屏姿态信息，还可以根据所有料盒槽图像分析得到所有料盒槽位姿信息。

在工作中，主控器20可以获取质量检测组件12对手机屏的质量检测信息，根据该手机屏的质量检测信息判断该手机屏所对应的料盒口25，根据该料盒口25的空料盒的料盒槽位姿信息与上述手机屏的屏姿态信息建立料盒槽与手机屏的位置对应关系，从而根据该对应关系形成移送机械手22的移送路径，进而控制移送机械手22抓取手机屏并沿该移送路径调整该手机屏的姿态后将手机屏的姿态与该料盒口25的空料盒的料盒槽位姿对应，从而方便移送机械手22将该手机屏放置于该料盒口25的空料盒的料盒槽内。需要说明的是，当此处的空料盒具有多个料盒槽时，主控器20需要目标空料盒的根据料盒槽位姿信息判断哪个料盒槽是空置的，主控器20可以仅根据其中一个空闲的料盒槽的料盒槽位姿信息调整手机屏姿态并将手机屏放置于该料盒槽内。

可以看出，上述手机屏分选设备可以通过分选***对手机屏的质量分选，主控器20能够根据手机屏的质量信息判断选择该手机屏所对应的料盒口25的位置，结合手机屏定位组件23对手机屏进行定位获得手机屏的屏姿态信息、料盒定位组件24对位于上述料盒口25的空料盒的料盒槽进行定位获得的料槽盒位姿信息，对手机屏的姿态进行精确调整，从而通过移送机械手22将该手机屏精准地放置到合适的空料盒的料盒槽内。因此，该手机屏分选设备在手机屏的质量分选作业中，精确度高、自动化程度高，可以满足现代化生产以及批量化生产的需要。

移送***中，平台结构21包括移动平台211以及移动导轨212；移动导轨212沿料盒口25的排列方向延伸，移动平台211用于放置手机屏且移动平台211可滑动地连接于移动导轨212。具体地，移动平台211可以采用真空吸附的形式将手机屏“抓取”，使得手机屏暂时相对移动平台211固定；当然也可以采取其他的方式将手机屏放置于平台结构21；需要说明的是，在以下实施例中，将以移动平台211真空吸附手机屏为例进行说明。

当分选机械手11将手机屏转移到平台结构21被移动平台211吸附，移动平台211可以沿移动导轨212移动，提高平台结构21的灵活性，方便移动平台211与其他结构对接。

如图2所示，本实施例中的机屏定位模块23包括底部相机231以及底部光源232，底部相机231与主控器20信号连接。其中，底部相机231设置于平台结构21的边侧底部，用于采集吸附于平台结构21上的手机屏的图像；底部光源232则用于为底部相机231提供光照。

具体地，平台结构21的移动导轨212沿料盒口25的排列方向延伸，底部相机231设置于移动导轨212的其中一端，如图1所示，底部相机231可以设置于移动导轨212右端，在工作中，移动平台211吸附了手机屏之后，沿移动导轨212移动到移动导轨212右端底部相机231所在的位置，底部相机231对吸附于移动平台211上的手机屏拍照进行图像采集。在底部相机231对手机屏拍照时，设置于底部相机231一侧的底部光源232为底部相机231提供光照。

如图3所示，料盒定位组件24包括滑动导轨241、顶部相机242以及顶部光源243，顶部相机242与主控器20信号连接；滑动导轨241设置于料盒口25的上方且沿多个料盒口25的排列方向延伸，顶部相机242可滑动地连接于滑动导轨241以沿滑动导轨241移动采集任一个空料盒的料盒槽的图像；顶部光源243用于为顶部相机242提供光照。

根据上述实施例可知，多个空料盒以一一对应的方式放置于多个料盒口25的位置，料盒定位组件24在进行某个空料盒的料盒槽图像采集时，顶部相机242沿滑动导轨241移动到该空料盒所在的料盒口25位置，顶部相机242开启对该位置的空料盒的料盒槽拍照进行图像采集。在顶部相机242拍照的过程中，顶部光源243为顶部相机242提供光照。

一种具体的实施方式中，为了提高图像采集质量，上述顶部光源243设置有两个，如图3所述，两个顶部光源243沿滑动导轨241的延伸方向设置于顶部相机242的两侧。

并且，如图1所示，本发明实施例中的移送***还包括空料盒投料口31、暂存口32、多个收料口33以及料盒输送通道34；料盒输送通道34连接于空料盒投料口31与暂存口32之间以将空料盒输送至暂存口32；暂存口32用于暂存手机屏和空料盒，以向分选***的分选机械手11提供手机屏以及向料盒口25输送空料盒；每个收料口33对应一个料盒口25以输出装满手机屏的空料盒。

在设备使用中，用于装载手机屏的空料盒自空料盒投料口31投入经料盒输送通道34移送至暂存口32暂存，暂存口32可以接收多个空料盒，多个空料盒可以在暂存口32层叠设置的；暂存口32暂存的空料盒可以通过输送轨道依次传输到料盒口25。其中，料盒口25设置有多个且排列设置，暂存口32和多个依次排列的料盒口25之间通过输送轨道连通，暂存口32内的空料盒可以通过输送轨道自暂存口32依次运输到各个料盒口25。具体而言，请参照图1，料盒口25左向右依次排列有三个料盒口25，第一个料盒口25最靠近暂存口32；工作时，暂存口32中的一个空料盒先通过输送轨道经第一个料盒口25、第二个料盒口25到达第三个料盒口25，然后暂存口32中的另一个空料盒通过输送轨道经第一个料盒口25到达第二个料盒口25，最后暂存口32中的有一个空料盒通过输送轨道到达第一个料盒口25。此处的料盒输送通道34可以具体为传送带或传送链。

需要说明的是，此处的暂存口32还可以暂存手机屏，待分选的手机屏暂存于该暂存口32等待分选机械手11抓取。

当然，本发明实施例所提供的手机屏分选设备还包括手机屏口41、手机屏投料口42以及手机屏输送通道43；手机屏口41与上述暂存口32之间通过输送轨道连通，用于向暂存口32输送手机屏；手机屏输送通道43连接于手机屏投料口42与手机屏口41之间以将手机屏自手机屏投料口42输送至手机屏口41。

在工作时，待分选的手机屏自手机屏投料口42投入后经手机屏输送通道43输送至手机屏口41，当需要对其中一个手机屏进行分选时，该手机屏自手机屏口41通过输送通道输送至暂存口32暂存，等待分选机械手11抓取。

基于图1所示的手机屏分料设备，对该手机分料设备的工作过程做以详细介绍，其工作步骤具体可以如图5所示。

S001：将手机屏自手机屏投料口42进料至手机屏口41；

S002：将空料盒自空料盒投料口31进料至暂存口32；

S003：将暂存口32的空料盒依次移至每个料盒口25放置有一个空料盒；

S004：将手机屏口41的手机屏移至暂存口32；

S005：分选机械手11自暂存口32抓取手机屏至移动平台211，质量检测组件12检测手机屏质量并将质量结果发送到主控器20，此处质量检测组件12的检测工作可以在分选机械手11转移手机屏的过程中进行。

S006：主控器20根据质量信息判定目标料盒口25；

S007：料盒定位组件24采集目标料盒口25的空料盒的料盒槽图像并将料盒槽的图像发送到主控器20；

S008：主控器20根据料盒槽的图像分析得到料盒槽位姿信息；

S009：移动平台211吸附手机屏并沿移动导轨212移动至手机屏定位组件23所在位置；

S010：手机屏定位组件23采集手机屏的图像并将手机屏的图像发送到主控器20；

S011：主控器20根据手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息；至此，主控器20可以根据料盒槽位姿信息和手机屏姿态信息分析得到移送机械手22的移动路径，从而控制移送机械手22按照该路径调整移动；

S012：主控器20控制移送机械手22自移动平台211抓取手机屏；

S013：主控器20控制移送机械手22调整手机屏姿态；

S014：主控器20移送机械手22移送手机屏至目标料盒口25的空料盒的料盒槽内；

S015：主控器20判断空料盒内是否放满手机屏，若是，执行S016；若否，执行S005进行下一次手机屏分选；

S016：从收料口33输出放满手机屏的空料盒。

一种具体的实施例中，如图6所示，上述移送***设置有两套，两套移送***关于分选***对称设置，具备左右两侧同时工作的性能，可以在工作中提高分选效率。当然，每个移送***中的移送机械手22、手机屏定位组件23、料盒定位组件24分别与上述主控器20信号连接，由主控器20控制。

需要说明的是，由于两个移送***对应一个分选***，为了提高效率，分选机械手11可以设置有两个，每个分选机械手11对应于一个移送***。当然，质量检测组件12也对应分选机械手11设置有两个。并且，上述手机屏口41、手机屏投料口42以及手机屏输送通道43也仅设置有一组，两个移送***关于上述手机屏口41、手机屏投料口42以及手机屏输送通道43这一组结构左右对称。

基于同样的发明思路，本发明实施例还提供一种手机屏分选方法，应用于上述手机屏分选设备。参照图7所示，该手机屏分选方法包括以下步骤：

S1：分选***检测手机屏以得到手机屏的质量信息并将该质量信息反馈到主控器20。

具体地，分选***的分选机械手11抓起暂存口32内的手机屏转移到移送***的平台结构21以使该手机屏被移动平台211吸附，质量检测组件12对该手机屏进行检测从而获得该手机屏的质量信息并将质量信息发送给主控器20。

S2：手机屏定位组件23采集手机屏的图像并反馈到主控器20，主控器20根据手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息；

具体地，手机屏分选设备中的移动平台211吸附着手机屏沿移动轨道212移动到手机屏定位组件23所在位置，手机屏定位组件23通过底部相机231对手机屏进行拍照并将该照片发送到主控器20，主控器20分析获得手机屏的屏姿态信息。

S3：料盒定位组件24采集所有料盒口25对应的空料盒的料盒槽的图像并反馈到主控器20，主控器20根据料盒槽的图像分析得到所有料盒槽位姿信息；

具体地，手机屏分选设备的料盒定位组件24中的顶部相机242沿滑动导轨241移动以对各个料盒口25位置的空料盒的料盒槽进行拍照并将图像发送到主控器20，主控器20分析获得料槽盒位姿信息。

S4：主控器20根据质量信息判断手机屏对应的料盒口25；

S5：主控器20根据料盒槽位姿信息以及屏姿态信息形成移送机械手22的移动路径，控制移送机械手22抓取手机屏并依据移动路径调整手机屏的屏姿态以将手机屏放入料盒口25所对应的空料盒的料盒槽内。

具体地，主控器20根据上述手机屏的质量信息判断该手机屏所对应的料盒口25的位置，在分析位于该料盒口25的空料盒的料盒槽位姿信息与手机屏的屏姿态信息后形成移送机械手22的移动路径，从而主控器20可以控制移送机械手22依据该移送路径抓取手机屏并对应调整手机屏的姿态最终将该手机屏放置于对应的空料盒的料盒槽内。在此过程中，对手机屏的移送选择通过手机屏定位组件23和料盒定位组件24两个定位组件实现手机屏与对应的空料盒的料盒槽的定位，使得手机屏的移送与放置更加精确。

在上述步骤S1之前，如图8所示，优选地还包括有标定步骤S0：主控器20控制移送机械手22移动标定板5标定得到移送机械手22的标定转换矩阵。此处的标定板5的结构可以参照图9，在标定板5形成有特定的图形，在实际标定作业中，主控器20控制移送机械手22抓取标定板5标定并记录得到标定转换矩阵，此处的标定转换矩阵相当于建立移送机械手22的移动路径坐标***。

具体地，如图10所示，步骤S0主控器20控制移送机械手22移动标定板5标定得到移送机械手22的标定转换矩阵包括以下步骤：

S01：控制移送机械手22抓取标定板5并移动至设定位置；具体地，主控器20控制移送机械手22抓取标定板5移动到设定位置并保持在该位置。其中，移送机械手22对标定板5的抓取也可以采用真空吸附的方式，当然也可以采用活动机械结构抓取的方式。

S02：确定标定板5的圆心坐标；具体地，主控器20计算标定板5的圆心坐标，此处的圆心坐标相当于移送机械手22的图像坐标。

S03：记录移送机械手22实际坐标；具体地，主控器20计算移送机械手22的实际坐标Q，此时相当于可以建立第一对移送机械手22移动路径的图像坐标-实际坐标关系。

S04：判断是否得到N组圆心坐标O’和实际坐标Q的对应关系，若是，进行下一步S05；若否，重复上述S01-S03直至得到9组圆心坐标和实际坐标的对应关系，从而可以建立九组移送机械手22移动路径的图像坐标-实际坐标关系。当然，该S04即确定得到N组圆心坐标O’和实际坐标Q的对应关系。此处的N优选为9。

S05：进行N点标定得到标定转换矩阵，即根据上述N组移送机械手22移动路径的图像坐标-实际坐标关系计算得到标定转换矩阵，建立移送机械手22的移送路径坐标***。该移动路径坐标***存储在主控器20内，以供后期对手机屏进行分选作业时参考。

其中，如图11所示，S02确定标定板5的圆心坐标可以包括以下步骤：

S021：采集标定板5的图像；此处可以采用相机对标定板5进行图像采集并将标定板5的图像反馈到主控器20；

S022：使用模板匹配算子粗定位标定板5的特征圆并使用找圆算子精定位特征圆的圆心O；主控器20使用模板匹配算子粗定位标定板5的特征圆并使用找圆算子精定位特征圆的圆心O。

S023：标定板5顺时针旋转60°，此时相当于以转动的方式改变了标定板5的位置；主控器20控制移送机械手22旋转标定板5。

S024：判断是否已经对标定板5标定了M次，如果否，则重复步骤S021-S023，如果是(即已得到M组特征圆圆心)，进行下一步S025。最终得到三组特征圆的圆心；具体地，设定M为3，移送机械手22抓取标定板5在初始位置主控器20采集计算一次得到一组特征圆圆心O1、标定板5顺时针旋转60°后主控器20再采集计算一侧得到一组特征圆圆心O2、标定板5再顺时针旋转60°后主控器20再采集计算一侧得到一组特征圆圆心O3，最后，标定板5相当于顺时针旋转了180°，此处也可以是持续的逆时针旋转。当然，该S024即确定主控器20对标定板5的标定次数为M。

S025：拟合M组特征圆圆心得到标定板5的圆心坐标；具体地，主控器20拟合上述3个特征圆圆心O1、O2、O3计算得到圆心坐标O’。

一种可能实现的方式中，如图12所示，上述步骤S2中料盒定位组件24采集所有料盒口25对应的空料盒的料盒槽的图像并反馈到主控器20，主控器20根据料盒槽的图像分析得到所有料盒槽位姿信息包括以下步骤：

S31：料盒定位组件24采集一个空料盒的料盒槽的图像并反馈到主控器20；具体地，料盒定位组件24中的顶部相机242沿滑动导轨241移动至其中一个料盒口25的位置，启动顶部相机242对位于该料盒口25的空料盒进行拍照并将料盒槽的图像反馈到主控器20。

S32：主控器20根据料盒槽的图像匹配定位料盒槽位置；主控器20根据上述料盒槽图像使用模板匹配粗定位料盒槽所在位置。

S33：主控器20确定料盒槽的中心以及料盒槽的旋转角度；进一步地，主控器20根据该图片确定料盒槽的中心以及料盒槽的旋转角度。此处的料盒槽的位置、中心以及旋转角度相当于该空料盒的料盒槽位姿信息。

S34：主控器20判断是否计算完全部料盒槽，若是，完成料盒槽位姿信息测定；若否，重复上述S31-S33直至得到空料盒的全部料盒槽位姿信息。

其中，如图13所示，步骤S33主控器20确定其中空料盒的一个料盒槽的中心以及料盒槽的旋转角度具体包括以下步骤：

S331：使用第一料盒槽找边算子定位料盒槽的第一料盒槽角点坐标；即主控器20使用第一料盒槽找边算子定位料盒槽的第一料盒槽角点坐标Q1。

S332：使用第二料盒槽找边算子定位料盒槽的第二料盒槽角点坐标；即主控器20使用第二料盒槽找边算子定位料盒槽的第一料盒槽角点坐标Q2。

S333：根据第一料盒槽角点坐标Q1和第二料盒槽角点坐标Q2计算料盒槽的中心以及旋转角度β。主控器20根据第一料盒槽角点坐标Q1和第二料盒槽角点坐标Q2对应到上述标定转换矩阵计算料盒槽的中心以及旋转角度β。

参照图14，步骤S4手机屏定位组件23采集手机屏的图像并反馈到主控器20，主控器20根据手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息包括以下步骤：

S41：手机屏定位组件23采集手机屏的图像并反馈到主控器20；移动平台211吸附手机屏后，沿移动导轨212移动至手机屏定位组件23所在位置，底部光源232启动发出光线，底部相机231启动对手机屏进行拍照并将图像输送至主控器20。

S42：主控器20根据手机屏的图像确定手机屏的第一手机屏角点坐标以及第二手机屏角点坐标；具体地，主控器20根据上述底部相机231拍摄的图片得到第一手机屏角点坐标P1以及第二手机屏角点坐标P2。

S43：主控器20根据第一手机屏角点坐标P1和第二手机屏角点坐标P2以及手机屏的尺寸计算所述手机屏的中心点、根据第一手机屏角点坐标P1和第二手机屏角点坐标P2计算手机屏的旋转角度α。具体地，主控器20根据第一手机屏角点坐标P1和第二手机屏角点坐标P2以及手机屏的尺寸计算所述手机屏的中心点，并根据第一手机屏角点坐标P1和第二手机屏角点坐标P2计算手机屏的旋转角度α，此处的手机屏的中心点以及手机屏的旋转角度相当于手机屏姿态信息。

参照图15，关于步骤S42主控器20根据手机屏的图像确定手机屏的第一手机屏角点坐标P1以及第二手机屏角点坐标P2包括以下步骤：

S421：使用第一模板匹配算子粗定位手机屏的第一手机屏角点；主控器20使用第一模板匹配算子粗定位底部相机231的图片中的手机屏的第一手机屏角点。

S422：采用第一手机屏找边算子和第二手机屏找边算子精定位第一手机屏角点的坐标以得到第一手机屏角点坐标P1；主控器20使用第一手机屏找边算子和第二手机屏找边算子精定位步骤S321中第一手机屏角点的坐标对应到标定转换矩阵中得到第一手机屏角点坐标P1。

S423：使用第二模板匹配算子粗定位手机屏的第二手机屏角点；主控器20使用第二模板匹配算子粗定位手机屏的图像中的手机屏的第二手机屏角点。

S424：使用第三手机屏找边算子结合第一手机屏找边算子和第二手机屏找边算子精定位第二手机屏角点的坐标以得到第二手机屏角点坐标P2；主控器20使用第三手机屏找边算子结合步骤S422中的第一手机屏找边算子和第二手机屏找边算子精定位S423第二手机屏角点的坐标得到第二手机屏角点坐标P2。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种手机屏分选设备，其特征在于，包括：主控器、分选***和移送***；所述主控器与所述分选***信号连接，所述分选***用于检测所述手机屏以得到质量信息并反馈到所述主控器；

所述移送***包括平台结构、移送机械手、手机屏定位组件、料盒定位组件以及多个依次排列的料盒口；所述主控器分别与所述移送机械手、所述手机屏定位组件、所述料盒定位组件信号连接；

所述平台结构用于放置分选后的手机屏；

每个所述料盒口对应一种手机屏质量标准且每个所述料盒口放置有空料盒，所述空料盒内形成有用于容纳至少一个所述手机屏的料盒槽；

所述料盒定位组件对应于多个所述料盒口，以对设置于任一个所述料盒口的所述空料盒的料盒槽进行图像采集，并将所述料盒槽的图像发送到所述主控器；

所述手机屏定位组件对应于所述平台结构，以对放置于所述平台结构的手机屏进行图像采集，并将所述手机屏的图像发送到所述主控器；

所述主控器根据所述质量信息判断与所述手机屏对应的料盒口，并分析所述料盒槽的图像得到所有料盒槽位姿信息，以及分析所述手机屏的图像得到手机屏姿态信息；所述主控器根据所述料盒口所对应的空料盒的料盒槽位姿信息以及所述手机屏姿态信息形成所述移送机械手的移动路径，控制所述移送机械手抓取所述手机屏后依据所述移动路径调整所述手机屏的姿态，并控制所述移送机械手将所述手机屏放置于所述料盒口所对应的空料盒的料盒槽内。

2.根据权利要求1所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述手机屏定位组件包括底部相机以及底部光源，所述主控器与所述底部相机信号连接；

所述底部相机设置于所述平台结构边侧底部，用于采集放置于所述平台结构上的所述手机屏的图像；所述底部光源用于为所述底部相机提供光照。

3.根据权利要求1所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述料盒定位组件包括滑动导轨、顶部相机以及顶部光源，所述主控器与所述顶部相机信号连接；

所述滑动导轨设置于所述料盒口的上方且沿多个所述料盒口的排列方向延伸，所述顶部相机可滑动地连接于所述滑动导轨以沿所述滑动导轨移动采集任一个所述空料盒的料盒槽的图像；所述顶部光源用于为所述顶部相机提供光照。

4.根据权利要求3所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述顶部光源数量为两个，且两个所述顶部光源分别设置于所述顶部相机的两侧。

5.根据权利要求1所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述平台结构包括移动平台以及移动导轨；

所述移动导轨沿所述料盒口的排列方向延伸，所述移动平台用于放置所述手机屏且所述移动平台可滑动地连接于所述移动导轨。

6.根据权利要求1所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述移送***还包括空料盒投料口、暂存口、多个收料口以及料盒输送通道；

所述料盒输送通道连接于所述空料盒投料口与所述暂存口之间以将所述空料盒输送至所述暂存口；

所述暂存口用于暂存所述手机屏和所述空料盒，以向所述分选***提供手机屏以及向所述料盒口输送空料盒；

每个所述收料口对应一个所述料盒口以输出装满所述手机屏的空料盒。

7.根据权利要求6所述的手机屏分选设备，其特征在于，还包括手机屏口、手机屏投料口以及手机屏输送通道；所述手机屏口用于向所述暂存口输送手机屏；

所述手机屏输送通道连接于所述手机屏投料口与所述手机屏口之间以将所述手机屏自所述手机屏投料口输送至所述手机屏口。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述分选***包括分选机械手和质量检测组件；

所述分选机械手用于抓取所述手机屏并将所述手机屏转移至所述平台结构；

所述质量检测组件设置于所述分选机械手上且所述质量检测组件与所述主控器信号连接，用于检测所述手机屏的质量并将所述手机屏的质量信息发送到所述主控器质量检测组件。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的手机屏分选设备，其特征在于，所述移送***设置有两套，两个所述移送***共用一个所述分选***，且每个所述移送***中的移送机械手、手机屏定位组件、料盒定位组件分别与所述主控器信号连接。

10.一种手机屏分选方法，其特征在于，应用于权利要求1-9中任一种所述的手机屏分选设备，所述手机屏分选方法包括以下步骤：

所述分选***检测手机屏以得到所述手机屏的质量信息并将所述质量信息反馈到所述主控器；

所述手机屏定位组件采集所述手机屏的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息；

所述料盒定位组件采集所有所述料盒口对应的所述空料盒的料盒槽的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述料盒槽的图像分析得到所有料盒槽位姿信息；所述主控器根据所述质量信息判断所述手机屏对应的料盒口；

所述主控器根据所述屏姿态信息以及所述料盒槽位姿信息形成移送机械手的移动路径，控制所述移送机械手抓取所述手机屏后依据所述移动路径调整所述手机屏的姿态，并控制所述移送机械手将所述手机屏放置于所述所述料盒口所对应的空料盒的料盒槽内。

11.根据权利要求10所述的手机屏分选方法，其特征在于，所述所述料盒定位组件采集所有所述料盒口对应的所述空料盒的料盒槽的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述料盒槽的图像分析得到所有料盒槽位姿信息包括以下步骤：

所述料盒定位组件采集一个所述空料盒的料盒槽的图像；

所述主控器根据所述料盒槽的图像匹配定位所述料盒槽位置；

所述主控器确定所述料盒槽的中心以及所述料盒槽的旋转角度；

重复上述步骤直至计算完全部料盒槽。

12.根据权利要求11所述的手机屏分选方法，其特征在于，所述所述主控器确定所述料盒槽的中心以及所述料盒槽的旋转角度包括：

使用第一料盒槽找边算子定位所述料盒槽的第一料盒槽角点坐标；

使用第二料盒槽找边算子定位所述料盒槽的第二料盒槽角点坐标；

根据所述第一料盒槽角点坐标和所述第二料盒槽角点坐标计算所述料盒槽的中心以及旋转角度。

13.根据权利要求10所述的手机屏分选方法，其特征在于，所述所述手机屏定位组件采集所述手机屏的图像并反馈到所述主控器，所述主控器根据所述手机屏的图像分析得到手机屏姿态信息包括以下步骤：

所述手机屏定位组件采集所述手机屏的图像并反馈到所述主控器；

所述主控器根据所述手机屏的图像确定所述手机屏的第一手机屏角点坐标以及第二手机屏角点坐标；

所述主控器根据所述第一手机屏角点坐标和所述第二手机屏角点坐标以及所述手机屏的尺寸计算所述手机屏的中心点、根据所述第一手机屏角点坐标和所述第二手机屏角点坐标计算所述手机屏的旋转角度。

14.根据权利要求13所述的手机屏分选方法，其特征在于，所述所述主控器根据所述手机屏的图像确定所述手机屏的第一手机屏角点坐标以及第二手机屏角点坐标包括以下步骤：

使用第一模板匹配算子粗定位所述手机屏的第一手机屏角点；

采用第一手机屏找边算子和第二手机屏找边算子精定位所述第一手机屏角点的坐标以得到所述第一手机屏角点坐标；

使用第二模板匹配算子粗定位所述手机屏的第二手机屏角点；

使用第三手机屏找边算子结合所述第一手机屏找边算子和所述第二手机屏找边算子精定位所述第二手机屏角点的坐标以得到所述第二手机屏角点坐标。

15.根据权利要求10所述的手机屏分选方法，其特征在于，在所述分选***检测手机屏以得到所述手机屏的质量信息并反馈到所述主控器之前，还包括以下步骤：

所述主控器控制所述移送机械手移动标定板标定得到所述移送机械手的标定转换矩阵。

16.根据权利要求15所述的手机屏分选方法，其特征在于，所述所述主控器使用标定板标定得到标定转换矩阵包括以下步骤：

控制所述移送机械手抓取所述标定板并移动至设定位置；

确定所述标定板的圆心坐标；

记录移送机械手实际坐标；

确定得到N组圆心坐标和实际坐标的对应关系；

进行N点标定得到标定转换矩阵。

17.根据权利要求16所述的手机屏分选方法，其特征在于，所述确定所述标定板的圆心坐标包括以下步骤：

采集所述标定板的图像；

使用模板匹配算子粗定位所述标定板的特征圆并使用找圆算子精定位所述特征圆圆心；

旋转所述标定板顺时针旋转60°；

确定对标定板的标定次数为M；

拟合M组所述特征圆圆心得到所述标定板的圆心坐标。

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