CN114061450A - 一种屏幕检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种屏幕检测装置，沿屏幕的流转方向，依次包括上料组件、扫码组件、形状检测机构、位置检测机构、尺寸检测机构和下料组件。扫码组件用于识别屏幕的二维码。形状检测机构用于检测屏幕上孔的形状。位置检测机构用于检测屏幕上孔与对应屏幕四周的相对位置。尺寸检测机构用于检测屏幕上孔的尺寸和圆度。其有益效果是，本发明能够实现屏幕在检测过程中的全自动流转，并能够自动检测屏幕上孔的形状、孔与对应屏幕四周的相对位置、以及孔的尺寸和圆度，以提高孔的检测精度和检测效率。

Description

一种屏幕检测装置
技术领域
本发明涉及屏幕检测技术领域，尤其涉及一种屏幕检测装置。
背景技术
手机、平板电脑等电子设备的屏幕在生产过程中需对产品的相关参数进行检测，尤其是屏幕上孔的相关参数，为适应电子设备上摄像头的位置，其精度要求较高。需检测的孔的相关参数包括：孔的形状、孔与对应屏幕四周的相对位置、孔的尺寸和圆度，但目前缺少一种能够同时自动检测上述三种相关参数的装置，甚至有些检测中仍采用手动量测的方式，进而造成屏幕上孔的尺寸参数的检测精度和检测效率均较低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种屏幕检测装置，其解决了现有的检测机器无法同时检测孔的形状、孔与对应屏幕四周的相对位置和孔的尺寸，甚至在检测时采用手动量测的方式，造成检测时检测精度和检测效率均较低的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种屏幕检测装置，沿屏幕的流转方向，依次包括上料组件、扫码组件、形状检测机构、位置检测机构、尺寸检测机构和下料组件；
扫码组件能够识别屏幕的二维码；
形状检测机构能够检测屏幕上孔的形状；
位置检测机构能够检测屏幕上孔与对应屏幕四周的相对位置；
尺寸检测机构能够检测屏幕上孔的尺寸和圆度。
根据本发明，屏幕检测装置还包括控制器；
上料组件、扫码组件、形状检测机构、位置检测机构、尺寸检测机构和下料组件均分别和控制器通讯连接；
控制器能够控制屏幕流转至上料组件、扫码组件、形状检测机构、位置检测机构、尺寸检测机构和下料组件所对应工位；
扫码组件能够将屏幕的二维码发送至控制器；
形状检测机构能够将屏幕上孔的形状信息发送至控制器；
位置检测机构能够将屏幕上孔与对应屏幕四周的相对位置信息发送至控制器；
尺寸检测机构能够将屏幕上孔的尺寸信息发送至控制器；
控制器能够判断屏幕上孔的形状、屏幕上孔与对应屏幕的相对位置、屏幕上孔的尺寸和圆度是否合格。
根据本发明，尺寸检测机构包括载物治具、探头和第一尺寸导轨；
载物治具用于承载屏幕，第一尺寸导轨和探头位于载物治具的下方，探头沿屏幕的宽度方向滑动设置在第一尺寸导轨上；
探头移动至对应屏幕上的孔时，探头向孔发射并接受光波，以获得孔的尺寸信息。
根据本发明，第一尺寸导轨上设置光栅尺，光栅尺能够控制探头每次沿屏幕的宽度方向的移动距离。
根据本发明，载物治具与屏幕的抵接面设置双向校正治具，双向校正治具包括限位部和推动机构，限位部和推动机构相对设置；
限位部沿载物治具的顶部向上突出，且横截面呈L型；
推动机构包括第一推动机构和第二推动机构，第一推动结构和第二推动结构相邻设置，第一推动机构沿屏幕的长度方向推移屏幕，第二推动机构沿屏幕的宽度方向推送屏幕，以将屏幕推送至抵接限位部。
根据本发明，载物治具与屏幕的抵接面设置镂空结构，载物治具的内部设置负压机构，负压机构在载物治具和屏幕之间形成负压环境，以将屏幕吸附在载物治具上。
根据本发明，尺寸检测机构还包括第二尺寸导轨，第二尺寸导轨沿屏幕的长度方向延伸设置，第二尺寸导轨滑动设置在第一尺寸导轨上，探头滑动设置在第二尺寸导轨上。
根据本发明，扫码组件包括扫码治具平台、扫码照明器和扫码相机，扫码照明器包括扫码同轴光源和扫码背光源，扫码相机、扫码同轴光源、扫码治具平台和扫码背光源由上至下依次设置；
扫码治具平台能够承载屏幕，扫码同轴光源和扫码背光源能够向屏幕照明，扫码相机能够扫描屏幕的二维码。
根据本发明，形状检测机构包括形状治具平台、形状照明器和形状相机，形状照明器包括形状同轴光源和形状背光源，形状相机、形状同轴光源、形状扫码治具平台、形状背光源由上至下依次设置；
形状治具平台能够承载屏幕，形状同轴光源和形状背光源能够向屏幕照明，形状相机能够拍摄屏幕，以获取屏幕上孔的形状信息。
根据本发明，还包括第一搬运机构，第一搬运机构位于形状检测机构和位置检测机构之间；
第一搬运机构包括第一搬运导轨和第一搬运机械手；
第一搬运机械手滑动设置在第一搬运导轨上，且能相对第一搬运导轨上下移动，第一搬运机械手与屏幕的抵接面设置吸附件，以吸附屏幕。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的屏幕检测装置，沿屏幕的检测流转方向，依次包括上料组件、扫码组件、形状检测机构、位置检测机构、尺寸检测机构和下料组件。其中，上料组件用于上料，扫码组件用于识别待检测屏幕的二维码，形状检测机构用于检测屏幕上孔的形状，位置检测机构用于检测屏幕上孔与对应屏幕四周的相对位置，尺寸检测机构用于检测屏幕上孔的尺寸和圆度。下料组件用于将检测后屏幕运送至下一工位。通过上述设置，本发明能够实现屏幕在检测过程中的全自动流转，并能够自动检测屏幕上孔的形状、孔与对应屏幕四周的相对位置、以及孔的尺寸和圆度，以提高孔的检测精度和检测效率。
附图说明
图1为本发明的屏幕检测装置的实施例的立体视图；
图2为图1中的局部放大图；
图3为图1另一视角的立体视图；
图4为图1中的扫码组件的示意图；
图5为图1中的尺寸检测机构的立体视图；
图6为图5的俯视图。
【附图标记说明】
11：旋转料仓；111：料仓平台；112：上料仓；12：撕膜机构；121：胶带上料转筒；122：胶带收料转筒；123：撕膜平台；13：撕膜搬运机构；131：撕膜机械手；132：撕膜导轨；14：人工上料机构；141：上料平台；
2：扫码组件；21：扫码治具平台；22：扫码照明器；221：扫码同轴光源；222：扫码背光源；23：扫码相机；
3：形状检测机构；
4：位置检测机构；
5：尺寸检测机构；51：载物治具；511：限位部；512：第一推动机构；513：第二推动机构；52：探头；53：第一尺寸导轨；54：第二尺寸导轨；55：光栅尺；
6：下料组件；61：下料机械手；62：不良品下料平台；
7：第一搬运机构；71：第一搬运导轨；72：第一机械手；
8：第二搬运机构；81：第二搬运导轨；82：第二机械手；
9：屏幕。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图1的定向为参照。
参照图1-3所示，本发明提供一种屏幕检测装置，用于全自动检测屏幕9上孔的形状、孔与对应屏幕9四周的相对位置、以及孔的尺寸和圆度。沿屏幕9的检测流转方向，屏幕检测装置依次包括上料组件、扫码组件2、形状检测机构3、位置检测机构4、尺寸检测机构5和下料组件6。其中，上料组件用于上料，扫码组件2用于识别待检测屏幕9的二维码，形状检测机构3用于检测屏幕9上孔的形状(长方形或圆形等形状)，位置检测机构4用于检测屏幕9上孔与对应屏幕9四周的相对位置，尺寸检测机构5用于检测屏幕9上孔的尺寸(直径、长度或宽度等尺寸)和圆度。下料组件6用于将检测后屏幕9运送至下一工位。
综上，本发明的屏幕检测装置，能够实现屏幕9在检测过程中的全自动流转，并能够自动检测屏幕9上孔的形状、孔与对应屏幕9四周的相对位置、以及孔的尺寸和圆度，以提高孔的检测精度和检测效率。
进一步，屏幕检测装置还包括控制器。上料组件、扫码组件2、形状检测机构3、位置检测机构4、尺寸检测机构5和下料组件6均分别和控制器电性连接。控制器用于控制屏幕9流转至对应工位。
扫码组件2将屏幕9的二维码发送至控制器，形状检测机构3将孔的形状信息发送至控制器，位置检测机构4将孔与对应屏幕9四周的相对位置信息发送至控制器，尺寸检测机构5将孔的尺寸和圆度信息发送至控制器。
控制器接收上述信息，以精度获得每一待检测屏幕9的相关参数。控制器根据制定的标准，判断屏幕9上孔的形状、孔与对应屏幕9的相对位置、孔的尺寸和圆度是否合格，并能由屏幕9上的二维码追踪至每一待检测屏幕9，以提高检测效率和检测精度。
参照图1所示，进一步，上料组件包括旋转料仓11、撕膜机构12和撕膜搬运机构13。旋转料仓11用于补充屏幕9。撕膜搬运机构13用于将旋转料仓11上的屏幕9运送至撕膜机构12，撕膜机构12用于撕去屏幕9上的保护膜。
参照图2所示，具体地，所述旋转料仓11包括料仓平台111、至少一个上料仓112和顶升机构。料仓平台111为圆盘体，能够绕其轴向转动。至少一个上料仓112沿料仓平台111的周向间隔在料仓平台111上，上料仓112用于承装屏幕9，每个上料仓112内可上下堆叠至少一片屏幕9。顶升机构位于料仓平台111的下方，用于推动料仓平台111和上料仓112同步上移，且每次上移距离为单片屏幕9的厚度。
初始位置时，上料仓112位于上料位置，先向其中一个或多个上料仓112内补充屏幕9，之后料仓平台111转动一定角度，带动满料的上料仓112转动至对应撕膜搬运机构13，同时，空上料仓112转动至上料位置，随后，顶升机构推动料仓平台111和上料仓112同步上移。
上料仓112上设置负压机构，负压机构用于在上料仓112和屏幕9之间形成负压环境，以将屏幕9稳定吸附于上料仓112上。
上料仓112与屏幕9的抵接面设置缺料感应器，用于提醒向上料仓112内补料。
优选地，每一上料仓112内可上下堆叠约100片屏幕9。上料仓112设置四个，每个上料仓112包括相邻设置的第一上料仓112和上料仓112，以扩大旋转料仓11可承载屏幕9的数量，进而提高屏幕9的检测效率。
参照图1所示，具体地，撕膜搬运机构13包括撕膜机械手131和撕膜导轨132，撕膜导轨132沿旋转料仓11朝向撕膜机构12的方向延伸，撕膜机械手131滑动设置在撕膜导轨132上，并能够相对撕膜导轨132上下移动。
撕膜机械手131和屏幕9的抵接面设置吸附件，以吸附屏幕9。当满料的上料仓112移动至对应撕膜搬运机构13时，顶升机构推动上料仓112上移，撕膜机械手131吸附单个屏幕9，沿撕膜导轨132移动至对应撕膜机构12，由撕膜机构12撕去屏幕9上的保护膜，在此过程中，屏幕9始终吸附于撕膜机械手131上。
参照图2所示，具体地，撕膜机构12包括胶带上料转筒121、胶带收料转筒122和撕膜平台123。胶带上料转筒121和胶带收料转筒122均位于撕膜平台123的下方。胶带上料转筒121、撕膜平台123和胶带收料转筒122上依次缠绕胶带。使用时，胶带贴附于屏幕9的保护膜，上料转筒和胶带收料转筒122同向转动以带动胶带同步移动，由胶带撕除屏幕9上的保护膜。
参照图2所示，可选地，上料组件还包括人工上料机构14，人工上料机构14位于旋转料仓11和撕膜机构12之间。在旋转料仓11故障时，由人工上料机构14进行补料，以提高屏幕检测装置的可靠性。优选地，人工上料机构14包括两个上料平台141，以提高上料的效率。
参照图1和图4所示，进一步，撕膜完成后，撕膜机械手131将屏幕9运送至扫码组件2。扫码组件2包括扫码治具平台21、扫码照明器22和扫码相机23，扫码照明器22包括扫码同轴光源221和扫码背光源222，扫码相机23、扫码同轴光源221、扫码治具平台21、扫码背光源222由上至下依次设置。
扫码治具平台21用于承载屏幕9，扫码同轴光源221和扫码背光源222用于向屏幕9照明，扫码相机23用于扫描屏幕9的二维码，并将屏幕9的编码信息发送至控制器，以记录每一待检测的屏幕9编码。
进一步，经扫码组件2扫码后的屏幕9依次流转至形状检测机构3、位置检测机构4和尺寸检测机构5。
参照图1所示，具体地，形状检测机构3包括形状治具平台、形状照明器和形状相机，形状照明器包括形状同轴光源和形状背光源，形状相机、形状同轴光源、形状治具平台、形状背光源由上至下依次设置。
形状治具平台用于承载屏幕9。形状同轴光源和形状背光源用于为屏幕9照明。形状相机用于拍摄屏幕9，以获取屏幕9上孔的形状信息。
参照图1所示，具体地，位置检测机构4包括位置治具平台、位置位置照明器和置位置相机，位置照明器包括位置同轴光源和位置背光源，位置相机、位置同轴光源、位置治具平台和位置背光源由上至下依次设置。
位置治具平台用于承载屏幕9。位置同轴光源和位置背光源用于为屏幕9照明。位置相机用于拍摄屏幕9，以获取屏幕9上孔与对应屏幕9四周的相对位置信息。
参照图3、5和6所示所示，具体地，尺寸检测机构5包括载物治具51、探头52和第一尺寸导轨53。
载物治具51用于承载屏幕9，探头52位于载物治具51的下方。探头52沿屏幕9的宽度方向滑动设置在第一尺寸导轨53上。使用时，探头52移动至对应屏幕9上的孔时，探头52向孔发射并接受光波，以获得孔的尺寸和圆度信息。
本申请采用探头52进行检测，其检测精度的线扫采点间隔为0.0025mm，精度远高于通常光学相机采集特征时的集点密度，以提高检测时的精度。
更具体地，载物治具51与屏幕9的抵接面设置镂空结构，载物治具51的内部设置负压机构，负压机构用于在载物治具51和屏幕9之间形成负压环境，以将屏幕9稳定吸附在载物治具51上，以使屏幕9的位置固定，进而提高检测精度。
更具体地，载物治具51与屏幕9的抵接面设置双向校正治具，双向校正治具用于调整屏幕9至检测位。双向校正治具包括限位部511和推动机构，二者相对设置。
限位部511沿载物治具51的顶部向上突出，且横截面呈L型。推动机构包括第一推动机构512和第二推动机构513，第一推动结构和第二推动结构相邻设置，第一推动机构512沿屏幕9的长度方向推移屏幕9，第二推动机构513沿屏幕9的宽度方向推送屏幕9，以将屏幕9推送至抵接限位部511。通过限位部511和推动机构的配合使用，以保证每一待检测的屏幕9均位于同一位置，提高屏幕9的重复定位精度。
优选地，第一推动机构512和第二推动机构513均为气缸。探头52的型号为CLS4。
更具体地，第一尺寸导轨53沿屏幕9的宽度方向延伸设置。第一尺寸导轨53上设置第一驱动器，用于驱动探头52沿第一尺寸滑轨滑动。第一尺寸导轨53还设置光栅尺55，用于检测探头52每次沿屏幕9的宽度方向的移动距离，以提高探头52的重复定位精度，其精度达0.0025mm。
参照图6所示，更具体地，尺寸检测机构5还包括第二尺寸导轨54，第二尺寸导轨54沿屏幕9的长度方向延伸设置。第二尺寸导轨54上设置第二驱动器，第二驱动器用于驱动探头52沿第二尺寸导轨54滑动，并沿屏幕9的长度方向将探头52调整至对应屏幕9上的孔。
参照图1和图3所示，进一步，检测后的屏幕9由下料组件6下料。下料组件6包括下料机械手61、不良品下料平台62和良品下料平台。
下料机械手61用于抓取屏幕9，并将合格的屏幕9运送至良品下料平台，将不合格的屏幕9运送至不良品下料平台62。
参照图1所示，进一步，屏幕检测装置还包括第一搬运机构7，第一搬运机构7位于形状检测机构3和位置检测机构4之间，第一搬运机构7用于将屏幕9由形状检测机构3运送至位置检测机构4。
第一搬运机构7包括第一搬运导轨71和第一机械手72。第一机械手72滑动设置在第一搬运导轨71上，并能够相对第一搬运导轨71上下移动。第一机械手72与屏幕9的抵接面设置吸附部件，以吸附屏幕9。
参照图1所示，进一步，屏幕检测装置还包括第二搬运机构8，第二搬运机构8位于位置检测机构4和尺寸检测机构5之间，第二搬运机构8用于将屏幕9由位置检测机构4运送至尺寸检测机构5。
第二搬运机构8包括第二搬运导轨81和第二机械手82。第二机械手82滑动设置在第二搬运导轨81上，并能够相对第二搬运导轨81上下移动。第二机械手82与屏幕9的抵接面设置吸附部件，以吸附屏幕9。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种屏幕检测装置，其特征在于，沿屏幕(9)的流转方向，依次包括上料组件、扫码组件(2)、形状检测机构(3)、位置检测机构(4)、尺寸检测机构(5)和下料组件(6)；
所述扫码组件(2)能够识别所述屏幕(9)的二维码；
所述形状检测机构(3)能够检测所述屏幕(9)上孔的形状；
所述位置检测机构(4)能够检测所述屏幕(9)上孔与对应所述屏幕(9)四周的相对位置；
所述尺寸检测机构(5)能够检测所述屏幕(9)上孔的尺寸和圆度。
2.如权利要求1所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述屏幕检测装置还包括控制器；
所述上料组件、所述扫码组件(2)、所述形状检测机构(3)、所述位置检测机构(4)、所述尺寸检测机构(5)和所述下料组件(6)均分别和所述控制器通讯连接；
所述控制器能够控制所述屏幕(9)流转至所述上料组件、所述扫码组件(2)、所述形状检测机构(3)、所述位置检测机构(4)、所述尺寸检测机构(5)和所述下料组件(6)所对应工位；
所述扫码组件(2)能够将所述屏幕(9)的二维码发送至所述控制器；
所述形状检测机构(3)能够将所述屏幕(9)上孔的形状信息发送至所述控制器；
所述位置检测机构(4)能够将所述屏幕(9)上孔与对应所述屏幕(9)四周的相对位置信息发送至所述控制器；
所述尺寸检测机构(5)能够将所述屏幕(9)上孔的尺寸信息发送至所述控制器；
所述控制器能够判断所述屏幕(9)上孔的形状、所述屏幕(9)上孔与对应所述屏幕(9)的相对位置、所述屏幕(9)上孔的尺寸和圆度是否合格。
3.如权利要求1所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述尺寸检测机构(5)包括载物治具(51)、探头(52)和第一尺寸导轨(53)；
所述载物治具(51)用于承载所述屏幕(9)，所述第一尺寸导轨(53)和所述探头(52)位于所述载物治具(51)的下方，所述探头(52)沿所述屏幕(9)的宽度方向滑动设置在所述第一尺寸导轨(53)上；
所述探头(52)移动至对应所述屏幕(9)上的所述孔时，所述探头(52)向所述孔发射并接受光波，以获得所述孔的尺寸信息。
4.如权利要求3所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述第一尺寸导轨(53)上设置光栅尺(55)，所述光栅尺(55)能够控制所述探头(52)每次沿所述屏幕(9)的宽度方向的移动距离。
5.如权利要求3所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述载物治具(51)与所述屏幕(9)的抵接面设置双向校正治具，所述双向校正治具包括限位部(511)和推动机构，所述限位部(511)和所述推动机构相对设置；
所述限位部(511)沿所述载物治具(51)的顶部向上突出，且横截面呈L型；
所述推动机构包括第一推动机构(512)和第二推动机构(513)，所述第一推动结构和所述第二推动结构相邻设置，所述第一推动机构(512)沿所述屏幕(9)的长度方向推移所述屏幕(9)，所述第二推动机构(513)沿所述屏幕(9)的宽度方向推送所述屏幕(9)，以将所述屏幕(9)推送至抵接所述限位部(511)。
6.如权利要求3所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述载物治具(51)与所述屏幕(9)的抵接面设置镂空结构，所述载物治具(51)的内部设置负压机构，所述负压机构在所述载物治具(51)和所述屏幕(9)之间形成负压环境，以将所述屏幕(9)吸附在所述载物治具(51)上。
7.如权利要求3所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述尺寸检测机构(5)还包括第二尺寸导轨(54)，所述第二尺寸导轨(54)沿所述屏幕(9)的长度方向延伸设置，所述第二尺寸导轨(54)滑动设置在所述第一尺寸导轨(53)上，所述探头(52)滑动设置在所述第二尺寸导轨(54)上。
8.如权利要求1所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述扫码组件(2)包括扫码治具平台(21)、扫码照明器(22)和扫码相机(23)，所述扫码照明器(22)包括扫码同轴光源(221)和扫码背光源(222)，所述扫码相机(23)、所述扫码同轴光源(221)、所述扫码治具平台(21)和所述扫码背光源(222)由上至下依次设置；
所述扫码治具平台(21)能够承载所述屏幕(9)，所述扫码同轴光源(221)和所述扫码背光源(222)能够向所述屏幕(9)照明，所述扫码相机(23)能够扫描所述屏幕(9)的二维码。
9.如权利要求1所述的屏幕检测装置，其特征在于，所述形状检测机构(3)包括形状治具平台、形状照明器和形状相机，所述形状照明器包括形状同轴光源和形状背光源，所述形状相机、所述形状同轴光源、所述形状扫码治具平台(21)、所述形状背光源由上至下依次设置；
所述形状治具平台能够承载所述屏幕(9)，所述形状同轴光源和所述形状背光源能够向所述屏幕(9)照明，所述形状相机能够拍摄屏幕(9)，以获取所述屏幕(9)上所述孔的形状信息。
10.如权利要求1所述的屏幕检测装置，其特征在于，还包括第一搬运机构(7)，所述第一搬运机构(7)位于所述形状检测机构(3)和所述位置检测机构(4)之间；
所述第一搬运机构(7)包括第一搬运导轨(71)和第一搬运机械手；
所述第一搬运机械手滑动设置在所述第一搬运导轨(71)上，且能相对所述第一搬运导轨(71)上下移动，所述第一搬运机械手与所述屏幕(9)的抵接面设置吸附件，以吸附所述屏幕(9)。
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