一种基于激光传感器的液晶显示屏与触摸板的精密贴合装置及方法与流程

本发明涉及自动工控装置及其控制方法，具体为一种基于激光传感器的液晶显示屏与触摸板的精密贴合装置及方法。

背景技术：

随着显示技术的发展，触摸显示屏越来越广泛的应用在各种带有显示功能的设备上。当使用者以手指或者导电物体接近或者触碰触摸显示屏表面时，通过触摸显示屏的内部电路或电容的变化从而感测到触摸位置，并进行响应。常见的触摸显示装置通常是将触摸板和液晶显示屏贴合在一起，从而形成可以触摸控制的液晶显示设置。目前的贴合装置和贴合方法精度较低，良品率有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于接近现有液晶显示屏与触摸板贴合精度差的问题。

本发明提供了一种基于激光传感器的液晶显示屏与触摸板的精密贴合装置，包括：依次从下往上放置的透明定平台、面阵ccd、镜头、液晶显示屏、触摸板、激光发射装置ⅰ、激光发射装置ⅱ、激光发射装置ⅲ、移动手爪、数据采集卡、计算机、工控机。

其中镜头放置于面阵ccd上方，并与面阵ccd一起放置于透明定平台下方中心位置，面阵ccd透过镜头接收上方激光发射装置ⅰ、激光发射装置ⅱ以及激光发射装置ⅲ的光强信息，面阵ccd的输出与数据采集卡输入相连，将采集的光强信息实时传递给计算机，由计算机计算出触摸板的当前位置。

所述的移动手爪(9)包括：

吸盘装置ⅰ、吸盘装置ⅱ、吸盘装置ⅲ，用于抓取触摸板；吸盘装置ⅰ边固定激光发射装置ⅰ、吸盘装置ⅱ边固定激光发射装置ⅱ、吸盘装置ⅲ边固定激光发射装置ⅲ，同时保证三个激光发射装置相对于各自吸盘装置的固定位置及角度完全相同。

所述的移动手爪的运动由工控机驱动6r关节机器人进行控制，保证移动手爪末端运动的重复定位精度。

所述的透明定平台依据液晶显示屏的形状设计，上面有液晶显示屏大小的凹槽，确保液晶显示屏在透明定平台上的安放精度。

一种基于激光传感器的液晶显示屏与触摸板的精密贴合方法，包括以下步骤：

步骤一、将液晶显示屏放置于透明定平台上，并点亮液晶显示屏；

步骤二、人工调整出触摸板与液晶显示屏紧密贴合的状态；通过控制移动手爪调节触摸板与液晶显示屏紧密贴合；

步骤三、标定初始位置；在步骤二的基础上，启动面阵ccd，检测出触摸板的位置图像，并基于形心跟踪算法利用计算机(11)识别出触摸板(5)此时的位置信息，先对经过二值化处理得到的灰度图像运用形心跟踪算法确定触摸板的中心位置，二值化处理过程如下：

式中，(x,y)为像素点的坐标，函数值g(x,y)为(x,y)处像素的灰度值，th为灰度阈值。

接着利用形心跟踪算法可得触摸板的中心位置为：

式中，n为触摸板图像中长、宽方向像素点总个数。最后并将该上述形心位置确定为目标位置；

步骤四、液晶显示屏与触摸板的精密贴合；按照步骤二标定的目标位置，重复进行液晶显示屏的放置、触摸板的移动放置，通过面阵ccd实时检测、计算机实时识别出触摸板的位置，并与目标位置做对比，工控机根据反馈偏差控制6r关节机器人驱动移动手爪，从而带动触摸板运动到目标位置，最终实现液晶显示屏与触摸板的精密贴合作业。

本发明的有益效果是：

1、本发明的液晶显示屏与触摸板的精密贴合装置及方法利用激光位移传感器的高精度使得在液晶显示屏与触摸板的贴合过程中能够定量表示出贴合偏差，并进行自动校准，有效提高触摸板与液晶显示屏的贴合精度。

2、通过标定目标位置、设定程序，可实现触摸板与液晶显示屏的高效、自动、高质量自动贴合作业。

附图说明

图1为本发明实施例装置示意图；

图2为本发明实施例的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

具体来说，为解决现有技术存在的贴合精度不高的问题，本发明提供一种基于激光传感器的液晶显示屏与触摸板的精密贴合装置，包括：依次从下往上放置的透明定平台1、面阵ccd2、镜头3、液晶显示屏4、触摸板5、激光发射装置ⅰ6、激光发射装置ⅱ7、激光发射装置ⅲ8、移动手爪9、数据采集卡10、计算机11、工控机12。

其中镜头3放置于面阵ccd2上方，并与面阵ccd2一起放置于透明定平台1下方中心位置，面阵ccd2透过镜头3接收上方激光发射装置ⅰ6、激光发射装置ⅱ7以及激光发射装置ⅲ8的光强信息，面阵ccd2的输出与数据采集卡10输入相连，将采集的光强信息实时传递给计算机11，由计算机11计算出触摸板5的当前位置。

所述的移动手爪9包括：

吸盘装置ⅰ9-1、吸盘装置ⅱ9-2、吸盘装置ⅲ9-3，用于抓取触摸板；吸盘装置ⅰ9-1边固定激光发射装置ⅰ6、吸盘装置ⅱ9-2边固定激光发射装置ⅱ7、吸盘装置ⅲ9-3边固定激光发射装置ⅲ8，同时保证三个激光发射装置相对于各自吸盘装置的固定位置及角度完全相同。

所述的移动手爪9的运动由工控机12驱动6r关节机器人进行控制，保证移动手爪9末端运动的重复定位精度。

所述的透明定平台1依据液晶显示屏4的形状设计，上面有液晶显示屏4大小的凹槽，确保液晶显示屏4在透明定平台1上的安放精度。

一种基于激光传感器的液晶显示屏与触摸板的精密贴合方法，适用于权利要求上述的贴合装置，包括以下步骤：

步骤一、将液晶显示屏4放置于透明定平台1上，并点亮液晶显示屏4；

步骤二、人工调整出触摸板5与液晶显示屏4紧密贴合的状态；通过控制移动手爪9调节触摸板5与液晶显示屏4紧密贴合；

步骤三、标定初始位置；在步骤二的基础上，启动面阵ccd2，检测出触摸板5的位置图像，并基于形心跟踪算法利用计算机11识别出触摸板5此时的位置信息，先对经过二值化处理得到的灰度图像运用形心跟踪算法确定触摸板5的中心位置，二值化处理过程如下：

式中，x,y为像素点的坐标，函数值gx,y为x,y处像素的灰度值，th为灰度阈值。

接着利用形心跟踪算法可得触摸板5的中心位置为：

式中，n为触摸板5图像中长、宽方向像素点总个数。最后并将该上述形心位置确定为目标位置；

步骤四、液晶显示屏4与触摸板5的精密贴合；按照步骤二标定的目标位置，重复进行液晶显示屏4的放置、触摸板5的移动放置，通过面阵ccd2实时检测、计算机11实时识别出触摸板5的位置，并与目标位置做对比，工控机11根据反馈偏差控制6r关节机器人驱动移动手爪9，从而带动触摸板5运动到目标位置，最终实现液晶显示屏4与触摸板5的精密贴合作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。