一种光学检测设备的制作方法

本发明涉及显示面板检测技术领域，尤其涉及一种面板的光学检测设备。

背景技术

在tft、ltps、am-oled等多种显示面板的制程中，需要对显示面板进行光学检测，如检查面板是否存在色不均(mura)、亮暗点等缺陷。

光学检测是液晶行业对玻璃基板等基板类原料及半成品的常用的检测手段。一般采用光学检测仪器对被检测基板拍照，得到被检测基板的灰度图像，然后通过对该灰度图像进行分析，判定被检测基板是否存在坏点以及坏点的准确位置。

光学检测包含很多的测试项目，其中部分项目需要将显示面板点亮(即点屏操作)进行检测。点屏时，需要将电路板与显示面板对位并压接。将电路板与显示面板对位压接的精度要求较高，目前，对位压接时，主要是通过人工精细地操作，费时费力；尤其是随着面板的测试布线越来越精细，对压头本身的精度、对位时的精准度等都提出了更高的要求，现有的对位压接技术难以达到要求。

另外，在光学检测之前，需要将输送来的显示面板进行预对位和预点灯(即点屏操作)。目前，主要是依靠人工对显示面板进行预对位和预点灯操作，费时费力。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种面板的光学检测设备，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种光学检测设备，能够精确地对面板进行预对位和预点灯操作，且精准地将面板与电路板对位压接，以便光学检测仪器精确地对面板进行检测。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光学检测设备，包括机台，所述机台上设有面板预对位装置、至少一个光学检测装置及出料装置，其中，

所述面板预对位装置用于待测面板的预对位和预压接，包括对位压接机构和双层移载机构；

所述光学检测装置设置于所述面板预对位装置侧边；

所述出料装置包括输送机构和出料机械臂，所述输送机构设置在所述面板预对位装置与所述光学检测装置之间，所述出料机械臂架设在所述光学检测装置上方。

进一步的，所述光学检测装置包括面板翻转压接机构、光学检测机构，其中，

所述面板翻转压接机构包括：

-支撑座；

-面板移载平台，所述面板移载平台与所述支撑座转动连接，且所述面板移载平台具有相对的第一端和第二端，所述面板移载平台能够以所述第一端和所述第二端的连线为轴相对所述支撑座翻转-90°～+90°；

-第二压头组件，所述第二压头组件设置在所述面板移载平台的所述第一端上；

-第二对位组件，所述第二对位组件设置在所述面板移载平台上并悬设于所述第二压头组件上方；

所述光学检测机构架设在所述面板翻转压接机构上方。

进一步的，所述光学检测机构包括第一龙门架和能够沿所述第一龙门架的x向、y向及z向移动的光学检测仪。

进一步的，所述对位压接机构包括支架、设置于所述支架上的第一压头组件和第一对位组件，所述第一压头组件位于所述第一对位组件下方。

进一步的，所述双层移载机构包括上层移载平台和下层移载平台，所述上层移载平台和所述下层移载平台均能够相对所述对位压接机构往复移动，且所述下层移载平台能够从所述上层移载平台下方穿过并升至与所述上层移载平台同等高度。

进一步的，还包含架设在所述面板预对位装置的一端上方的面板取料装置，所述面板取料装置包括支撑架、能够沿所述支撑架x向和z向移动的第一固定板，所述第一固定板上设有在x向上能够相向或背向移动的两个第一吸附件。

进一步的，还包含中转装置，所述中转装置包括设置于所述光学检测装置侧边的中转移载平台、架设在所述面板预对位装置及所述光学检测装置与所述中转移载平台上方的中转机械臂。

进一步的，所述中转机械臂与所述出料机械臂均包括第二龙门架、能够沿所述第二龙门架x向和z向移动的第二固定板，所述第二固定板上设有两个并排的第二吸附件。

进一步的，所述机台上设有两个并排的所述光学检测装置，所述中转移载平台设置在两个所述光学检测装置之间，且能够相对所述中转机械臂往复移动。

进一步的，所述输送机构和所述出料机械臂分别用于不同检测结果的面板的输出。

本发明的有益效果为：利用上层移载平台和下层移载平台错开移送的方式，可以在上层移载平台移动至出料位时，下层移载平台移动至对位压接位，并利用对位组件和压接组件对面板进行预对位和预点灯操作；根据电流判断面板是否ok，若出现点灯异常的则判为废品，由中转机械臂送到废品输送机构；若是ok品，在光学检测装置满载的情况下，直接由中转机械臂取片到中转移载平台上，再由出料机械臂从中转移载平台上取片送到下游设备，即不过光学检测直接出料；在光学检测装置空闲的情况下，由中转机械臂取片到光学检测装置上，然后再出料；自动化程度高，且大大提高了检测效率。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的光学检测设备的立体结构示意图；

图2是光学检测设备的俯视图；

图3是光学检测设备中的面板取料装置的结构示意图；

图4是光学检测设备中的面板预对位装置的结构示意图；

图5是面板预对位装置中的双层移载机构的结构示意图；

图6是双层移载机构中的下层移载平台的结构示意图；

图7是面板预对位装置中的对位压接机构的结构示意图；

图8是光学检测设备中的面板翻转压接机构的结构示意图；

图9是面板翻转压接机构中的面板移载平台上的安装结构示意图；

图10是光学检测设备中的第一压头组件或第二压头组件的结构示意图；

图11是光学检测设备中的第一对位组件或第二对位组件的结构示意图；

图12是光学检测设备中的支撑平台的结构示意图；

图13是光学检测设备中的光学检测机构的结构示意图；

图14是光学检测设备中的中转机械臂或出料机械臂的结构示意图。

图中：100-机台，200-面板取料装置，210-支撑架，211-第一固定板，212-第一吸附件，300-面板预对位装置，310-对位压接机构，311-支架，312-第一压头组件，313-第一对位组件，330-双层移载机构，331-上层移载平台，332-下层移载平台，333-支撑底座，334-支座，400-光学检测组件，410-面板翻转压接机构，411-支撑座，412-面板移载平台，413-第一端，414-第二端，415-支撑平台，4151-灯条，4152-扩散板，416-第二压头组件，417-第二对位组件，418-第一动力机构，419-电机，420-第二减速机，421-蜗轮蜗杆，422-第二减速机，430-光学检测机构，431-第一龙门架，432-光学检测仪，510-中转移载平台，520-中转机械臂，610-输送机构，620-出料机械臂，2-相机，4-镜头，6-二次转折棱镜，8-光源，1-第一安装板，3-第二安装板，5-压头安装板，7-压头，71-支撑板，72-压块，73-电路板，74-缓冲件，75-盖板，76-软垫，11-第二龙门架，13-第二固定板，15-第二吸附件，12-感应开关，14-感应片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至7所示，本发明的光学检测设备包括机台100，机台100上设有面板取料装置200、面板预对位装置300、两个光学检测装置400、中转装置及出料装置。其中，面板取料装置200架设在面板预对位装置300的一端上方；面板预对位装置300包括对位压接机构310和双层移载机构330，对位压接机构310包括支架311、设置于支架311上的第一压头组件312和第一对位组件313，第一压头组件312位于第一对位组件下方313；双层移载机构330包括上层移载平台331和下层移载平台332，上层移载平台331和下层移载平台332均能够相对对位压接机构310往复移动，且下层移载平台332能够从上层移载平台331下方穿过并升至与上层移载平台331同等高度；两个光学检测装置400并排设置于面板预对位装置300侧边；中转装置包括设置于两个光学检测装置400中间的中转移载平台510、架设在面板预对位装置300及光学检测装置400与中转移载平台510上方的中转机械臂520，中转移载平台510能够相对中转机械臂520往复移动；出料装置包括输送机构610和出料机械臂620，输送机构610设置在面板预对位装置300与光学检测装置400之间，出料机械臂620架设在各光学检测装置400及中转移载平台510上方。

本发明的光学检测设备主要对面板做光学抽检，面板取料装置200从上游承接面板，一次取两片面板，并放入到面板预对位装置300上，且面板预对位装置300具有双层移载机构330，可以缩短循环周期，双层移载机构330错开移送面板送到对位压接机构310做预点灯，根据电流判断面板是否ok，若出现点灯异常的则判为废品，由中转机械臂520送到输送机构610；若是ok品，在光学检测装置400满载的情况下，直接由中转机械臂520取片到中转移载平台510上，再由出料机械臂620从中转移载平台510上取片送到下游设备，即不过光学检测直接出料；在光学检测装置400空闲的情况下，由中转机械臂520取片到光学检测装置400上，然后再出料。

为了使上层移载平台331和下层移载平台332均能够相对对位压接机构310往复移动，本发明利用两个直线模组分别驱动上层移载平台331和下层移载平台332移动。

为了使下层移载平台332能够从上层移载平台331下方穿过并升至与上层移载平台331同等高度，首先，下层移载平台332的宽度小于上层移载平台331的宽度；另外，下层移载平台332包括支撑底座333、相对支撑底座333z向移动的支座334、驱动支座334z向移动的驱动组件，支座122端部上设置有多个吸附区域，用于多种待测面板的吸附固定。驱动组件可采用电机与丝杆的传动机构，这边不再赘述。

可见，利用上层移载平台331和下层移载平台332错开移送的方式，可以在上层移载平台331移动至出料位时，下层移载平台332移动至对位压接位并升起，然后利用第一对位组件313和第一压头组件312对面板进行预对位和预点灯操作，自动化程度高，且大大提高了操作效率。

具体的，如图8至9所示，光学检测装置400包括面板翻转压接机构410、光学检测机构430，其中，面板翻转压接机构410包括支撑座411、面板移载平台412、第二压头组件416、第二对位组件417及第一动力机构418，面板移载平台412与支撑座411转动连接，且面板移载平台412上设有能够转动的支撑平台415，面板移载平台412具有相对的第一端413和第二端414；第二压头组件416设置在面板移载平台412的第一端413上并靠近支撑平台415；第二对位组件417设置在面板移载平台412上并靠近第二压头组件416；第一动力机构418设置在支撑座411上并与面板移载平台412传动连接，用于驱动面板移载平台412以第一端413和第二端414的连线为轴相对支撑座411翻转-90°～+90°；光学检测机构430架设在面板翻转压接机构410上方。

当然，为了方便校正支撑平台415的位置，可将支撑平台415设置为可调节式的，及将支撑平台415在x向上和y向上可以移动。

由于面板取料装置200一次性是取两片面板，且上层移载平台331和下层移载平台332均能同时吸附两片面板，为了使面板翻转压接机构410能够同时翻转两个面板，本发明的支撑座411转动连接有两个相平行的面板移载平台412，每个面板移载平台412上均设有支撑平台415、第二压头组件416和第二对位组件417。

为了同时翻转两个面板，本发明的第一动力机构418包括电机419、与电机419传动连接的第一减速机420、通过蜗轮蜗杆421与第一减速机420连接的第二减速机422，第一减速机420与第二减速机422的输出轴分别与两个面板移载平台412连接。只需一个电机419即可带动两个面板移载平台412翻转，节省了成本。

如图10至12所示，第一对位组件313和第二对位组件417均包括在x向上能够相向或背向移动的两个相机2、分别与两个相机2连接的镜头4、分别与两个镜头4连接的二次转折棱镜6、分别设置在两个镜头4上的光源8。第一压头组件312和第二压头组件416包括第一安装板1、能够沿第一安装板1y向移动的第二安装板3、安装在第二安装板3上的压头安装板5、能够沿压头安装板5z向移动的压头7，压头7包括与压头安装板5滑动连接的支撑板71、与支撑板71滑动连接的压块72、安装在支撑板71上并位于压块72下方的电路板73，电路板73端部上设有用于与面板接触的双面金手指。在电路板73端部设置双面金手指，相机2可以实际看到电路板73和面板的对位情况，解决了现有技术中电路板仅压接面一侧设置金手指，对位时无法看到金手指与面板线路的实际对位情况的问题，提高了对位精度。

利用二次转折棱镜6实现光路的两次转折，可以使镜头4的相面能够满足面板的最小中心距离，从而能够清晰地拍到压头7上的电路板73与面板对位的影像；且压头7是自动下压，将电路板73与面板压接，大大提高了对位压接的精度与效率。

另外，将压头7设置为可调节式的，可以在相机2挡到面板的aa区的情况下，当面板对位完成后，支撑平台415和压头7一起退出来压接点屏，避开了相机2的遮挡。

由于二次转折棱镜6对光路有衰减，为了避免对位影像不清晰，本发明在支撑平台415的端部上设有灯条4151、覆盖在灯条4151上的扩散板4152。支撑平台415为真空吸附平台，灯条4151为led灯条，通过在支撑平台415的对位位置增加led灯条，并通过扩散板4152均匀扩散出去，确保了光路的亮度。

为了避免压块72下压时压坏面板，本发明在支撑板71上设有与压块72连接的缓冲件74，缓冲件74为弹簧。利用缓冲件74的柔性作用力，使压块72相对支撑板71浮动，压块72压接在面板上的作用力为柔性的，不会压坏面板。

为了进一步避免压块72与面板接触时压坏面板，本发明在压块72端部朝向电路板73的表面上设有软垫76。

为了方面更换电路板73，以压接不同的面板，本发明的电路板73通过盖板75抵压在压块72端部上，且压块72端部上设有磁性吸附盖板75的磁铁。更换电路板73时，只需取下盖板75即可。

当面板在支撑平台415上对位压接并翻转到所需角度后，光学检测机构430即可开始检测，具体的，如图13所示，光学检测机构430包括第一龙门架431和能够沿第一龙门架431的x向、y向及z向移动的光学检测仪432。

本发明的面板取料装置200在取两片面板时，可将两片面板的中心距离调整到设定的距离。具体的，如图3所示，面板取料装置200包括支撑架210、能够沿支撑架210x向和z向移动的第一固定板211，第一固定板211上设有在x向上能够相向或背向移动的两个第一吸附件212。

另外，如图14所示，中转机械臂520与出料机械臂620均包括第二龙门架11、能够沿第二龙门架11x向和z向移动的第二固定板13，第二固定板13上设有两个并排的第二吸附件15。两个第二吸附件15之间的距离为设定的两片面板的中心距离。

作为本发明的优选实施方式，为了精确的控制各移动部件的移动行程，本发明的光学检测设备还包括多组感应组件，感应组件包括感应开关12及与感应开关12配合的感应片14。各感应开关12与各感应片14的安装位置根据所要监测的部件决定。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。