液晶面板的缺陷检测装置的制作方法

本发明涉及机器视觉液晶外观检测领域，更具体地，涉及液晶面板的缺陷检测装置。

背景技术：

一块液晶屏主要包括两部分：背光源模块和液晶面板(opencell，oc)。其中，液晶面板只是液晶屏的一个部件。液晶面板主要包括：液晶层、偏光片和印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)等。传统的液晶面板表面质量检测方法主要是人工检测的方法。人工检测不仅工作量大，而且易受检测人员主观因素的影响，容易对产品表面缺陷造成漏检，尤其是对变形较小、畸变不大等缺陷的漏检，极大降低了产品的表面质量，从而不能够保证检测的效率与精度。

近年来，迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决这一问题。机器视觉主要是采用计算机来模拟人的视觉功能，从待测事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。基于机器视觉技术的缺陷检测系统是非接触检测，具有较高的准确度、较宽的光谱响应范围，可进行长时间的稳定工作，同时节省大量劳动力资源，极大地提高工作效率。

针对液晶面板的缺陷检测，现有技术提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，包括：预先定位单元、检测台、运送单元、摄像单元、同轴照明单元、斜光照明单元、背照光单元、四个反射镜和吸附翻转单元。预先定位单元上设置有液晶面板，预先定位单元和检测台均位于运送单元运动路径的同侧，摄像单元正对着检测台，同轴照明单元和四个反射镜设置在照明箱内，照明箱位于摄像单元与检测台之间，斜光照明单元位于照明箱的斜下方，背照光单元位于检测台的下方，吸附翻转单元设置在检测台上。

上述这种液晶面板的缺陷检测装置，同时具有同轴照明单元、斜光照明单元和背照光单元，可以在各种照明条件下对液晶面板进行照射，不同照明单元可以同时照射液晶面板的一个表面，并通过相对于运送单元独立的吸附翻转单元将位于检查台上的液晶面板翻转180度，以实现液晶面板正反两面的检测。但是，由于完成液晶面板一个面的检测后，液晶面板依然在检测台上，吸附翻转单元需要先吸附液晶面板再进行旋转，在旋转结束后还要一定时间使液晶面板处于平稳状态，再将液晶面板放在检测台上进行另一个面的检测。从完成一个面的检测到开始另一个面的检测需要花费大量时间，使检测液晶面板的速度受到限制。同时，在对液晶面板进行翻转的过程中可能会导致液晶面板的脱落，造成损失。

技术实现要素：

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了液晶面板的缺陷检测装置。

本发明提供的液晶面板的缺陷检测装置包括：第一表面检测单元、第二表面检测单元、第一液晶面板移动单元和第二液晶面板移动单元；所述第一表面检测单元位于所述第一液晶面板移动单元运动路径的下方，所述第二表面检测单元位于所述第二液晶面板移动单元运动路径的上方；所述第一表面检测单元包括：第一图像获取子单元和第一光源子单元，所述第一图像获取子单元的中心和所述第一光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且所述第一图像获取子单元到所述第一移动单元运动路径的垂直距离大于所述第一光源子单元到所述第一移动单元运动路径的垂直距离；所述第二表面检测单元包括：第二图像获取子单元和第二光源子单元，所述第二图像获取子单元的中心和所述第二光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且所述第二图像获取子单元到所述第二移动单元运动路径的垂直距离大于所述第二光源子单元到所述第二移动单元运动路径的垂直距离。

优选地，所述缺陷检测装置还包括：第一pcb检测单元和第二pcb检测单元；所述第一pcb检测单元位于所述第一移动单元运动路径的下方，所述第二pcb检测单元位于所述第二移动单元运动路径的上方；所述第一pcb检测单元包括：第三图像获取子单元和第三光源子单元，所述第三图像获取子单元的中心和所述第三光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且所述第三图像获取子单元到所述第一移动单元运动路径的垂直距离大于所述第三光源子单元到所述第一移动单元运动路径的垂直距离；所述第二pcb检测单元包括：第四图像获取子单元和第四光源子单元，所述第四图像获取子单元的中心和所述第四光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且所述第四图像获取子单元到所述第二移动单元运动路径的垂直距离大于所述第四光源子单元到所述第二移动单元运动路径的垂直距离。

优选地，所述缺陷检测装置还包括：第一标识获取单元、第二标识获取单元和第三移动单元；所述第一标识获取单元位于所述第一移动单元运动路径的下方，所述第二标识获取单元位于所述第三移动单元运动路径的上方；所述第一标识获取单元包括：第五图像获取子单元和第五光源子单元，所述第五图像获取子单元的中心和所述第五光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且所述第五图像获取子单元到所述第一移动单元运动路径的垂直距离大于所述第五光源子单元到所述第一移动单元运动路径的垂直距离；所述第二标识获取单元包括：第六图像获取子单元和第六光源子单元，所述第六图像获取子单元的中心和所述第六光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且所述第六图像获取子单元到所述第三移动单元运动路径的垂直距离大于所述第六光源子单元到所述第三移动单元运动路径的垂直距离。

优选地，所述第一图像获取子单元、第二图像获取子单元、第三图像获取子单元、第四图像获取子单元、第五图像获取子单元和/或第六图像获取子单元为线阵相机和与所述线阵相机配合使用的镜头。

优选地，缺陷检测装置还包括：第四液晶面板移动单元；所述第四液晶面板移动单元运动路径的起始位置为所述第三液晶面板移动单元运动路径的结束位置。

优选地，所述第一液晶面板移动单元、所述第二液晶面板移动单元、所述第三液晶面板移动单元和所述第四液晶面板移动单元分别为第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手；在所述第一机械手、所述第二机械手和所述第三机械手上均设置有吸盘。

优选地，所述缺陷检测装置还包括：可上升至预设位置的升降单元；所述升降单元运动路径的起始位置位于所述第四机械手运动路径的结束位置。

优选地，所述缺陷检测装置还包括：传送皮带；所述传送皮带位于所述第一液晶面板移动单元运动路径的起始位置。

优选地，所述缺陷检测装置还包括：控制单元；所述控制单元分别与所述第一表面检测单元、所述第二表面检测单元、所述第一液晶面板移动单元和所述第二液晶面板移动单元连接。

优选地，所述缺陷检测装置还包括：第一皮带和第二皮带；所述第一皮带位于所述预设位置处；所述第二皮带与所述升降单元连接。

本发明提供的液晶面板的缺陷检测装置，分别通过第一表面检测单元和第二表面检测单元对液晶面板正反表面的缺陷进行检测，能够快速准确地检测出液晶面板表面的各种不良缺陷，并可降低液晶面板被损坏的可能性。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图2为本发明实施例1提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图3为本发明实施例1提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图4为本发明实施例2提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图5为本发明实施例2提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图6为本发明实施例2提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图7为本发明实施例3提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图8为本发明实施例3提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的部分结构图；

图9为本发明实施例7提供的一种液晶面板的缺陷检测装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的实施例1提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，包括：第一表面检测单元、第二表面检测单元、第一液晶面板移动单元和第二液晶面板移动单元。其中，第一表面检测单元位于第一液晶面板移动单元运动路径的下方，第二表面检测单元位于第二液晶面板移动单元运动路径的上方。

第一表面检测单元包括：第一图像获取子单元和第一光源子单元，第一图像获取子单元的中心和第一光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且第一图像获取子单元到第一移动单元运动路径的垂直距离大于第一光源子单元到第一移动单元运动路径的垂直距离。第二表面检测单元包括：第二图像获取子单元和第二光源子单元，第二图像获取子单元的中心和第二光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且第二图像获取子单元到第二移动单元运动路径的垂直距离大于第二光源子单元到第二移动单元运动路径的垂直距离。

具体地，第一表面检测单元和第二表面检测单元分别用于检测液晶面板的反面表面和正面表面，即第一表面检测单元检测的是液晶面板的反面表面，第二表面检测单元检测的是液晶面板的正面表面。液晶面板的正面是指能够显示图像的一面，相应地，液晶面板的反面是指与液晶面板的正面相对的一面。第一图像获取子单元为第一线阵相机和与第一线阵相机配合使用的镜头，第二图像获取子单元为第二线阵相机和与第二线阵相机配合使用的镜头。第一液晶面板移动单元为第一机械手，第二液晶面板移动单元为第二机械手。在第一机械手和第二机械手上均设置有吸盘。

对液晶面板的正反面表面进行检测的顺序根据液晶面板的缺陷检测装置的具体结构而定，并不一定是先通过第一表面检测单元检测液晶面板的反面表面后再通过第二表面检测单元检测液晶面板的正面表面，这里第一表面和第二表面仅起到区别液晶面板不同表面的作用，并没有顺序上的区别。

图1示出了对液晶面板的反面表面进行检测的结构，采用的第一线阵相机11的型号为la-cm-16k05a，第一线阵相机11上采用的镜头型号为mk-apo-cpn4.0/60，第一光源子单元12的型号为lsc423-w。液晶面板3正面朝上由第一机械手110上的吸盘固定，第一光源子单元12照射在液晶面板3上，由第一线阵相机11获取液晶面板3反面表面的图像，并将得到的图像传入测试器，来判断液晶面板的反面表面是否有缺陷。

图2和图3示出了对液晶面板的正面表面进行检测的结构，采用的第二线阵相机21的型号为px-hm-16k06x，第二线阵相机21上采用的镜头型号为mk-apo-cpn4.0/60，第二光源子单元22的型号为lsc423-w。液晶面板3正面朝上由第二机械手120上的吸盘固定，第二光源子单元22照射在液晶面板3上，由第二线阵相机21获取液晶面板正面表面的图像，并将得到的图像传入测试器，来判断液晶面板的正面表面是否有缺陷。

这里，液晶面板的正反面表面缺陷具体可包括液晶面板的自身缺陷，如：液晶面板表面的斑点、凹坑、划痕、色差或缺损等缺陷，还包括外部因素导致液晶面板显示质量下降的因素，如：落在液晶面板表面的灰尘或细小颗粒等杂质。

本实施例中，通过第一表面检测单元和第二表面检测单元分别检测液晶面板的反正面表面是否具有缺陷，能够快速准确地检测出液晶面板表面的各种不良缺陷，并可降低液晶面板被损坏的可能性。

本发明的实施例2提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，与实施例1的区别仅在于，缺陷检测装置还包括：第一pcb检测单元和第二pcb检测单元。其中，第一pcb检测单元位于第一移动单元运动路径的下方，第二pcb检测单元位于第二移动单元运动路径的上方。

第一pcb检测单元包括：第三图像获取子单元和第三光源子单元，第三图像获取子单元的中心和第三光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且第三图像获取子单元到第一移动单元运动路径的垂直距离大于第三光源子单元到第一移动单元运动路径的垂直距离。第二pcb检测单元包括：第四图像获取子单元和第四光源子单元，第四图像获取子单元的中心和第四光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上、且第四图像获取子单元到第二移动单元运动路径的垂直距离大于第四光源子单元到第二移动单元运动路径的垂直距离。

具体地，检测液晶面板不仅需要检测液晶面板的表面是否具有缺陷，还需要检测连接在液晶面板一侧的印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)是否有缺陷。由于液晶面板连接的pcb也具有两个面，为便于说明，将与液晶面板正面对应的pcb面记为正面pcb，将于液晶面板反面对应的pcb面为反面pcb。第一pcb检测单元检测的是液晶面板的反面pcb是否具有缺陷，第二pcb检测单元检测的是液晶面板的正面pcb是否具有缺陷。第三图像获取子单元为第三线阵相机和与第三线阵相机配合使用的镜头，第四图像获取子单元为第四线阵相机和与第四线阵相机配合使用的镜头。第一液晶面板移动单元为第一机械手，第二液晶面板移动单元为第二机械手。在第一机械手和第二机械手上均设置有吸盘。

所以本实施例中主要介绍液晶面板的正面表面检测、液晶面板的反面表面检测、液晶面板的正面pcb检测和液晶面板的反面pcb检测。其中，液晶面板的正面表面检测和液晶面板的反面表面检测在实施例1中已详细说明，在此不再赘述。

图4示出了对液晶面板的反面pcb进行检测的结构，采用的第三线阵相机31的型号为la-cm-02k08a，第三线阵相机31上采用的镜头型号为wwh05-110at，第三光源子单元32的型号为opt-rif78-w。液晶面板3正面朝上由第一机械手110上的吸盘固定，第三光源子单元32照射在液晶面板3上，由第三线阵相机31获取液晶面板的反面pcb图像，并将得到的图像传入测试器，来判断液晶面板的反面pcb是否有缺陷。

图5和图6示出了对液晶面板的正面pcb进行检测的结构，采用的第四线阵相机41的型号为la-cm-02k08a，第四线阵相机41上采用的镜头型号为wwh05-110at，第四光源子单元42的型号为liu110-w。液晶面板3正面朝上由第二机械手120上的吸盘固定，第四光源子单元42照射在液晶面板3上，由第四线阵相机41获取液晶面板的正面pcb图像，并将得到的图像传入测试器，来判断液晶面板的正面pcb是否有缺陷。

这里，液晶面板的正反面pcb可能存在的缺陷可包括：金手指划伤、阻焊脱落、阻焊色差等。

本实施例中，通过第一pcb检测单元和第二pcb检测单元分别对液晶面板的反面pcb或正面pcb是否具有缺陷进行检查，能够快速准确地检测出液晶面板正面或反面pcb的各种不良缺陷。

本发明的实施例3提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，与上述实施例的区别仅在于，缺陷检测装置还包括：第一标识获取单元、第二标识获取单元和第三移动单元；第一标识获取单元位于第一移动单元运动路径的下方，第二标识获取单元位于第三移动单元运动路径的上方。

第一标识获取单元包括：第五图像获取子单元和第五光源子单元，第五图像获取子单元的中心和第五光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上，且第五图像获取子单元到第一移动单元运动路径的垂直距离大于第五光源子单元到第一移动单元运动路径的垂直距离。第二标识获取单元包括：第六图像获取子单元和第六光源子单元，第六图像获取子单元的中心和第六光源子单元的中心位于竖直方向上的同一条直线上，且第六图像获取子单元到第三移动单元运动路径的垂直距离大于第六光源子单元到第三移动单元运动路径的垂直距离。

具体的，第一标识获取单元和第二标识获取单元分别用于获取液晶面板的反面标识和正面标识，即第一标识获取单元获取的是液晶面板的反面标识，第二标识获取单元检测的是液晶面板的正面标识。这里，反面标识是指液晶面板反面的一维码标识，正面标识是指液晶面板正面的一维码标识。第五图像获取子单元为第五线阵相机和与第五线阵相机配合使用的镜头，第六图像获取子单元为第六线阵相机和与第六线阵相机配合使用的镜头。第一液晶面板移动单元为第一机械手，第三液晶面板移动单元为第三机械手。在第一机械手和第三机械手上均设置有吸盘。

在获取液晶面板的反面一维码标识时，第五图像获取子单元和第五光源子单元的中心还可以不在竖直方向上的一条直线上，避免第五光源子单元遮挡第五图像获取子单元。第五光源子单元具体偏离的角度和位置可根据需要进行设定。

第五图像获取子单元和第六图像获取子单元还可以为面阵相机，与线阵相机不同的是，面阵相机主要采用连续的、面状扫描光线来实现产品的检测。面阵相机由于扫描方式以矩阵为主，扫描速度高于线阵相机。因此，在牺牲一些精准度的情况下利用面阵相机获取一维码标识的图像，可以大大提高获取一维码标识的图像的速度。

图7示出了对液晶面板的反面一维码标识进行获取的结构，经传送皮带10进入缺陷检测装置的液晶面板3由第一机械手110上的吸盘固定，采用的第五线阵相机51的型号为ev71yc2mcl8005-bao，第五线阵相机51上采用的镜头型号为fl-yel3528，第五光源子单元52的型号为jl-lt-450w。第五光源子单元52为线光源，为避免第五光源子单元52阻碍第五线阵相机51对液晶面板3反面的一维码标识图像的获取，使第五光源子单元52在液晶面板3的斜上方对液晶面板3进行照射，由第五线阵相机51获取液晶面板反面的一维码标识图像，并将得到的图像传入测试器，来标记液晶面板的反面。

图8示出了采用面阵相机对液晶面板的正面一维码标识进行获取的结构，采用的面阵相机61的型号为aca2500-20gm，面阵相机61上采用的镜头型号为m1620-mpw2，第六光源子单元62的型号为jl-brd2-400x300。液晶面板3正面朝上由第三机械手130上的吸盘固定，第六光源子单元26照射在液晶面板3上，由面阵相机61获取液晶面板正面的一维码标识图像，并将得到的图像传入测试器，来标记液晶面板的反面。

本发明的实施例4提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，与上述实施例的区别仅在于，缺陷检测装置还包括：第四液晶面板移动单元；第四液晶面板移动单元运动路径的起始位置为第三液晶面板移动单元运动路径的结束位置。

第四液晶面板移动单元具体为第四机械手，第四机械手为一段可运行的皮带，用于承载液晶面板，使液晶面板在其上等待测试器的检测结果。

本发明的实施例5提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，与上述实施例的区别仅在于，缺陷检测装置还包括可上升至预设位置的升降单元；升降单元运动路径的起始位置位于第四机械手运动路径的结束位置。升降单元的起始位置与第二皮带连接，在升降单元能上升到的预设位置处设置有第一皮带。

在液晶面板的检测结果是有缺陷产品时，升降单元上升至预设位置，将液晶面板传送给第一皮带；在液晶面板的检测结果是合格产品时，升降单元保持起始位置，将液晶面板传送给第二皮带。本实施例中根据液晶面板是否有缺陷将液晶面板传送至不同皮带，以使液晶面板进行分类。

本发明的实施例6提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，与上述实施例的区别仅在于，缺陷检测装置还包括：控制单元；控制单元分别与第一表面检测单元、第二表面检测单元、第一液晶面板移动单元和第二液晶面板移动单元连接。还与升降单元、第一pcb检测单元、第二pcb检测单元、第三液晶面板移动单元和第四液晶面板移动单元连接。本发明的控制装置采用plc控制装置进行控制。

在上述实施例的基础上，缺陷检测装置还包括：传送皮带；传送皮带位于第一液晶面板移动单元运动路径的起始位置。

如图9所示，本发明的实施例7提供了一种液晶面板的缺陷检测装置，液晶面板经传送皮带10进入缺陷检测装置。整个缺陷检测装置由支撑单元5支撑。这里，支撑单元5不仅包括底部的支架，还包括用于固定缺陷检测装置中其他单元的支架和用于液晶面板移动单元的横杆。整个缺陷检测装置可实现多个液晶面板的连续检测。

由于检测液晶面板需要检测反面表面、反面pcb、正面表面、正面pcb、反面的一维码标识和正面的一维码标识，因此在缺陷检测装置中需要具有六个检测位置，分别记为第一检测位置20、第二检测位置30、第三检测位置50、第四检测位置60、第五检测位置70和第六检测位置90。在每个检测位置，均有与之对应的线阵相机和光源子单元。例如，与第一检测位置20相对应的线阵相机和光源子单元分别为：第一线阵相机和第一光源子单元，以检测第一检测位置上的液晶面板的反面表面；与第二检测位置30相对应的线阵相机和光源子单元分别为：第三线阵相机和第三光源子单元，以检测第二检测位置上的液晶面板的反面pcb；与第三检测位置50相对应的线阵相机和光源子单元分别为：第二线阵相机和第二光源子单元，以检测第三检测位置上的液晶面板的正面表面；与第四检测位置60相对应的线阵相机和光源子单元分别为：第四线阵相机和第四光源子单元，以检测第四检测位置上的液晶面板的反面pcb；与第五检测位置70相对应的线阵相机和光源子单元分别为：第五线阵相机和第五光源子单元，以获取第五检测位置70上的液晶面板反面的一维码标识；与第六检测位置90相对应的线阵相机和光源子单元分别为：第六线阵相机和第六光源子单元，以获取第六检测位置90上的液晶面板正面的一维码标识。

第一机械手110通过其上设置的吸盘吸取液晶面板，并将其移动至第一检测位置20，检测液晶面板反面表面。反面表面检测完成后，第一机械手110将液晶面板移动至第二检测位置30，检测液晶面板反面pcb。反面pcb检测完成后，第一机械手110将液晶面板移动至第一转移位置40，并在第一移动位置40处将液晶面板转移至第二机械手120上。第二机械手120将液晶面板移动至第三检测位置50，检测液晶面板正面表面。正面表面检测完成后，第二机械手120将液晶面板移动至第四检测位置60，检测液晶面板正面pcb。

液晶面板正面pcb检测完成后，第二机械手120移动至第二转移位置80处将液晶面板转移至第三机械手130，第三机械手130将液晶面板移动至第六检测位置90，以获取液晶面正面的一维码标识。获取液晶面板正面的一维码标识后，第三机械手130将液晶面板转移至第四机械手140，并在等待位置100等待检测结果。最后通过升降单元6对液晶面板进行分类。

本实施例中，缺陷检测装置可以依次实现获取液晶面板的反面一维码标识、检测液晶面板的反面表面、反面pcb、正面表面和正面pcb、获取液晶面板的正面一维码标识，能够快速准确地检测出液晶面板表面的各种不良缺陷，并实现液晶面板的分类。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。