智能型光学膜片在线检测设备的制作方法

本发明涉及光学膜片裁切过程中的在线检测领域，尤其涉及一种智能型光学膜片在线检测设备及其使用方法。

背景技术：

目前公知的，在光学膜片的裁切过程中，由于光学膜片原材不良、制程损伤、静电挫伤等原因会有部分不良片材产生。合格的片材与不良片材的检测全靠人工目视检查，人工检查效率非常低，需要大量的检验人员，产生非常高的人工成本。在光学膜片的检查过程中，检验人员需要多次移动光学膜片，容易造成二次损伤。检验人员长时间在检验灯下检验光学膜片，容易视力疲劳，造成漏检，让不合格的产品进入下一道工序。另外，检验人员长时间对着检验灯，会造成视力损伤，产生职业病。

对于棱镜片，由于其结构特殊，任何的移动都可能使棱镜片受损，因此目前的棱镜片生产厂家只对棱镜片进行首件检测以及抽检，无法进行全检。这样导致很多由于原材不良以及制成中静电挫伤等原因产生的不良片材大量流入到下一道工序，造成下道工序返工甚至停产，产生严重的经济损失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种操作方便、检查准确、高效的智能型光学膜片在线检测设备以及使用方法，以解决现有技术的诸多缺陷。

本发明的技术方案是：一种智能型光学膜片在线检测设备，包括视觉设备支架、高精度摄像头、从动轴、皮带、轴承座紧固螺丝、轴承座、支架、标尺、主动轴、电机、光学膜片导向装置、计算机，电机、视觉设备支架、光学膜片导向装置、标尺固定在支架上，两对轴承座通过轴承座紧固螺丝固定在支架上，主动轴、从动轴通过轴承座安装在支架上，皮带安装在主动轴、从动轴上，主动轴连接电机，高精度摄像头连接到计算机上；其特征在于：还包括摄像头转动装置，所述摄像头转动装置包括气缸支架、气缸、齿轮条限位框架、齿轮条、小支架、齿轮紧固螺栓、齿轮、齿轮轴、摄像头支架、微调旋钮；小支架固定在视觉设备支架上，齿轮条限位框架通过小支架固定在视觉设备支架上，气缸支架固定在视觉设备支架上，气缸安装在气缸支架上，气缸的活塞杆连接齿轮条，齿轮条安装在齿轮条限位框架里；齿轮安装在齿轮轴上，与齿轮条啮合；齿轮轴穿过视觉设备支架横梁上的孔安装在横梁上，能够在齿轮的带动下转动；齿轮轴的底部固定在摄像头支架上，摄像头支架上安装有微调旋钮；高精度摄像头安装在摄像头支架下端。

该智能型光学膜片在线检测设备的使用方法如下：

将智能型光学膜片在线检测设备连接到光学膜片裁切线的出口，在光学膜片导向装置的引导下摆正光学膜片。使用时，通过摄像头支架上的微调旋钮调整好高精度摄像头的高度和角度，通过标尺对光学膜片检测设备进行尺寸标定，获得实际尺寸在摄像头获取的照片中对应的像素数量,标定结果作为检测的基准。计算机读取光学膜片的照片进行图像分析处理，根据标定的长度对应的像素数量，如果发现膜片上的缺陷超过设定的范围，就发出报警提示，提醒现场工作人员将不合格光学膜片取下，避免进入下一道工序。

当要对扩散片、反射片以及0度的棱镜片检测时，通过气缸调整高精度摄像头的角度，使摄像头支架与视觉设备支架横梁平行。当扩散片、反射片以及0度的棱镜片通过在线检测设备时，高精度摄像头按调整好的角度拍摄光学膜片的照片，计算机获取高精度摄像头拍摄的光学膜片图片信息后分析计算光学膜片是否存在损伤；当要对90度棱镜片检测时，气缸拉动齿轮条进而带动齿轮转动90度，使齿轮轴转动90度，从而摄像头支架和高精度摄像头转动90度。调整完成后，当90度的棱镜片通过在线检测设备时，高精度摄像头按调整好的角度拍摄光学膜片的照片，计算机通过摄像头获取90度棱镜片的照片分析计算光学膜片是否存在损伤。对于不合格的片材，计算机发出报警提示，工作人员将不合格片材取下放置在不良片材货架上，合格片材进入到下一道工序进行分装。

本发明根据光学膜片的特点并结合计算机图像处理技术对光学膜片进行检测，针对不同的光学膜片的特点，通过摄像头转动装置调整拍摄高度和角度，保证拍摄角度正确，使得高精度摄像头拍摄时始终可以避开光学膜片本身物理结构造成的阴影区域，能够获得拍摄角度正确的光学膜片的图片信息，拍摄出全面反映光学膜片表面情况的照片，从而计算机才能够全面地对光学膜片表面质量情况进行分析，有效地判断出膜片质量是否合格。

尤其是对于棱镜片，由于存在0度棱镜片和90度棱镜片，不同角度的棱镜片其纹理不同，当两种产品进行切换检测时，通过摄像头转动装置能够快速调整好拍摄角度，避开棱镜片本身物理结构造成的阴影区域，获得拍摄角度正确的棱镜片的图片信息，保证图像处理的正确性。

本发明能够解决光学膜片目前靠人工检验效率低下、容易漏检以及在检验过程中容易对光学膜片造成二次伤害的问题。另外，智能型光学膜片在线检测设备的使用会大大节省人工成本，提高生产效率，减少职业病的产生。

附图说明

图1为本发明实施例的智能型光学膜片在线检测设备的结构示意图。

1摄像头转动装置 2视觉设备支架 3高精度摄像头 4从动轴 5皮带 6轴承座紧固螺丝 7轴承座 8支架 9标尺 10主动轴 11电机 12光学膜片导向装置

图2为摄像头转动装置的结构示意图。

1.1气缸支架 1.2气缸 1.3齿轮条限位框架 1.4齿轮条 1.5小支架 1.6齿轮紧固螺栓 1.7齿轮 1.8齿轮轴 1.9摄像头支架 1.10微调旋钮

图3为主动轴的结构示意图。

图4为从动轴的结构示意图。

具体实施方式

本实施例智能型光学膜片在线检测设备由以下部分构成：

摄像头转动装置：由气缸支架、气缸、齿轮条限位框架、齿轮条、小支架、齿轮紧固螺栓、齿轮、齿轮轴、摄像头支架、微调旋钮构成。作用是：针对不同光学膜片的结构特点，快速调整出高精度摄像头的正确拍摄角度、高度，避开棱镜片本身物理结构造成的阴影区域，以使高精度摄像头能够拍摄出全面反映光学膜片表面情况的照片。

气缸支架：气缸支架固定在视觉设备支架的横梁上，用来固定气缸。

气缸：气缸安装在气缸支架上，气缸活塞杆连接齿轮条，带动齿轮条前后滑动；气缸活塞杆的行程保证齿轮只能顺时针或逆时针转动90度。

齿轮条限位框架：齿轮条限位框架通过小支架固定在视觉设备支架上面，用来安置齿轮条，限制住齿轮条的上下移动，保证让齿轮条在气缸带动下只在水平方向沿齿轮条限位框架自由滑动。

齿轮条：齿轮条与齿轮啮合，与气缸活塞杆连接，安装在齿轮条限位框架里面，在气缸活塞杆的带动下沿限位框架在水平方向滑动，同时带动齿轮转动。

小支架：小支架固定在视觉设备支架上，用来固定齿轮条限位框架。

齿轮紧固螺栓：用来将齿轮安装在齿轮轴上。

齿轮：齿轮安装在齿轮轴上，与齿轮条啮合，能够在齿轮条的带动下转动。

齿轮轴：齿轮轴上部粗，下部细，穿过视觉设备支架横梁上的孔，安装在横梁上，能够在齿轮的带动下顺时针或逆时针转动90度。齿轮轴的底部固定在摄像头支架上。

摄像头支架：安装在齿轮轴的下端，能够在齿轮轴的带动下转动90度。摄像头支架下端安装有微调旋钮，可以调整摄像头的高度和角度。

高精度摄像头：安装在摄像头支架下端，能够在摄像头转动装置的带动下调整出正确拍摄角度、高度，拍摄出全面反映光学膜片表面情况的照片。

视觉设备支架：固定在支架上，用来安装摄像头转动装置。

从动轴：通过轴承以及轴承座安装在支架上，在皮带的带动下转动。从动轴的结构能够防止皮带跑偏，以防影响光学膜片摆放位置的正确性。

皮带：安装在主动轴、从动轴上，皮带在主动轴的带动下运行，传输光学膜片；皮带的外表面为光滑面，以避免损伤光学膜片；

轴承座紧固螺丝：用来将轴承座固定在支架上。

轴承座：通过轴承座紧固螺丝固定在支架上，用来安装主动轴和从动轴。

支架：是整个设备的底座，用来安装主动轴、从动轴、皮带、电机、视觉设备支架、光学膜片导向装置、标尺、轴承座。

主动轴：通过轴承以及轴承座安装在支架上，一端连接电机，在电机的带动下转动从而带动皮带转动。主动轴的结构能够防止皮带跑偏，以防影响光学膜片摆放位置的正确性。

电机：固定在支架上，连接主动轴，驱动主动轴转动。

标尺：安装在支架上，对获取的光学膜片图片进行标定，以确定高精度摄像头获取的图片中每个像素对应的实际长度。

光学膜片导向装置：安装在支架上，用来引导摆正光学膜片的位置。光学膜片从裁切线下来以后，因为受静电吸附的影响，光学膜片在皮带上的摆放并不总是能够摆正，摆不正就不能满足检测要求。通过光学膜片导向装置引导摆正光学膜片，即：使光学膜片的其中两条边平行于皮带，另外两条边垂直于皮带，保证摄像头采集的图片数据信息不受光学膜片摆放位置的影响。

本实施例智能型光学膜片在线检测设备的使用方法如下：

将智能型光学膜片在线检测设备连接到光学膜片裁切线的出口，在光学膜片导向装置的引导下摆正光学膜片，使光学膜片在皮带的带动下以正确的位置通过光学膜片在线检测设备。使用时，先通过摄像头支架上的微调旋钮调整好高精度摄像头的高度和角度，通过标尺对光学膜片检测设备进行尺寸标定，获得实际尺寸在摄像头获取的照片中对应的像素数量,标定结果作为检测的基准。计算机读取光学膜片的照片进行图像分析处理，根据标定的长度对应的像素数量，如果发现膜片上的缺陷超过设定的范围，就发出报警声，提醒现场工作人员将不合格光学膜片取下，避免进入下一道工序。

当要对扩散片、反射片以及0度的棱镜片检测时，通过气缸调整高精度摄像头的角度，使摄像头支架与视觉设备支架横梁平行。当扩散片、反射片以及0度的棱镜片通过在线检测设备时，高精度摄像头按调整好的角度拍摄光学膜片的照片，计算机获取高精度摄像头拍摄的光学膜片图片信息后分析计算光学膜片是否存在损伤；当要对90度棱镜片检测时，气缸拉动齿轮条进而带动齿轮转动90度，使齿轮轴转动90度，从而摄像头支架和高精度摄像头转动90度，调整完成以后，当90度的棱镜片通过在线检测设备时，高精度摄像头按调整好的角度拍摄光学膜片的照片，计算机通过摄像头获取90度棱镜片的照片分析计算光学膜片是否存在损伤。对于不合格的片材，计算机发出报警提示，工作人员将不合格片材取下放置在不良片材货架上，合格片材进入到下一道工序进行分装。