偏光片外观检测系统的制作方法

本发明涉及自动化视觉检测领域，尤其是一种偏光片外观检测系统。

背景技术：

偏光片的外观缺陷严重影响着显示屏的亮度、可视角、对比度等光学特性，会直接导致显示屏质量不合格。而偏光片的结构组成较为复杂，其包含保护膜、离型膜、tac膜、pva膜和压敏胶等5层结构，在其制成工艺的各个环节中均可能产生外观缺陷。

目前，偏光片外观检测主要依靠人工检测。人工检测的缺点是速度慢，易产生误判，个人主观性大，人工成本高。近年来，机器视觉技术发展迅猛，逐渐出现光电膜产品的视觉自动化外观检测技术的研究。

现有的光电膜产品自动化外观检测设备在缺陷视觉检测方面的技术逐渐成熟，但是检测速度比较慢，这是由于缺乏偏光片自动上料装置造成的。由于偏光片存在厚度很小、尺寸不一、容易损坏等问题，因此难以实现批量偏光片制品较快速度的逐片上料，技术难度较大。综上所述，设计一种具有自动上料装置的偏光片外观检测设备对提升整个机器视觉外观检测效率具有重大的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提出一种偏光片外观检测系统，不仅实现制品较快速度上料后逐片传输，而且有利于提高后续各个视觉检测工位的检测效率。

本发明所采用的技术方案为：一种偏光片外观检测系统，包括自动发片模块，所述的自动发片模块具有上料组件、托料组件、搬移组件、移载取料组件以及上料输送皮带；所述的上料组件分别设置在上料输送皮带的左、右两侧，上料输送皮带两侧的上料组件分别包括多个料仓，上料时，位于上料输送皮带两侧的料仓交替上料，而位于上料输送皮带同侧的料仓则同时上料；实现了不间断的上料，保证了较快的发片速度；所述的托料组件与上料组件相连接，料仓内的制品随托料组件上、下运动；所述的移载取料组件连接搬移组件，搬移组件拾取上料组件的料仓内的制品，移载取料组件带动搬移组件至上料输送皮带的上方，搬移组件将制品放置上料输送皮带上进行上料。

进一步的说，本发明所述的上料组件还包括托料板、x轴方向调节杆以及y轴方向调节杆；所述的托料板设置于料仓的底部，x轴方向调节杆分别设置于料仓的左、右两侧，y轴方向调节杆分别设置于料仓的前、后两侧；所述的x轴方向调节杆固定设置在第一拍纸安装板上，所述的y轴方向调节杆固定设置在第二拍纸安装板上；第一拍纸安装板和第二拍纸安装板分别连接直线驱动模组，直线驱动模组控制第一拍纸安装板和第二拍纸安装板运动从而带动x轴方向调节杆、y轴方向调节杆移动以调整料仓的尺寸大小，使制品在托料板上能被顺畅取走且不会因吹风而歪斜。为了保证所有料仓上料的动作同步：所述调节杆的位置应调整至所有料仓的尺寸一致。

再进一步的说，本发明所述的x轴方向调节杆和y轴方向调节杆的顶部分别设置有吹气装置，当真空吸盘取料时，料仓四周的吹气块同时吹气使相邻制品分离开来，这样大大减少了双张或连张制品上料的概率；所述的吹气装置的输入端连接集装式快换接头；吹气装置的吹气量能够单独控制，所述吹气装置的吹气量大小均调整至一致。吹气装置为吹气块、吹气孔或吹气槽。

再进一步的说，本发明所述的托料组件包括升降支架，所述的升降支架连接直线驱动模组，升降支架的顶部通过设置在其上的导向轴支座连接托料板，直线驱动模组带动托料板在z轴方向上移动。

再进一步的说，本发明所述的搬移组件包括直线驱动模组、线性滑轨以及真空吸盘；所述的直线驱动模组带动真空吸盘在线性滑轨上上、下移动。搬移组件中真空发生器集装阀体产生低于大气压强的吸力，并通过气管传输到各个真空吸盘。真空吸盘的抓取高度均调到一致，且真空吸盘的吸力保证一致。

再进一步的说，本发明所述的移载取料组件包括直线驱动模组，所述的直线驱动模组通过滑块连接板与线性滑轨连接，直线驱动模组带动搬移组件在y轴方向上移动。

再进一步的说，本发明所述的直线驱动模组包括电机以及直线模组，所述电机控制直线模组运动。

再进一步的说，本发明还包括除尘纠偏模块、喷码模块、视觉检测模块、剔废模块和收集模块；所述的除尘纠偏模块位于自动发片模块的右侧，制品从除尘纠偏模块的上、下两组粘尘辊中间通过后用电机控制除尘纠偏模块的导流板的角度防止制品位置偏差过大；所述的喷码模块位于除尘纠偏模块的右侧，喷码机在制品的设定位置进行喷码；所述的视觉检测模块位于喷码模块右侧，包括五个视觉检测工位，通过相机、光源对制品成像并传输至检测模块处理并输出检测结果；所述剔废模块位于检测模块右侧，包括两个不同类型的外观缺陷剔废装置；所述收集模块连接于剔废模块右侧，包括一个良品储备区和三个良品收集区。

本发明的有益效果是：在上料组件部分，料仓的四个不同方向的调节杆的位置可以移动，使设备能够检测的制品尺寸为45×75mm到190×140mm，扩大了本发明的应用范围；在真空吸盘取料时，料仓四周的4个吹气块同时吹气使双张或连张分离，实现偏光片的逐片上料，提高后续视觉检测的正确率；皮带两侧12个料仓交替不间断的上料，使偏光片的上料速度增加到达3片/秒的速度，很大程度提高后续步骤的检测效率。

附图说明

图1是本发明整机结构主视图；

图2是本发明整机结构斜视图；

图3本发明自动发片模块的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明上料组件的结构示意图；

图6是本发明托料组件的结构示意图；

图7是本发明搬移组件的结构示意图；

图8是本发明移载取料组件的结构示意图；

图中：1：自动发卡模块；2：除尘纠偏模块；3：喷码模块；4：视觉检测模块；5：剔废模块；6：收集模块；7：拍纸安装板b；8：拍纸安装板a；9：托料板；10：y轴方向调节杆；11：x轴方向调节杆；12、16：直线模组；13、15、20：电机；14：导向轴支座；17、22：线性滑轨；18：滑块连接板；19：真空吸盘；21：滚珠丝杠；23：上料组件；24：托料组件；25：搬移组件；26：移载取料组件；27：上料输送皮带；28：料仓。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示的一种偏光片外观检测系统，具有自动发片模块1、除尘纠偏模块2、喷码模块3、视觉检测模块4、剔废模块5和收集模块6；自动发片模块1用于堆放偏光片并将其逐片搬移至传输皮带上；除尘纠偏模块2位于发片模块右侧，制品从上下两组粘尘辊中间通过后用电机控制导流板的角度防止制品位置偏差过大；喷码模块3位于除尘纠偏模块的右侧，喷码机在制品的设定位置进行喷码；视觉检测模块4位于喷码模块右侧，包括五个视觉检测工位，通过相机、光源对制品成像并传输至检测软件处理并输出检测结果；剔废模块5位于检测模块右侧，包括两个不同类型的外观缺陷剔废装置；收集模块6连接于剔废模块右侧，包括一个良品储备区和三个良品收集区。

如图3-8所示，自动发片模块具有上料组件23、托料组件24、搬移组件25、移载取料组件26以及上料输送皮带27。

上料组件23分别设置在上料输送皮带27的左、右两侧，如图5所示，上料输送皮带两侧的上料组件分别包括6个料仓28，上料输送皮带27两侧则具有12个料仓。上料时，位于上料输送皮带同侧的6个料仓同时上料；而位于上料输送皮带两侧的12个料仓则交替上料，实现了不间断的上料，保证了较快的发片速度。

上料组件还包括托料板9、2根x轴方向调节杆11以及2根y轴方向调节杆10；本实施例中，x轴方向为水平的左右方向，即图1中的制品传输方向，y轴方向为垂直于x轴方向的前后方向，z轴方向为竖直的上下方向。

托料板9设置于料仓28的底部，2根x轴方向调节杆11分别设置于料仓的左、右两侧，2根y轴方向调节杆10分别设置于料仓的前、后方；x轴方向调节杆11固定设置在拍纸安装板a8上，y轴方向调节杆10固定设置在拍纸安装板b7上；即拍纸安装板a、拍纸安装板b分别有2个，所有调节杆在固定时用工装调至垂直。拍纸安装板a8和拍纸安装板b7均连接直线驱动模组，直线驱动模组包括电机和直线模组，4个电机应该保证同步，使6个料仓的尺寸及间距保持一致。

电机控制直线模组工作带动纸安装板a和拍纸安装板b运动从而带动x轴方向调节杆11、y轴方向调节杆10移动，保证制品在托料板9上能被顺畅取走且不会因吹风而歪斜。为了保证所有料仓上料的动作同步：所述调节杆的位置应调整至所有料仓的尺寸一致。

每个调节杆的顶部分别设置有吹气块，当真空吸盘取料时，料仓四周的吹气块同时吹气使相邻制品分离开来，这样大大减少了双张或连张制品上料的概率；吹气块的输入端连接集装式快换接头，吹气块的吹气量能够单独控制，过程中为了避免制品位置偏离应该保证各吹气块的吹力相同。

如图6所示，托料组件包括升降支架，升降支架连接直线驱动模组，升降支架的顶部通过设置在其上的导向轴支座14连接托料板，直线驱动模组带动托料板在z轴方向上移动。

如图7所示，搬移组件包括电机20、滚珠丝杆21、线性滑轨22以及真空吸盘19；电机20带动滚珠丝杆21上下移动，完成各个真空吸盘19的向下取料，抬升，放料的动作，搬移组件中真空发生器集装阀体产生低于大气压强的吸力，并通过气管传输到各个真空吸盘19。真空吸盘的抓取高度均调到一致，且真空吸盘的吸力保证一致。

如图8所示，移载取料组件包括电机15、直线模组16，电机控制直线模组带动固定于两根线性滑轨17上的滑块连接板18，使搬移组件进行y轴方向的移动。

本实施例通过减小两侧仓料之间的距离以减小模组y轴方向的走料时间，通过适当降低托料组件以及搬移组件的上升距离以节约升降方向的走料时间，另外将取料方式设计为左右分体结构使传输皮带左右两边并行走料，保证了较快的发卡速度。

工作时，首先将制品堆放于各料仓中，再将制品逐片快速的搬移至传输皮带上，接着除尘纠偏清模块清理制品表面的灰尘并传输至喷码处，利用喷码机对产品特定位置进行喷码操作后传输至视觉检测区对制品图像进行处理，最后根据检测结果剔除坏品和收集良品。

具体步骤为：

1、将每个料仓中左、右两侧调节杆向外侧拉开同时前、后方向的调节杆向外侧拉开，按居中标尺所示将一打偏光片制品放置于托料板的中间位置，移动4根调节杆挡住偏光片制品，使松紧度适中。

2、托料组件中电机控制z轴方向的直线模组带动托料板向上移动，此时托料板上的偏光片制品正在上升。

3、制品上升过程中，当机架上的纸面传感器感应到制品时停止上升，此时料仓四周的吹气块开始吹气，同时搬移组件中电机带动滚珠丝杆向下移动，用真空吸盘吸取产品。

4、滚珠丝杆向上移动，移载取料组件中模组带动滑块连接板做y轴方向运动，使真空吸盘移动移动到检测载台上方。

5、此时滚珠丝杆向下移动直到真空吸盘下降到载台平面时放开偏光片制品，当一侧放料完成时另一侧开始取料，两侧组件交替不间断工作。此时完成单个产品的上料输料工作。

6、制品在上下两组导尘辊之间传输时，制品上的灰尘被导尘辊粘去并转移到粘尘辊上，然后电机控制的纠偏组件使制品位置不偏移继续传输。

7、通过喷码机对产品的设定位置喷码，接着进入5个工位的视觉检测，当传感器感应到制品位置时触发相机采图并传输至检测软件进行处理。

8、当缺陷产品经过剔除口1或剔除口2时，根据缺陷类型触发相应剔除口的气缸运动而打落产品；当检测为好品时，制品被传输至良品收集区。

本系统实现了对批量偏光片产品的自动逐片上料和自动外观检测，检测制品的尺寸范围为45×75mm到190×140mm，发片速度达到3片/秒，为后续的外观视觉检测打下良好基础，有利于提高光电膜类产品的视觉检测效率。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。