[发明专利]一种触摸屏玻璃表面瑕疵在线自动化检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种触摸屏玻璃表面瑕疵在线自动化检测系统及方法。本发明包括传动部分、成像部分和筛选部分；传动部分用于将触摸屏玻璃传送至成像部分；成像部分用于检测触摸屏玻璃表面是否存在瑕疵；筛选部分用于剔除存在瑕疵的触摸屏玻璃。传动部分包括三个传动单元，且三个传动单元固定连接在底部固定板；每个传动单元包括底部固定板、伺服电机、传动轴、磁性传动齿轮主动轮、磁性传动齿轮从动轮、从动轴；成像部分和筛选部分分别设置在中间和最后传动单元上。本发明检测精度高、效率高、可定量识别；同时本发明采用了非接触式的磁性齿轮副作为传动媒介，具有非接触式、无噪音、无振动、无污染的特点，适用于无尘环境中的触摸屏玻璃检测过程。

主权项

1.一种触摸屏玻璃表面瑕疵在线自动化检测系统，其特征在于包括传动部分、成像部分和筛选部分；传动部分用于将触摸屏玻璃传送至成像部分；成像部分用于检测触摸屏玻璃表面是否存在瑕疵；筛选部分用于剔除存在瑕疵的触摸屏玻璃；传动部分包括多个传动单元，具体的：传动部分包括底部固定板(S1)、大功率伺服电机(S22)、减速机(S23)和三个传动单元；三个传动单元包括一级传动单元、二级传动单元和三级传动单元；大功率伺服电机(S22)的输出轴与减速机(S23)相连接，减速机(S23)通过联轴器(S24)与一级传动单元相连接，每级传动单元与底部固定板(S1)固定连接；一级传动单元与二级传动单元、二级传动单元与三级传动单元均通过同步带的方式进行动力传动连接；每级传动单元包括传动轴(S5)、磁性传动齿轮主动轮(S6)、磁性传动齿轮从动轮(S7)、从动轴(S8)、主动同步带轮、同步带、从动同步带轮和主动轴；传动轴(S5)的两端通过轴承座固定在底部固定板(S1)上；传动轴(S5)上等距间隔设置有多个磁性传动齿轮主动轮(S6)，每个磁性传动齿轮主动轮(S6)上对应设置有磁性传动齿轮从动轮(S7)；磁性传动齿轮从动轮(S7)与从动轴(S8)的一端刚性连接，从动轴(S8)的另一端通过轴承座固定在底部固定板(S1)，从动轴(S8)上等距间隔设置有多个固定连接的弹性橡胶圈(S9)，弹性橡胶圈(S9)用于放置和传输被检触摸屏玻璃元件(S10)；减速机(S23)通过联轴器(S24)与一级传动单元的一级主动轴(S28)的一端相连接，同时一级主动轴的该端固定有一级主动同步带轮(S25)；一级同步带(S26)将一级从动同步带轮(S27)和一级主动同步带轮(S25)连接，一级从动同步带轮(S27)设置在传动轴(S5)中间位置；一级主动轴(S28)的另一端与一级传动同步带轮(S29)相连接，一级传动同步带轮(S29)和二级主动同步带轮1(S31)通过同步带(S30)相连接；且二级主动同步带轮1(S31)与二级主动轴(S32)的一端连接，二级主动轴(S32)的另一端穿过二级主动同步带轮2后与二级传动同步带轮相连接；二级同步带将二级从动同步带轮和二级主动同步带轮2连接，二级从动同步带轮设置在传动轴(S5)中间位置；三级同步带将二级传动同步带轮和三级主动同步带轮连接，三级主动同步带轮与三级主动轴的一端连接，三级主动轴的另一端与三级传动同步带轮相连接；三级传动同步带轮和三级从动同步带轮通过同步带连接；传动时，大功率伺服电机(S22)经减速机(S23)调速后，通过联轴器(S24)驱动一级主动轴(S28)转动，固定在一级主动轴(S28)上的一级传动同步带轮(S29)随一级主动轴(S28)转动，同时通过同步带(S26)驱动一级从动同步带轮(S27)转动，一级从动同步带轮(S27)与传动轴(S5)刚性连接，进而驱动固定在传动轴(S5)上的磁性传动齿轮主动轮(S6)转动，磁性传动齿轮主动轮(S6)驱动磁性传动齿轮从动轮(S7)转动，最终带动从动轴(S8)转动，并通过安装在从动轴(S8)上的多个弹性橡胶圈(S9)，驱动被检触摸屏玻璃元件(S10)平动；同时，一级主动轴(S28)带动刚性固定在一级主动轴(S28)上的一级传动同步带轮(S29)转动，再通过同步带(S30)驱动二级主动同步带轮1(S31)转动，进而带动二级主动轴(S32)转动，此时一级传动单元的动力有效的传递至二级传动单元，以此类推，二级传动单元的动力有效的传递至三级传动单元，从而实现了被检触摸屏玻璃元件(S10)的超大行程平稳运动过程；成像部分设置在中间传动单元上；成像部分包括两个LED线光源(S11、S12)、线阵相机(S13)、光源夹持块(S14)、光源调整转轴(S15)；两个LED线光源(S11、S12)上的两端分别装有光源夹持块(S14)，两端的光源夹持块(S14)固定于光源调整转轴(S15)上，光源调整转轴(S15)固定于外部支架，从而实现了LED线光源(S11、S12)绕光源调整转轴(S15)的转动，便于线性照明角度的调整，以保证理想原始触摸屏瑕疵灰度图像的获得；线阵相机(S13)设置在两个LED线光源(S11、S12)正上方，与外部支架活动连接，用于捕捉被检触摸屏玻璃元件(S10)表面瑕疵位置激发的散射光；当被检触摸屏玻璃元件(S10)随传动部分平动时，利用成像部分对被检触摸屏玻璃元件(S10)表面的瑕疵成像，成像过程可描述为：利用LED线光源1(S11)、LED线光源2(S12)产生的斜入射线光照射被检触摸屏玻璃元件(S10)表面，利用线阵相机(S13)捕捉被检触摸屏玻璃元件(S10)表面瑕疵位置激发的散射光，得到原始触摸屏瑕疵灰度图像，然后通过图像处理模块对原始触摸屏瑕疵灰度图像进行图像处理，具体的对采集到的原始触摸屏瑕疵灰度图像进行图像校正、区域分割、瑕疵提取及标记瑕疵位置信息的图像处理过程，得到瑕疵评判结果。