本發(fā)明涉及一種用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具，屬于自動檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，智能手機(jī)制造業(yè)蓬勃發(fā)展，而高清液晶屏作為人機(jī)交互窗口是智能手機(jī)必不可少的組成部分。手機(jī)液晶屏由屏幕、fpc(柔性電路板)和fpc連接頭組成，將fpc連接頭插入手機(jī)主板上對應(yīng)的插座里，可實(shí)現(xiàn)對屏幕的供電和運(yùn)行程序等功能。

目前，國內(nèi)手機(jī)液晶屏制造商的液晶屏檢測一般是通過人工完成的，而這種人眼觀察手機(jī)液晶屏質(zhì)檢的方式有著成本高、效率低、精度低、易損壞人眼等缺點(diǎn)，無法滿足現(xiàn)代企業(yè)批量快速生產(chǎn)的需要，而且也無法保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，嚴(yán)重影響了企業(yè)的生產(chǎn)成本和效率。

市場上現(xiàn)有一種pc機(jī)液晶屏測試裝置，該裝置將圖像采集模塊采集的圖像發(fā)送到pc機(jī)上，再進(jìn)行圖像處理及識別。其人機(jī)交互性好，準(zhǔn)確率較高，但是其只能在pc機(jī)上處理，實(shí)時性不高，且價格昂貴，這些缺點(diǎn)決定了它并不適合應(yīng)用于流水線上。

還有的手機(jī)液晶屏治具僅能對液晶屏的觸摸屏部分進(jìn)行檢測，而無法檢測液晶屏缺陷。此外該類設(shè)備的圖像采集模塊僅從手機(jī)液晶屏正面單角度采集圖像，而有些液晶屏缺陷必須從其他角度才能采集到清晰圖像，因此該類設(shè)備也無法保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確率。

在此背景下，對于手機(jī)生產(chǎn)液晶屏廠商而言，尋找一種高效的自動化手機(jī)液晶屏缺陷檢測設(shè)備成為了當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、效率高、實(shí)時性好、檢測結(jié)果準(zhǔn)確且穩(wěn)定的手機(jī)液晶屏缺陷檢測設(shè)備。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具，其特征在于：包括

用于將手機(jī)液晶屏定位夾緊的屏幕定位夾緊裝置；

用于對手機(jī)液晶屏的柔性電路板fpc進(jìn)行定位的fpc定位裝置；

用于自動化實(shí)現(xiàn)fpc連接頭與圖像顯示裝置的通斷的fpc連接頭通斷裝置；

用于對屏幕定位夾緊裝置、fpc定位裝置和fpc連接頭通斷裝置的操作進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括屏幕定位夾緊裝置、fpc定位裝置和fpc連接頭通斷裝置。

優(yōu)選地，所述屏幕定位夾緊裝置包括夾緊桿，夾緊桿可直線運(yùn)動地設(shè)于絲杠上，定位夾緊步進(jìn)電機(jī)連接絲杠。

優(yōu)選地，所述夾緊桿在絲杠上直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對手機(jī)液晶屏在三軸旋轉(zhuǎn)云臺上的夾緊和松開。

優(yōu)選地，所述三軸旋轉(zhuǎn)云臺中央設(shè)有用于檢測是否有手機(jī)液晶屏放置的光電傳感器；所述三軸旋轉(zhuǎn)云臺邊沿設(shè)有擋壁，擋壁上設(shè)有用于判斷手機(jī)液晶屏是否已夾緊的液晶屏限位開關(guān)；定位夾緊步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器及液晶屏限位開關(guān)均連接所述控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述fpc定位裝置包括設(shè)于手機(jī)液晶屏的fpc上方的壓塊，壓平步進(jìn)電機(jī)連接壓塊，壓塊運(yùn)動靠近fpc連接頭通斷裝置一側(cè)的極限位置設(shè)有壓塊限位開關(guān)；壓平步進(jìn)電機(jī)和壓塊限位開關(guān)均連接所述控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述fpc連接頭通斷裝置包括伺服電機(jī)，伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)、光電編碼器連接；伺服電機(jī)、光電編碼器均連接所述控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有用于與所述伺服電機(jī)輸出軸連接的孔，所述旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)另一側(cè)設(shè)有上部壓頭和下部拔頭，按照運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)，上部壓頭比下部拔頭長。

優(yōu)選地，所述fpc連接頭通斷裝置用于實(shí)現(xiàn)fpc連接頭與圖像顯示裝置的通斷；所述伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)的上部壓頭將fpc連接頭和圖像顯示裝置接通；所述伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)的下部拔頭將fpc連接頭和圖像顯示裝置分離；光電編碼器獲取伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，反饋給所述控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述光電傳感器檢測到有手機(jī)液晶屏放置后，控制系統(tǒng)控制定位夾緊步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，夾緊桿推動手機(jī)液晶屏向擋壁移動，當(dāng)控制系統(tǒng)接收到液晶屏限位開關(guān)的信號時，表明手機(jī)液晶屏已夾緊；

隨后控制系統(tǒng)控制壓平步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動壓塊定位fpc，當(dāng)控制系統(tǒng)接收到壓塊限位開關(guān)的信號時，表明fpc連接頭到達(dá)圖像顯示裝置接口處；

然后控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)將fpc連接頭與圖像顯示裝置接口接通，接著伺服電機(jī)回到初始位置；

當(dāng)采集圖像完成后，控制系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束信號，伺服電機(jī)首先反轉(zhuǎn)，將fpc連接頭與圖像顯示裝置分離，然后伺服電機(jī)回到起始位置；壓平步進(jìn)電機(jī)回到起始位置；定位夾緊步進(jìn)電機(jī)回到起始位置，松開手機(jī)液晶屏；手機(jī)液晶屏從三軸旋轉(zhuǎn)云臺上移走后，光電傳感器發(fā)信號給控制系統(tǒng)，完成一次測試流程。

本發(fā)明提供的裝置克服了傳統(tǒng)人工測試和pc機(jī)檢測的不足，實(shí)現(xiàn)了液晶屏測試較高的自動化，操作方便，實(shí)時性好，穩(wěn)定可靠，降低了檢測成本，提高了檢測效率和準(zhǔn)確率。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例提供的用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中局部放大圖；

圖3為dsp控制系統(tǒng)示意圖；

圖4為本實(shí)施例提供的用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具硬件原理圖；

圖5為本實(shí)施例提供的用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具使用方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本實(shí)施例提供的用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具，是手機(jī)液晶屏缺陷自動檢測流水線的一部分。該自動檢測流水線包括搬運(yùn)機(jī)械手模塊、圖像處理模塊、三軸旋轉(zhuǎn)云臺和本發(fā)明測試治具。在自動檢測流水線中，該手機(jī)液晶屏測試治具安裝在三自由度旋轉(zhuǎn)云臺上，可實(shí)現(xiàn)多角度的圖像信息采集，以進(jìn)一步進(jìn)行手機(jī)圖像預(yù)處理及后續(xù)缺陷屏圖像處理。流水線的檢測流程是：搬運(yùn)機(jī)械手模塊將待檢手機(jī)液晶屏從傳送帶搬運(yùn)到測試治具上；測試治具將手機(jī)液晶屏定位夾緊、將fpc連接頭接通；然后三軸旋轉(zhuǎn)云臺依次完成指定的空間姿態(tài)，同時每個空間姿態(tài)下圖像處理模塊都對手機(jī)液晶屏進(jìn)行圖像采集和處理，并得出檢測結(jié)果。搬運(yùn)機(jī)械手模塊根據(jù)圖像處理模塊的檢測信號分別將合格與不合格的測試對象搬運(yùn)到對應(yīng)的傳送帶。

結(jié)合圖1-圖3，用于手機(jī)液晶屏缺陷檢測的測試治具由屏幕定位夾緊裝置、fpc(柔性電路板)定位裝置、fpc連接頭通斷裝置和dsp控制系統(tǒng)等部分組成。

屏幕定位夾緊裝置由帶有絲杠的定位夾緊步進(jìn)電機(jī)1、夾緊桿2、光電傳感器3、擋壁4、液晶屏限位開關(guān)5等組成。定位夾緊步進(jìn)電機(jī)1連接絲杠，夾緊桿2可以在絲杠上直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對手機(jī)液晶屏p的夾緊和松開。定位夾緊步進(jìn)電機(jī)1及其驅(qū)動是屏幕定位夾緊裝置的動力源。三軸旋轉(zhuǎn)云臺中央位置開孔，放置光電傳感器3，用于檢測是否有手機(jī)液晶屏放置；三軸旋轉(zhuǎn)云臺邊沿設(shè)有擋壁4，擋壁4上安裝了液晶屏限位開關(guān)5，用于判斷手機(jī)液晶屏是否已夾緊。

由于手機(jī)液晶屏fpc有一定的柔韌性，為了定位fpc，設(shè)計(jì)了fpc定位裝置。fpc定位裝置由壓平步進(jìn)電機(jī)11、壓塊12、壓塊限位開關(guān)13等組成，功能是實(shí)現(xiàn)對fpc及其連接頭的定位，保證fpc連接頭與圖像顯示裝置接通成功。壓平步進(jìn)電機(jī)11連接壓塊12，壓塊12運(yùn)動的右極限位置設(shè)置了壓塊限位開關(guān)13；壓塊限位開關(guān)13被觸發(fā)后，發(fā)信號給fpc連接頭通斷裝置。

fpc連接頭通斷裝置的功能是實(shí)現(xiàn)fpc連接頭與圖像顯示裝置的通斷。fpc連接頭通斷裝置由伺服電機(jī)21、旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)22、光電編碼器23等組成，伺服電機(jī)21和旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)22、光電編碼器23連接。伺服電機(jī)21正轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)22將fpc連接頭和圖像顯示裝置e接通，反轉(zhuǎn)則拔出fpc連接頭。光電編碼器23獲取伺服電機(jī)21轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，反饋給dsp控制系統(tǒng)，以保證伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角精度。

需特別指出的是，旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)是本發(fā)明針對fpc連接頭通斷功能的實(shí)現(xiàn)的具體情況做出的機(jī)械設(shè)計(jì)，電機(jī)正轉(zhuǎn)時機(jī)構(gòu)上部壓頭將fpc連接頭接通，反轉(zhuǎn)時下部拔頭將其拔出。圖1中a、b代表兩個面，且a比b面略高，壓塊12重心在a面上，在屏幕定位夾緊裝置將手機(jī)液晶屏定位后，該設(shè)計(jì)保證手機(jī)液晶屏的fpc可以處于壓塊12下。當(dāng)然，fpc連接頭通斷裝置并不局限于圖1中的布局，可以按照不同品牌的手機(jī)液晶屏pfc長短布局等因素調(diào)整模具。

圖像顯示裝置t為企業(yè)自有，可以為手機(jī)液晶屏供電并運(yùn)行測試程序，液晶屏按照程序自動變換不同顏色，便于圖像處理平臺采集圖像數(shù)據(jù)。

dsp控制系統(tǒng)包括dsp主控器，dsp主控器連接定位夾緊步進(jìn)電機(jī)1、光電傳感器3、液晶屏限位開關(guān)5、壓平步進(jìn)電機(jī)11、壓塊限位開關(guān)13、伺服電機(jī)21、光電編碼器23，dsp主控器是整個控制系統(tǒng)的核心，用于控制伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，并接收光電傳感器、限位開關(guān)和光電編碼器的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明選擇步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動作為定位夾緊裝置和fpc定位裝置的動力源，選擇伺服電機(jī)作為fpc連接頭通斷裝置的動力源。在手機(jī)液晶屏放置區(qū)域安裝光電傳感器以判斷是否有手機(jī)液晶屏放置。在兩個步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)極限位置上安裝限位開關(guān)，觸發(fā)后給dsp主控器發(fā)送相應(yīng)信號。為保證伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)精度，使用旋轉(zhuǎn)編碼器測量伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角并反饋給dsp主控器。

如圖4所示為手機(jī)液晶屏測試治具的硬件原理圖。dsp型號選用tms320f288335，該型號dsp具有150mhz的高速處理能力，有多達(dá)18路的pwm輸出；紅外光電傳感器選用ctrt5000，有效監(jiān)測距離為1-8mm；伺服電機(jī)選用ld-1501數(shù)字舵機(jī)，可由dsp直接驅(qū)動；步進(jìn)驅(qū)動器選擇l298n，該驅(qū)動器為兩相步進(jìn)驅(qū)動器，體積小巧，便于安裝具有電源接反保護(hù)功能；旋轉(zhuǎn)編碼器選用歐姆龍e6b2-cwz6c增量式編碼器，分辨率為2000p/r。

如圖5所示為手機(jī)液晶屏測試治具的軟件流程圖。軟件流程的總體思路是：系統(tǒng)驅(qū)動后首先進(jìn)行初始化；光電傳感器檢測到有被測液晶屏放置后，dsp主控器控制定位夾緊步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，夾緊桿推動液晶屏將其夾緊，當(dāng)dsp主控器接收到液晶屏限位開關(guān)的信號時表明液晶屏已夾緊；隨后dsp主控器控制壓平步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動壓塊定位fpc，當(dāng)dsp主控器接收到壓塊限位開關(guān)的信號時表明fpc連接頭到達(dá)圖像顯示裝置接口處；伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)壓拔機(jī)構(gòu)將fpc連接頭與圖像顯示裝置接口接通，接著回到初始位置；等待dsp主控器發(fā)出的結(jié)束信號；三軸旋轉(zhuǎn)云臺依次完成特定的控制姿態(tài)，配合攝像頭采集圖像信息。采集完成后，主控器發(fā)出結(jié)束信號后，伺服電機(jī)首先反轉(zhuǎn)拔出連接頭，然后回到起始位置；壓平步進(jìn)電機(jī)回到起始位置；定位夾緊步進(jìn)電機(jī)回到起始位置，松開手機(jī)液晶屏；搬運(yùn)機(jī)械手模塊將顯示屏移走后，光電傳感器發(fā)信號給dsp主控器，系統(tǒng)初始化，等待下次檢測。