玻璃蓋板的熱噴定位校正方法、裝置及玻璃蓋板貼合設備
1.本發明涉及顯示屏自動生產設備技術領域，具體為一種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法、裝置及玻璃蓋板貼合設備。
背景技術：
2.隨著手機、平板電腦以及各種智能穿戴設備的普及，為了滿足用戶的多樣化需求，通常需要采用不同的貼合技術來增加顯示屏的美觀度及質量；目前的貼合設備通常包括上料機構、預貼合機構以及真空貼合機構，利用機械手或者位移機構，將玻璃蓋板和顯示模組分別從上料機構依次轉移至預貼合機構和真空貼合機構上，完成玻璃蓋板和顯示模組的貼合。
3.當前，將玻璃蓋板與顯示模組進行預貼合前，需要對玻璃蓋板進行位置校正，確保玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
4.機器視覺技術，是指利用工業相機捕捉圖像，并借由計算機進行數字化計算、處理、分析，從而來代替人工的方式完成測量和判斷的系統；目前，機器視覺技術已在工業檢測領域得到了成功的應用，并大幅度地提高了產品的質量和可靠性，保證了生產的效率，同時也降低了企業的生產成本。
5.但是，由于玻璃蓋板具有透光性，常規的工業相機拍攝的圖像存在定位困難和檢測精度低的問題，導致貼合前的位置校正工序存在較大誤差，因此，需要提出一種玻璃蓋板的定位校正方法，以準確地實現玻璃蓋板的位置校正。
技術實現要素：
6.本發明的目的之一在于提供一種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，能夠準確為玻璃蓋板的位置校正提供參考。
7.本發明的另一目的在于提供一種熱噴定位校正裝置，能夠實現上述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，從而準確為玻璃蓋板的位置校正提供參考。
8.本發明的又一目的在于提供一種玻璃蓋板貼合設備，能夠自動化地完成玻璃蓋板與顯示模組的預貼合及真空貼合工序。
9.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其包括下述步驟：
10.s1、將玻璃蓋板置于菱形軌道下方的定位區域，使所述菱形軌道的每一邊在所述定位區域上的投影均經過所述玻璃蓋板相鄰的兩側邊緣；
11.s2、沿所述菱形軌道以步進的方式移動熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡、所述玻璃蓋板的邊緣，以及，所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之交點，以獲得交點及其坐標a(a1,b1)、b
(a2,b2)、c(a3,b3)、d(a4,b4)、e(a5,b5)、f(a6,b6)、g(a7,b7)和h(a8,b8)；
12.s3、若，交點a與交點b有b
1-b2＝0，交點c與交點d有a
3-a4＝0，交點e與交點f有b
5-b6＝0，交點g與交點h有a
7-a8＝0；則，所述玻璃蓋板處于標準位置；
13.s4、若，交點a與交點b有|a
1-a2|＝δx1和|b
1-b2|＝δy1，交點c與交點d有|a
3-a4|＝δx2和|b
3-b4|＝δy2，交點e與交點f有|a
5-a6|＝δx3和|b
5-b6|＝δy3，交點g與交點h有|a
7-a8|＝δx4和|b
7-b8|＝δy4；則，所述玻璃蓋板相對于所述標準位置的偏移角度為θ＝(θ1+θ2+θ3+θ4)/4；
14.其中，
15.一種熱噴定位校正裝置，用于完成上述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其包括菱形軌道、熱噴裝置、工業相機、支架以及位移裝置；所述熱噴裝置和所述工業相機均設置在所述支架上，所述支架活動設置于所述菱形軌道上，所述位移裝置能夠通過所述支架連動所述熱噴裝置和所述工業相機沿所述菱形軌道行進。
16.一種玻璃蓋板貼合設備，包括了上述的熱噴定位校正裝置，其還包括：
17.機臺；
18.上料機構，用于對玻璃蓋板進行上料；
19.預貼合機構，用于對顯示模組進行上料并將所述玻璃蓋板預貼合在所述顯示模組上；
20.真空貼合機構，用于對所述玻璃蓋板和所述顯示模組進行真空貼合；
21.所述上料機構、所述熱噴定位校正裝置、所述預貼合機構以及所述真空貼合機構沿所述機臺依次設置；
22.其還包括：
23.第一機械手，用于將所述玻璃蓋板從所述上料機構轉移至所述熱噴定位校正裝置，以及，將所述玻璃蓋板從所述熱噴定位校正裝置轉移至所述預貼合機構；
24.第二機械手，用于將預貼合后的所述玻璃蓋板和所述顯示模組從所述預貼合機構轉移至所述真空貼合機構。
25.與現有技術相比，本發明的有益效果是：
26.1、該種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法及裝置，通過識別熱噴軌跡和玻璃蓋板的邊緣，獲得熱噴軌跡和玻璃蓋板的邊緣之交點及其坐標，進而獲得玻璃蓋板相對于標準位置的偏移角度，實現了玻璃蓋板的定位，為自動化設備的動作機構運行提供了參考，確保玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
27.2、該種玻璃蓋板貼合設備，通過上料機構、熱噴定位校正裝置、預貼合機構、真空貼合機構、第一機械手以及第二機械手的配合，能夠自動化地完成玻璃蓋板與顯示模組的上料、轉移、定位和校正、預貼合以及真空貼合的工序，節省了人力成本，同時提高玻璃蓋板與顯示模組的貼合質量；其中，通過熱噴定位校正裝置，能夠對玻璃蓋板進行定位和校正，確保玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
附圖說明
28.圖1為本發明實施例一中的菱形軌道與玻璃蓋板的位置關系示意圖。
29.圖2為本發明實施例一中的熱噴軌跡與玻璃蓋板的邊緣的位置關系示意圖。
30.圖3為本發明實施例一中的粗定位階段的熱噴軌跡示意圖。
31.圖4為本發明實施例一中的精定位階段的熱噴軌跡示意圖。
32.圖5為本發明實施例一中的超精定位階段的熱噴軌跡示意圖。
33.圖6為本發明實施例一中的玻璃蓋板處于標準位置時的示意圖。
34.圖7為本發明實施例一中的玻璃蓋板相對于標準位置的偏移示意圖。
35.圖8為本發明實施例一中的基本lbp算子的示意圖。
36.圖9為本發明實施例二中的菱形軌道與玻璃蓋板的位置關系示意圖。
37.圖10為本發明實施例二的結構視圖。
38.圖11為本發明實施例二的立體視圖。
39.圖12為本發明實施例二的機構布局結構視圖。
40.圖13為本發明實施例二中的上料機構的立體視圖。
41.圖14為本發明實施例二中的第一機械手的立體視圖。
42.圖15為本發明實施例二中的熱噴定位校正裝置的結構示意圖。
43.圖16為本發明實施例二中的預貼合機構的立體視圖。
44.圖17為本發明實施例二中的上料機構、第一機械手、熱噴定位校正裝置以及預貼合機構的配合結構視圖。
45.圖18為本發明實施例二中的真空貼合機構的立體視圖。
46.圖19為本發明實施例二中的真空貼合機構在另一方向下的立體視圖。
47.圖20為本發明實施例二中的真空貼合機構、第二機械手、第三機械手以及下料機構的配合結構視圖。
48.附圖標記為：1、上料機構；11、第一上料平臺；12、第一翻轉電機；121、翻轉臂；13、第一承載平臺；131、定位塊；2、第一機械手；21、第一吸附板；3、熱噴定位校正裝置；31、菱形軌道；32、熱噴裝置；33、工業相機；34、支架；35、位移裝置；36、夾具；4、預貼合機構；41、第二上料平臺；42、位移機械手；421、位移臂；43、第二承載平臺；5、真空貼合機構；51、第三承載平臺；52、平臺氣缸；53、導軌；54、支架；55、真空箱；56、真空箱氣缸；57、壓板；58、壓板氣缸；6、第二機械手；61、第二吸附板；7、下料機構；8、第三機械手；81、第三吸附板；9、機臺；10、玻璃蓋板。
具體實施方式
49.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
50.實施例一：
51.本實施例提供一種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，能夠獲得玻璃蓋板相對于標準位置的偏移角度，從而為玻璃蓋板的位置校正提供參考；其中，玻璃蓋板10為方形且透明的玻璃板材。
52.該種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法包括下述步驟：
53.s1、將玻璃蓋板10置于菱形軌道31下方的定位區域，使菱形軌道31的每一邊在定位區域上的投影均經過玻璃蓋板10相鄰的兩側邊緣。
54.本步驟中，菱形軌道31用于為熱噴裝置的移動提供支撐和導向基礎；如圖1所示，由于菱形軌道31的各邊均傾斜于玻璃蓋板10的各邊緣，故菱形軌道31的每一邊在定位區域上的投影均經過玻璃蓋板10相鄰的兩側邊緣。
55.s2、沿菱形軌道31以步進的方式移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡、玻璃蓋板10的邊緣，以及，熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之交點，以獲得交點及其坐標a(a1,b1)、b(a2,b2)、c(a3,b3)、d(a4,b4)、e(a5,b5)、f(a6,b6)、g(a7,b7)和h(a8,b8)。
56.如圖2所示，實際上，熱噴裝置的熱噴氣體落在玻璃蓋板10表面時，會在玻璃蓋板10表面形成異化點，熱噴裝置的口徑相對于玻璃蓋板10的面積較小時，異化點可以視為質點，一系列的異化點連接起來后，即形成玻璃蓋板10上的熱噴軌跡；此外，異化點和玻璃蓋板10的邊緣在特征圖像下，均能夠被識別為特征點。
57.s3、若，交點a與交點b有b
1-b2＝0，交點c與交點d有a
3-a4＝0，交點e與交點f有b
5-b6＝0，交點g與交點h有a
7-a8＝0；則，玻璃蓋板10處于標準位置。
58.如圖6所示，上述的關系式b
1-b2＝0、a
3-a4＝0、b
5-b6＝0以及a
7-a8＝0，即表明交點a(a1,b1)、b(a2,b2)、c(a3,b3)、d(a4,b4)、e(a5,b5)、f(a6,b6)、g(a7,b7)和h(a8,b8)的位置未有偏移。
59.s4、若，交點a與交點b有|a
1-a2|＝δx1和|b
1-b2|＝δy1，交點c與交點d有|a
3-a4|＝δx2和|b
3-b4|＝δy2，交點e與交點f有|a
5-a6|＝δx3和|b
5-b6|＝δy3，交點g與交點h有|a
7-a8|＝δx4和|b
7-b8|＝δy4；則，玻璃蓋板10相對于標準位置的偏移角度為θ＝(θ1+θ2+θ3+θ4)/4；
60.其中，
61.如圖7所示，通過上述的偏移角度θ，能夠實現玻璃蓋板10的定位，為自動化設備中的執行機構的運行提供參考，確保玻璃蓋板10能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
62.具體地，步驟s2，具體是采用二分法對熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之各個交點依次進行粗定位、精定位以及超精定位；通過二分法逐步縮小熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之各個交點的定位范圍，能夠簡單高效地對熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之各個交點進行定位。
63.步驟s2具體包括：
64.第一次粗定位階段：
65.s2.1、沿菱形軌道31的一邊，以l1的步長移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡和玻璃蓋板10的邊緣；直至熱噴軌跡在一次步進移動中從玻璃蓋板10外進入玻璃蓋板10，將該次步進移動的區間定義為第一粗定位區
間。
66.第一次精定位階段：
67.s2.2、在第一粗定位區間內，以l2的步長移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡和玻璃蓋板10的邊緣；直至熱噴軌跡在一次步進移動中從玻璃蓋板10外進入玻璃蓋板10，將該次步進移動的區間定義為第一精定位區間。
68.第一次超精定位階段：
69.s2.3、在第一精定位區間內，以l3的步長移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡和玻璃蓋板10的邊緣；直至熱噴軌跡在一次步進移動中從玻璃蓋板10外進入玻璃蓋板10，將該次步進移動的區間定義為第一超精定位區間，并以第一超精定位區間的中點作為熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之其中一個交點，并獲取該交點的坐標。
70.第二次粗定位階段：
71.s2.4、繼續以l1的步長移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡和玻璃蓋板10的邊緣；直至熱噴軌跡在一次步進移動中從玻璃蓋板10中移動至玻璃蓋板10外，將該次步進移動的區間定義為第二粗定位區間。
72.第二次精定位階段：
73.s2.5、在第二粗定位區間內，以l2的步長移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡和玻璃蓋板10的邊緣；直至熱噴軌跡在一次步進移動中從玻璃蓋板10中移動至玻璃蓋板10外，將該次步進移動的區間定義為第二精定位區間。
74.第二次超精定位階段：
75.s2.6、在第二精定位區間內，以l3的步長移動熱噴裝置，熱噴裝置每步進移動一次，均向定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在定位區域上形成熱噴軌跡；同時，熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅玻璃蓋板10的原圖像；實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡和玻璃蓋板10的邊緣；直至熱噴軌跡在一次步進移動中從玻璃蓋板10中移動至玻璃蓋板10外，將該次步進移動的區間定義為第二超精定位區間，并以第二超精定位區間的中點作為熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之其中一個交點，并獲取該交點的坐標。
76.s2.7、沿菱形軌道31的各邊，重復步驟s2.1-s2.6，以獲取熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之各個交點。
77.其中，步長l1、步長l2以及步長l3有l1＞l2＞l3。
78.以圖3-圖5為例，進一步舉例說明熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之各個交點的粗定位、精定位以及超精定位過程：如圖3所示，點0與點1、點1與點2、點2與點3，以及點3與點4之間的距離均為l1，若熱噴軌跡在點1到點2的步進移動中，從玻璃蓋板10外進入玻璃蓋板10，則點1與點2之間為第一粗定位區間；如圖4所示，在點1與點2之間，以l2的步長移動熱噴裝置，本例中，l2為1cm，若熱噴軌跡在某一區間從玻璃蓋板10外進入玻璃蓋板10，則該區間為第一精定位區間；如圖5所示，在第一精定位區間以l3的步長移動熱噴裝置，本例中，l3為0.2mm，若熱噴軌跡在某一區間從玻璃蓋板10外進入玻璃蓋板10，則該區間為第一超精定位區間。
79.以上述方式，即完成了熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之各個交點的粗定位、精定位以及超精定位。
80.具體地，步驟s2中，實時將原圖像轉換為特征圖像的具體方法為：
81.s2a、將原圖像轉換為灰度圖像，使用灰度直方圖概率分布計算式pi＝ni/n，計算出灰度圖像中的各個灰度等級出現的概率，并形成灰度直方圖；
82.其中，i為灰度等級，ni為灰度圖像中的灰度等級為i的像素點總數，n為灰度圖像的像素點總數；
83.s2b、使用下述計算式，對灰度圖像在像素處理過程中的初始化灰度分布概率ω和初始化灰度均值μ進行計算：
[0084][0085]
其中，l為灰度圖像中的灰度等級總數；
[0086]
s2c、使用下述計算式，對灰度圖像在圖像識別過程中的灰度均值μ
t
進行計算：
[0087][0088]
s2d、使用下述計算式，對灰度等級i與灰度均值μ的方差σ2進行計算：
[0089][0090]
s2e、使用方差σ2，對初始化灰度分布概率ω的概率方差和灰度均值μ
t
的概率方差進行計算：
[0091][0092]
s2f、使用下述計算式，對所有灰度等級的方差進行計算：
[0093][0094]
s2g、使用下述計算式，計算特征圖像處理時的最佳閾值t：
[0095][0096]
s2h、使用最佳閾值t，實時將原圖像轉換為特征圖像。
[0097]
通過最佳閾值t實時將原圖像轉換為特征圖像，能夠使特征圖像的灰度設置最適于進行特征識別。
[0098]
具體地，步驟s2中，在特征圖像中識別出熱噴軌跡、玻璃蓋板10的邊緣，以及，熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之交點，具體方法為：分別使用三種lbp算子：基本lbp算子、等價模式lbp算子以及旋轉不變lbp算子，對特征圖像中的熱噴軌跡、玻璃蓋板10的邊緣，以及，熱噴軌跡與玻璃蓋板10的邊緣之交點進行特征提取，以獲得最適于特征圖像使用的lbp算子。
[0099]
如圖8所示，基本lbp算子具體為：在3
×
3的像素矩陣中，分別獲取中心像素點和8個周圍像素點的灰度等級；在8個周圍像素點中，將灰度等級大于中心像素點之灰度等級的周圍像素點賦值為1，并將灰度等級小于中心像素點之灰度等級的周圍像素點賦值為0；從左上角的一個周圍像素點開始，依順時針方向將各個周圍像素點的賦值依次排列，獲得一個8位二進制數，以該8位二進制數作為3
×
3的像素矩陣的lbp值。
[0100]
等價模式lbp算子具體為：篩選出lbp值至多包含兩次數值跳變的基本lbp算子，作為等價模式lbp算子；
[0101]
使用下述計算式，能夠判斷lbp值是否至多包含兩次數值跳變：
[0102][0103][0104]
若u(g
p
)≤2，則lbp值至多包含兩次數值跳變；
[0105]
其中，gc為中心像素點的灰度等級，g
p
(p＝0,
…
,p-1)為半徑為r(r》0)的p個等距像素點的灰度等級。
[0106]
其中，旋轉不變lbp算子具體為：對基本lbp算子中的lbp值進行循環移位，獲得7個中間lbp值，并選取最小的一個中間lbp值，作為旋轉不變lbp算子的lbp值。
[0107]
實施例二：
[0108]
本實施例提供一種熱噴定位校正裝置，用于完成實施例一所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法。
[0109]
請參閱圖9和圖10，該種熱噴定位校正裝置3包括菱形軌道31、熱噴裝置32、工業相機33、支架34以及位移裝置35。
[0110]
其中，菱形軌道31由4條圍成菱形的金屬材質的直線導軌構成；支架34為金屬架體，用于為該種熱噴定位校正裝置3提供支撐基礎；熱噴裝置32能夠噴射出熱噴氣體，熱噴氣體落在玻璃蓋板10表面時，會在玻璃蓋板10表面形成異化點；本實施例中，熱噴裝置32的口徑為0.10mm，相對于玻璃蓋板10的面積較小，此時，異化點可以視為質點，一系列的異化點連接起來后，即形成玻璃蓋板10上的熱噴軌跡。
[0111]
熱噴裝置32和工業相機33均設置在支架34上，本實施例中，熱噴裝置32和工業相機33均通過支架34上的夾具36夾持在機架上；支架34活動設置于菱形軌道31上，位移裝置35能夠通過支架34連動熱噴裝置32和工業相機33沿菱形軌道31行進；例如，菱形軌道31為精密型電動位移臺，位移裝置35為設置在菱形軌道31上并驅動菱形軌道31的滑臺運行的精密電機，將支架34安裝在菱形軌道31的滑臺上，即可實現熱噴裝置32和工業相機33在菱形軌道31上行進；又例如，菱形軌道31為無動力的金屬直線導軌，支架34掛設在菱形軌道31
上，位移裝置35為安裝在支架34上的帶有動力輪的精密電機，位移裝置35驅動支架34沿菱形軌道31行進，從而實現熱噴裝置32和工業相機33在菱形軌道31上行進。
[0112]
該種熱噴定位校正裝置3，位移裝置35能夠連動熱噴裝置32和工業相機33沿菱形軌道31行進，從而能夠實現玻璃蓋板10的定位，為自動化設備中的執行機構的運行提供參考，確保玻璃蓋板10能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
[0113]
實施例三：
[0114]
本實施例提供一種玻璃蓋板貼合設備，用于自動化地將玻璃蓋板貼合在顯示模組上，其中，顯示模組可以為oled顯示模組或lcd顯示模組。
[0115]
該種玻璃蓋板貼合設備，包括上述的熱噴定位校正裝置3。
[0116]
請參閱圖11和圖12，該種玻璃蓋板貼合設備還包括：
[0117]
機臺9，該機臺9用于為該種玻璃蓋板貼合設備提供整體的安裝及支撐基礎；
[0118]
上料機構1，用于對玻璃蓋板進行上料；
[0119]
預貼合機構4，用于對顯示模組進行上料并將玻璃蓋板預貼合在顯示模組上；
[0120]
真空貼合機構5，用于對玻璃蓋板和顯示模組進行真空貼合；
[0121]
上料機構1、熱噴定位校正裝置3、預貼合機構4以及真空貼合機構5沿機臺9依次設置；
[0122]
該種玻璃蓋板貼合設備還包括：
[0123]
第一機械手2，用于將玻璃蓋板從上料機構1轉移至熱噴定位校正裝置3，以及，將玻璃蓋板從熱噴定位校正裝置3轉移至預貼合機構4；
[0124]
第二機械手6，用于將預貼合后的玻璃蓋板和顯示模組從預貼合機構4轉移至真空貼合機構5。
[0125]
在本實施例中，機臺9的長邊延伸方向定義為x軸，機臺9的短邊延伸方向定義為y軸，機臺9的高度方向定義為z軸。
[0126]
請參閱圖13，具體地，上料機構1包括第一上料平臺11、第一翻轉電機12以及第一承載平臺13，其中，第一上料平臺11和第一承載平臺13均為金屬板材，第一翻轉電機12為伺服電機或步進電機等控制電機；第一承載平臺13上設有用于定位玻璃蓋板的定位塊131，本實施例中，定位塊131設置有若干個，并在第一承載平臺13上圍成方形的空間；第一上料平臺11、第一翻轉電機12以及第一承載平臺13均固定在機臺9上；第一翻轉電機12的轉軸上設置有翻轉臂121，翻轉臂121上布設有用于吸附住玻璃蓋板的真空吸頭，具體來說，第一翻轉電機12的轉軸固定連接有一延長軸，且該延長軸沿軸向固定一金屬臂，該金屬臂即為翻轉臂121，翻轉臂121上設置有一組與真空機連接的吸頭，使玻璃蓋板能夠被吸附在翻轉臂121上；第一翻轉電機12用于連動翻轉臂121翻轉，以將玻璃蓋板翻轉并從第一上料平臺11轉移至第一承載平臺13；本實施例中，第一上料平臺11開設有供翻轉臂121穿過的避位孔，第一翻轉電機12首次旋轉180
°
時，翻轉臂121穿過第一上料平臺11的避位孔，翻轉并到達第一承載平臺13上方，此時，玻璃蓋板能夠掉落到第一承載平臺13上，第一翻轉電機12反向旋轉180
°
時，翻轉臂121再次翻轉，穿過第一上料平臺11的避位孔并復位；第一承載平臺13上設置有若干的圍成邊框形的定位塊，用于定位玻璃蓋板的邊緣。
[0127]
請參閱圖15，熱噴定位校正裝置3包括菱形軌道31、熱噴裝置32、工業相機33、支架34以及位移裝置35。其中，菱形軌道31由4條圍成菱形的金屬材質的直線導軌構成，菱形軌
道31設置在機臺9的上方；支架34為金屬架體，用于為該種熱噴定位校正裝置3提供支撐基礎；熱噴裝置32能夠噴射出熱噴氣體，熱噴氣體落在玻璃蓋板表面時，會在玻璃蓋板表面形成異化點；本實施例中，熱噴裝置32的口徑為0.10mm，相對于玻璃蓋板的面積較小，此時，異化點可以視為質點，一系列的異化點連接起來后，即形成玻璃蓋板上的熱噴軌跡。熱噴裝置32和工業相機33均設置在支架34上，本實施例中，熱噴裝置32和工業相機33均通過支架34上的夾具36夾持在機架上；支架34活動設置于菱形軌道31上，位移裝置35能夠通過支架34連動熱噴裝置32和工業相機33沿菱形軌道31行進；例如，菱形軌道31為精密型電動位移臺，位移裝置35為設置在菱形軌道31上并驅動菱形軌道31的滑臺運行的精密電機，將支架34安裝在菱形軌道31的滑臺上，即可實現熱噴裝置32和工業相機33在菱形軌道31上行進；又例如，菱形軌道31為無動力的金屬直線導軌，支架34掛設在菱形軌道31上，位移裝置35為安裝在支架34上的帶有動力輪的精密電機，位移裝置35驅動支架34沿菱形軌道31行進，從而實現熱噴裝置32和工業相機33在菱形軌道31上行進；此時，工業相機33位于機臺9的上方以拍攝玻璃蓋板的圖像，工業相機33下方的位置即為上述的定位區域，從而通過定位玻璃蓋板。
[0128]
請參閱圖16，具體地，預貼合機構4包括第二上料平臺41、位移機械手42以及第二承載平臺43；其中，第一上料平臺11和第一承載平臺13均為金屬板材，位移機械手42為兩軸機械手，位移機械手42沿y軸和z軸運行，且位移機械手42的動作部安裝有位移臂421，該位移臂421為布設有若干真空吸頭的板材，以吸附顯示模組；第二上料平臺41、位移機械手42以及第二承載平臺43均固定在機臺9上；第二上料平臺41和第二承載平臺43上均布設有用于吸附住顯示模組的真空吸頭，位移機械手42用于將顯示模組從第二上料平臺41轉移至第二承載平臺43，具體來說，第二上料平臺41和第二承載平臺43上均開設有供位移機械手42的位移臂421穿過的避位孔，位移機械手42的位移臂421向上從第二上料平臺41的避位孔中穿過，托起并吸附住顯示模組，再沿y軸運行至第一承載平臺13處，向下從第一承載平臺13的避位孔中穿過，此時顯示模組將留在第一承載平臺13并由第一承載平臺13的真空吸頭所吸附。
[0129]
請參閱圖18-圖20，具體地，真空貼合機構5包括第三承載平臺51、平臺氣缸52、導軌53、支架54、真空箱55、真空箱氣缸56、壓板57以及壓板氣缸58；其中，第三承載平臺51為金屬板材，導軌53為具有滑塊的直線導軌，支架54為金屬支撐架，真空箱55為方形的金屬箱體，壓板57為底面平整的金屬板材；支架54固定在機臺9上，真空箱氣缸56設置在支架54上，真空箱氣缸56能夠連動真空箱55升降，具體來說，真空箱氣缸56的本體固定在支架54上，真空箱氣缸56的活塞桿穿過支架54后豎直指向下方，真空箱氣缸56的活塞桿與真空箱55固定連接，使真空箱氣缸56能夠連動真空箱55升降；壓板氣缸58設置在真空箱55上，壓板氣缸58能夠連動壓板57在真空箱55中抬起或下壓，具體來說，壓板氣缸58的本體固定在真空箱55上并隨真空箱55升降，壓板氣缸58的活塞桿穿過真空箱55后豎直指向下方，壓板氣缸58的活塞桿與壓板57固定連接，使壓板氣缸58能夠連動壓板57在真空箱55中抬起或下壓；導軌53固定在機臺9上，第三承載平臺51設置在導軌53上，平臺氣缸52能夠連動第三承載平臺51沿導軌53滑動，使第三承載平臺51位于或不位于真空箱55的遮罩范圍。
[0130]
可以在機臺9上設置兩個、三個甚至更多的真空貼合機構5，以便多工位實現真空貼合工序。
[0131]
請參閱圖14，需要具體說明的是，第一機械手2為三軸機械手，且第一機械手2分別
沿x軸、y軸以及z軸運行，第一機械手2固定在機臺9上，第一機械手2的動作部分安裝有使用氣缸驅動的第一吸附板21，該第一吸附板21為布設有若干真空吸頭的板材，以吸附玻璃蓋板；第二機械手6為單軸機械手，且第二機械手6沿x軸運行，通過真空貼合機構5的支架54來支撐第二機械手6，第二機械手6的動作部分安裝有使用氣缸驅動的第二吸附板61，該第二吸附板61為布設有若干真空吸頭的板材，以吸附玻璃蓋板。
[0132]
請參閱圖11-圖20，該種玻璃蓋板貼合設備，在使用時，通過人工或者外部的機器人，將玻璃蓋板放置在上料機構1的第一上料平臺11上，第一翻轉電機12連動翻轉臂121翻轉并從第一上料平臺11處吸附起玻璃蓋板，翻轉臂121將玻璃蓋板放置于第一承載平臺13后，第一翻轉電機12反轉，連動翻轉臂121復位；第一機械手2通過第一吸附板21，將玻璃蓋板吸附起，并轉移至熱噴定位校正裝置3，使玻璃蓋板位于定位區域，通過熱噴定位校正裝置3對玻璃蓋板進行定位和校正，校正結果將作為第一機械手2的位移參考；通過人工或者外部的機器人，將顯示模組放置在預貼合機構4的第二上料平臺41上，位移機械手42連動位移臂421運行，位移臂421從第二上料平臺41下方穿過避位孔，吸附并抬起顯示模組，隨后，位移臂421從上方將顯示模組放置于第二承載平臺43后，從第二承載平臺43上方穿過避位孔，從第二承載平臺43下方復位至第二上料平臺41下方；第一機械手2繼續將經過定位和校正轉移至預貼合機構4的第二承載平臺43，使玻璃蓋板與顯示模組相互對位，第一機械手2的第一吸附板21在氣缸的驅動下下壓，將玻璃蓋板預貼合在顯示模組上；第二機械手6通過第二吸附板61，將經過預貼合的玻璃蓋板與顯示模組吸附起，并轉移至真空貼合機構5，放置在第三承載平臺51上；平臺氣缸52運行，將第三承載平臺51推至真空箱55之下，真空箱氣缸56運行，使真空箱55下壓并蓋罩在第三承載平臺51上，待真空箱55內的真空度符合工藝要求后，壓板氣缸58運行，使壓板57下壓，從而對第三承載平臺51上的玻璃蓋板與顯示模組進行真空貼合；真空貼合完成后，壓板氣缸58反向運行，使壓板57上升，隨后，真空箱氣缸56反向運行，使真空箱55上升，平臺氣缸52反向運行，使承載有玻璃蓋板與顯示模組的第三承載平臺51復位。
[0133]
該種玻璃蓋板貼合設備，通過上料機構1、熱噴定位校正裝置3、預貼合機構4、真空貼合機構5、第一機械手2以及第二機械手6的配合，能夠自動化地完成玻璃蓋板與顯示模組的上料、轉移、定位和校正、預貼合以及真空貼合的工序，節省了人力成本，同時提高玻璃蓋板與顯示模組的貼合質量；其中，通過熱噴定位校正裝置3，能夠對玻璃蓋板進行定位和校正，確保玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
[0134]
盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
技術特征：
1.一種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，包括下述步驟：s1、將玻璃蓋板置于菱形軌道下方的定位區域，使所述菱形軌道的每一邊在所述定位區域上的投影均經過所述玻璃蓋板相鄰的兩側邊緣；s2、沿所述菱形軌道以步進的方式移動熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡、所述玻璃蓋板的邊緣，以及，所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之交點，以獲得交點及其坐標a(a1,b1)、b(a2,b2)、c(a3,b3)、d(a4,b4)、e(a5,b5)、f(a6,b6)、g(a7,b7)和h(a8,b8)；s3、若，交點a與交點b有b
1-b2＝0，交點c與交點d有a
3-a4＝0，交點e與交點f有b
5-b6＝0，交點g與交點h有a
7-a8＝0；則，所述玻璃蓋板處于標準位置；s4、若，交點a與交點b有|a
1-a2|＝δx1和|b
1-b2|＝δy1，交點c與交點d有|a
3-a4|＝δx2和|b
3-b4|＝δy2，交點e與交點f有|a
5-a6|＝δx3和|b
5-b6|＝δy3，交點g與交點h有|a
7-a8|＝δx4和|b
7-b8|＝δy4；則，所述玻璃蓋板相對于所述標準位置的偏移角度為θ＝(θ1+θ2+θ3+θ4)/4；其中，2.根據權利要求1所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述步驟s2，具體是采用二分法對所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之各個交點依次進行粗定位、精定位以及超精定位。3.根據權利要求2所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述步驟s2具體包括：s2.1、沿所述菱形軌道的一邊，以l1的步長移動熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡和所述玻璃蓋板的邊緣；直至所述熱噴軌跡在一次步進移動中從所述玻璃蓋板外進入所述玻璃蓋板，將該次步進移動的區間定義為第一粗定位區間；s2.2、在所述第一粗定位區間內，以l2的步長移動所述熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡和所述玻璃蓋板的邊緣；直至所述熱噴軌跡在一次步進移動中從所述玻璃蓋板外進入所述玻璃蓋板，將該次步進移動的區間定義為第一精定位區間；s2.3、在所述第一精定位區間內，以l3的步長移動所述熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡和所述玻璃蓋板的邊緣；直至所述熱噴軌跡在一次步進移動中從所述玻璃蓋板外進入所述玻璃蓋
板，將該次步進移動的區間定義為第一超精定位區間，并以所述第一超精定位區間的中點作為所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之其中一個交點，并獲取該交點的坐標；s2.4、繼續以l1的步長移動熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡和所述玻璃蓋板的邊緣；直至所述熱噴軌跡在一次步進移動中從所述玻璃蓋板中移動至所述玻璃蓋板外，將該次步進移動的區間定義為第二粗定位區間；s2.5、在所述第二粗定位區間內，以l2的步長移動所述熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡和所述玻璃蓋板的邊緣；直至所述熱噴軌跡在一次步進移動中從所述玻璃蓋板中移動至所述玻璃蓋板外，將該次步進移動的區間定義為第二精定位區間；s2.6、在所述第二精定位區間內，以l3的步長移動所述熱噴裝置，所述熱噴裝置每步進移動一次，均向所述定位區域的方向噴射一次熱噴氣體，以在所述定位區域上形成熱噴軌跡；同時，所述熱噴裝置每步進移動一次，均使用工業相機獲取一幅所述玻璃蓋板的原圖像；實時將所述原圖像轉換為特征圖像，并在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡和所述玻璃蓋板的邊緣；直至所述熱噴軌跡在一次步進移動中從所述玻璃蓋板中移動至所述玻璃蓋板外，將該次步進移動的區間定義為第二超精定位區間，并以所述第二超精定位區間的中點作為所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之其中一個交點，并獲取該交點的坐標；s2.7、沿所述菱形軌道的各邊，重復步驟s2.1-s2.6，以獲取所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之各個交點；其中，步長l1、步長l2以及步長l3有l1＞l2＞l3。4.根據權利要求1-3所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述步驟s2中，實時將所述原圖像轉換為所述特征圖像的具體方法為：s2a、將所述原圖像轉換為灰度圖像，使用灰度直方圖概率分布計算式p
i
＝n
i
/n，計算出所述灰度圖像中的各個灰度等級出現的概率，并形成灰度直方圖；其中，i為灰度等級，n
i
為所述灰度圖像中的灰度等級為i的像素點總數，n為所述灰度圖像的像素點總數；s2b、使用下述計算式，對所述灰度圖像在像素處理過程中的初始化灰度分布概率ω和初始化灰度均值μ進行計算：其中，l為所述灰度圖像中的灰度等級總數；s2c、使用下述計算式，對所述灰度圖像在圖像識別過程中的灰度均值μ
t
進行計算：s2d、使用下述計算式，對所述灰度等級i與所述灰度均值μ的方差σ2進行計算：
s2e、使用所述方差σ2，對初始化灰度分布概率ω的概率方差和灰度均值μ
t
的概率方差進行計算：s2f、使用下述計算式，對所有灰度等級的方差進行計算：s2g、使用下述計算式，計算特征圖像處理時的最佳閾值t：s2h、使用所述最佳閾值t，實時將所述原圖像轉換為所述特征圖像。5.根據權利要求4所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述步驟s2中，在所述特征圖像中識別出所述熱噴軌跡、所述玻璃蓋板的邊緣，以及，所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之交點，具體方法為：分別使用三種lbp算子：基本lbp算子、等價模式lbp算子以及旋轉不變lbp算子，對所述特征圖像中的所述熱噴軌跡、所述玻璃蓋板的邊緣，以及，所述熱噴軌跡與所述玻璃蓋板的邊緣之交點進行特征提取，以獲得最適于所述特征圖像使用的lbp算子。6.根據權利要求5所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述基本lbp算子具體為：在3
×
3的像素矩陣中，分別獲取中心像素點和8個周圍像素點的灰度等級；在8個所述周圍像素點中，將灰度等級大于所述中心像素點之灰度等級的所述周圍像素點賦值為1，并將灰度等級小于所述中心像素點之灰度等級的所述周圍像素點賦值為0；從左上角的一個所述周圍像素點開始，依順時針方向將各個所述周圍像素點的賦值依次排列，獲得一個8位二進制數，以該8位二進制數作為所述3
×
3的像素矩陣的lbp值。7.根據權利要求6所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述等價模式lbp算子具體為：篩選出lbp值至多包含兩次數值跳變的所述基本lbp算子，作為等價模式lbp算子；使用下述計算式，能夠判斷lbp值是否至多包含兩次數值跳變：使用下述計算式，能夠判斷lbp值是否至多包含兩次數值跳變：若u(g
p
)≤2，則lbp值至多包含兩次數值跳變；其中，g
c
為所述中心像素點的灰度等級，g
p
(p＝0,
…
,p-1)為半徑為r(r>0)的p個等距像素點的灰度等級。8.根據權利要求5所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，所述旋轉不變lbp算子具體為：
對所述基本lbp算子中的lbp值進行循環移位，獲得7個中間lbp值，并選取最小的一個所述中間lbp值，作為所述旋轉不變lbp算子的lbp值。9.一種熱噴定位校正裝置，用于完成權利要求1-8任一所述的玻璃蓋板的熱噴定位校正方法，其特征在于，包括菱形軌道、熱噴裝置、工業相機、支架以及位移裝置；所述熱噴裝置和所述工業相機均設置在所述支架上，所述支架活動設置于所述菱形軌道上，所述位移裝置能夠通過所述支架連動所述熱噴裝置和所述工業相機沿所述菱形軌道行進。10.一種玻璃蓋板貼合設備，包括了權利要求9所述的熱噴定位校正裝置，其特征在于，還包括：機臺；上料機構，用于對玻璃蓋板進行上料；預貼合機構，用于對顯示模組進行上料并將所述玻璃蓋板預貼合在所述顯示模組上；真空貼合機構，用于對所述玻璃蓋板和所述顯示模組進行真空貼合；所述上料機構、所述熱噴定位校正裝置、所述預貼合機構以及所述真空貼合機構沿所述機臺依次設置；其還包括：第一機械手，用于將所述玻璃蓋板從所述上料機構轉移至所述熱噴定位校正裝置，以及，將所述玻璃蓋板從所述熱噴定位校正裝置轉移至所述預貼合機構；第二機械手，用于將預貼合后的所述玻璃蓋板和所述顯示模組從所述預貼合機構轉移至所述真空貼合機構。
技術總結
本發明公開了一種玻璃蓋板的熱噴定位校正方法、裝置及玻璃蓋板貼合設備，其包括將玻璃蓋板置于菱形軌道下方的定位區域，沿菱形軌道以步進的方式移動熱噴裝置，向定位區域的方向噴射熱噴氣體，使用工業相機獲取玻璃蓋板的原圖像，實時將原圖像轉換為特征圖像，并在特征圖像中識別出熱噴軌跡、玻璃蓋板的邊緣以及熱噴軌跡與玻璃蓋板的邊緣之交點及其坐標，進而獲得玻璃蓋板相對于標準位置的偏移角度；本發明主要解決如何提供玻璃蓋板的定位校正方法的問題，本發明實現了玻璃蓋板的定位，確保玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。玻璃蓋板能夠被正確地預貼合在顯示模組上。
