一种手机玻璃AF膜表面瑕疵检测装置及检测方法与流程

本发明涉及一种膜表面的检测方法，尤其是一种手机玻璃af膜表面瑕疵检测装置及检测方法。

背景技术

智能手机玻璃的表面会镀一层十几纳米厚的af膜(anti-fingerprintcoating)，用于防油、防污、防指纹。由于镀膜工艺等问题，af膜不一定在玻璃表面覆盖完整，可能存在划痕、碰伤、脏污等瑕疵。但是由于af膜极薄且透光率极高，使用常规的光学检验方法无法识别这些瑕疵。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种利用af膜的疏水特性在被测af膜表面形成一层微小雾滴，af膜表面的瑕疵处形成水膜，光源发出的光线在雾滴作用下形成散射，而在水膜的作用下形成透射，瑕疵与背景形成良好的对比，实现瑕疵的有效检测，且结构简单、成本低、检测效率高的一种手机玻璃af膜表面瑕疵检测装置，具体技术方案为：

一种手机玻璃af膜表面瑕疵检测装置，包括均与检测控制系统连接的输送带、相机和光源，玻璃放置在输送带上，所述相机和光源均位于输送带上方，相机拍摄被测玻璃af膜，光源照射被测玻璃af膜；还包括喷雾装置，喷雾装置位于相机的一侧，喷雾装置与检测控制系统连接，喷雾装置的喷嘴位于被测玻璃af膜的上方，喷嘴将水雾均匀的喷在玻璃af膜的表面，玻璃af膜的表面均匀的覆盖一层微小雾滴，相机在雾滴消失前拍摄玻璃af膜的表面。

通过采用上述技术方案，af膜具有疏水特性，水雾喷在玻璃af膜的表面会形成一层微小雾滴，af膜表面上的划痕、碰伤、脏污等瑕疵处会形成水膜，光源发出的光线在雾滴作用下形成散射，而在水膜的作用下形成透射，瑕疵与背景形成良好的对比，能够快速检测出玻璃af膜是否合格。由于对比明显，也可以通过检测人员目测进行判断。

输送带使玻璃均匀的经过相机下方完成检测。

检测控制系统包括plc和触控屏，或者plc与计算机连接，触控屏或计算机上的检测软件对拍摄的照片进行判断。

优选的，所述喷嘴上设有狭缝喷口，狭缝喷口的长度不小于玻璃af膜的宽度或长度，狭缝喷口的宽度为0.1mm～3mm。

通过采用上述技术方案，狭缝喷口能够使微小雾滴在玻璃af膜的表面均匀的一行一行分布，使散射均匀，防止散射杂乱导致判断困难。

优选的，所述喷雾装置还包括混合箱、蒸汽发生器、蠕动泵和吹气泵；所述混合箱的底部装有喷嘴，顶部通过气管与吹气泵连接，气管上还装有气体流量调节阀，所述蠕动泵通过水管分别与蒸汽发生器和水箱连接，水箱内装有纯净去离子水；所述蒸汽发生器内装有电加热管，蒸汽发生器上设有出气管，出气管与混合箱连接，出气管上还装有涡街流量计；所述蠕动泵、吹气泵、电加热管和涡街流量计均与检测控制系统连接，所述吹气泵向混合箱内吹气，空气与水蒸气混合后从喷嘴喷出。

通过采用上述技术方案，使用纯净去离子水能够避免水源中的杂质对玻璃af膜表面产生污染。为保证雾滴分布均匀，涡街流量计检测蒸汽的流量，蠕动泵精密控制进水量，流量调节范围为0.002ml/min～380ml/min，从而保证蒸汽量稳定。

气体流量调节阀调整进气量，能调节喷出雾气的温度、湿度和喷雾速度。

电加热管通过固态继电器与检测控制系统连接，蒸汽发生器内部还装有温度传感器，温度传感器检测电加热管和蒸汽的温度，检测电加热管的温度防止电加热管温度过高烧坏。

对纯净的去离子水进行加热形成微米级的水蒸气。

优选的，所述蒸汽发生器通过连接管与高温过热器连接，高温过热器通过出气管与混合箱连接。

通过采用上述技术方案，高温过热器对蒸汽进行进一步加热，蒸汽形成过热饱和蒸汽，过热饱和蒸汽不容易冷凝成水，使蒸汽从喷嘴喷出时能均匀的形成水滴，避免蒸汽快速冷却形成体积较大的水滴，同时能避免在混合箱内部与空气混合时形成冷凝水。

优选的，所述相机与玻璃af膜之间的夹角为30°～90°；所述光源与玻璃af膜之间的夹角为5°～90°；相机与光源分别位于玻璃af膜上方的两侧。

通过采用上述技术方案，光源的光线从一侧照射在玻璃af膜表面的水雾，相机从另一侧拍摄照片，保证拍摄效果，能够拍摄瑕疵与背景差别最大的照片，提供检测的准确性。

优选的，所述相机为线阵相机，所述光源为线阵光源；线阵光源与狭缝喷口平行，且与玻璃输送方向垂直；所述狭缝喷口位于玻璃af膜上方，且正对着玻璃af膜。

通过采用上述技术方案，使用线阵相机一行一行拍摄玻璃af膜表面一行一行的微小雾滴，而线阵光源照射线阵相机拍摄的位置，保证被拍摄的每行微小雾滴均匀被光线照射，能够更好的显示出瑕疵。线阵相机逐行拍摄保证了对玻璃af膜表面进行全部检测，避免漏检，保证了检测质量。

线阵光源发出的光线照射到玻璃af膜上的微小雾滴时发生散射，部分光线被相机的镜头接受并在相机拍摄的图像中形成高亮区域；线阵光源发出的光线遇到玻璃af膜上的瑕疵处的水膜时大部分光线透射，因此在相机拍摄的图像中形成暗区；高亮区与暗区对比明显，获得对比度良好的被测区域图像，使玻璃af膜表面的瑕疵易于识别。

优选的，还包括除尘装置，除尘装置位于输送带送料端的上方，除尘装置包括均位于输送带上方的静电消除器、集尘纸卷和除尘滚轮，所述除尘滚轮对称设置在集尘纸卷的两侧，且压在集尘卷纸的外圆面上，除尘滚轮与电机连接，除尘滚轮的外圆面上设有液态硅胶；所述静电消除器对称安装在集尘卷纸的两侧，且位于除尘滚轮的一侧，所述静电消除器和电机与检测控制系统连接。

通过采用上述技术方案，液态硅胶除尘滚轮能够将玻璃af膜表面的微小灰尘或杂质吸附掉，并转移到集尘纸卷上，集尘纸卷吸附液态硅胶除尘滚轮上的微小灰尘或杂质，延长液态硅胶的适用寿命，集尘纸卷为耗材。除尘滚轮防止灰尘或杂质使微小雾滴形成水膜影响判断。

静电消除器用于消除静电，防止玻璃af膜吸附空气中的灰尘。

优选的，还包括无尘箱和排雾装置，所述无尘箱与风机过滤组件连接，所述喷雾装置、相机和光源均位于无尘箱内部，输送带穿过无尘箱，输送带的两端位于无尘箱的两端的外侧；所述排雾装置包括吸管和排雾风机，排雾风机固定在无尘箱的外侧，且与吸管的一端连接，吸管的另一端位于喷嘴的下方，且位于玻璃的两侧，排雾风机将水雾抽到无尘箱的外侧。

通过采用上述技术方案，风机过滤组件能够有效避免检测过程中空气中的灰尘吸附到玻璃af膜的表面，避免空气中的灰尘对检测结果产生影响。

排雾装置将水蒸气排出到设备外面，避免水蒸气影响相机、光源等零部件。

优选的，还包括干燥装置，所述干燥装置包括干燥风机，所述干燥风机位于输送带的上方，且位于输送带出料端的上方。

通过采用上述技术方案，干燥风机吹干玻璃af膜表面的水雾，不影响后续工艺，防止水雾吸附灰尘。

一种手机玻璃af膜表面瑕疵的检测方法，包括以下步骤：

s1、将玻璃放置到输送带上，玻璃跟随输送带移动到除尘模块下方，静电消除器先清除玻璃上的静电，然后液态硅胶除尘滚轮滚压玻璃af膜的表面，去除玻璃af膜表面的灰尘或杂质，然后再次通过静电消除器去除玻璃上的静电；

s2、玻璃跟随输送带移动到喷雾装置的喷嘴下方，喷嘴将水雾均匀的喷在玻璃af膜的表面，玻璃af膜的表面均匀的覆盖一层微小雾滴；

s3、相机在雾滴消失前拍摄玻璃af膜的表面，检测控制系统根据相机拍摄的照片进行判断玻璃af膜表面是否有瑕疵；

s4、玻璃在拍照后移动到干燥风机的下方进行干燥。

本发明提供的一种手机玻璃af膜表面瑕疵检测装置及检测方法可以将常规视觉系统看不见的af膜瑕疵或吸盘印瑕疵展现出来，还可以将看得见的瑕疵进行放大，如划伤、凹坑、磕碰等，大大提高了检测精度和检测速度。本发明不仅适用于智能手机，还可以更广泛地应用于其他智能终端，如手表，pad等可穿戴设备的玻璃af膜检测；还可以检测类似玻璃的高反光面。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种手机玻璃af膜表面瑕疵检测装置结构简单、成本低、检测效率高、检测的结果准确、能够有效检测af膜的瑕疵，此外还能提高玻璃表面划伤、碰伤、脏污等瑕疵的检出率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是喷雾装置的结构示意图；

图3是喷嘴的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1至图3所示，一种手机玻璃af膜表面瑕疵检测装置，包括均与检测控制系统连接的输送带1、相机4和光源5，玻璃9放置在输送带1上，相机4和光源5均位于输送带1上方，相机4拍摄被测玻璃af膜，光源5照射被测玻璃af膜；还包括喷雾装置3，喷雾装置3位于相机4的一侧，喷雾装置3与检测控制系统连接，喷雾装置3的喷嘴31位于被测玻璃af膜的上方，喷嘴31将水雾均匀的喷在玻璃af膜的表面，玻璃af膜的表面均匀的覆盖一层微小雾滴，相机4在雾滴消失前拍摄玻璃af膜的表面。

喷嘴31上设有狭缝喷口311，狭缝喷口311的长度不小于玻璃af膜的宽度或长度，狭缝喷口311的宽度为1mm；狭缝喷口311与玻璃af膜平行，且与玻璃9输送方向垂直，狭缝喷口311位于玻璃9上方3～50mm处。狭缝喷口311能够使微小雾滴在玻璃af膜的表面均匀的一行一行分布，使散射均匀，防止散射杂乱导致判断困难。狭缝喷口311与玻璃af膜之间也可以不平行，但是夹角不能太大，否则会造成玻璃af膜上的雾滴大小不一致，影响检测结果。

af膜具有疏水特性，水雾喷在玻璃af膜的表面会形成一层微小雾滴，af膜表面上的划痕、碰伤、脏污等瑕疵处会形成水膜，光源5发出的光线在雾滴作用下形成散射，而在水膜的作用下形成透射，瑕疵与背景形成良好的对比，能够快速检测出玻璃af膜是否合格。由于对比明显，也可以通过检测人员目测进行判断。

输送带1使玻璃9均匀的经过相机4下方完成检测。

检测控制系统包括plc和触控屏，或者plc与计算机连接，触控屏或计算机对拍摄的照片进行判断。

喷雾装置3还包括混合箱37、蒸汽发生器32、蠕动泵和吹气泵；混合箱37的底部装有喷嘴31，顶部通过气管39与吹气泵连接，气管39上还装有气体流量调节阀38，蠕动泵通过水管分别与蒸汽发生器32和水箱连接，水箱内装有纯净去离子水；蒸汽发生器32内装有电加热管33，蒸汽发生器32上设有出气管35，出气管35与混合箱37连接，出气管35上还装有涡街流量计36；蠕动泵、吹气泵、电加热管33和涡街流量计36均与检测控制系统连接，吹气泵向混合箱37内吹气，空气与水蒸气混合后从喷嘴31喷出。

使用纯净去离子水能够避免水源中的杂质对玻璃af膜表面产生污染。为保证雾滴分布均匀，涡街流量计36检测蒸汽的流量，蠕动泵精密控制进水量，从而保证蒸汽量稳定。

气体流量调节阀38调整进气量，能调节喷出雾气的温度、湿度和喷雾速度。

电加热管33通过固态继电器与检测控制系统连接，蒸汽发生器32内部还装有温度传感器，温度传感器检测电加热管33和蒸汽的温度，检测电加热管33的温度防止电加热管33温度过高烧坏。

相机4与玻璃af膜之间的夹角为60°；光源5与玻璃af膜之间的夹角为60°；相机4与光源5分别位于玻璃af膜上方的两侧。

光源5的光线从一侧照射在玻璃af膜表面的水雾，相机4从另一侧拍摄照片，保证拍摄效果，能够拍摄瑕疵与背景差别最大的照片，提供检测的准确性。

相机4为线阵相机4，光源5为线阵光源；线阵光源与狭缝喷口311平行，且与玻璃9输送方向垂直；狭缝喷口311位于玻璃af膜上方，且正对着玻璃af膜。

使用线阵相机4一行一行拍摄玻璃af膜表面一行一行的微小雾滴，而线阵光源照射线阵相机4拍摄的位置，保证被拍摄的每行微小雾滴均匀被光线照射，能够更好的显示出瑕疵。线阵相机4逐行拍摄保证了对玻璃af膜表面进行全部检测，避免漏检，保证了检测质量。

线阵光源发出的光线照射到玻璃af膜上的微小雾滴时发生散射，部分光线被相机4的镜头接受并在相机4拍摄的图像中形成高亮区域；线阵光源发出的光线遇到玻璃af膜上的瑕疵处的水膜时大部分光线透射，因此在相机4拍摄的图像中形成暗区；高亮区与暗区对比明显，获得对比度良好的被测区域图像，使玻璃af膜表面的瑕疵易于识别。

还包括除尘装置，除尘装置位于输送带1送料端的上方，除尘装置包括静电消除器23、集尘纸卷22和除尘滚轮21，除尘滚轮21对称设置在集尘纸卷22的两侧，且压在集尘纸卷22的外圆面上，除尘滚轮21与电机连接，除尘滚轮21的外圆面上设有液态硅胶；静电消除器23对称安装在集尘纸卷22的两侧，且位于除尘滚轮21的一侧，静电消除器23和电机与检测控制系统连接。

液态硅胶除尘滚轮21能够将玻璃af膜表面的微小灰尘或杂质吸附掉，并转移到集尘纸卷22上，集尘纸卷22吸附液态硅胶除尘滚轮21上的微小灰尘或杂质，延长液态硅胶的适用寿命，集尘纸卷22为耗材。除尘滚轮21防止灰尘或杂质使微小雾滴形成水膜影响判断。

静电消除器23用于消除静电，防止玻璃af膜吸附空气中的灰尘。

喷嘴31的两侧还可以安装温湿度传感器，用于检测环境的温度和湿度，从而调整喷雾量，保证雾层厚度均匀一致。温湿度传感器与检测控制系统连接。

实施例二

在上述实施例的基础上，蒸汽发生器32通过连接管与高温过热器34连接，高温过热器34通过出气管35与混合箱37连接。

高温过热器34对蒸汽进行进一步加热，蒸汽形成过热饱和蒸汽，过热饱和蒸汽不容易冷凝成水，使蒸汽从喷嘴31喷出时能均匀的形成水滴，避免蒸汽快速冷却形成体积较大的水滴，同时能避免在混合箱37内部与空气混合时形成冷凝水。高温过热器34为现有成熟产品，高温过热器34通过电加热使保持高温状态，蒸汽经过高温过热器34被进一步加热，蒸汽变成过热饱和蒸汽。

还包括无尘箱7和排雾装置，无尘箱7与风机过滤组件连接，喷雾装置3、相机4和光源5均位于无尘箱7内部，输送带1穿过无尘箱7，输送带1的两端位于无尘箱7的两端的外侧；排雾装置包括吸管72和排雾风机，排雾风机固定在无尘箱7的外侧，且与吸管72的一端连接，吸管72的另一端位于喷嘴31的下方，且位于玻璃9的两侧，排雾风机将水雾抽到无尘箱7的外侧。

风机过滤组件能够有效避免检测过程中空气中的灰尘吸附到玻璃af膜的表面，避免空气中的灰尘对检测结果产生影响。

排雾装置将水蒸气排出到设备外面，避免水蒸气影响相机4、光源5等零部件。

还包括干燥装置，干燥装置包括干燥风机6，干燥风机6位于输送带1的上方，且位于相机4的另一侧。

干燥风机6吹干玻璃af膜表面的水雾，不影响后续工艺，同时防止水雾吸附灰尘。

一种手机玻璃af膜表面瑕疵的检测方法，包括以下步骤：

s1、将玻璃9放置到输送带1上，玻璃9跟随输送带1移动到除尘模块下方，静电消除器23先清除玻璃9上的静电，然后液态硅胶除尘滚轮21滚压玻璃af膜的表面，去除玻璃af膜表面的灰尘或杂质，然后再次通过静电消除器23去除玻璃9上的静电；

s2、玻璃9跟随输送带1移动到喷雾装置3的喷嘴31下方，喷嘴31将水雾均匀的喷在玻璃af膜的表面，玻璃af膜的表面均匀的覆盖一层微小雾滴；

s3、相机4在雾滴消失前拍摄玻璃af膜的表面，检测控制系统根据相机4拍摄的照片进行判断玻璃af膜表面是否有瑕疵；

s4、玻璃9在拍照后移动到干燥风机6的下方进行干燥。