一种基于车载多联屏的测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及显示屏制造技术领域，尤其涉及一种基于车载多联屏的测试装置。


背景技术：

2.随着汽车智能化发展，车载显示也向着连屏、多联屏大尺寸方向发展，显示屏对于智能座舱代表颜值，首先第一眼要吸引人，要漂亮，高级感、科技感，体现及时合理的处理相关信息。车厂客户对多联屏显示外观缺陷，光学性能的检测要求非常严格，多联屏的生产制造检测面临质量和效率、成本的矛盾。
3.当前行业在生产制造中，对车载屏的显示外观缺陷检测主要采用工业相机，对车载屏的光学性能检测主要采用探头式亮度计。但是：
4.在外观缺陷检测上，随着多联屏尺寸加大，现有的检测方案存在以下问题：
5.(1)工业相机在同等精度视野条件下，结合运动控制，分多点测试，其效率低下无法满足大批量生产要求；
6.(2)将工业相机的分辨率相应提升几倍，其成本非常昂贵，而且多联屏一般是横屏，工业相机满足横向尺寸的条件，纵向精度过剩，造成设备成本浪费。
7.而在光学性能检测上，若是采用探头式亮度计对车载屏的光学性能检测，检测区域只能覆盖探头直径范围内的亮度，探头直径范围之外的显示区域则无法覆盖，增加测试点数则面临的效率，而且始终无法覆盖所有显示区域，随着多联屏尺寸加大问题更加突出。若采用成像式亮度计对车载屏的光学性能检测，设备成本将过于高昂，因此，无法在产线批量生产中大量推广使用。


技术实现要素：

8.本实用新型提供一种基于车载多联屏的测试装置，解决了现有的显示屏检测设备无法兼容大尺寸的车载多联屏(亮度不均无法覆盖所有显示区域)，测试效率低、测试设备成本高昂的技术问题。
9.为解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于车载多联屏的测试装置，包括主控模块及与其连接的运送机构、空间定位结构、光学测试模块，所述空间定位结构安装在所述运送机构末端上方；所述空间定位结构包括第一运动轴组件和第二运动轴组件；所述光学测试模块固定安装在所述第二运动轴组件上，所述第二运动轴组件固定在所述第一运动轴组件上；
10.所述运送机构用于将待测试产品传送至测试区域；
11.所述空间定位结构用于将所述光学测试模块移动至对应的测试区域；
12.所述光学测试模块用于采集测试区域的所述待测试产品的图像信息，并反馈至所述主控模块；
13.所述主控模块用于根据所述图像信息进行数据分析并输出对应的测试结果。
14.本基础方案设计主控模块及与其连接的运送机构、空间定位结构、光学测试模块组建车载多联屏测试装置，利用运送机构自动化运输待测试产品，可提高产品的生产效率；依靠第一运动轴组件的空间移动功能，可控制光学测试模块在空间上对准测试区域的待测试产品，配合第二运动轴组件的水平移动功能，可控制光学测试模块在水平方向上扩大或缩小其测试覆盖范围，从而自适应地兼容各种尺寸的大尺寸多联屏，设备兼容性强，产线适应能力高，自动化测试产线不仅能够提升产品测试效率，还可有效地降低测试成本。
15.在进一步的实施方案中，所述第一运动轴组件为三轴移动机构，包括机架、x轴固定架、y轴固定架、z轴固定架，所述x轴固定架、所述y轴固定架、所述z轴固定架上分别设有x轴滑轨、y轴滑轨、z轴滑轨；两组所述y轴固定架对称安装在所述机架上，所述x轴固定架两端分别活动安装在两组所述y轴固定架的y轴滑轨上，所述z轴固定架活动安装在所述x轴滑轨上；所述x轴固定架、所述y轴固定架、所述z轴固定架两两之间相互垂直。
16.本方案基于多联屏的测试需求，设置三轴移动机构作为第一运动轴组件，使得固定在第一运动轴组件上的光学测试模块可在空间上自由移动，获取到对应的测试数据；其中，设置两组y轴固定架对称安装在机架上，一方面用于提供y轴方向的自由度，另一方面则向x轴固定架、z轴固定架提供稳定的支撑力，保证三轴移动机构的稳定性。
17.在进一步的实施方案中，所述第二运动轴组件包括固定支架、第一位移轴和第二位移轴，所述固定支架活动安装在所述第一运动轴组件上，所述第一位移轴和所述第二位移轴水平安装在所述固定支架上；
18.所述第一位移轴包括第一滑轨及活动安装在所述第一滑轨上的第一滑块，所述第二位移轴包括第二滑轨及活动安装在所述第二滑轨上的第二滑块；
19.在所述待测试产品的尺寸变化时，所述第一位移轴和所述第二位移轴用于响应所述主控模块的控制，驱动所述第一滑块、所述第二滑块沿着x轴方向移动，扩大或缩小所述光学测试模块的覆盖范围。
20.所述第一位移轴、所述第二位移轴呈轴对称安装，其对称轴与所述z轴固定架的中间线重合；所述第一位移轴、所述第二位移轴均与所述y轴固定架平行；所述第一位移轴与所述第二位移轴的尺寸规格相同。
21.本方案基于大尺寸多联屏的需求，增设第二运动轴组件，设计具备水平自由度的第一位移轴和第二位移轴，在待测试产品的尺寸变化时，通过控制第一滑块、第二滑块沿着x轴方向移动，即可扩大或缩小所述光学测试模块的覆盖范围，即更换测试产品的尺寸，产线更换效率高、且成本基本为0。
22.在进一步的实施方案中，所述光学测试模块包括图像获取模块、亮度采集模块；
23.所述图像获取模块包括第一相机、第二相机、第三相机，所述第一相机、所述第二相机、所述第三相机依次竖直安装在所述第一滑块上、所述固定支架上、所述第二滑块上；
24.所述亮度采集模块安装在所述固定支架一侧、靠近所述第一相机；
25.所述图像信息包括当前亮度数据、当前图像数据。
26.本方案在原来的单相机基础上，增设两台相机，得到包括第一相机、第二相机、第三相机的图像获取模块，3台相机基本可兼容大部分较大尺寸的待测试产品；同时，利用第一位移轴和第二位移轴的水平移动能力，可控制第一相机、第二相机、第三相机之间的间距，从而扩大或缩小所述光学测试模块的覆盖范围，从而兼容其它更大尺寸的待测试产品。
即采用“多轴+多相机”的测试方法，兼容各种屏幕尺寸的产品，通过并行测试程序开发，实现显示屏外观缺陷、产品性能的同步并行测试，可大大缩短单屏幕测试时间，提高测试系统的吞吐量。
27.在进一步的实施方案中，所述运送机构包括基座以及固定在所述基座上的皮带传送结构、位置传感模块、夹爪结构，所述位置传感模块安装在所述皮带传送结构的末端；所述夹爪结构安装在所述皮带传送结构末端的两侧，与所述待测试产品的放置位对准；
28.所述皮带传送结构用于将所述待测试产品运输至测试工位；
29.所述位置传感模块用于检测所述待测试产品的位置判定，并在确定所述待测试产品到达测试工位时向所述主控模块发送信号；
30.所述夹爪结构用于抬升和/或翻转测试工位上的所述待测试产品，将所述待测试产品移动到测试区域。
31.所述夹爪结构包括左夹爪、右夹爪，所述左夹爪、所述右夹爪均包括上爪和下爪；所述上爪内侧夹持面为
┌
型的夹持结构，所述下爪内侧夹持面为
└
型的夹持结构。
32.本方案考虑到待测试产品(车载多联屏)的材料特性，采用皮带传送结构进行输送，可降低运输过程中对产品的损坏概率；采用位置传感模块进行待测试产品的自动化检测，可提高产品的检测效率，降低人工成本；使用夹爪结构将待测试产品移动到测试区域，夹爪结构的灵活度，可控制待测试产品抬升和/或翻转，从而满足测试需求中的各种角度和高度；通过实现全链条自动化测试，节省了人员的搬运时间，杜绝了搬运过程中可能出现的磕碰风险，提升了传递效率和人员操作便利性。
33.在进一步的实施方案中，所述第一相机、所述第二相机、所述第三相机均为工业相机；所述亮度采集模块为探头式亮度计。
34.本实用新型还提供一种基于车载多联屏的测试方法，应用于上述的一种基于车载多联屏的测试装置，包括步骤：
35.s1、将待测试产品输送至测试区域；
36.s2、根据预设测试逻辑驱动所述待测试产品进入测试模式；
37.s3、控制光学测试模块采集所述待测试产品的图像信息；
38.s4、分析所述图像信息并输出对应的测试结果。
39.本基础方案区别于传统的人工插拔测试，采用上述的一种基于车载多联屏的测试装置，根据预设测试逻辑通过数据通信控制待测试产品进入测试模式，获取对应的图像信息并进行数据分析，即可快速确定对应的测试结果，车载多联屏测试的自动化不仅使得效率大幅度提升，还降低了测试成本。
40.在进一步的实施方案中，所述步骤s3包括：
41.s31、获取所述待测试产品的尺寸信息，驱动第二运动轴组件带动图像获取模块扩大/缩小图像获取范围；
42.s32、驱动第一运动轴组件带动所述图像获取模块、亮度采集模块到达目标位置；
43.s33、控制所述图像获取模块、所述亮度采集模块分别获取当前亮度数据、当前图像数据。
44.本方案基于第一运动轴组件的空间移动功能，可控制图像获取模块、亮度采集模块在空间上自由移动，到达目标位置(对准待测试产品)；基于第二运动轴组件的水平移动
功能，可带动图像获取模块扩大/缩小图像获取范围(控制第一相机、第二相机、第三相机之间的间距)，从而兼容各种尺寸的测试产品。
45.在进一步的实施方案中，所述步骤s1包括：
46.s11、控制皮带传送结构将待测试产品运输至测试工位；
47.s12、当接收到位置传感模块的确定信息后，控制夹爪结构抬升和/或翻转测试工位上的所述待测试产品，将所述待测试产品移动到测试区域。
48.在进一步的实施方案中，本实用新型还包括步骤s5：当所述测试结果为产品合格时，将所述待测试产品放回所述皮带传送结构，并传送至下一工位，否则取出所述待测试产品。
附图说明
49.图1是本实用新型实施例1提供的一种基于车载多联屏的测试装置的结构示意图；
50.图2是本实用新型实施例1提供的图1中测试装置的部分结构图；
51.图3是本实用新型实施例2提供的一种基于车载多联屏的测试方法的工作流程图。
具体实施方式
52.下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
53.实施例1
54.本实施例中说明书附图中的附图标记包括：主控模块1；运送机构2，皮带传送结构21、位置传感模块22、夹爪结构23；空间定位结构3，第一运动轴组件31，x轴固定架311、y轴固定架312、z轴固定架313；第二运动轴组件32，固定支架321、第一位移轴322、第二位移轴323；光学测试模块4，第一相机41、第二相机42、第三相机43、亮度采集模块44。
55.本实用新型实施例提供的一种基于车载多联屏的测试装置及方法，如图1、图2所示，在本实施例中，包括主控模块1及与其连接的运送机构2、空间定位结构3、光学测试模块4，空间定位结构3安装在运送机构2末端上方；空间定位结构3包括第一运动轴组件31和第二运动轴组件32；光学测试模块4固定安装在第二运动轴组件32上，第二运动轴组件32固定在第一运动轴组件31上；
56.运送机构2用于将待测试产品传送至测试区域；
57.空间定位结构3用于将光学测试模块4移动至对应的测试区域；
58.光学测试模块4用于采集测试区域的待测试产品的图像信息，并反馈至主控模块1；
59.主控模块1用于根据图像信息进行数据分析并输出对应的测试结果。
60.在本实施例中，主控模块1优选为上位机，待测试产品为车载多联屏，上位机与待测试产品之间存在数据通讯。
61.在本实施例中，第一运动轴组件31为三轴移动机构，包括机架、x轴固定架311、y轴固定架312、z轴固定架313，x轴固定架311、y轴固定架312、z轴固定架313上分别设有x轴滑
轨、y轴滑轨、z轴滑轨；两组y轴固定架312对称安装在机架上，x轴固定架311两端分别活动安装在两组y轴固定架312的y轴滑轨上，z轴固定架313活动安装在x轴滑轨上；x轴固定架311、y轴固定架312、z轴固定架313两两之间相互垂直。
62.本实施例基于多联屏的测试需求，设置三轴移动机构作为第一运动轴组件31，使得固定在第一运动轴组件31上的光学测试模块4可在空间上自由移动，获取到对应的测试数据；其中，设置两组y轴固定架312对称安装在机架上，一方面用于提供y轴方向的自由度，另一方面则向x轴固定架311、z轴固定架313提供稳定的支撑力，保证三轴移动机构的稳定性。
63.在本实施例中，第二运动轴组件32包括固定支架321、第一位移轴322和第二位移轴323，固定支架321活动安装在第一运动轴组件31上，第一位移轴322和第二位移轴323水平安装在固定支架321上；
64.第一位移轴322包括第一滑轨及活动安装在第一滑轨上的第一滑块，第二位移轴323包括第二滑轨及活动安装在第二滑轨上的第二滑块；
65.在待测试产品的尺寸变化时，第一位移轴322和第二位移轴323用于响应主控模块1的控制，驱动第一滑块、第二滑块沿着x轴方向移动，扩大或缩小光学测试模块4的覆盖范围。
66.第一位移轴322、第二位移轴323均与x轴固定架311平行。
67.第一位移轴322、第二位移轴323呈轴对称安装，其对称轴与z轴固定架313的中间线重合；第一位移轴322、第二位移轴323均与所述y轴固定架312平行；第一位移轴322和第二位移轴323的尺寸规格相同。
68.本实施例基于大尺寸多联屏的需求，增设第二运动轴组件32，设计具备水平自由度的第一位移轴322和第二位移轴323，在待测试产品的尺寸变化时，通过控制第一滑块、第二滑块沿着x轴方向移动，即可扩大或缩小光学测试模块4的覆盖范围，即更换测试产品的尺寸，产线更换效率高、且成本基本为0。
69.在本实施例中，光学测试模块4包括图像获取模块、亮度采集模块44；
70.图像获取模块包括第一相机41、第二相机42、第三相机43，第一相机41、第二相机42、第三相机43依次竖直安装在第一滑块上、固定支架321上、第二滑块上；
71.亮度采集模块44安装在固定支架321一侧、靠近第一相机41；
72.图像信息包括当前亮度数据、当前图像数据。
73.在本实施例中，第一相机41、第二相机42、第三相机43均为工业相机；亮度采集模块44为探头式亮度计。
74.其中，在测试之前，还需要进行设备调试。具体为，控制第一相机41、第二相机42、第三相机43以及亮度采集模块44，分别同时对多台多联屏产品同一显示区进行灰度和亮度测试，获得多组数据，以探头式亮度计的测率结果作为基准，对第一相机41、第二相机42、第三相机43进行亮度测试标定。标定原理为，对图片进行二值化处理，计算出图像发光区域的灰度值，剥离灰度值的饱和区，让灰度值的线性区与亮度值进行数据拟合，从而获得工业相机灰度测量结果与亮度值的标定关系，实现工业相机拍摄成像转化取代色彩分析仪进行全屏幕亮度测试。
75.本实施例利用探头式亮度计+工业相机，设计亮度拟合算法模型，校准工业相机参
数，使工业相机具备色彩分析仪功能，实现车载多联屏幕全屏亮度检测要求，满足产品严格质量管控的基础上，极大节省了设备投入成本，大大提高了测试效率。
76.本实施例在原来的单相机基础上，增设两台相机，得到包括第一相机41、第二相机42、第三相机43的图像获取模块，3台相机基本可兼容大部分较大尺寸的待测试产品；同时，利用第一位移轴322和第二位移轴323的水平移动能力，可控制第一相机41、第二相机42、第三相机43之间的间距，从而扩大或缩小光学测试模块4的覆盖范围，从而兼容其它更大尺寸的待测试产品；即采用“多轴+多相机”的测试方法，兼容各种屏幕尺寸的产品，通过并行测试程序开发，实现显示屏外观缺陷、产品性能的同步并行测试，可大大缩短单屏幕测试时间，提高测试系统的吞吐量。
77.在本实施例中，运送机构2包括基座以及固定在基座上的皮带传送结构21、位置传感模块22、夹爪结构23，位置传感模块22安装在皮带传送结构21的末端；夹爪结构23安装在皮带传送结构21末端的两侧，与待测试产品的放置位对准；
78.皮带传送结构21用于将待测试产品运输至测试工位；
79.位置传感模块22用于检测待测试产品的位置判定，并在确定待测试产品到达测试工位时向主控模块1发送信号；
80.夹爪结构23用于抬升和/或翻转测试工位上的待测试产品，将待测试产品移动到测试区域。
81.夹爪结构23包括左夹爪、右夹爪，左夹爪、右夹爪均包括上爪和下爪；上爪内侧夹持面为
┌
型的夹持结构，下爪内侧夹持面为
└
型的夹持结构。
82.本实施例考虑到待测试产品(车载多联屏)的材料特性，采用皮带传送结构21进行输送，可降低运输过程中对产品的损坏概率；采用位置传感模块22进行待测试产品的自动化检测，可提高产品的检测效率，降低人工成本；使用夹爪结构23将待测试产品移动到测试区域，夹爪结构23的灵活度，可控制待测试产品抬升和/或翻转，从而满足测试需求中的各种角度和高度；通过实现全链条自动化测试，节省了人员的搬运时间，杜绝了搬运过程中可能出现的磕碰风险，提升了传递效率和人员操作便利性。
83.在本实施例中，测试装置的具体工作过程如下：
84.在测试之前，根据当前测试产品的尺寸，控制第一位移轴322和第二位移轴323响应主控模块1的控制，驱动第一滑块、第二滑块沿着x轴方向移动，扩大或缩小光学测试模块4的覆盖范围。
85.系统进行初始化，进入调试阶段：
86.控制亮度采集模块44对样机亮度进行检测，获取到当前亮度参数；通过线性拟合模型，在灰度值的线性区内与当前亮度值进行线性拟合，校准第一相机41、第二相机42、第三相机43的参数。
87.校准完毕，进入测试阶段：
88.皮带传送结构21将待测试产品运输至测试工位，位置传感模块22确定待测试产品到达测试工位时向主控模块1发送信号。主控模块1下发指令到夹爪结构23，将待测试产品夹起抬升至测试区域。
89.主控模块1预设测试逻辑驱动待测试产品进入测试模式(例如上位机通过总线及串口，与待测试产品建立通信握手，使待测试产品进入测试模式)，控制待测试产品依次执
行功能测试步骤a、功能测试步骤b、功能测试步骤c。
90.主控模块1控制第一运动轴组件31运动，将光学测试模块4移动至测试区域，控制图像获取模块(第一相机41、第二相机42、第三相机43)、亮度采集模块44获取当前图像数据、当前亮度数据。
91.最后由主控模块1分析图像信息并输出对应的测试结果。
92.本实用新型实施例设计主控模块1及与其连接的运送机构2、空间定位结构3、光学测试模块4组建车载多联屏测试装置，利用运送机构2自动化运输待测试产品，可提高产品的生产效率；依靠第一运动轴组件31的空间移动功能，可控制光学测试模块4在空间上对准测试区域的待测试产品，配合第二运动轴组件32的水平移动功能，可控制光学测试模块4在水平方向上扩大或缩小其测试覆盖范围，从而自适应地兼容各种尺寸的大尺寸多联屏，设备兼容性强，产线适应能力高，自动化测试产线不仅能够提升产品测试效率，还可有效地降低测试成本。
93.实施例2
94.本实用新型实施例还提供一种基于车载多联屏的测试方法，应用于上述实施例1提供的一种基于车载多联屏的测试装置，参见图3，包括步骤s1～s5：
95.s1、将待测试产品输送至测试区域，包括步骤s11～s12：
96.s11、控制皮带传送结构21将待测试产品运输至测试工位；
97.s12、当接收到位置传感模块22的确定信息后，控制夹爪结构23抬升和/或翻转测试工位上的待测试产品，将待测试产品移动到测试区域。
98.s2、根据预设测试逻辑驱动待测试产品进入测试模式；
99.s3、控制光学测试模块4采集待测试产品的图像信息，包括步骤s31～s33：
100.s31、获取待测试产品的尺寸信息，驱动第二运动轴组件32带动图像获取模块扩大/缩小图像获取范围；
101.s32、驱动第一运动轴组件31带动图像获取模块、亮度采集模块44到达目标位置；
102.s33、控制图像获取模块、亮度采集模块44分别获取当前亮度数据、当前图像数据。
103.本实施例基于第一运动轴组件31的空间移动功能，可控制图像获取模块、亮度采集模块44在空间上自由移动，到达目标位置(对准待测试产品)；基于第二运动轴组件32的水平移动功能，可带动图像获取模块扩大/缩小图像获取范围(控制第一相机41、第二相机42、第三相机43之间的间距)，从而兼容各种尺寸的测试产品。
104.s4、分析图像信息并输出对应的测试结果。
105.在本实施例中，至少包括根据图像信息进行外观缺陷检测、光学亮度性能检测。例如：外观缺陷检测，控制第一相机41、第二相机42、第三相机43同时对待测试产品的显示区域进行拍摄成获得图像，利用数据图像处理进行缺陷检测，判断待测试产品的外观是否存在缺陷。
106.s5：当测试结果为产品合格时，将待测试产品放回皮带传送结构21，并传送至下一工位，否则取出待测试产品。
107.当产品不合格，取出待测试产品后，可根据需要选择彻底结束系统，测试程序关闭，设备断电；或者选择继续测试，设备等待下一台待测试产品进入测试工位，循环执行步骤s1～s5。
108.本实用新型实施例区别于传统的人工插拔测试，采用上述的一种基于车载多联屏的测试装置，根据预设测试逻辑通过数据通信控制待测试产品进入测试模式，获取对应的图像信息并进行数据分析，即可快速确定对应的测试结果，车载多联屏测试的自动化不仅使得效率大幅度提升，还降低了测试成本。
109.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。