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摘要：针对传统的半自动化触摸屏幕贴合设备存在诸多人员LOSS、效率低的问题；基于工业2.0到工业3.0、4.0发展，由半自动化向全自动化、智能制造应用，在贴合设备中设计以视觉为导向的HH精度自动检测，通过工业PC、可编程逻辑控制器PLC对该系统的完善,实现HH精度数据化、SPC信息化管理；检测系统导入验证结果表明，检测精度20UM以内，拦检率99.99%以上，系统稳定可靠；该系统可兼容多种型号触摸屏的HH精度自动检测，摆脱模具及作业员不稳定性对生产产品拦检率、效率低的限制；
关键词：触摸屏贴合全自动化；精度检测；可编程逻辑控制器；SPC信息化管理；拦检率；
目前大多数智能手机屏幕多是采用可触摸的液晶显示屏，相比其他显示屏而言，手机的触摸屏在生产过程要求有更高的灵敏性和机种的多样性。触摸屏由液晶屏和盖板玻璃组成，现有的触摸屏贴合技术多采用0CA贴合工艺，该工艺存在高度依赖人工与治工具，无法有效控制工厂的贴合生产效率、生产成本等诸多缺陷。随着工业发展，提出采用机器视觉技术实现触摸屏的全自动化贴合,基于此，本文提出对传统的半自动贴合设备进行优化提升，通过机器视觉技术实现OCA贴合后的HH精度检测，实现自动检测；同时通过CIM功能将数据上传系统，实现SPC管控，向智能制造步伐迈进。
1.自动检测、数据信息化管理系统建立思路依据
1.1产品结构分析及说明
目前手机屏幕贴合精度根据客户需求有两种方式卡控：
图1.1目前手机市场贴合精度主要的卡控方式：贴合后LCDAA边沿到CGVA边沿区间，区间尺寸距离小，精确尺寸数据需要采用放大镜（OM）进行测量，对于工厂实际生产BYPICS检查，人员通过专用治具GONOGO的检测效率低、误检率高。
图1.2手机市场个别MODEL会采用卡控的方式：贴合后LCD边沿到CG的边沿区间，可人员通过治具卡控，市场反应此种方式不适用手机的整机组装。
1.2现有简易治具测试介绍
手机屏幕组装：产线测量图1.1贴合尺寸通过专用治具进行卡控，不能测量产品的实际尺寸数据。
图1.3治具为GONOGO,专门用于检测LCD组装尺寸，作业方式：人员将贴合后产品置于①定位治具上，通过②CCD放大取像在③显示屏上显示，同时屏幕上做好④基准线CGVA边沿线，LCDAA边沿线落在⑤下限值与⑥上限值之间产品判定为良品，在这区间之外为超规格产品，通过作业员肉眼判定是否超规格。此种方式缺陷：a.人员放片到治具不到位容易误检；b.人员长时间看屏幕判定容易产生疲劳误检；c.无法检测产品准确尺寸数据，不可BYPICS管理。
2.自动检测、数据信息化管理系统总体结构和功能
2.1系统构筑总结构模块
基于机器视觉导向，可设计通过CCD影像采集、工业PC图像处理、可编程逻辑控制器PLC控制多轴位移模块。基于以上模块构建贴合产品HH精度检测系统，实现数据上传SPC系统监控，完成精度信息化管理。
图2.1自动检测工作原理：PLC控制伺服及相应的气动元件将产品移载至CCDFOV内，CCD可采集到产品的影像通过工业PC对影像进行处理，提取影像特征值之间像素间距得出产品LCDAA边沿到CGVA边沿的距离即产品精度尺寸，将尺寸数据通过PC上传给PLC，再由PLC与CIM通信上传至CIMBC服务器。SPC系统提取精度数据完成对数据分析，同时实时监控产品尺寸品质。
2.2基于KEYENCE视觉自动检测功能实现
通过工业PC处理CCD采集图像，测量图2.2中说明的LCDAA到CGVA间距的尺寸，CCD机器视觉尺寸自动测量：在视觉影像中LCDAA边沿与CGVA边沿有明显的分界线，分界线两侧影像的灰度值不同，根据灰度值差异变化位置设置为需要提取的特征图像即LCDAA与CGVA边沿两条线，计算出两条线之间的间距像素点，通过CCD的PPI换算真实的距离。影像处理过程对图像进行优化，在特征值提取时采用从LCDAA区域由内到外CGVA区域进行扫描，通过实验验证LCDAA边沿的灰度值50~60，CGVA边沿的灰度值10~30，基于此将特征图像的重要参数灰度值比对设置LCDAA边沿50~60，CGVA边沿设置为10~30区间，视觉系统在扫描比对符合数值时即可定位出两条特征直线。
2.3SPC信息化管理导入说明
将PC处理的数据导出到EXCEL表格，实现现场数据管理分析及时性。通过系统设置在一定时间间隔检测出超规格的产品比例系统自动产生报警提醒，结合自动设备BYPCS信息管理功能，系统准确定位哪些工位异常发生，同时将设备该工位自动停止，由人员确认OK后重新开启作业。与此同时将采集的数据上传到SPC系统，对产品尺寸采用SPC分析工具自动分析设备的能力并进行监控，满足产品精确尺寸、时间、设备产出工位可追溯性：
3.自动检测精度数据验证与数据信息化管理成效
3.1HH精度数据大量上线验证
通过收集设备自动检测数据与对应的产品在OM检测尺寸差异在20UM以内：
基于大量数据验证设备自动检测位置有部分贴合气泡、产品表面污染影响，在精度测量时有MAX20UM差异，在检测系统进行收严设置，如产品精度规格为±150UM，检测门值设置±130UM，避免产品尺寸不在规格内的流出。
设备自动检测稳定性高，避免人员检测将产品放治具不到位、检测疲劳等因素影响拦检率，基于此检测系统精度超规格产品拦检率99.99%以上。
3.2精度检测与数据信息化实现成效
基于精度自动检测系统及检测数据上传SPC系统进行监控，实现自动化：以月产出1KK计算节省6名作业员，降低工厂成本，同时提升设备自动化程度。
4.结语
本文设计了基于视觉为导向，使用机器视觉、工控PC、PLC相结合，完成手机触摸屏基于OCA工艺贴合HH精度自动检测、检测数据信息化管理功能的实现。摆脱了传统工序采用GONOGO检测治工具、SPC手动测量数据人工误差、效率低的限制，在项目导入验证中，检测精度±10um，拦检率99.5%以上，节省人工成本、提高了生产效率、降低HH精度不满足流出。
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论文作者:林晓梅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2019/1/2
标签：贴合论文; 精度论文; 边沿论文; 数据论文; 产品论文; 尺寸论文; 自动检测论文; 《电力设备》2018年第23期论文;