一种LED数码管的光电检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及数码管检测技术领域，具体为一种LED数码管的光电检测系统及检测方法。

背景技术

在LED制造领域，需要对已制造完成的LED数码管进行批量化的生产检测，检测LED数码管的电气性能、功能参数、外观等。对于LED数码管而言，除检测前述性能外，还需要对LED数码管的光性能参数进行检测，目前技术情况下，电子元器件制造过程中的前端工序，如晶片的固定、晶片的焊接等，都已由自动化机器来完成，而电子元器件的检测工序，自动化程度较低，现有技术中对非标准封装的LED数码管大都采用人工检测或者专用设备检测，依靠人工及肉眼观测的检测项目，存在主观性和检测结果的不一致性，同时，这些检测项目对检测人员的技能要求很高，影响检测效率，同时专用设备检测存在着操作复杂以及购入成本高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED数码管的光电检测系统及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LED数码管的光电检测系统，包括暗箱、图像获取模块、载具模块、驱动导轨模块、图像处理模块、主控模块、光性能检测模块、电性能检测模块、信息储存模块和驱动数据获取模块，所述暗箱内安装有图像获取模块，所述暗箱下方设置有驱动导轨模块，所述驱动导轨模块上驱动连接有载具模块，所述图像获取模块通过导线电性连接图像处理模块，所述图像处理模块通过数据导线电性连接主控模块，所述主控模块通过导线分别电性连接光性能检测模块、电性能检测模块和驱动导轨模块，所述光性能检测模块、电性能检测模块和图像处理模块均通过导线电性连接信息储存模块。

优选的，所述驱动导轨模块通过数据导线电性连接驱动数据获取模块，所述驱动数据获取模块通过数据导线与主控模块电性连接。

优选的，所述图像获取模块包括相机、镜头和光源，所述相机为CCD相机或者CMOS相机。

优选的，所述驱动导轨模块包括驱动电机、驱动导轨和驱动块，驱动导轨内通过轴承固定安装有螺杆，螺杆外表面螺纹连接驱动块，驱动电机与螺杆固定连接，驱动电机为伺服电机。

优选的，所述载具模块为LED数码管固定载具，LED数码管固定载具与驱动导轨模块的驱动块固定连接。

优选的，所述电性能检测模块的电性能信息包括LED数码管的正向电压值、反向漏电值、开路信息、短路信息。

优选的，所述光性能检测模块的光学性能信息包括LED数码管发光的亮度均匀性、色度均匀性、亮度分档、色度分档、是否漏光、是否有杂质以及是外壳否有划痕等信息。

优选的，所述驱动数据获取模块与驱动导轨模块的驱动电机电性连接，用于获取驱动电机的转速信息，从而计算出载具模块的行进距离。

优选的，所述主控模块为主控计算机。

一种LED数码管的光电检测方法，该方法包括以下步骤：

S1，将需要进行光电检测的LED数码管放置在载具模块上；

S2，驱动导轨模块驱动载具模块进行移动，将载具模块驱动至图像获取模块下方；

S3，图像获取模块的相机对载具模块上的LED数码管进行拍照，完成图像获取；

S4，图像获取模块将步骤S3拍得的图片信息传输至图像处理模块进行图像处理；

S5，图像处理模块将处理后的图像信息传输至主控模块；

S6,主控模块将步骤S5中接收的图像信息分别传输至光性能检测模块和电性能检测模块；

S7，光性能检测模块和电性能检测模块对数码管的光性能和电性能进行检测，完成光电检测工作，从而判断检测的数码管是否为良品；

S8，光性能检测模块和电性能检测模块将检测的数据传输至信息储存模块完成数据储存。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的检测系统能够通过驱动导轨模块将待测LED数码管自动送入到检测箱体内，无需人工进行操作，具有一定的自动化进料效果；

通过系统设置的光性能检测模块和电性能检测模块能够自动对LED数码管进行光学性能和电性能的检测，具有自动化光电检测的技术效果；

本系统对LED数码管光电检测的速度快，准确度高，自动化程度好，且系统的硬件和软件构造打造简单，成本低廉。

本系统通过驱动数据获取模块可对驱动导轨的行进距离进行检测，从而通过主控模块和驱动导轨模块的配合使用可对行进距离进行补偿，降低位置误差，提高产品检测效果。

附图说明

图1为本发明的整体检测系统功能结构示意图；

图2为本发明的驱动导轨模块结构示意图；

图3为本发明的光电性能表格曲线示意图；

图4为本发明驱动导轨模块驱动电机的指令表示意图。

图中：1、暗箱；2、图像获取模块；3、载具模块；4、驱动导轨模块；5、图像处理模块；6、主控模块；7、光性能检测模块；8、电性能检测模块；9、信息储存模块；10、驱动数据获取模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种LED数码管的光电检测系统，包括暗箱1、图像获取模块2、载具模块3、驱动导轨模块4、图像处理模块5、主控模块6、光性能检测模块7、电性能检测模块8、信息储存模块9和驱动数据获取模块10，暗箱21用于将全自动LED数码管光电检测系统密闭起来，以保证检测不受外界光影响，暗箱1内安装有图像获取模块2，图像获取模块2用于对待检测的LED数码管进行拍照，完成图像获取工作；

暗箱1下方设置有驱动导轨模块4，驱动导轨模块4上驱动连接有载具模块3；驱动导轨模块4可完成对载具模块3的自动进料和推料工作，无需人工进行进料操作，使用方便，具有一定的自动化效果。

图像获取模块2通过导线电性连接图像处理模块5，图像处理模块5通过数据导线电性连接主控模块6，主控模块6通过导线分别电性连接光性能检测模块7、电性能检测模块8和驱动导轨模块4；从而通过主控模块6可完成对光性能检测模块7、电性能检测模块8和驱动导轨模块4综合控制；

且图像处理模块2对所获取的点亮后的LED数码管的图像信息进行处理，并通过光性能检测模块7获取LED数码管的光学性能信息；电性能测试模块8获取被测LED数码管的电学性能信息，从而完成光电性能检测工作；

下面详细阐述一下LED数码管的光学性能信息的获取。

亮度不均，是指同一个器件上某些笔段与此器件所有笔段的亮度平均值偏差大于一定的数值。即这些笔段过亮或者过暗了。在检测亮度不均时，为了与人眼视觉有一定的匹配度，笔段之间亮度的比较需要遵循一定的策略。

这个策略包括：

A)不同颜色的笔段之间，无需比较；只比较同一颜色之间的不均；

B)B)不同面积的笔段之间，无需比较；只比较相似面积笔段之间的不均；

C)对用户使用感官影响可忽略的，无需比较。例如：专用数码管上特定图案。

判断LED数码管的亮度时，需要根据对LED数码管品质的要求来设定检测不均的档位参数。档位与亮度差异的转换关系为如表1所示：

可用以下公式表示：亮度差异度＝档位*5％。当某个笔段的亮度比平均亮度小或者大，并且亮度差异大于所设置档位后，就被判断为亮度不均。

光性能检测模块7、电性能检测模块8和图像处理模块5均通过导线电性连接信息储存模块9。

具体的，驱动导轨模块4通过数据导线电性连接驱动数据获取模块10，驱动数据获取模块10通过数据导线与主控模块6电性连接；驱动数据获取模块10对驱动电机的转速数据进行获取，并通过转速检测载具模块2的行进距离；

举例说明，假设本系统的伺服电机编码器每转2500个脉冲,额定转速3000r/min(50Hz)；电机与螺杆直连，螺杆螺距为5mm，伺服驱动器内部电子齿轮比为1，要计算伺服电机驱动工件在5S左右行走的距离，首先确定伺服的行走速度：

(1)伺服电机额定转速3000r/min(50Hz)，即50r/s；

(2)伺服电机额定发出的脉冲数为50*2500＝125000脉冲/s；

(3)3s左右发出的脉冲数3*125000＝375000脉冲/s，但有点太快，为了留下余地，实际上是4s*125000脉冲/s＝500000脉冲，再加加减速20％，最终选用时5s左右发送500000脉冲；

再计算行走距离：

(1)伺服电机所转圈数，即丝杠所转圈数为：脉冲数500000/电机编码器每转2500个脉冲＝200转；

(2)伺服电机行走的距离为螺距5mm乘以转数200，正好是1000mm，即1m

其中，注意事项：

(1)500000脉冲数超过了16位二进制数范围，应该用二进制的32位双字表示(0～429496729)；

(2)实际运行中，可能有误差。所以应根据偏差调整。实际指令参考说明书附图4；

同时，当驱动数据模块10获取数据后，主控模块6可对获取数据进行处理，并控制驱动导轨模块的电机进行再次旋转，在位置偏移的情况下完成位置补偿工作，降低拍照位置误差，增加检测质量。

在本实施例中，图像获取模块2包括相机、镜头和光源，相机为CCD相机或者CMOS相机。

在本实施例中，驱动导轨模块4包括驱动电机、驱动导轨和驱动块，驱动导轨内通过轴承固定安装有螺杆，螺杆外表面螺纹连接驱动块，驱动电机与螺杆固定连接，驱动电机为伺服电机，伺服电机完成伺服转动控制，方便通过伺服控制电机转速，完成对行进距离的限定。

在本实施例中，载具模块3为LED数码管固定载具，LED数码管固定载具与驱动导轨模块4的驱动块固定连接。

在本实施例中，电性能检测模块8的电性能信息包括LED数码管的正向电压值、反向漏电值、开路信息、短路信息。

在本实施例中，光性能检测模块7的光学性能信息包括LED数码管发光的亮度均匀性、色度均匀性、亮度分档、色度分档、是否漏光、是否有杂质以及是外壳否有划痕等信息，具体参照说明书附图3。

在本实施例中，驱动数据获取模块10与驱动导轨模块4的驱动电机电性连接，用于获取驱动电机的转速信息，从而计算出载具模块3的行进距离；

其中，本发明的一种LED数码管的光电检测方法，该方法包括以下步骤。

S1，将需要进行光电检测的LED数码管放置在载具模块3上；

S2，驱动导轨模块4驱动载具模块3进行移动，将载具模块3驱动至图像获取模块2下方；

S3，图像获取模块2的相机对载具模块3上的LED数码管进行拍照，完成图像获取；

S4，图像获取模块2将步骤S3拍得的图片信息传输至图像处理模块5进行图像处理；

S5，图像处理模块5将处理后的图像信息传输至主控模块6；

S6,主控模块6将步骤S5中接收的图像信息分别传输至光性能检测模块7和电性能检测模块7；

S7，光性能检测模块6和电性能检测模块7对数码管的光性能和电性能进行检测，完成光电检测工作，从而判断检测的数码管是否为良品；

S8，光性能检测模块6和电性能检测模块7将检测的数据传输至信息储存模块完成数据储存，以便后期进行数据查询。

综上所述，本发明的检测系统能够通过驱动导轨模块将待测LED数码管自动送入到检测箱体内，无需人工进行操作，具有一定的自动化进料效果；

通过系统设置的光性能检测模块和电性能检测模块能够自动对LED数码管进行光学性能和电性能的检测，具有自动化光电检测的技术效果；

本系统对LED数码管光电检测的速度快，准确度高，自动化程度好，且系统的硬件和软件构造打造简单，成本低廉。

本系统通过驱动数据获取模块可对驱动导轨的行进距离进行检测，从而通过主控模块和驱动导轨模块的配合使用可对行进距离进行补偿，降低位置误差，提高产品检测效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。