[发明专利]一种适用于大面积基板打印的融合墨液检测装置及方法

说明书

本发明属于喷墨打印视觉检测相关领域，并公开了一种适用于大面积基板打印的融合墨液检测装置，其包括基板输送模块、相机运动模块、喷印检测模块，其中基板输送模块包括基板承载装置、X方向运动机构、位置反馈装置，相机运动模块包括机架、Y方向运动机构、Z方向运动机构，喷印检测模块包括多套相机、镜头和光源，相机通过与基板间X、Y方向相对运动采图并进行图像拼接。本发明还公开了相应的用于获取融合墨液图像并进行缺陷检测、均匀性检测等性能的方法，同时可根据检测结果评估打印效果。通过本发明，能够在同一装置上实现喷墨打印和融合墨液检测，并能实现对大面积基板上融合墨液进行高效、高准确性地缺陷和均匀性检测。

技术领域

本发明属于喷墨打印视觉检测相关领域，更具体地，涉及一种适用于大面积基板打印的融合墨液检测装置及方法。

背景技术

喷墨打印技术正广泛应用于制造显示屏、柔性传感器等领域，相比于传统的蒸镀技术，具有工艺简单、打印分辨率高、材料浪费少等优点。喷墨打印过程中，定位精度及喷射工艺稳定性都会影响墨液在基板上的融合状态，例如在TFE薄膜封装工艺中，需检测墨液厚度均匀性，在RGB像素打印工艺中，需检测墨液位置、墨量、及散点等缺陷，进行融合墨液检测能直观反映打印效果，有利于提高打印产品良品率并降低生产成本。

目前喷墨打印技术逐渐应用于大面积打印场合，基板尺寸的增大，以及基板上的图案化结构，例如印刷显示RGB基板，使得基板上融合墨液检测面临效率和准确性的挑战。传统的采用单相机检测基板上零散墨滴的方法不再适用。例如，常规的AOI设备采用1个相机或线阵以扫描方式采图，1个相机采图面积较小，而线阵相机对运动控制要求高，且易产生图像畸变。现有技术中也提出采用2台以上相机的AOI设备，其相机本身采图范围同样较小，且相机与检测对象之间仅具有1个运动自由度。目前同领域的检测方法较难满足大面积基板融合墨液检测需求，且较少涉及具有图案化结构基板上融合墨液的检测方法，因此需要提出一种高效、高准确性的融合墨液检测装置及方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于大面积基板打印的融合墨液检测装置及方法，其中通过对其整体装置的构造布局重新作出针对性的设计，并对关键组件如相机阵列视觉模块、三自由度运动模块从设置方式和采图工艺等方面作出改进，同时还进一步提出基于背景减除法的融合墨液检测全过程工艺流程，相应可显著提高背景复杂基板上融合墨液的检测效率和准确性，并尤其适用于大面积图案化结构基板的喷墨打印场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于大面积基板打印的融合墨液检测装置，其特征在于，其包括基板输送模块、相机运动模块和喷印检测模块，其中：

所述基板输送模块包括基板承载机构、X方向运动机构和位置反馈机构，其中该基板承载机构用于承载待接受喷墨打印的大面积基板，且保证其平面度和水平度；该X方向运动机构用于牵引大面积基板沿着X轴方向也即水平纵向方向运动；该位置反馈机构沿着所述X方向运动机构而布置，并用于实时获取反映基板位置的数据且予以反馈；

所述相机运动模块包括机架、以及安装该机架上的Y方向运动机构和Z方向运动机构，其中该机架呈龙门形式，并沿着Y轴方向也即水平横向方向布置；该Y方向运动机构、Z方向运动机构分别与所述喷印检测模块相连，并各自用于牵引此喷印检测模块沿着Y轴方向也即水平横向方向、Z轴方向也即竖直方向执行运动；

所述喷印检测模块包括多台相机以及配套的镜头和光源，并整体布置在悬挂于所述机架一侧的喷墨打印模块的附近侧，其中该相机采用多台面阵相机的形式，并且它们沿着Y轴方向彼此等距地布置，其间距保持相邻相机视场有一定重叠，该镜头和光源则依次对应同轴布置在各个所述相机的下方。

作为进一步优选地，所述光源优选采用RGB三色同轴面光源，并且当待检测颜色分别为R、G、B的墨液时，采用与墨液异色的光照明，由此提高目标与背景图像的对比度。