CN100489507C - 平板玻璃的检验系统及其检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在生产过程中对平板玻璃的缺陷进行检测的系统及其检验方法，尤其涉及一种在平面显示器的生产过程中对玻璃基板的缺陷进行检测的平板玻璃的检验系统及其检验方法，其检验系统用于对显示器玻璃基板的检测，所涉及的设备以直线状设置在基板的输送线上，包括边部检验设备、面部扫描设备、面部缺陷检验设备、人工检验设备，其检验方法至少边部检验、面部扫描、面部缺陷检验、产品判定和人工检验，通过在不同的工位对平板玻璃的不同部位进行检测，以此实现对平板玻璃的全面、快速检验。

Description

平板玻璃的检验系统及其检验方法

技术领域

本发明涉及一种用于在生产过程中对平板玻璃的缺陷进行检测的系统及其检验方法，尤其涉及一种在平面显示器的生产过程中对玻璃基板的缺陷进行检测的平板玻璃的检验系统及其检验方法。

背景技术

众所周知，用于TFT——LCD(薄膜晶体管——液晶显示器)、PDP(等离子显示板)、EL(电致发光元件)等平面显示器的制造领域中的玻璃基板在通过成型工序成型后，会由后加工工序对其进行掰断、磨边、倒角的加工。

在成型、掰断、磨边、倒角以及一系列的操作过程中，玻璃基板会因各种因素产生气泡、石子等异物的混入、污损、划伤、斜面碎屑、切屑裂纹、边部缺陷等多种缺陷。因此，为了保证平面显示器的品质，需要对玻璃基板中存在的缺陷进行检查，以区分合格品和不合格品，同时寻找在制造工序中的不良因素，查明其产生的原因以进行纠正。

在中国公开的专利CN 1627059A(发明名称：玻璃基板的检查装置及检查方法，以下简称公开专利1)，介绍了一种自动检验玻璃基板的方法，图1示出了在公开专利1中此种装置的示意图。虽然该装置通过夹持平板玻璃的边部来减小基板的振动，提高摄像头检验的精度，但其缺点是不能够检验被夹持基板的边部区域。

另外一个在中国公开的专利CN 1192967C(发明名称：片材检验设备和方法，以下简称公开专利2)，也介绍了一种玻璃基板的检测方法，图2示出了在公开专利2中此种装置的示意图。在图2中玻璃基板的底部由V型槽指支撑，所以摄像头无法对所述基板的底边进行有效的检验。

如前所述在平板玻璃的加工过程中，尤其是用于玻璃显示器的玻璃基板的加工过程中，会对边部进行划线、掰断和用磨具磨边的操作，在基板边部会沿着加工的边缘产生剥裂、裂纹、表面下裂纹和颗粒残留。裂纹和表面下裂纹一方面会在运输和搬运的过程中由于振动延展扩大，可以在以后的加工起到破裂源的作用；另一方面也可以吸收残留的颗粒，当颗粒在一定的条件下释放出来时会对玻璃基板造成玷污和擦伤，严重影响了玻璃基板的品味。因此对于边部缺陷的漏检，其可能产生的后果是很严重的。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种能够全面检查平板玻璃尤其是用于玻璃显示器基板的缺陷进行检测的检验系统及其检验方法，所涉及的设备以直线状设置在基板的输送线上，包括边部检验设备、面部扫描设备、面部缺陷检验设备、人工检验设备。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种平板玻璃的检验系统，用于对显示器玻璃基板的检测，所涉及的设备以直线状设置在基板的输送线上，包括边部检验设备、面部扫描设备、面部缺陷检验设备、人工检验设备。

上述检验设备都具有非接触式支撑基板倾斜立起的气悬浮系统，具有用于平板玻璃定位的定位装置，具有用于输送及静止放置平板玻璃的传动装置。

边部检验设备直线状设置在基板的输送线上，其传动装置支撑基板的底边并提供基板的传送动力，气悬浮系统控制了基板的倾斜立起的状态，在边部检验设备的检验位置上有两个狭缝，在所述狭缝的任意一侧都有一组两两相对排列由多个摄像头和照明系统组成的检验装置。

所述的摄像头采用CCD摄像头，光源采用多个点状光源或高亮度的棒状光源，摄像头通过数据线与主控系统相连，当基板进入扫描区域时，主控系统开始自动采集摄像头传来的检验数据，并自动的对该数据进行分析，处理，所述的狭缝的中心间距与所述玻璃基板的长度相等。

面部扫描设备具有1组排列有多个摄像头的扫描装置和由多个光源构成的能够为扫描装置提供光线的1组光源，面部扫描设备直线状设置在基板的传送线上，该设备的传动装置带动基板通过该设备，该设备的气悬浮系统控制所述基板的倾斜立起状态，在该设备上有一个狭缝，由上述一组由多个摄像头构成的扫描装置从外侧对准该狭缝，在该狭缝的内侧，有与所述摄像头对准并提供照射光的光源。

光源采用多个点光源规则排列的形式或采用高亮度棒状光源直接对准的形式，主控系统通过数据线与摄像头相连，在所述基板通过所述狭缝的同时，光学扫描系统自动开始对玻璃基板的面部区域扫描，所述的主控系统自动的接受摄像头所扫描的基板的面部数据，主控系统自动分析扫描数据，记录下被怀疑为可能存在缺陷的面部区域的数据。

面部缺陷检验设备直线状设置在基板的输送线上，该设备的传动装置接受从输送线输送来的玻璃基板，同时该设备的气悬浮装置保持该基板的倾斜立起状态，在该设备上有用于对处于静止状态的玻璃基板的面部进行检验的摄像头，该摄像头固定在一个正交运动装置上，该正交运动装置可以将所述摄像头运送至玻璃基板面部的任何区域，在面部缺陷检验设备的后部固定有多个光源，所述光源可以照亮整个基板的面部。

面部缺陷检验设备包括气悬浮系统、传送系统、光学扫描系统、正交运动装置，其中所述正交运动装置包括有两根纵向的丝杠，丝杠的顶部装有电机，由电机带动丝杠转动，还包括一根横向丝杠，丝杠的顶部装有电机，由电机带动丝杠转动，所述的横向丝杠通过两个轴套与纵向上的两根丝杠相连，在横向丝杠上有一轴套。

人工检验设备直线状设置在基板的输送线上，该设备由运送基板并能够检验再检品的主框架和只运送基板的次框架组成，主、次框架上都安装有传动装置和气悬浮系统，在主框架上有用于对处于静止状态的玻璃基板进行检验的光学放大镜，该放大镜固定在一个正交运动装置上，该正交运动装置将所述放大镜运送至玻璃基板面部的任何区域，在主框架的后部固定有多个光源，当再检品加载到人工检验设备后，主控系统控制其它后续的基板通过次框架进行传送，同时主控系统控制所述人工检验设备的主框架的正交运动装置，使光学放大镜对准再检品的检验区域，主控系统可以通过数据输入系统如键盘等接受再检品的检验结果。

一种平板玻璃的检验方法，用于对显示器玻璃基板的检测，其特征在于：至少包括如下步骤：边部检验、面部扫描、面部缺陷检验、产品判定和人工检验。

上述步骤具体如下：

1)，输送装置将基板输送至边部检验设备，由光学检验系统对基板的边部自动进行检验，检验的数据由主控系统的计算机处理并记录；

2)，将该基板输送至面部扫描设备，基板在通过该设备的同时，由光学扫描装置对基板的面部自动扫描，扫描的数据由主控系统的计算机处理并记录；特别是记录下认为有缺陷部位的具体位置；

3)，将该基板输送至面部缺陷检验设备，光学检验设备根据主控系统的指令自动移到基板面部的可疑区域，对于在面部扫描中找出的可疑的区域进行再一次的扫描、判断；由主控系统记录面部缺陷检验的结果；

4)，主控系统根据上述步骤的记录结果，将基板按质量品位判定为良品、废品或再检品，由此发出相应的预处理指令；

5)，基板输送至人工检验工位，根据预处理的指令，再检品在人工检验台由人工对其缺陷在一次检验，并作出其是否合格的最终判定；良品和废品则不需再检，可以直接通过人工检验台。

边部检验和面部扫描的顺序可以任意改变。

本发明在进行检验时可将平板玻璃分为边部、面部两大区域，通过在不同的工位对平板玻璃的不同部位进行检测，以此实现对平板玻璃的全面、快速检验。检验的顺序为：边部检验、面部扫描、面部缺陷检验、产品判定、人工检验。因此本发明具有可以实现快速、全面的检验平板玻璃的表面和内部缺陷的优点。

附图说明

图1是专利1的示意图

图2是专利2的示意图

图3是检验方法的流程图

图4A是边部检验的正视图

图4B是边部检验的侧视图

图4C是边部检验的局部视图

图5A是面部扫描设备的正视图

图5B是面部扫描设备的侧视图

图6A是面部缺陷检验设备的正视图

图6B是面部缺陷检验设备的侧视图

图7A是人工检验设备的正视图

图7B是人工检验设备的测试图

具体实施方式

参见图4A、图4B，图4C，边部检验设备100由气悬浮系统11、传送装置12，光学检验系统13构成。狭缝P1、P2构成了检验位置。

如图4所示，光学检验系统13由多个摄像头131和多个光源132构成。所述的摄像头和光源分别分为四组，每组摄像头呈直线状排列，平行于狭缝P1、P2。摄像头可以采用公知的摄像头，如CCD摄像头。

玻璃基板0在传送系统12的传送下进入边部检验设备100，基板0首先通过狭缝P1。P1两侧对准所述基板上下横边的摄像头(如CCD摄像头)自动开始对所述基板的两个横边进行扫描，所述基板传送至狭缝P2时，传送装置停止转动，对于基板的横边扫描完成，同时完成对所述基板在边部检验设备100的加载。横边的扫描数据由主控系统500进行处理、记录。加载完成后，所述基板的两个竖直边分别对准了狭缝P1和P2，狭缝两侧的摄像头131和光源132对准了竖直边部，开始对所述的边部自动进行扫描。扫描数据由主控系统500进行处理、记录。

参见图5A、图5B基板的面部扫描设备200，所述的设备有用于检验玻璃基板0的狭缝P3。光学扫描系统23处于狭缝P3的两侧，由多个摄像头沿倾斜的竖直方向排列而形成扫描系统231处于狭缝P3的外侧，并与所述狭缝对准。光源232固定在面部扫描设备200的后部，与所述狭缝P3直线对准。

所述基板在传动装置22的传送下，沿着气悬浮装置21进入面部扫描设备200。当所述基板0开始进入狭缝P3时，光学扫描系统23自动开始对玻璃基板的面部区域扫描。扫描的数据交由主控系统500的计算机进行处理，该系统会自动的对扫描区域的数据进行对比、分析，并将玻璃基板上可能存在有缺陷的位置记录下。这样在基板通过狭缝P3时，面部扫描设备200即可完成对所述基板的面部扫描工作。

参见图6A、图6B的面部缺陷检验设备300，所述面部缺陷检验设备300包括气悬浮系统31、传送系统32、光学扫描系统33、正交运动装置34。其中所述正交运动装置34，包括有：两根纵向的丝杠3421，丝杠的顶部装有电机341，由电机带动丝杠3421转动；一根横向丝杠3422，，丝杠的顶部装有电机341，由电机带动丝杠3422转动；所述的横向丝杠3422通过两个轴套3431与纵向上的两根丝杠3421相连；在横向丝杠3422上有一轴套3432。

所述的光学扫描系统33由摄像头331和照明系统332组成。所述的摄像头331固定在轴套3432上，通过正交运动系统装置34的运动可以扫描到整个基板的面部。照明系统332由多个光源组成，安装在面部缺陷检验系统300的后部。

当基板0通过传送系统32加载到面部缺陷检验设备300后，主控系统自动的根据在基板面部扫描时得到的数据，控制正交运动装置34运动，使摄像头331对准在面部扫描时检测到的可疑的缺陷部位进行扫描。主控系统500自动接受摄像头检验到的可疑部位的数据，并处理、判断。主控系统500可以控制正交运动装置34和摄像头331反复进行上述步骤，直到检验完所述基板面部上所有的可疑缺陷部位。

当上述基板的面部缺陷检验完毕后，主控系统500根据边部检验、角部检验和面部缺陷检验的结果，将玻璃基板区分为良品、废品和再检品。

参见图7A、图7B的人工检验设备400，由可用于检验所述基板的主框架f1、可让基板通过的次框架f2以及带动f1和f2移动的移动装置45构成。

所述的移动装置45由电机442、丝杠4423和滑块451组成。

主框架f1由气悬浮系统411、传送系统421、光学扫描系统43、正交运动装置44组成。其中所述正交运动装置44，包括有：两根纵向的丝杠4421，丝杠的顶部装有电机441，由电机带动丝杠4421转动；一根横向丝杠4422，，丝杠的顶部装有电机441，由电机带动丝杠4422转动；所述的横向丝杠4422通过两个轴套4431与纵向上的两根丝杠4421相连；在横向丝杠4422上有一轴套4432。

所述的光学扫描系统43由光学发大镜431和照明系统432组成。所述的光学放大镜431固定在轴套4432上，通过正交运动系统装置44的运动可以移动到基板的全部区域。照明系统532由多个光源组成，安装在主框架f1的后部。

次框架f2由由气悬浮系统412、传送系统422组成。

如果基板0被判定为再检品，则该基板在通过人工检验设备400时被自动加载到主框架f1上。移动装置45带动主、次框架移动，使主框架移动至人工检验位置，次框架移动至与基板的输送路线直线对齐的位置。检验人员可根据主控系统的反馈，通过正交运动装置44，将光学放大镜移动至所述基板的可疑部位进行检验，并由检验人员作出良品或废品的判断。在此期间，此框架可以让其它玻璃基板通过该人工检验设备。检验完毕后，移动装置45带动主、次框架移动，使主框架退回至基板的输送线，并与其直线对准。传送系统421转动将所述基板传送出人工检验设备400。

本方明的边部检验设备直线状设置在基板的输送线上，其传动装置制成基板的底边并提供基板的传送动力，气悬浮系统控制了基板的倾斜立起的状态。在所述的边部检验设备上有两个狭缝，狭缝的中心间距与所述玻璃基板的长度相等。在所述狭缝的任意一侧都有一组有多个摄像头组成的检验装置，在摄像头旁边有一组照明系统，所述的摄像头可以采用CCD摄像头，所述的光源可以采用多个点状光源或高亮度的棒状光源。摄像头通过数据线与主控系统相连，当基板进入扫描区域时，主控系统开始自动采集摄像头传来的检验数据，并自动的对该数据进行分析，处理。

本方明的面部扫描设备直线状设置在基板的传送线上。该设备的传动装置带动基板通过该设备，该设备的气悬浮系统控制所述基板的倾斜立起状态。在该设备上有一个狭缝，有一组由多个摄像头构成的扫描装置从外侧对准该狭缝。在该狭缝的内侧，有与所述摄像头对准并提供照射光的光源。光源可以采用多个点光源规则排列的形式或采用高亮度棒状光源直接对准的形式。主控系统通过数据线与摄像头相连，在所述基板通过所述狭缝的同时，所述的主控系统自动的接受摄像头所扫描的基板的面部数据，主控系统自动分析扫描数据，记录下被怀疑为可能存在缺陷的面部区域的数据。

本方明的面部缺陷检验设备直线状设置在基板的输送线上，该设备的传动装置，接受从输送线输送来的玻璃基板，同时该设备的气悬浮装置保持该基板的倾斜立起状态。在该设备上有用于对处于静止状态的玻璃基板的面部进行检验的摄像头。该摄像头固定在一个正交运动装置上，该正交运动装置可以将所述摄像头运送至玻璃基板面部的仍何区域。在面部缺陷检验设备的后部固定有多个光源，所述光源可以照亮整个基板的面部。

主控系统通过数据线与面部检验设备的摄像头相连，同时主控系统可以控制正交运动系统的电机，使其运动或停止。当基板加载到所述的面部缺陷检验设备上时，主控系统自动的根据在基板面部扫描时得到的数据，控制正交运动系统运动，使正交运动系统将所述的摄像头送至可以的缺项部位。主控系统自动接受摄像头检验到的可疑部位的数据，并处理、判断。所述面部缺陷检验设备可以反复的进行上述步骤，直到检验完所述基板面部上所有的可疑缺陷部位。

本方明的人工检验设备直线状设置在基板的输送线上，该设备由能够正常运送基板并能够检验再检品的主框架和只能够运送基板的次框架组成。

主、次框架上都安装有传动装置和气悬浮系统。在主框架上有用于对处于静止状态的玻璃基板进行检验的光学放大镜。该放大镜固定在一个正交运动装置上，该正交运动装置可以将所述放大镜运送至玻璃基板面部的仍何区域。在主框架的后部固定有多个光源，所述光源可以照亮整个基板的面部。

当再检品加载到人工检验设备后，主控系统控制其它后续的基板通过次框架进行传送。同时主控系统控制所述人工检验设备的主框架的正交运动装置，使光学放大镜对准再检品的检验区域。主控系统可以通过数据输入系统如键盘等接受再检品的检验结果。

Claims (9)

1、一种平板玻璃的检验系统，用于对显示器玻璃基板的检测，其特征在于：

所涉及的设备以直线状设置在基板的输送线上，包括边部检验设备、面部扫描设备、面部缺陷检验设备、人工检验设备；

上述各个检验设备都具有非接触式支撑基板使其倾斜立起的气悬浮系统，具有用于平板玻璃定位的定位装置，具有用于输送及静止放置平板玻璃的传动装置；

边部检验设备以直线状设置在基板的输送线上，其传动装置支撑基板的底边并提供基板的传送动力，气悬浮系统控制基板的倾斜立起的状态，在边部检验设备的检验位置上有两个狭缝，在所述狭缝的任意一侧都有一组两两相对排列由多个摄像头和光源组成的检验装置。

2、根据权利要求1所述的平板玻璃的检验系统，其特征在于：所述的摄像头采用CCD摄像头，光源采用多个点状光源或高亮度的棒状光源，摄像头通过数据线与主控系统相连，当基板进入扫描区域时，主控系统开始自动采集摄像头传来的检验数据，并自动的对该数据进行分析，处理，所述的狭缝的中心间距与所述玻璃基板的长度相等。

3、根据权利要求1所述的平板玻璃的检验系统，其特征在于：面部扫描设备具有1组排列有多个摄像头的扫描装置和由多个光源构成的能够为扫描装置提供光线的1组光源，面部扫描设备直线状设置在基板的输送线上，该设备的传动装置带动基板通过该设备，该设备的气悬浮系统控制所述基板的倾斜立起状态，在该设备上有一个狭缝，由上述一组由多个摄像头构成的扫描装置从外侧对准该狭缝，在该狭缝的内侧，有与所述摄像头对准并提供照射光的光源。

4、根据权利要求3所述的平板玻璃的检验系统，其特征在于：光源采用多个点光源规则排列的形式或采用高亮度棒状光源直接对准的形式，主控系统通过数据线与摄像头相连，在所述基板通过所述狭缝的同时，扫描装置自动开始对玻璃基板的面部区域扫描，所述的主控系统自动的接受摄像头所扫描的基板的面部数据，主控系统自动分析扫描数据，记录下被怀疑为可能存在缺陷的面部区域的数据。

5、根据权利要求1所述的平板玻璃的检验系统，其特征在于：面部缺陷检验设备直线状设置在基板的输送线上，该设备的传动装置接受从输送线输送来的玻璃基板，同时该设备的气悬浮装置保持该基板的倾斜立起状态，在该设备上有用于对处于静止状态的玻璃基板的面部进行检验的摄像头，该摄像头固定在一个正交运动装置上，该正交运动装置可以将所述摄像头运送至玻璃基板面部的任何区域，在面部缺陷检验设备的后部固定有多个光源，所述光源可以照亮整个基板的面部。

6、根据权利要求5所述的平板玻璃的检验系统，其特征在于：面部缺陷检验设备包括气悬浮系统、传送装置、光学扫描系统、正交运动装置，其中所述正交运动装置包括有两根纵向的丝杠，丝杠的顶部装有电机，由电机带动丝杠转动，还包括一根横向丝杠，丝杠的顶部装有电机，由电机带动丝杠转动，所述的横向丝杠通过两个轴套与纵向上的两根丝杠相连，在横向丝杠上还有安装摄像头的另一轴套。

7、根据权利要求1所述的平板玻璃的检验系统，其特征在于：人工检验设备直线状设置在基板的输送线上，该设备由运送基板并能够检验再检品的主框架和只运送基板的次框架组成，主、次框架上都安装有传动装置和气悬浮系统，在主框架上有用于对处于静止状态的玻璃基板进行检验的光学放大镜，该放大镜固定在一个正交运动装置上，该正交运动装置将所述放大镜运送至玻璃基板面部的任何区域，在主框架的后部固定有多个光源，当再检品加载到人工检验设备后，主控系统控制其它后续的基板通过次框架进行传送，同时主控系统控制所述人工检验设备的主框架的正交运动装置，使光学放大镜对准再检品的检验区域，主控系统可以通过键盘接受再检品的检验结果。

8、一种平板玻璃的检验方法，用于对显示器玻璃基板的检测，其特征在于：至少包括如下步骤：边部检验、面部扫描、面部缺陷检验、产品判定和人工检验，具体如下：

1)，输送装置将基板输送至边部检验设备，由光学检验系统对基板的边部自动进行检验，检验的数据由主控系统的计算机处理并记录；

2)，将该基板输送至面部扫描设备，基板在通过该设备的同时，由光学扫描装置对基板的面部自动扫描，扫描的数据由主控系统的计算机处理并记录；记录下认为有缺陷部位的具体位置；

3)，将该基板输送至面部缺陷检验设备，光学检验系统根据主控系统的指令自动移到基板面部的可疑区域，对于在面部扫描中找出的可疑的区域进行再一次的扫描、判断；由主控系统记录面部缺陷检验的结果；

4)，主控系统根据上述步骤的记录结果，将基板按质量品位判定为良品、废品或再检品，由此发出相应的预处理指令；

5)，基板输送至人工检验工位，根据预处理的指令，再检品在人工检验台由人工对其缺陷再一次检验，并作出其是否合格的最终判定；良品和废品则不需再检，可以直接通过人工检验台。

9、根据权利要求8所述的平板玻璃的检验方法，其特征在于：边部检验和面部扫描的顺序任意改变。

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