CN102235982A - 透光性矩形板状物的端面检查方法和端面检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透光性矩形板状物的端面检查方法和端面检查装置,所述检查方法能够对使用磨削砂轮或研磨砂轮实施过倒棱加工的玻璃板等的端面的微细凹凸程度即表面粗糙度进行检查。一种对在输送线上输送的透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面的表面状态进行检查的端面检查方法,其特征在于,包括如下步骤:使用固定配置的拍摄单元,连续拍摄覆盖通过该拍摄单元的视场内的所述透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面整个区域的多个拍摄量的图像;将所述连续拍摄的多个拍摄量的图像作为与所述实施过倒棱加工的端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。
Description
技术领域
本发明涉及透光性矩形板状物的端面检查方法和端面检查装置。
背景技术
以玻璃等作为原材料的透光性矩形板状物(以下也称为板状物)被用在窗玻璃等的建材用途、平板显示器(FPD)用基板、太阳能电池用基板等中。
在对该板状物进行加工的情况下,或者在与其他部件进行组装的情况下等对板状物进行处理的情况下,其端部的状态非常重要。这是因为在板状物的输送时、在用于制造FPD等最终产品的生产工序中,多在板状物的端部对板状物进行支撑。于是,在板状物的端部存在微少缺陷的情况下,在生产工序中进一步对基板端面施加大的冲击时,容易二次地产生因该微少缺陷引起的破裂等。
因此,大多通常预先对玻璃基板等板状物的端面实施倒棱加工。而且,在现有技术中也提出了各种对板状物的端面进行检查的方法。例如,提出有一种对玻璃基板的端面进行拍摄,利用该拍摄图像来检测有无基板端面的缺陷的检查装置(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
专利文献1:日本专利国际公开04/079352号小册子
专利文献2:日本专利特开2004-99424号公报
发明内容
然而,专利文献1中记载的检查装置是基于对透明基板的端面进行拍摄后的图像中的光的强度(浓度等)来检测比较大的贝壳状的缺口等缺陷的结构。因此,存在如下问题:难以用在使用磨削砂轮、研磨砂轮实施过倒棱加工的板状物的端面的表面状态例如微细的凹凸程度即表面粗糙度的检查中。
专利文献2中记载的加工装置是以进行板玻璃的倒棱工序中的基板位置的校正、倒棱量的调整为目的的。从而,在专利文献2的结构中,存在难以检测出板状物的端面的微细的表面状态的问题。
本发明鉴于上述情况而研发,其目的在于进行实施过倒棱加工的板状物的端面的微细的表面状态(即表面粗糙度)的检查。
第一方面记载的发明是一种透光性矩形板状物的端面检查方法,对透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面的表面状态进行检查,该端面检查方法的特征在于,包括:拍摄步骤,使拍摄单元从上述端面的一端侧向另一端侧相对移动,并连续拍摄包含通过上述拍摄单元的视场内的上述端面的一部分的图像;和保存步骤,将上述连续拍摄得到的多个图像作为与上述端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。
第一方面是基于本申请发明人发现的如下见解而得出的:透光性矩形板状物(例如玻璃板)的端面的表面粗糙度与亮度值之间存在相关关系。
根据第一方面记载的发明,能够以非接触方式计测出覆盖透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面整个区域的多个图像,并作为与实施过倒棱加工的端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。通过该方法,能够进行在现有技术中非常困难的、实施过倒棱加工的板状物的端面的微细的表面状态(即表面粗糙度)的检查。
第二方面记载的发明的特征在于,还包括:运算步骤,基于上述连续拍摄得到的多个图像,运算该多个图像所包含的构成上述端面的各像素的亮度值的平均值。
第二方面是基于本申请发明人发现的如下见解而得出的:透光性矩形板状物(例如玻璃板)的端面的表面粗糙度与亮度值之间存在相关关系,进一步计算出亮度值的平均值,能够进行与预定的基准值的比较或者生产批次相互的比较。
根据第二方面记载的发明,由于非接触地计测出覆盖透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面整个区域的多个图像,并将该多个图像所包含的构成上述端面的各像素的亮度值的平均值作为与实施过倒棱加工的端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中,所以通过利用该保存的数据,能够高精度地进行工序中的透光性矩形板状物的端面的表面粗糙度的检查。
此外,根据第二方面记载的发明,由于不是如第一方面记载的发明那样保存多个图像本身或者庞大的原数据,而是保存平均值,所以能够有效利用存储装置的存储区域。此外,不会使其后的运算处理的过程复杂化,而能够在短时间内执行。
第三方面是根据第一方面或第二方面记载的端面检查方法,其特征在于,上述运算步骤包括如下步骤:基于上述连续拍摄得到的多个图像,对该多个图像的上区域、中区域、下区域分别运算各个区域所包含的构成上述端面的各像素的亮度值的平均值,上述保存步骤包括如下步骤:将上述运算出的上区域、中区域、下区域各自的亮度值的平均值作为与上述实施过倒棱加工的端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。
第三方面是基于本申请发明人发现的如下见解而得出的:透光性矩形板状物(例如玻璃板)的端面的部位的表面粗糙度与亮度值之间存在相关关系。
根据第三方面记载的发明,非接触地计测出与透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面整个区域对应的多个图像,并将该多个图像的上区域、中区域、下区域各个区域所包含的构成上述端面的各像素的亮度值的平均值作为与实施过倒棱加工的端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。因此,通过利用该保存的数据,能够进行工序中的与透光性矩形板状物的端面的各部位相适应的检查。
此外,根据第三方面记载的发明,由于不是如第一方面记载的发明那样保存多个图像本身,而是保存平均值,所以能够有效利用存储装置的存储区域。
第四方面的特征在于,包括:比较步骤,将上述运算出的亮度值的平均值与预先确定的判定是否良好用的阈值进行比较;和判定步骤,基于上述比较的结果,进行上述端面的是否良好的判定。
根据第四方面记载的发明,能够自动判定实施过倒棱加工的透光性矩形板状物的端面是否已被加工成预先确定的微细的表面状态(即表面粗糙度)(即是否良好的判定)。
第五方面是根据第四方面记载的端面检查方法,其特征在于,上述像素的亮度值的平均值由0~255的灰度值表示,上述判定步骤在上述像素的亮度值的平均值为30以下时判定为上述端面良好。
根据第五方面记载的发明,能够数字地管理端面加工的状态,记录产品基板的每一块、每批次的特性差。此外,优选根据每出厂产品所要求的式样、规格,将亮度值的范围缩小设定在25以内。在镜面抛光的检查中,特别优选将亮度值的范围设定为20。
第六方面是根据第四方面记载的端面检查方法,其特征在于,上述像素的亮度值的平均值由0~255的灰度值表示,上述倒棱加工通过抛光研磨进行,上述判定步骤在上述像素的亮度值的平均值为30以上且50以下时判定为上述端面良好。
根据第六方面记载的发明,能够自动判定利用抛光研磨实施过倒棱加工的透光性矩形板状物的端面是否已被加工成预先确定的微细的表面状态(即表面粗糙度)(即是否良好的判定)。
第七方面是根据第四方面记载的端面检查方法,其特征在于,上述像素的亮度值的平均值由0~255的灰度值表示,上述倒棱加工通过水平研磨进行,上述判定步骤在上述像素的亮度值的平均值为55以上且75以下时判定为上述端面良好。
根据第七方面记载的发明,能够自动判定利用水平研磨实施过倒棱加工的透光性矩形板状物的端面是否已被加工成预先确定的微细的表面状态(即表面粗糙度)(即是否良好的判定)。
第八方面是根据第一方面~第七方面中任一方面记载的端面检查方法,其特征在于,连续地检查上述透光性矩形板状物的相邻的两边。
根据第八方面记载的发明,因为能够在连续的工序处理中进行端面检查,所以能够不从工序中取出透光性矩形板状物而在线(生产线)上进行检查,所以与离线检查相比,不会使生产工序的生产量降低。
以非接触方式连续地计测板状物的相邻的长边和短边时,在输送线的中途,通过将透光性矩形板状物的相对的位置旋转(例如,90度的旋转),并在沿输送方向配置的上游侧的检查点计测一个边,在下游侧的检查点计测另一个边,能够执行表观上连续的检查。
第九方面是根据第一方面~第八方面中任一方面记载的端面检查方法,其特征在于,在生产工序中对上述透光性矩形板状物的所有四条边连续地进行检查。
根据第九方面记载的发明,非接触地计测四条边的端部的全部数据,并取入检测装置,通过利用该保存的数据,能够执行工序内的透光性矩形板状物的全部端面的表面粗糙度的检查。即能够以量产级别稳定地进行透光性矩形板状物的全数/全边检查。能够容易地对出厂的产品以高精度执行在现有技术中非常困难的全数/全边检查。
第十方面是根据第一方面~第九方面中任一方面记载的端面检查方法,其特征在于,能够判定上述端面是否进行过镜面抛光。
根据第十方面记载的发明,能够将通常对一个一个基板需要长时间的检查工序在短时间内进行处理,并且稳定地执行。
第十一方面是根据第一方面~第十方面中任一方面记载的端面检查方法,其特征在于,上述透光性矩形板状物是FPD用玻璃基板。
根据第十一方面记载的发明,能够将要求高品质性的FPD用玻璃基板的检查以量产基准在短时间内高速地进行处理。
第十二方面是根据第十一方面记载的端面检查方法,其特征在于,FPD用玻璃基板的短边为1900mm以上,长边为2200mm以上,并且连续地对四条边进行检查。
根据第十二方面记载的发明,即使是大型尺寸的基板,也能够在工序内容易地进行检查。
第十三方面的特征在于,是利用第一方面~第十二方面中任一方面记载的端面检查方法进行检查的透光性矩形板状物。
此外,第十四方面是端面检查装置,其特征在于,按照预先程序化的步骤自动地执行第一方面~第十二方面中任一方面记载的端面检查方法。
根据第十四方面记载的发明,能够使一直以来作为手工作业的检查自动化。此外,能够达成高可靠性的检查。
如以上说明的这样,根据本发明,能够提供能够进行实施过倒棱加工的板状物的端面的微细的凹凸程度即表面粗糙度的检查的检查方法和检查装置。此外,本发明即使板状物的尺寸较大,也能够不大幅扩张现有的生产工序、不导入大规模的设备,而使用简易的装置结构,自动地获得稳定的检查结果。
附图说明
图1是表示本发明的基本结构的示意性侧视图。
图2是表示本发明的基本结构的示意性俯视图。
图3是本发明的一个实施方式的示意性立体图。
图4是玻璃板的一般的制造工序的说明图。
图5(a)是实施过倒棱加工的玻璃板的端面(第1例)的剖视图,图5(b)是实施过倒棱加工的玻璃板的端面(第2例)的剖视图。
图6是输送线上的检查部附近的俯视图。
图7是用于说明被用作生成并记录与玻璃板22的端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据的方法的流程图。
图8是关于在第一检查部30拍摄的图像等的说明图。
图9是关于在第二检查部32拍摄的图像等的说明图。
图10是由本发明记录的数字图像,是表示局部存在非镜面部的例子(子图A)、整个区域为镜面状态的例子(子图B)、整个区域为非镜面的例子(子图C)的示意图。
图11是对基于3D激光显微镜摄影的端部的表面粗糙度检查和基于本发明的检查进行比较验证的坐标图。
标号说明
10……端面检查装置、12……控制装置、14、14R、14L、14U、14D……照明单元、16……拍摄单元、18……存储装置、20……传感器、22……玻璃板、22E1~22E4……端面、30……第一检查部、32……第二检查部、34……输送线、LDR……输送方向
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的透光性矩形板状物的端面检查方法和检查装置的优选实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的基本结构的示意性侧视图。以在上下的位置夹着作为检查对象的玻璃基板22的方式配置有两个照明单元14U、14D。在以下的说明中,以LCD用的母玻璃基板的情况为例。
例如,作为基板尺寸,G3(550×650mm)、G4(680×880mm)、G5(1000×1200mm)、G6(1500×1800mm)、G7(1900×2200mm)、G8(2200×2400mm)、G9(2400×2800mm)、G10(2800×3000mm)均能够毫无问题地应用本发明。
但基板尺寸越大,越优选适用本发明。特别是对于G7以上的基板尺寸,降低量产工序中的损失的效果更大,能够飞跃性地提高镜面加工之类的特殊加工工序的生产效率。作为对端面进行加工的研磨方式,例如能够举出水平研磨或者抛光研磨。无论哪一种方式均能够实现高品质的端面加工,并且不降低生产工序的生产线速度而能够维持一定的生产量。
具体而言,能够自动判定是否已利用端部的倒棱加工降低其表面粗糙度而完成所谓的镜面抛光。根据作为被测定物的玻璃基板的尺寸(纵边、横边),当然拍摄的次数会发生变化。基本上,基板尺寸较大则更能发挥本发明的优点。接着,以下对本发明的进行玻璃基板等的表面状态的检查的原理进行说明。
首先,用照明单元14R、14L、14U、14D对玻璃基板22的端部进行照明(参照图1、图2)。在对玻璃板的端部进行C面加工的情况下,是大致同时对其上侧倒棱部、中央部、以及下侧倒棱部的全部端部进行拍摄而大致同时进行检查的方法。这时,被设定为从照明单元14向玻璃基板的端部照射,在那反射的平均光束不到达拍摄单元16。
相对于此,在玻璃板22的端部的倒棱部以及中央的直线部存在微少缺陷或者表面粗糙度的异常点的情况下,通过该部位的漫反射使光束的光路改变,反射光束入射到拍摄单元16,形成与微少缺陷或者表面粗糙度的异常点对应的明亮图像点。
此外,在对端部进行R面加工的情况下也能够同样地进行处理。其中,在本例子中,也可以在作为被检查部位的端面与拍摄单元之间,适当设置能够使光路发生变化,或者能够使光束聚焦的光学元件。
图2是表示上述的基本结构的示意性俯视图。其中,照明单元14U的图示省略。用照明单元对沿与基板面平行的面方向且沿输送方向LDR输送的玻璃板22的侧面进行照明。在本图中,附加预定的角度以八字状配置有两个照明单元。
此时,被设定为向玻璃板22的端部的直线面照射的平均光束不到达拍摄单元16。在该情况下,在玻璃板22的端部的直线面存在微少缺陷或者表面粗糙度的异常点的情况下,通过该部位的漫反射使平均光束的光路变化而向拍摄单元16入射反射光。然后,形成与微少缺陷或者表面粗糙度的异常点对应的明亮的图像点。
在该基本结构中,通过在对作为被检查物的合格样品和含有缺陷的样品进行对比的同时反复进行试验检查,能够按照经验设定照明单元、拍摄单元等结构部件,以成为能够获得良好的结果的光学配置。
其中,还能够适当设置光圈机构、遮蔽板等以使来自光源的不需要的噪声光不进入到拍摄单元。此外,在设置了拍摄时的快门速度(图像取入的速度)、在一次拍摄中拍摄的单位长度、板状物的输送速度的条件下,相互调整设定即可。作为一边的长度假定为几十cm~2m,作为输送速度,假定为几十cm~3m/分程度,拍摄装置的快门速度能够根据输送速度适当设定直至例如几十μs~几十ms。
图10是示意性地表示如下状态:在本发明中,对作为检查对象物的玻璃板的端部进行拍摄,将该拍摄数据作为数字图像,在存储电路中进行重构而能够在监视器画面上观看到。还能够显示端部的表面状态成为怎样的状态。在本发明中,“异常位置”作为明亮的亮点的集合出现,所以观察者也能够观看到。
在本发明中,异常位置作为比正常的周边部位明亮的亮点(图像点)而显现。良好的端部相对地成为黑的图像点。对于本发明实际上能否检测出被检查位置的状态(表面粗糙度),将其与基于3D激光显微镜的检查结果进行对比。将玻璃基板的端部的上侧的倒棱部、中央部(边缘面或者直线部)、下侧的倒棱部以100~300μm×100~300μm的区域对表面粗糙度进行对比。并将其结果示于图11的坐标图。
横轴表示算术平均粗糙度Ra(μm),纵轴以0~255的灰度值表示作为测定结果获得的亮度值。计算出基于3D激光显微镜的测定结果与本例中的测定结果的相关系数(R2)以后,得到0.7999作为相关系数值。从而,能够如本例的方法所示,基于每个图像点的亮度值,计算出倒棱加工后的端面的光滑程度作为端面的每个区域或者整体的评价值,并与现有的是否良好的数据进行比较,从而能够在连续的生产工序中以绝对的基准判定被检查物是否良好。
本发明能够像这样准确地检查玻璃板22的端部的表面状态。此外,能够不降低玻璃板22的输送速度而使检查工序高速完成。进而,能够自动地检查矩形的玻璃板22的东西南北的全周的边。此外,在量产级别的生产工序中,能够在短时间内处理透光性矩形板状物的全数、全边的检查。
图3是在作为本发明的一个实施方式的玻璃板的端面检查方法中使用的端面检查装置10的系统结构图。图4是对玻璃板的一般的制造工序进行说明的说明图。图5是实施过倒棱加工的玻璃板的端面的例子。图6是输送线上的检查部附近的俯视图。
[端面检查装置的概要]
如图4所示,平板显示器用的玻璃板(例如液晶显示器(LCD)用的玻璃板、场发射显示器(FED)用的玻璃板、有机EL显示器、有机EL光源用的玻璃板或者玻璃基板)一般经由以下等工序制造:将被制造成预定厚度的板玻璃切断为预定尺寸的切断工序(T1);使用磨削砂轮或研磨砂轮对该切断后的玻璃板的端面实施倒棱加工的倒棱工序(T2);对该倒棱加工后的玻璃板进行清洗、干燥的清洗/干燥工序(T3);和测定该清洗/干燥后的玻璃板的外形形状的测定工序(T4)。
本申请发明人发现:在实施过倒棱加工的玻璃板的端面(例如参照图5(a)、图5(b))会因磨削不均等引起表面粗糙度中产生不均;在对该表面粗糙度中产生不均的玻璃板的端面进行拍摄的图像中,亮度值会因玻璃板的端面的表面粗糙度而不同(粗糙时漫反射而成为亮度值高的偏白的图像,平滑时则成为亮度值低的偏黑的图像。即,在玻璃板的端面的表面粗糙度与亮度值之间存在相关关系)。
然后,本申请发明人根据上述见解而专心研讨,结果完成了以下的端面检查装置:若拍摄分别包含实施过倒棱加工的玻璃板的各端面的图像,并基于该图像运算并记录各端面各自的亮度值,则能够检查在输送线上输送的全部玻璃板的全端面的表面粗糙度。
本实施方式的玻璃板的端面检查方法是基于上述结构,由下述的端面检查装置10实施。
端面检查装置10是用于生成并记录与实施过倒棱加工的玻璃板22的端面(例如参照图5(a)、图5(b))各自的表面粗糙度相关的数据的装置,如图6所示,设置于倒棱工序下游的第一检查部30、第二检查部32。
检查对象的玻璃板22是矩形的玻璃板(参照图6。长度为数m×宽度数m×厚度0.3mm~数mm程度),在对四个端面22E1~22E4分别实施过倒棱加工以后,通过第一检查部30,在以预定的方法使输送方向变化90度以后,再通过第二检查部32,利用公知的输送单元(未图示)在输送线34上输送(参照图6)。
端面检查装置10生成并保存与通过第一检查部30的玻璃板22的各个端面(图6中,为与输送方向正交的两个端面22E1、22E3)的表面粗糙度相关的数据。此外,端面检查装置10生成并保存与通过第二检查部32的玻璃板22的各个端面(图6中,为与输送方向正交的两个端面22E2、22E4)的表面粗糙度相关的数据。
[端面检查装置的结构]
本实施方式的端面检查装置10如图3所示,包括控制装置12、照明单元14(14R、14L、14U、14D)、拍摄单元16、存储装置18、传感器20等。以下,将配置于第一检查部30的照明单元14、拍摄单元16、传感器20分别表述为照明单元14a、14b、拍摄单元16a、16b、传感器20a,将配置于第二检查部32的照明单元14、拍摄单元16、传感器20分别表述为照明单元14c、14d、拍摄单元16c、16d、传感器20b。而且,关于控制装置12、存储装置18,以对第一检查部30和第二检查部32两者设置一个的例子进行说明。
控制装置12具备MPU、CPU等运算/控制单元、RAM、ROM等存储单元等。控制装置12通过由运算/控制单元执行读入存储单元的预定程序,作为控制拍摄单元16a~16d的控制单元、对与后述的玻璃板22的端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE1~AE4)进行运算的运算单元等发挥功能。
照明单元14a、14b是用于对通过第一检查部30的玻璃板22的端面(图6中,为沿输送方向的两个端面22E1、22E3)均匀地进行照明的装置,例如,如图6所示,在第一检查部30中分别配置在输送线34的宽度方向两侧。
同样地,照明单元14c、14d是用于对通过第二检查部32的玻璃板22的端面(图6中,为沿输送方向的两个端面22E2、22E4)均匀地进行照明的装置,例如,如图6所示,在第二检查部32中分别配置在输送线34的宽度方向的两侧。
照明单元14a~14d分别如图3所示,具备:以玻璃板22的端面(在图3中以端面22E1作为例示)通过其间的方式在上下方向隔着间隔配置的2个LED光源14U、14D;和在这2个LED光源14U、14D的两侧以倾斜的姿势配置的2个LED光源14R、14L。
拍摄单元16a、16b是用于对通过第一检查部30的玻璃板22的端面(图6中,为2个端面22E1、22E3)进行拍摄的装置,例如受光元件以二维排列的区域传感器型CCD(例如,在单色方式下为25万像素)。拍摄单元16a、16b在第一检查部30中分别固定配置在输送线34的宽度方向的两侧。
同样地,拍摄单元16c、16d是用于对通过第二检查部32的玻璃板22的端面(图6中,为2个端面22E2、22E4)进行拍摄的装置,例如受光元件以二维排列的区域传感器型CCD(例如,在单色方式下为25万像素)。拍摄单元16c、16d在第二检查部32中分别固定配置在输送线34的宽度方向的两侧。
拍摄单元16a~16d由于与设置空间等的关系,以光轴AX能够设定在预定的设置空间内的方式配置。在拍摄单元16a~16d各自的光轴AX上也可以配置用于使该光轴AX折射大约90度的光路转换元件,以使玻璃板22的端面(在图3中以端面22E1作为例示)容纳于该拍摄单元16a~16d各自的视场内。
拍摄单元16a~16d分别按照来自控制装置12的控制对包含利用照明单元14a~14d均匀地照明的玻璃板22的端面(在图3中以端面22E1作为例示)的图像进行拍摄。该拍摄的图像被控制装置12取入,再作为预定文件格式的数字数据,收容在存储装置18中。
传感器20a、20b是用于检测作为检查对象的玻璃板22是否已到达第一或第二检查部30、32(内的预定拍摄位置)、以及该玻璃板22是否已通过第一或第二检查部30、32的装置,例如光电断路器。传感器20a、20b在例如检测出玻璃板22的输送方向的端缘(边缘)的情况下,将该含义的检测信号通知给控制装置12。收到该通知的控制装置12控制拍摄单元16,以对包含已到达检查部30的玻璃板22的端面的图像进行拍摄。
[玻璃板的端面检查方法]
接着,对用于使用上述结构的端面检查装置10,生成并保存与以通过第一检查部30、第二检查部32的方式输送的玻璃板22的端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据的方法进行说明。
首先,参照图3对第一检查部30的处理进行说明。图7是用于说明该处理的流程图。以下的处理主要通过由控制装置12执行读入到存储单元的预定程序来实现。
控制装置12判定玻璃板22是否已到达第一检查部30(步骤S10)。控制装置12在判定为作为检查对象的玻璃板22已到达第一检查部30(内的预定拍摄位置)的情况下(步骤S10:“是”),即,在从传感器20a收到已检测出玻璃板22的输送方向的端缘(在图6的情况下为端面22E2)的含义的检测信号的通知的情况下,控制拍摄单元16a、16b,以对包含到达该第一检查部30的玻璃板22的端面(在图6中,为与输送方向正交的两个端面22E1、22E3)的图像进行拍摄。
拍摄单元16a、16b分别按照来自控制装置12的控制对包含利用照明单元14a、14b均匀地照明的玻璃板22的端面22E1、端面22E3的图像(图8中用虚线表示的图像PE11、PE31。以下称为一次拍摄量的图像)进行拍摄(步骤S12)。该拍摄到的一次拍摄量的图像PE11、PE31被取入到控制装置12。
接着,控制装置12基于该拍摄到的一次拍摄量的图像PE11、PE31,运算出该图像PE11、PE31所包含的构成端面22E1、端面22E3的各像素的亮度值的平均值aE11、aE31(步骤S14)。
拍摄单元16a、16b反复进行上述步骤S12、S14的处理,直到控制装置12从传感器20a收到已检测出玻璃板22的端缘(在图6的情况下为端面22E4)的含义的检测信号为止(步骤S16:“否”)。即,拍摄单元16a、16b以例如大约每10mm重叠大约0.5mm程度的方式连续拍摄图8中用虚线表示的多个拍摄量的图像PE11~PE1n、PE31~PE3n。之所以像这样重叠地拍摄,是因为即使拍摄单元16a、16b的拍摄时机稍微有些偏差,也能够遍及端面22E1、端面22E3整个区域没有遗漏地进行拍摄。
如以上所示,拍摄单元16a、16b分别从端面22E1、端面22E3的一端侧向另一端侧相对移动,并连续拍摄包含通过拍摄单元16a、16b的视场内的端面22E1、端面22E3的一部分的图像。
由此,能够连续拍摄覆盖玻璃板22的端面22E1整个区域的多个拍摄量的图像PE11~PE1n以及覆盖端面22E3整个区域的多个拍摄量的图像PE31~PE3n(参照图8)。
控制装置12分别基于该连续拍摄到的多个拍摄量的图像PE11~PE1n、PE31~PE3n,运算出该多个拍摄量的图像PE11~PE1n、PE31~PE3n各自包含的构成端面22E1、端面22E3的各像素的亮度值的平均值aE11~aE1n、aE31~aE3n(参照图8)。
接着,控制装置12对上述运算出的平均值aE11~aE1n、aE31~aE3n的平均值AE1、AE3进行运算(步骤S18),并将该运算出的亮度值的平均值AE1、AE3分别作为与端面22E1、端面22E3的表面粗糙度相关的值例如以预定的文件格式保存在硬盘等存储装置18中(步骤S20。参照图3、图8)。
然后,控制装置12返回到步骤S10,接着发出处理指令以对到达第一检查部30的玻璃板22反复进行步骤S12~S20的处理。即,分别对在输送线34上输送而通过第一检查部30的多个玻璃板22(参照图6),不停止地生成并记录与玻璃板22的端面(在图6中,为2个端面22E1、22E3)各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE1、AE3)。
接着,对第二检查部32的处理进行说明。由于该处理与上述第一检查部30的处理相同,所以参照图7进行说明。以下的处理主要通过控制装置12执行读入到存储单元的预定程序来实现。
控制装置12判定玻璃板22是否已到达第二检查部32(步骤S10)。控制装置12在判定为作为检查对象的玻璃板22已到达第二检查部32(内的预定拍摄位置)的情况下(步骤S10:“是”),即,在从传感器20b收到已检测出玻璃板22的输送方向的端缘(在图6的情况下为端面22E1)的含义的检测信号的通知的情况下,控制拍摄单元16c、16d,以对包含到达该第二检查部32的玻璃板22的端面(在图6中,为与输送方向正交的两个端面22E2、22E4)的图像进行拍摄。
拍摄单元16c、16d分别按照来自控制装置12的控制对包含利用照明单元14c、14d均匀地照明的玻璃板22的端面22E2、端面22E4的图像(图9中用虚线表示的图像PE21、PE41。以下称为一次拍摄量的图像)进行拍摄(步骤S12)。该拍摄到的一次拍摄量的图像PE21、PE41被取入控制装置12。
接着,控制装置12基于该拍摄到的一次拍摄量的图像PE21、PE41,运算出该图像PE21、PE41所包含的构成端面22E2、端面22E4的各像素的亮度值的平均值aE21、aE41(步骤S14)。
拍摄单元16c、16d反复进行上述步骤S12、S14的处理,直到控制装置12从传感器20b收到已检测出玻璃板22的端缘(在图6的情况下为端面22E3)的含义的检测信号为止(步骤S16:“否”)。即,拍摄单元16c、16d以例如大约每10mm重叠大约0.5mm程度的方式连续拍摄图9中用虚线表示的多个拍摄量的图像PE21~PE2n、PE41~PE4n。之所以像这样重叠地拍摄,是因为即使拍摄单元16c、16d的拍摄时机稍微有些偏差,也能够遍及端面22E2、端面22E4整个区域没有遗漏地进行拍摄。
如以上所示,拍摄单元16c、16d分别从端面22E2、端面22E4的一端侧向另一端侧相对移动,并连续拍摄包含通过拍摄单元16c、16d的视场内的端面22E2、端面22E4的一部分的图像。
由此,连续拍摄覆盖玻璃板22的端面22E2整个区域的多个拍摄量的图像PE21~PE2n以及覆盖端面22E4整个区域的多个拍摄量的图像PE41~PE4n(参照图9)。
控制装置12分别基于该连续拍摄到的多个拍摄量的图像PE21~PE2n、PE41~PE4n,运算出该多个拍摄量的图像PE21~PE2n、PE41~PE4n各自包含的构成端面22E2、端面22E4的各像素的亮度值的平均值aE21~aE2n、aE41~aE4n(参照图9)。
接着,控制装置12对上述运算出的平均值aE21~aE2n、aE41~aE4n的平均值AE2、AE4进行运算(步骤S 18),并将该运算出的亮度值的平均值AE2、AE4分别作为与针对端面22E2、端面22E4的表面粗糙度相关的值例如以预定的文件格式保存在硬盘等存储装置18中(步骤S20。参照图3、图9)。
然后,控制装置12返回到步骤S10,接着对到达第二检查部32的玻璃板22反复进行步骤S12~S20的处理。即,分别对在输送线34上输送而通过第二检查部32的多个玻璃板22(参照图6),不停止地生成并记录与玻璃板22的端面(在图6中,为2个端面22E2、22E4)各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE2、AE4)。
如以上这样,生成与以通过第一检查部30、第二检查部32的方式输送的全部玻璃板22的全部端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE1~AE4),记录在存储装置18中(参照图8、图9)。
如以上说明的这样,根据本实施方式,以非接触方式计测覆盖作为透光性矩形板状物的玻璃板22的实施过倒棱加工的端面(例如端面22E1)的整个区域的多个拍摄量的图像(例如PE11~PE1n)。
然后,该多个拍摄量的图像所包含的构成端面(例如端面22E1)的各像素的亮度值的平均值(例如AE1。参照图8)被作为与实施过倒棱加工的端面(例如端面22E1)的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置18中。因此,通过利用该保存的数据,能够进行在输送线34上输送的全部玻璃板22等透光性矩形板状物的全部端面22E1~22E4的表面粗糙度的检查(即全数全边检查)。例如,能够容易地进行检查结果数据本身的显示、坐标图化的显示。
此外,根据本实施方式,由于不是保存多个拍摄量的图像(例如PE11~PE1n)本身,而是保存平均值(例如AE1。参照图8),所以能够有效利用存储装置18的存储区域。
接着,对本发明的变形例进行说明。
在上述实施方式中,对不从输送线34取出作为检查对象的玻璃板22(即,在线上)而生成并记录与该输送线34上的玻璃板22的各端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE1~AE4)的例子进行了说明,但是本发明并不限定于此。
例如,也可以从输送线34取出作为检查对象的玻璃板22(即,离线),生成并记录与该取出的玻璃板22的各端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE1~AE4)。
例如,也可以使用将从输送线34取出的玻璃板22定位而载置的工作台、和沿载置在该工作台上的玻璃板22的各端面22E1~22E4移动而对该各端面22E1~22E4进行拍摄的一个(或多个)拍摄单元,进行图7所示的步骤S12~S20的处理,由此生成并记录与各端面22E1~22E4各自的表面粗糙度相关的数据(即,平均值AE1~AE4)。
此外,在上述实施方式中,对作为检查对象的玻璃板22是LCD或OLED、FED等平板显示器用的玻璃板的例子进行了说明,但是本发明并不限定于此。例如,能够以汽车用的玻璃板、太阳能电池用的玻璃基板或者透明树脂板等一切透光性矩形板状物作为检查对象。
此外,在上述实施方式中,对将亮度值的平均值AE1~AE4分别作为与针对端面22E1~端面22E4的表面粗糙度相关的值保存的方式进行了说明(即对每一个端面保存一个平均值的方式进行了说明),但是本发明并不限定于此。
例如,也可以将覆盖玻璃板22的实施过倒棱加工的端面(例如端面22E1)整个区域的多个拍摄量的图像(例如图像PE1~PEn)本身作为与实施过倒棱加工的端面(例如端面22E1)的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置18中。
此外,例如,也可以基于多个拍摄量的图像(例如图像PE1~PEn),对该多个拍摄量的图像的上区域、中区域、下区域的每个区域运算出各个区域所包含的构成端面的各像素的亮度值的平均值,并将该运算出的上区域、中区域、下区域的每个区域的亮度值的平均值作为与实施过倒棱加工的端面(例如端面22E1)的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置18中。
此外,也可以设置以下步骤:将在S20中运算出的亮度值的平均值(例如AE1)与预先确定的判定是否良好用的阈值进行比较的比较步骤;和基于该比较结果,进行端面(例如端面22E1)是否良好的判定的判定步骤。
这样做,能够自动判定实施过倒棱加工的玻璃板22的端面22E1~22E4是否已被加工成预先确定的微细的表面状态(即表面粗糙度)(即是否良好的判定)。
例如,在像素的亮度值的平均值(例如AE1)以0~255的灰度值表示的情况下,优选上述判定步骤在像素的亮度值的平均值(例如AE1)为30以下时,判定为端面(例如端面22E1)良好。
此外,在端面(例如端面22E1)的倒棱加工利用抛光研磨进行的情况下,优选上述判定步骤在像素的亮度值的平均值(例如AE1)为30以上且50以下时,判定为端面(例如端面22E1)良好。
此外,在端面(例如端面22E1)的倒棱加工利用水平研磨进行的情况下,优选上述判定步骤在像素的亮度值的平均值(例如AE1)为55以上且75以下时,判定为端面(例如端面22E1)良好。
上述实施方式在所有方面都只不过是例示。不能根据这些记载来限定地解释本发明。本发明能够不脱离其宗旨或者主要特征地以其他各种变形来实施。
Claims (14)
1.一种透光性矩形板状物的端面检查方法,对透光性矩形板状物的实施过倒棱加工的端面的表面状态进行检查,其特征在于,包括:
拍摄步骤,使拍摄单元从所述端面的一端侧向另一端侧相对移动,并连续拍摄包含通过所述拍摄单元的视场内的所述端面的一部分的图像;和
保存步骤,将所述连续拍摄得到的多个图像作为与所述端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。
2.根据权利要求1所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其特征在于,还包括:
运算步骤,基于所述连续拍摄得到的多个图像,运算该多个图像所包含的构成所述端面的各像素的亮度值的平均值。
3.根据权利要求1或2所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其特征在于,
所述运算步骤包括如下步骤:基于所述连续拍摄得到的多个图像,对该多个图像的上区域、中区域、下区域分别运算各个区域所包含的构成所述端面的各像素的亮度值的平均值,
所述保存步骤包括如下步骤:将所述运算出的上区域、中区域、下区域各自的亮度值的平均值作为与所述实施过倒棱加工的端面的表面粗糙度相关的数据保存在存储装置中。
4.根据权利要求2或3所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其特征在于,包括:
比较步骤,将所述运算出的亮度值的平均值与预先确定的判定是否良好用的阈值进行比较;和
判定步骤,基于所述比较的结果,进行所述端面的是否良好的判定。
5.根据权利要求4所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其特征在于,
所述像素的亮度值的平均值由0~255的灰度值表示,
所述判定步骤在所述像素的亮度值的平均值为30以下时判定为所述端面良好。
6.根据权利要求4所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其特征在于,
所述像素的亮度值的平均值由0~255的灰度值表示,
所述倒棱加工通过抛光研磨进行,
所述判定步骤在所述像素的亮度值的平均值为30以上且50以下时判定为所述端面良好。
7.根据权利要求4所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其特征在于,
所述像素的亮度值的平均值由0~255的灰度值表示,
所述倒棱加工通过水平研磨进行,
所述判定步骤在所述像素的亮度值的平均值为55以上且75以下时判定为所述端面良好。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其中:
连续地检查所述透光性矩形板状物的相邻的两边。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其中:
在生产工序中对所述透光性矩形板状物的所有四条边连续地进行检查。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其中:
检查所述端面是否进行过镜面抛光。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其中:
所述透光性矩形板状物是FPD用玻璃基板。
12.根据权利要求11所述的透光性矩形板状物的端面检查方法,其中:
所述FPD用玻璃基板的短边为1900mm以上,长边为2200mm以上,并且连续地对四条边进行检查。
13.一种透光性矩形板状物,利用权利要求1~12中任一项所述的端面检查方法进行检查。
14.一种端面检查装置,按照预先程序化的步骤自动地执行权利要求1~12中任一项所述的透光性矩形板状物的端面检查方法。
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