CN104655645B - 一种基板破损检查装置、生产系统及检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种基板破损检查装置、生产系统及检查方法。该基板破损检查装置包括驱动单元、支撑杆、传感器和控制器；所述驱动单元与支撑杆连接，用于驱动所述支撑杆在待测基板的下方升降移动；所述支撑杆上设置有传感器；所述传感器与控制器通讯连接；所述传感器用于向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被所述传感器接收并反馈至所述控制器中。该基板破损检查装置通过驱动单元及带有传感器的支撑杆，实现了待测基板在垂直方向运动时的破损检查，结构简单，操作方便，具有相当大的实用价值及推广意义。

Description

一种基板破损检查装置、生产系统及检查方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种基板破损检查装置、生产系统及检查方法。

背景技术

21世纪人类已进入信息自动化时代，TFT(英文名称为Thin Film Transistor，中文名称为薄膜二极管)作为显示元件中重要的一部分，其在手机、电视等可视领域得到了快速发展。

目前，在TFT-LCD(英文名称为Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，中文名称为薄膜晶体管液晶显示器)以及AM-OLED(英文名称为Active Matrix-OrganicLight Emitting Diode，中文名称为有源矩阵有机发光二极管)行业中，制作面板的原材料为厚度约0.3～0.7mm的玻璃基板，而其面积却可达到2000×2500mm²，如此大而薄且薄而脆的玻璃基板在实际生产中是非常容易破损的。一旦其出现破损，玻璃碎片会对自动化及洁净度要求都很高的生产设备造成非常大的影响；而且，破裂发生后需要花费较长的时间进行处理，尤其针对一些重要设备，例如：涂布机、曝光机等。因此，在自动化的生产线上，对玻璃基板不良的筛查就显得尤为重要。

现有技术中已知的基板破损检测技术仅支持基板边缘检查，主要有以下三种：

(一)图像分析型：在基板流动过程中，对基板进行连续拍照，拍照之后进行图像分析，从而判断基板边缘是否有缺陷；缺点：检测范围有限，仅可以检测边缘，无法对基板进行全面检测，而且当基板洁净度不够时，图像分析型易出现误感知，导致检查不准确。

(二)光纤传感器检测型：在设备两侧各安装一个反射型光纤传感器，当基板流过时，通过接收端所接收的光量大小进行判断，从而检测出两侧直线上基板的破损状况。缺点：安装位置局限性大，难以检测基板在机械手上传递的情况；检测方式为线检测，检测范围有限；在实际与控制单元配合时易出现误感知，信赖度低。

(三)全尺寸型：利用区域型对基板进行缺损检查，只能在基板水平流动过程中才能对基板缺损进行全尺寸检查。缺点：只适用于基板水平方向移动时的检查，但当基板在垂直方向运动时无法对其存在的缺陷进行检测。

上述现有技术实施情况，前两项已应用到实际生产中，用于主工艺前设备，而第三项并未应用。但是由于上述技术中存在诸多问题，导致无法在垂直方向上玻璃基板发生破损时的不良的检测。

因此，针对以上不足，需要一种能够实现在垂直方向上对基板进行破损检查的基板破损检查装置、生产系统及检查方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决了现有技术难以在垂直方向上对基板进行破损检查的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基板破损检查装置，其包括驱动单元、支撑杆、传感器和控制器；所述驱动单元与支撑杆连接，用于驱动所述支撑杆在待测基板的下方升降移动；所述支撑杆上设置有传感器；所述传感器与控制器通讯连接；所述传感器用于向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被所述传感器接收并反馈至所述控制器中。

其中，所述支撑杆的数量为多个，且均匀地分布于待测基板的下方。

其中，所述支撑杆呈矩阵式分布，每个支撑杆均与待测基板垂直。

其中，所述支撑杆顶端面距待测基板底面之间的距离相同。

其中，所述传感器为反射型光纤传感器，且通过电缆与控制器通讯连接。

其中，所述支撑杆设有空腔，所述传感器镶嵌于空腔内。

其中，所述驱动单元包括马达和驱动连杆，所述马达通过驱动连杆连接于所述支撑杆的底端，用于带动所述支撑杆在待测基板的下方升降移动。

本发明还提供一种生产系统，其包括基台和所述基板破损检查装置；所述基板破损检查装置位于基台的下方，所述基台用于放置待测基板，且在基台上设有允许支撑杆通过的穿孔。

其中，该生产系统还包括机械手，所述机械手位于基台的一侧，用于取放待测基板。

此外，本发明还提供一种根据所述基板破损检查装置的检查方法，其包括如下步骤：

S1、将支撑杆置于待测基板的下方；

S2、通过驱动单元驱动支撑杆上升至与待测基板底面接触；

S3、在支撑杆上升过程中，传感器向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被传感器接收并反馈至控制器中；

S4、控制器根据传感器反馈的光束信息进行分析判断：

若所反馈光束的光量变化为呈增加至定值时，则判断该待测基板无破损情况；

若所反馈光束的光量变化为始终趋近于零时，则判断该待测基板出现破损情况。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明提供一种基板破损检查装置，通过驱动单元驱动支撑杆在待测基板的下方升降移动，而且在支撑杆上设置有传感器，可向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被传感器接收并反馈至控制器中，从而实现在垂直方向上对待测基板的破损检查。该基板破损检查装置结构简单，操作方便，具有相当大的实用价值及推广意义。

附图说明

图1为本发明实施例基板破损检查装置的结构示意图；

图2为本发明实施例支撑杆在待测基板下方的分布图；

图3为本发明实施例生产系统的结构示意图。

其中，1：支撑杆；2：传感器；3：驱动单元；4：控制器；5：待测基板；6：电缆；7：基台；8：机械手；31：马达；32：驱动连杆；。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的基板破损检查装置包括驱动单元3、支撑杆1、传感器2和控制器4；其中，驱动单元3与支撑杆1连接，用于驱动支撑杆1在待测基板5的下方升降移动，可将待测基板5顶起；支撑杆1上设置有传感器2；传感器2与控制器4通讯连接；传感器2用于向待测基板5发射光束，光束经待测基板5反射后被传感器2接收并反馈至控制器4中，通过分析光量变化以判断待测基板5是否破损，从而实现了在垂直方向上对待测基板运动时的破损检查，包括待测基板被顶起前和顶起时出现破损两种情况。

本实施例中支撑杆1的数量并不局限于某种特定形式，可根据实际需要灵活调节，例如：支撑杆1的数量可以为一个，也可以为多个；当支撑杆1的数量为多个时，多个支撑杆1呈散点状均匀地分布于待测基板5的下方，实现全尺寸的检查。此外，该基板破损检查装置不仅可对玻璃材质的待测基板5进行破损检查，对其他材质的基板同样适用。

进一步的，如图2所示，支撑杆1呈矩阵式分布，每个支撑杆1均与待测基板5垂直。所谓矩阵式分布就是使支撑杆1在同一平面上横向成排、纵向成列的均匀排布，以实现达到全方位对待测基板5进行散点式均匀检查的技术效果。当然，各个支撑杆1之间的距离可视待测基板5的大小灵活调整。

而且，为了使所有支撑杆1均能与待测基板5的底面接触，达到同步顶起待测基板5，同时也是为了保证检测的准确性。支撑杆1顶端面距待测基板5底面之间的距离相同。当然，出于结构紧凑及美观的考虑，每个支撑杆1的长度也应该相等。

本实施例中传感器2选为反射型光纤传感器，且其通过电缆6与控制器4通讯连接。

其中，反射型光纤传感器自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光束经过待测物体反射后被光敏元件接收，再经过控制电路的处理以反馈至控制器4中。控制器4可为PLC控制器(可编程逻辑控制器)，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，可通过设置光量值的阈值以及检测的时间(包括开始时间及结束时间)，即可实现检测基板原材料不良，然后通过数字或模拟式输入/输出实时显示。

而且，该传感器2可镶嵌于支撑杆1上，结构隐蔽，不会对其它设备造成干涉；当然，对应的，在支撑杆1上还设有用于放置传感器2的空腔，传感器2镶嵌于空腔内，使传感器2上方的前端面与待测基板5底面保持平行，这样光束反射时的转换效率高。

此外，本实施中的驱动单元3包括马达31和驱动连杆32，马达31通过驱动连杆32连接于支撑杆1的底端，用于带动支撑杆1在待测基板5的下方升降移动。其中，驱动连杆32的作用就是将马达31的回转运动转化为直线运动，在实际生产时可采用丝杠传动。简单地说就是：驱动连杆32为一滚珠丝杠，其丝杆与马达31连接，丝母与丝杆螺纹连接，多个支撑杆1通过连接板与丝母连接；马达31转动时，丝母可在竖直方向上升降移动，从而带动支撑杆1也同步做升降移动，其结构简单，自动化程度高。

如图3所示，本发明还提供一种生产系统，其包括基台7和上述基板破损检查装置；基板破损检查装置位于基台7的下方，使多个支撑杆1呈散点状均匀分布于基台7的下方；基台7用于放置待测基板5，且在基台7上设有允许支撑杆1通过的穿孔，支撑杆1在上升时可通过穿孔后将待测基板5顶起。

该生产系统还包括机械手8，机械手8位于基台7的一侧，用于取放待测基板5。例如：当待测基板5被顶起时，机械手8可将待测基板5从上游基台7搬送至下游基台7，其操作方便，自动化程度高。

此外，本发明还提供一种应用该基板破损检查装置的检查方法，其包括如下步骤：

S1、将支撑杆置于待测基板的下方；具体的，首先将待测基板放置于基台上，在基台下方均匀分布有多个支撑杆，每个支撑杆与待测基板垂直且距离相等。

S2、通过驱动单元驱动支撑杆上升至与待测基板底面接触；具体的，开启马达，在驱动连杆的带动下使支撑杆沿垂直方向上升，支撑杆通过穿孔后可将待测基板顶起；

S3、在支撑杆上升过程中，传感器会向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被传感器接收并反馈至控制器中；该传感器具有发射和接收光束并对光量大小进行判决的功能，在生产中处于常开的状态。

S4、控制器根据传感器反馈的光束信息进行分析判断：

若所反馈光束的光量变化为呈增加至定值时，则判断该待测基板无破损情况，其中，支撑杆为匀速上升时，光量变化也会随之呈线性增加至定值；因为在支撑杆上升过程中，所接收光束的光量会呈线性逐渐增大，当支撑杆上升到接触待测基板位置时，传感器所接收到的光量会达到一定值F；当待测基板完整时，光纤传感器最终所接收到的光量也就是定值F。

若所反馈光束的光量变化为始终趋近于零(远远小于定值F)时，则判断该待测基板出现破损情况。其中，当待测基板在上升前或上升过程中发生破损(图2待测基板的中部位置)，那么此时与破损所在位置下方的支撑杆所接收到的光量均为零，那么此时PLC控制器就接收到一个小于正常基板所反射光量的信号，经过判断分析后输出一个报警信息，即完成了破损玻璃的检查。待测基板被顶起后，由机械手将其搬送至下游基台，此时，所有传感器所接收到的光量又回归至零，结束检测工艺。

综上所述，本发明提供一种基板破损检查装置，通过驱动单元驱动支撑杆在待测基板的下方升降移动，而且在支撑杆上设置有传感器，可向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被传感器接收并反馈至控制器中，从而实现在垂直方向上对待测基板的破损检查。该基板破损检查装置结构简单，操作方便，具有相当大的实用价值及推广意义。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种基板破损检查装置，其特征在于，包括驱动单元、支撑杆、传感器和控制器；所述驱动单元与支撑杆连接，用于驱动所述支撑杆在待测基板的下方升降移动；所述支撑杆上设置有传感器；所述传感器与控制器通讯连接；所述传感器用于向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被所述传感器接收并反馈至所述控制器中。

2.根据权利要求1所述的基板破损检查装置，其特征在于，所述支撑杆的数量为多个，且均匀地分布于待测基板的下方。

3.根据权利要求2所述的基板破损检查装置，其特征在于，所述支撑杆呈矩阵式分布，每个支撑杆均与待测基板垂直。

4.根据权利要求2所述的基板破损检查装置，其特征在于，所述支撑杆顶端面距待测基板底面之间的距离相同。

5.根据权利要求1所述的基板破损检查装置，其特征在于，所述传感器为反射型光纤传感器，且通过电缆与控制器通讯连接。

6.根据权利要求5所述的基板破损检查装置，其特征在于，所述支撑杆设有空腔，所述传感器镶嵌于空腔内。

7.根据权利要求1所述的基板破损检查装置，其特征在于，所述驱动单元包括马达和驱动连杆，所述马达通过驱动连杆连接于所述支撑杆的底端，用于带动所述支撑杆在待测基板的下方升降移动。

8.一种生产系统，其特征在于，包括基台和根据权利要求1-7中任一项所述基板破损检查装置；所述基板破损检查装置位于基台的下方，所述基台用于放置待测基板，且在基台上设有允许支撑杆通过的穿孔。

9.根据权利要求8所述的生产系统，其特征在于，还包括机械手，所述机械手位于基台的一侧，用于取放待测基板。

10.一种根据权利要求1-7中任一项所述的基板破损检查装置的检查方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将支撑杆置于待测基板的下方；

S2、通过驱动单元驱动支撑杆上升至与待测基板底面接触；

S3、在支撑杆上升过程中，传感器向待测基板发射光束，光束经待测基板反射后被传感器接收并反馈至控制器中；

S4、控制器根据传感器反馈的光束信息进行分析判断：

若所反馈光束的光量变化为呈增加至定值时，则判断该待测基板无破损情况；

若所反馈光束的光量变化为始终趋近于零时，则判断该待测基板出现破损情况。