CN104808370A - 一种对盒设备、对位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对盒设备，包括用于承载第一基板的第一基台和用于承载第二基板的第二基台，第一基台具有相对设置的、用于吸附第一基板的第一吸附面和第二吸附面；用于调整第一基台的位置、以使得第一基板与第二基板进行预对位的预对位装置；对盒设备还包括：通过翻转第一基台以翻转第一基板的翻转装置；用于调整第二基台的位置以使得翻转后的第一基板和第二基板进行对位的对位装置；用于控制第一基板移动以使得第一基板和第二基板对盒的对盒装置。本发明还提供一种对位方法。预对位装置、翻转装置、对位装置、对盒装置的集成设置，缩短了基板运输流程；提高工作效率，保证了第一基板和第二基板对位的高效性。

Description

一种对盒设备、对位方法

技术领域

本发明涉及液晶制作工艺技术领域，尤其涉及一种对盒设备、对位方法。

背景技术

随着液晶显示技术的进步，以及液晶显示装置具有重量轻且体积小等优点，液晶显示装置已广泛地应用于多种电子产品中。液晶显示装置包括液晶显示面板与背光模组，其中液晶显示面板是由两个基板以及位于两个基板之间的液晶层所构成。此时需要将两个基板相互对盒，形成液晶盒以容纳液晶分子。在对盒过程中需要通过翻转装置将其中一个基板翻面，之后与另一基板相对盒。

现有的翻转装置的翻转平台只具有一个吸附面，故在基板被机械手臂取走后，需要将翻转平台沿着预定方向的反方向翻转180度，以将翻转平台的吸附面归位，来继续吸附并翻转其它基板。

翻转装置的单独设置在基板的运输上增加了时间，且翻转装置的工作流程也延长了基板在对盒的整个流程中的时间，降低了生产效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种对盒设备、对位方法，提高了工作效率、保证了第一基板和第二基板对位的高效性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种对盒设备，包括用于承载第一基板的第一基台和用于承载第二基板的第二基台，

所述第一基台具有相对设置的、用于吸附所述第一基板的第一吸附面和第二吸附面；

用于调整所述第一基台的位置、以使得所述第一基板与第二基板进行预对位的预对位装置；

所述对盒设备还包括：通过翻转所述第一基台以翻转所述第一基板的翻转装置；

用于调整所述第二基台的位置以使得翻转后的第一基板和所述第二基板进行对位的对位装置；

用于控制所述第一基板移动以使得所述第一基板和所述第二基板对盒的对盒装置。

进一步的，所述预对位装置包括：

用于控制所述第一基台旋转的第一驱动结构，所述第一驱动结构与所述第一基台连接；

用于控制所述第一基台沿着水平面上的第一方向移动的第二驱动结构，所述第二驱动结构与所述第一基台连接；

用于控制所述第一基台沿着水平面上的与所述第一方向垂直的第二方向移动的第三驱动结构，所述第三驱动结构与所述第一基台连接；

用于控制所述第一基台在竖直方向移动的第四驱动结构，所述第四驱动结构与所述第一基台连接。

进一步的，所述第一驱动结构包括：

第一移动平台，与所述第一基台连接；

第一旋转中心轴，通过轴承与所述第一移动平台连接；

第一驱动电机；

用于在所述第一驱动电机的驱动下、带动所述第一旋转中心轴旋转的第一传动结构。

进一步的，所述第二驱动结构包括：

第二移动平台，与所述第一基台连接；

沿所述第一方向设置的第一导轨，所述第二移动平台可移动的设置于所述第一导轨上；

第二驱动电机；

用于在所述第二驱动电机的驱动下、带动所述第二移动平台沿着所述第一导轨移动的第二传动结构。

进一步的，所述第三驱动结构包括：

第三移动平台，与所述第一基台连接；

沿所述第二方向设置的第二导轨，所述第三移动平台可移动的设置于所述第二导轨上；

第三驱动电机；

用于在所述第三驱动电机的驱动下、带动所述第三移动平台沿着所述第二导轨移动的第三传动结构；

其中，所述第三移动平台与所述第二移动平台为同一移动平台，所述第二导轨与所述第一导轨交叉设置。

进一步的，所述第四驱动结构包括：

第四移动平台，与所述第一基台连接；

沿竖直方向设置的第三导轨，所述第四移动平台可移动的设置于所述第三导轨上；

第四驱动电机；

用于在所述第四驱动电机的驱动下、带动所述第四移动平台沿着所述第三导轨移动的第四传动结构。

进一步的，所述对位装置的结构与所述预对位装置的结构相同。

进一步的，还包括与所述翻转装置连接的缓冲限位结构。

进一步的，还包括动态感知调节结构和控制电路；

所述动态感知调节结构固定于所述第一基台上，具有若干个子结构，每一个子结构与所述第一基板的一个子区域位置相对应；每一个子结构从上至下依次包括平整度调节层、压电感应层和表面吸附层；

在第一基板和第二基板对盒时，每一个子结构的所述压电感应层、根据本子结构对应的第一基板子区域施加的压力、产生与所述压力大小相应的压力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路通过对该子结构的平整度调节层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得该子结构的平整度调节层产生与对应的上基板子区域相吻合的形变；以及

每一个子结构的所述压电感应层，根据本子结构对应的第一基板子区域所受到的吸力，产生与所述吸力相应的吸力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路根据所述吸力感应电流，控制第一基台的下降速度和施加到该子结构的表面吸附层的电压，使得每一子结构的表面吸附层发生与电压值大小相应的形变。

进一步的，所述表面吸附层在通电情况下产生形变，形成多个吸附上基板的吸盘。

进一步的，对于每一子结构，所述压电感应层包括：第一衬底基板，设置在所述第一衬底基板上的第一子电极，设置在所述第一子电极上方的中间介质层，设置在所述中间介质层上方的第二子电极，以及设置在所述第二子电极上方的第二衬底基板；

其中，所述第一子电极与所述第二子电极形成电容，在第一基板和第二基板对盒时，所述平整度调节层受到压力后产生电荷，使得所述电容的电量发生变化，从而产生与所述压力相应的压力感应电流；所述第一基板受到的吸力发生变化时，表面吸附层受到的压力发生变化，此时该子结构的表面吸附层的电阻率发生变化，电阻率的变化会使所述电容中产生与所述吸力相应的吸力感应电流。

本发明还提供一种采用所述的对盒设备进行对位的方法，包括以下步骤：

分别对第一基板和第二基板进行预设标记的检测；

根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量；

根据所述第一位置偏移量对第一基板和/或第二基板的位置进行第一次调节。

进一步的，还包括：

分别对第一基板和第二基板进行预设标记检测；

根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第二位置偏移量；

根据所述第二位置偏移量对所述第一基板和/或第二基板的位置进行第二次调节。

进一步的，根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量的方式为：

分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的、所述第一基板或第二基板上的预设标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。

进一步的，还包括：

通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来识别标记，并将该标记的重心记为该标记的位置。

进一步的，还包括：

将识别为组成该标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。

进一步的，还包括：

所述第一基板或第二基板包括两个以上的预设标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量包括旋转角度偏移量和坐标偏移量。

本发明的有益效果是：预对位装置、翻转装置、对位装置、对盒装置的集成设置，缩短了基板运输流程；第一吸附面和第二吸附面的设置使得第一基台上的基板对盒后无需翻转即可承载下一个待对盒的基板，节省电能，缩短基本对盒的时间；预对位装置和对位装置的设置保证了第一基板和第二基板对位的高效性。

附图说明

图1表示本发明实施例中对盒设备的结构示意图；

图2表示本发明实施例对位方法流程图；

图3表示本发明实施例第一基板预设标记检测示意图；

图4表示本发明实施例第二基板预设标记检测示意图；

图5表示本发明实施例第一基板预设标记与第一基台的位置示意图；

图6表示本发明实施例第二基板预设标记与第二基台的位置示意图；

图7表示本发明实施例的第一基板与第二基板对应标记的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于保护本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供一种对盒设备，包括用于承载第一基板的第一基台40和用于承载第二基板的第二基台50，

所述第一基台40具有相对设置的、用于吸附所述第一基板的第一吸附面和第二吸附面；

用于调整所述第一基台40的位置、以使得所述第一基板与第二基板进行预对位的预对位装置；

所述对盒设备还包括：通过翻转所述第一基台40以翻转所述第一基板的翻转装置；

用于调整所述第二基台50的位置以使得翻转后的第一基板和所述第二基板进行对位的对位装置；

用于控制所述第一基板移动以使得所述第一基板和所述第二基板对盒的对盒装置。

预对位装置、翻转装置、对位装置、对盒装置的设置，提高了工作效率、保证了第一基板和第二基板对位的高效性，缩短了基板运输流程；第一吸附面和第二吸附面的设置使得第一基台40上的基板对盒后无需翻转即可承载下一个待对盒的基板，节省电能，缩短基本对盒的时间；预对位装置和对位装置的设置保证了第一基板和第二基板对位的高效性。

图1为本发明具体实施例对盒设备的外观结构示意图。所述对盒设备包括底座10、顶板20以及设置于底座10与顶板20之间的四个支撑柱30；另外，在底座10与顶板20之间还设置有相对且平行的第一基台4040和第二基台5050。

优选的，所述预对位装置包括：

用于控制所述第一基台40旋转的第一驱动结构60，所述第一驱动结构与所述第一基台40连接；

用于控制所述第一基台40沿着水平面上的第一方向移动的第二驱动结构70，所述第二驱动结构与所述第一基台40连接；

用于控制所述第一基台40沿着水平面上的与所述第一方向垂直的第二方向移动的第三驱动结构80，所述第三驱动结构与所述第一基台40连接；

用于控制所述第一基台40在竖直方向移动的第四驱动结构，所述第四驱动结构与所述第一基台40连接。

第一驱动结构60的设置实现第一基台40的旋转；第二驱动结构70的设置实现第一基台40沿着水平面上的第一方向移动；第三驱动结构80的设置实现第一基台40沿着水平面上的第二方向的移动；第四驱动结构的设置实现第一基台40在竖直方向的移动；实现第一基台40多方向的移动，使得第一基板和第二基板的对位更加精确。

如此设置可以使得当吸附于第一吸附面和第二吸附面中一个吸附面的基板在翻转前与其将要对盒的对盒基板预对位，这样造成翻转后的基板和与其进行对盒的基板之间的位置偏差的主要原因为基板翻转形成的，此时基板和与其对盒的基板之间的位置偏差不大，有效的减少了基板进行对位时需要移动的距离，节省了基板在翻转后进行对位的时间，且提高了对位精确性。且由于基板位置与对盒基板的位置均是相同，对之后的基板进行对盒时，无需在对之后的基板与其对盒基板进行预对位，从而大大提高了基板的对位效率，进而提高产能。

本实施例中，所述对位装置的结构与所述预对位装置的结构相同，节省成本、节省空间。

优选的，所述第一驱动结构60包括：

第一移动平台，与所述第一基台40连接；

第一旋转中心轴，通过轴承与所述第一移动平台连接；

第一驱动电机；

用于在所述第一驱动电机的驱动下、带动所述第一旋转中心轴旋转的第一传动结构。

优选的，所述第二驱动结构70包括：

第二移动平台，与所述第一基台40连接；

沿所述第一方向设置的第一导轨，所述第二移动平台可移动的设置于所述第一导轨上；

第二驱动电机；

用于在所述第二驱动电机的驱动下、带动所述第二移动平台沿着所述第一导轨移动的第二传动结构。

优选的，所述第三驱动结构80包括：

第三移动平台，与所述第一基台40连接；

沿所述第二方向设置的第二导轨，所述第三移动平台可移动的设置于所述第二导轨上；

第三驱动电机；

用于在所述第三驱动电机的驱动下、带动所述第三移动平台沿着所述第二导轨移动的第三传动结构；

其中，所述第三移动平台与所述第二移动平台为同一移动平台，所述第二导轨与所述第一导轨交叉设置。

优选的，所述第四驱动结构包括：

第四移动平台，与所述第一基台40连接；

沿竖直方向设置的第三导轨，所述第四移动平台可移动的设置于所述第三导轨上；

第四驱动电机；

用于在所述第四驱动电机的驱动下、带动所述第四移动平台沿着所述第三导轨移动的第四传动结构。

具体的，第一移动平台、第二移动平台、第三移动平台和第四移动平台从上到下(此处的上、下以图示为参考)依次层叠布置。

其中在所述第一移动平台中心安装第一旋转中心轴，第一旋转中心轴与旋转轴承过渡配合，旋转轴承与第二移动平台过渡配合，第一移动平台相对于第二移动平台在第一方向运动，同时为保证第一移动平台的平稳性，所述的第一移动平台四角安装有钢珠滚轮，所述的钢珠滚轮在第二移动平台上面不锈钢滑台上面滑动，所述的第一移动平台由步进电机驱动，联轴器、滚珠丝杆传递动力，滚珠丝杆螺帽装有轴承座，安装于所述轴承座的不锈钢轴连接于连杆，所述连杆另一端连接的不锈钢轴安装轴承固定于第一移动平台，所述的连杆两固定端分别形成移动铰点和旋转铰点，所述第二移动平台和第三移动平台共用一个移动平台、步进电机、联轴器、滚珠丝杆，和移动平台的第二方向和第三方向的线性滑轨，其中线性滑轨提供移动平台导向方向。

所述第四移动平台包括升降底板和升降下平台，在升降底板和升降下平台之间具有动力机构和从动机构，所述的动力机构由人工调节滚珠丝杆，线性滑轨导向，所述的线性滑轨安装于升降下平台，滑块连接于移动机构，此移动机构同时连接所述的滚珠丝杆螺帽，所述的移动机构还包含两组转动轴，所述的转动轴两端安装转动钢轮，所述的转动钢轮与从动机构的升降斜板的斜边接触，所述的升降斜板安装于所述的升降底板，所述的升降底板还安装有四根导柱，另有与四根导柱配合四件导套安装在升降下平台，所述的导柱导套在其动作过程中起导向作用。

本实施例中，所述翻转装置包括翻转轴，驱动翻转轴转动的从动齿轮、主动齿轮和驱动主动齿轮转动的齿轮减速电机。

优选的，还包括与所述翻转装置连接的缓冲限位结构，在第一基台40进行翻转时起到有效的缓冲保护作用。

优选的，还包括动态感知调节结构和控制电路；

所述动态感知调节结构固定于所述第一基台40上，具有若干个子结构，每一个子结构与所述第一基板的一个子区域位置相对应；每一个子结构从上至下依次包括平整度调节层、压电感应层和表面吸附层；

在第一基板和第二基板对盒时，每一个子结构的所述压电感应层、根据本子结构对应的第一基板子区域施加的压力、产生与所述压力大小相应的压力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路通过对该子结构的平整度调节层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得该子结构的平整度调节层产生与对应的上基板子区域相吻合的形变；以及

每一个子结构的所述压电感应层，根据本子结构对应的第一基板子区域所受到的吸力，产生与所述吸力相应的吸力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路根据所述吸力感应电流，控制第一基台40的下降速度和施加到该子结构的表面吸附层的电压，使得每一子结构的表面吸附层发生与电压值大小相应的形变。

优选的，所述表面吸附层在通电情况下产生形变，形成多个吸附上基板的吸盘。

优选的，对于每一子结构，所述压电感应层包括：第一衬底基板，设置在所述第一衬底基板上的第一子电极，设置在所述第一子电极上方的中间介质层，设置在所述中间介质层上方的第二子电极，以及设置在所述第二子电极上方的第二衬底基板；

其中，所述第一子电极与所述第二子电极形成电容，在第一基板和第二基板对盒时，所述平整度调节层受到压力后产生电荷，使得所述电容的电量发生变化，从而产生与所述压力相应的压力感应电流；所述第一基板受到的吸力发生变化时，表面吸附层受到的压力发生变化，此时该子结构的表面吸附层的电阻率发生变化，电阻率的变化会使所述电容中产生与所述吸力相应的吸力感应电流。

所述真空对盒装置中，在第一基板和第二基板对盒时,每一个子结构的所述压电感应层，根据本子结构对应的第一基板子区域施加的压力，产生与所述压力大小相应的压力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路通过对该子结构的平整度调节层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得该子结构的平整度调节层产生与对应的上基板子区域相吻合的形变，实现对第一基板平整度的补偿，消除了由第一基板表面的高度差所引起的受力不均；同时，每一个子结构的所述压电感应层，根据本子结构对应的第一基板子区域所受到的吸力，产生与所述吸力相应的吸力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路根据与所述吸力感应电流，控制上机台的下降速度和施加到该子结构的表面吸附层的电压，使得每一子结构的表面吸附层发生与电压值大小相应的形变，使得上基板受力均匀，进一步提高对盒的精确度和对盒质量。

如图1所示，对盒设备还包括电器元件箱、真空泵及气动控制元件及上支架，上支架安装于对合腔室上，在上支架上设有三基色报警灯，其边柱上安装有安全光栅，上支架上还固定有人机界面以及置于上支架顶端的空气净化装置。

如图2所示，本发明还提供一种采用所述的对盒设备进行对位的方法，包括以下步骤：

分别对第一基板和第二基板进行预设标记的检测；

根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量；

根据所述第一位置偏移量对第一基板和/或第二基板的位置进行第一次调节。

通过上述步骤检测第一基板相对于第二基板的偏移量，并通过调节提高对位精度。

进一步的，还包括：

分别对第一基板和第二基板进行预设标记检测；

根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第二位置偏移量；

根据所述第二位置偏移量对所述第一基板和/或第二基板的位置进行第二次调节。

本实施例中，所述第一次调节为粗调，第二次调节为微调，两次调节的配合进一步提高对位精度。

进一步的，根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量的方式为：

分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的、所述第一基板或第二基板上的预设标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。

在进行对位时，第一基台40或第二基台50的上方均设有CCD(电荷耦合元件)镜头，根据选择的CCD镜头所覆盖的面积的大小，可以采用一次性就可以拍摄出待检测基板(相应的第一基板或第二基板)的整个检测画面的CCD镜头，或者采用扫描式的CCD镜头，一般会在正对待检测基板四个角的位置设置四个CCD镜头。CCD镜头拍摄基板的图像，并连接到图像采集单元和图像处理单元，图像处理单元例如为计算机，用于对CCD镜头拍摄的图像进行识别处理，根据预先存储的标记图像识别采集的图像上的标记，从而得到标记在图像上的位置，PLC(可编程逻辑控制器)将标记的位置与基准位置进行比较，得到第一基板或第二基板需要移动的量并发送给运动控制器，运动控制器根据这个量控制对位装置工作，从而将第一基板或第二基板调整到合适的位置。第一基台40或第二基台50在基板之下均设置有对位LED光源，以便于CCD镜头拍摄图像。

进一步的，对位方法还包括：

通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来识别标记，并将该标记的重心记为该标记的位置。

进一步的，还包括：

将识别为组成该标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。

进一步的，还包括：

所述第一基板或第二基板包括两个以上的预设标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量包括旋转角度偏移量和坐标偏移量。

下面着重介绍检测第一位置偏移量的方法。

识别标记是通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来实现的。首先对摄像头截取的基板区域图像进行二值化处理，得到二值化图像，二值化图像就是图像上的像素点的灰度值只为0或255，处理时首先设置一个灰度阀值，当截取的标记图像中的像素点的灰度值大于或等于灰度阀值时，这些像素点被判定为标记像素点，其灰度值用255表示；当截取的标记图像中的像素点的灰度值小于灰度阀值时，这些像素点被判定为标记以外的像素点，灰度值用0表示，这样就可以得到组成一个轮廓的所有像素，与存储的基准标记的形状和大小进行比对，就可以判定该轮廓是否为标记。

存储的基准标记可以这样获得：拍摄含有标记的基板图像，通过灰度阈值提取基准标记的形状和大小，以便于作为比较基准。如使用大小作为比较标准，那么拍摄参数应当与在对盒机内对位时的拍摄参数一致。

标记的位置可定位标记的重心所在位置，一般可将组成一个标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。

一般，分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的实际标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。

优选的，第一基板或第二基板包括两个以上的对应标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量既包括旋转角度，也包括坐标偏移量。

下面举例介绍一种求第一位置偏移量的方法：

初期位置时上基板标记未能识别出的情况下，摄像头(Camera)会自动移动寻找标记。

这时，如图3所示，第一基板预设标记识别出的坐标与初期位置的差以：

(cx1,cy1)    (1)

来表示。并且画像处理识别出的第一基板预设标记坐标与视野中心的差以：

(Ugx1,Ugy1)    (2)

来表示。

Camera的初期位置以(csx1,csy1)    (3)

来表示的话，识别出的第一基板预设标记的坐标即为：

(csx1+cx1+Ugx1,csy1+cy1-Ugy1)    (4)

以上为第一摄像头Camera1相关坐标，同样的，Camera2～4相关的第一基板预设标记坐标分别为：

(csx2+cx2+Ugx2,csy2+cy2-Ugy2)    (5)

(csx3+cx3+Ugx3,csy3+cy3-Ugy3)    (6)

(csx4+cx4+Ugx4,csy4+cy4-Ugy4)    (7)

来表示。

初期位置时第二基板标记未检知出的情况下，安置第二基板的平台(Table)移动并找寻下标记。

此时，如图4所示，第二基板预设标记识别出的坐标与初期位置的差以

(tx1,ty1)    (8)

来表示。另外，画像处理识别出的第二基板预设标记坐标与视野中心的实际差值以

(Lgx1,Lgy1)    (9)

来表示。

前面识别出的第一基板预设标记，所对应的Camra位置为(csx1+cx1,csy1+cy1)

根据这个坐标，第二基板预设标记的坐标为：

(csx1+cx1-tx1+Lgx1,csy1+cy1-ty1-Lgy1)    (10)

上述为Camera1的相关坐标，以此类推Camera2～4相关的下基板标记坐标为：

(csx2+cx2-tx2+Lgx2,csy2+cy2-ty2-Lgy2)    (11)

(csx3+cx3-tx3+Lgx3,csy3+cy3-ty3-Lgy3)    (12)

(csx4+cx4-tx4+Lgx4,csy4+cy4-ty4-Lgy4)    (13)

来表示。

(4)～(7)的第一基板预设标记坐标分别表示为：

(Umx1,Umy1)    (14)

(Umx2,Umy2)    (15)

(Umx3,Umy3)    (16)

(Umx4,Umy4)    (17)

(10)～(13)的第二基板预设标记坐标分别表示为

(Lmx1,Lmy1)    (18)

(Lmx2,Lmy2)    (19)

(Lmx3,Lmy3)    (20)

(Lmx4,Lmy4)    (21)

如此，第一基台或第二基台中心到相应的各个预设标记的位置关系如图5、6所示，其中图5表示第一基板的预设标记，图6表示第二基板的预设标记。

三角形1，2，3的重心为：

$(\frac{\mathrm{Umx}1+\mathrm{Umx}2+\mathrm{Umx}3}{3},\frac{\mathrm{Umy}1+\mathrm{Umy}2+\mathrm{Umy}3}{3})---\left(22\right)$

三角形1，2，4的重心为：

$(\frac{\mathrm{Umx}1+\mathrm{Umx}2+\mathrm{Umx}4}{3},\frac{\mathrm{Umy}1+\mathrm{Umy}2+\mathrm{Umy}4}{3})---\left(23\right)$

通过上述两式(22)、(23)求得，2个三角形的重心所连成的直线A1的斜率为：

$\mathrm{Ulineang}1=\frac{\mathrm{Umy}4-\mathrm{Umy}3}{\mathrm{Umx}4-\mathrm{Umy}3}---\left(24\right)$

同样的，求得直线l1的Y切片为：

$\mathrm{Useppen}1=\frac{\mathrm{Umy}1+\mathrm{Umy}2+\mathrm{Umy}3}{3}-\mathrm{Ulineang}1\×\frac{\mathrm{Umx}1+\mathrm{Umx}2+\mathrm{Umx}3}{3}---\left(25\right)$

求得标记1，3，4连起来所得的三角形和标记2，3，4连起来所得的三角形的重心连成的直线l2的斜率为：

$\mathrm{Ulineang}2=\frac{\mathrm{Umy}2-\mathrm{Umy}1}{\mathrm{Umx}2-\mathrm{Umy}1}---\left(26\right)$

再求得上述直线l2的Y切片为：

$\mathrm{Useppen}2=\frac{\mathrm{Umy}2+\mathrm{Umy}3+\mathrm{Umy}4}{3}-\mathrm{Ulineang}2\×\frac{\mathrm{Umx}2+\mathrm{Umx}3+\mathrm{Umx}4}{3}---\left(27\right)$

第一基板的重心是直线l1和l2的交点，因此重心的坐标为：

$\mathrm{Ugx}=\frac{\mathrm{Useppen}2-\mathrm{Useppen}1}{\mathrm{Ulineang}1-\mathrm{Ulineang}2}---\left(28\right)$

Ugy＝Ugx×Ulineagn1+Useppen1    (29)

重心与各标记连成的直线的斜率为：

$\mathrm{Uang}1=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Umy}1-\mathrm{Ugy}}{\mathrm{Umx}1-\mathrm{Ugx}}\right)---\left(30\right)$

$\mathrm{Uang}2=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Umy}2-\mathrm{Ugy}}{\mathrm{Umx}2-\mathrm{Ugx}}\right)---\left(31\right)$

$\mathrm{Uang}3=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Umy}3-\mathrm{Ugy}}{\mathrm{Umx}3-\mathrm{Ugx}}\right)---\left(32\right)$

$\mathrm{Uang}4=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Umy}4-\mathrm{Ugy}}{\mathrm{Umx}4-\mathrm{Ugx}}\right)---\left(33\right)$

与上述(24)～(33)类似对第二基板的部分进行计算。

$\mathrm{Llineang}1=\frac{\mathrm{Lmy}4-\mathrm{Lmy}3}{\mathrm{Lmx}4-\mathrm{Lmx}3}---\left(34\right)$

$\mathrm{Lseppen}1=\frac{\mathrm{Lmy}1+\mathrm{Lmy}2+\mathrm{Lmy}3}{3}-\mathrm{Llineang}1\×\frac{\mathrm{Lmx}1+\mathrm{Lmx}2+\mathrm{Lmx}3}{3}---\left(35\right)$

$\mathrm{Llineang}2=\frac{\mathrm{Lmy}2-\mathrm{Lmy}1}{\mathrm{Lmx}2-\mathrm{Lmx}1}---\left(36\right)$

$\mathrm{Lseppen}2=\frac{\mathrm{Lmy}2+\mathrm{Lmy}3+\mathrm{Lmy}4}{3}-\mathrm{Llineang}2\×\frac{\mathrm{Lmx}2+\mathrm{Lmx}3+\mathrm{Lmx}4}{3}---\left(37\right)$

$\mathrm{Lgx}=\frac{\mathrm{Lseppen}2-\mathrm{Lseppen}1}{\mathrm{Llineang}1-\mathrm{Llineang}2}---\left(38\right)$

Lgy＝Lgx×Llineagn1+Lseppen1    (39)

$\mathrm{Lang}1=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lmy}1-\mathrm{Lgy}}{\mathrm{Lmx}1-\mathrm{Lgx}}\right)---\left(40\right)$

$\mathrm{Lang}2=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lmy}2-\mathrm{Lgy}}{\mathrm{Lmx}2-\mathrm{Lgx}}\right)---\left(41\right)$

$\mathrm{Lang}3=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lmy}3-\mathrm{Lgy}}{\mathrm{Lmx}3-\mathrm{Lgx}}\right)---\left(42\right)$

$\mathrm{Lang}4=-1\×{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lmy}4-\mathrm{Lgy}}{\mathrm{Lmx}4-\mathrm{Lgx}}\right)---\left(43\right)$

此时第一基板和第二基板的预设标记的状态如图7所示，可以求得旋转角度的偏移量。

$\mathrm{Rdat}=\left(\frac{(\mathrm{Uang}1-\mathrm{Lang}1)+(\mathrm{Uang}2-\mathrm{Lang}2)+(\mathrm{Uang}3-\mathrm{Lang}3)+(\mathrm{Uang}4-\mathrm{Lang}4)}{4}\right)---\left(44\right)$

然后可以求得旋转补正后第二基板预设标记1的坐标。

首先，第二基板预设标记坐标进行坐标系转换。第二基板上的预设标记检出时的第二基台的位置根据(8)式得(tx1,ty1)，因此有：

Lmx1＝Lmx1-tx1    (45)

Lmy1＝Lmy1-ty1    (46)

回转后的坐标系行列为：

$\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\Θ}& \sin \mathrm{\Θ}\\ -\sin & \cos \mathrm{\Θ}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{TmpX}\\ \mathrm{TmpY}\end{array}\right]---\left(47\right)$

其中，Θ：回转角度，x,y：回转前的坐标，TmpX,TmpY：回转后的坐标，据此得到：

TmpX1＝cos(Rdat)×Lmx1+sin(Rdat)×Lmy1    (48)

TmpY1＝-sin(Rdat)×Lmx1+cos(Rdat)×Lmy1    (49)

将(45)、(46)的补正恢复到之前

TmpX1＝TmpX1+tx1    (50)

TmpY1＝TmpY1+ty1    (51)

求得第一旋转中心轴回转后的与第一基板预设标记1的Offset(偏移)量。

SAX1＝Umx1-Tmpx1    (52)

SAY1＝Umy1-Tmpy1    (53)

同样的，求得(45)～(53)关于标记2、3、4的相关坐标。预设标记2：

Lmx2＝Lmx2-tx1    (54)

Lmy2＝Lmy2-ty1    (55)

TmpX2＝cos(Rdat)×Lmx2+sin(Rdat)×Lmy2    (56)

TmpY2＝-sin(Rdat)×Lmx2+cos(Rdat)×Lmy2    (57)

TmpX2＝TmpX2+tx1    (58)

TmpY2＝TmpY2+ty1    (59)

SAX2＝Umx2-Tmpx2    (60)

SAY2＝Umy2-Tmpy2    (61)

预设标记3：

Lmx3＝Lmx3-tx1    (62)

Lmy3＝Lmy3-ty1    (63)

TmpX3＝cos(Rdat)×Lmx3+sin(Rdat)×Lmy3    (64)

TmpY3＝-sin(Rdat)×Lmx3+cos(Rdat)×Lmy3    (65)

TmpX3＝TmpX3+tx1    (66)

TmpY3＝TmpY3+ty1    (67)

SAX3＝Umx3-Tmpx3    (68)

SAY3＝Umy3-Tmpy3    (69)

预设标记4：

Lmx4＝Lmx4-tx1    (70)

Lmy4＝Lmy4-ty1    (71)

TmpX4＝cos(Rdat)×Lmx4+sin(Rdat)×Lmy4    (72)

TmpY4＝-sin(Rdat)×Lmx4+cos(Rdat)×Lmy4    (73)

TmpX4＝TmpX4+tx1    (74)

TmpY4＝TmpY4+ty1    (75)

SAX4＝Umx4-Tmpx4    (76)

SAY4＝Umy4-Tmpy4    (77)

把各标记的偏移量求平均化并求得XY轴的坐标补正量。

$\mathrm{SAX}=\frac{\mathrm{SAX}1+\mathrm{SAX}2+\mathrm{SAX}3+\mathrm{SAX}4}{4}---\left(78\right)$

$\mathrm{SAY}=\frac{\mathrm{SAY}1+\mathrm{SAY}2+\mathrm{SAY}3+\mathrm{SAY}4}{4}---\left(79\right)$

上面以4个预设标记为例对求旋转角度偏移量和坐标偏移量进行了说明，本领域技术人员很容易知道其他个数的标记也是能够以类似方法进行计算。应该理解的是，在真空对盒设备中，对于第一基板和第二基板采用同一个摄像头对对应的预设标记进行识别，可以通过调节镜头焦距来避免第一基板和第二基板成像之间的干扰。

在求第二位置偏移量时，也可以采用与求第一位位置偏移量相同或相似的方法，例如也采用二值化进行识别，采用重心作为标记的位置，从而求得位置偏移，在此不再赘述。

以上为本发明较佳实施例，需要说明的是，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

Claims (17)

1.一种对盒设备，包括用于承载第一基板的第一基台和用于承载第二基板的第二基台，其特征在于，

所述第一基台具有相对设置的、用于吸附所述第一基板的第一吸附面和第二吸附面；

用于调整所述第一基台的位置、以使得所述第一基板与第二基板进行预对位的预对位装置；

所述对盒设备还包括：通过翻转所述第一基台以翻转所述第一基板的翻转装置；

用于调整所述第二基台的位置以使得翻转后的第一基板和所述第二基板进行对位的对位装置；

用于控制所述第一基板移动以使得所述第一基板和所述第二基板对盒的对盒装置。

2.根据权利要求1所述的对盒设备，其特征在于，所述预对位装置包括：

用于控制所述第一基台旋转的第一驱动结构，所述第一驱动结构与所述第一基台连接；

用于控制所述第一基台沿着水平面上的第一方向移动的第二驱动结构，所述第二驱动结构与所述第一基台连接；

用于控制所述第一基台沿着水平面上的与所述第一方向垂直的第二方向移动的第三驱动结构，所述第三驱动结构与所述第一基台连接；

用于控制所述第一基台在竖直方向移动的第四驱动结构，所述第四驱动结构与所述第一基台连接。

3.根据权利要求2所述的对盒设备，其特征在于，所述第一驱动结构包括：

第一移动平台，与所述第一基台连接；

第一旋转中心轴，通过轴承与所述第一移动平台连接；

第一驱动电机；

用于在所述第一驱动电机的驱动下、带动所述第一旋转中心轴旋转的第一传动结构。

4.根据权利要求2所述的对盒设备，其特征在于，所述第二驱动结构包括：

第二移动平台，与所述第一基台连接；

沿所述第一方向设置的第一导轨，所述第二移动平台可移动的设置于所述第一导轨上；

第二驱动电机；

用于在所述第二驱动电机的驱动下、带动所述第二移动平台沿着所述第一导轨移动的第二传动结构。

5.根据权利要求4所述的对盒设备，其特征在于，所述第三驱动结构包括：

第三移动平台，与所述第一基台连接；

沿所述第二方向设置的第二导轨，所述第三移动平台可移动的设置于所述第二导轨上；

第三驱动电机；

用于在所述第三驱动电机的驱动下、带动所述第三移动平台沿着所述第二导轨移动的第三传动结构；

其中，所述第三移动平台与所述第二移动平台为同一移动平台，所述第二导轨与所述第一导轨交叉设置。

6.根据权利要求2所述的对盒设备，其特征在于，所述第四驱动结构包括：

第四移动平台，与所述第一基台连接；

沿竖直方向设置的第三导轨，所述第四移动平台可移动的设置于所述第三导轨上；

第四驱动电机；

用于在所述第四驱动电机的驱动下、带动所述第四移动平台沿着所述第三导轨移动的第四传动结构。

7.根据权利要求2所述的对盒设备，其特征在于，所述对位装置的结构与所述预对位装置的结构相同。

8.根据权利要求1所述的对盒设备，其特征在于，还包括与所述翻转装置连接的缓冲限位结构。

9.根据权利要求1所述的对盒设备，其特征在于，还包括动态感知调节结构和控制电路；

所述动态感知调节结构固定于所述第一基台上，具有若干个子结构，每一个子结构与所述第一基板的一个子区域位置相对应；每一个子结构从上至下依次包括平整度调节层、压电感应层和表面吸附层；

在第一基板和第二基板对盒时，每一个子结构的所述压电感应层、根据本子结构对应的第一基板子区域施加的压力、产生与所述压力大小相应的压力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路通过对该子结构的平整度调节层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得该子结构的平整度调节层产生与对应的上基板子区域相吻合的形变；以及

每一个子结构的所述压电感应层，根据本子结构对应的第一基板子区域所受到的吸力，产生与所述吸力相应的吸力感应电流，并传送给所述控制电路；所述控制电路根据所述吸力感应电流，控制第一基台的下降速度和施加到该子结构的表面吸附层的电压，使得每一子结构的表面吸附层发生与电压值大小相应的形变。

10.根据权利要求9所述的对盒设备，其特征在于，所述表面吸附层在通电情况下产生形变，形成多个吸附上基板的吸盘。

11.根据权利要求9所述的对盒设备，其特征在于，对于每一子结构，所述压电感应层包括：第一衬底基板，设置在所述第一衬底基板上的第一子电极，设置在所述第一子电极上方的中间介质层，设置在所述中间介质层上方的第二子电极，以及设置在所述第二子电极上方的第二衬底基板；

其中，所述第一子电极与所述第二子电极形成电容，在第一基板和第二基板对盒时，所述平整度调节层受到压力后产生电荷，使得所述电容的电量发生变化，从而产生与所述压力相应的压力感应电流；所述第一基板受到的吸力发生变化时，表面吸附层受到的压力发生变化，此时该子结构的表面吸附层的电阻率发生变化，电阻率的变化会使所述电容中产生与所述吸力相应的吸力感应电流。

12.一种通过权利要求1-11任一项所述的对盒设备进行对位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别对第一基板和第二基板进行预设标记的检测；

根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量；

根据所述第一位置偏移量对第一基板和/或第二基板的位置进行第一次调节。

13.根据权利要求12所述的对位方法，其特征在于，还包括：

分别对第一基板和第二基板进行预设标记检测；

根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第二位置偏移量；

根据所述第二位置偏移量对所述第一基板和/或第二基板的位置进行第二次调节。

14.根据权利要求12所述的对位方法，其特征在于，根据所述第一基板和第二基板上对应的预设标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量的方式为：

分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的、所述第一基板或第二基板上的预设标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。

15.根据权利要求12所述的对位方法，其特征在于，还包括：

通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来识别标记，并将该标记的重心记为该标记的位置。

16.权利要求15所述的成盒对位方法，其特征在于，还包括：

将识别为组成该标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。

17.权利要求12所述的成盒对位方法，其特征在于，还包括：

所述第一基板或第二基板包括两个以上的预设标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量包括旋转角度偏移量和坐标偏移量。