CN109153190A - 具有在适当位置固化和视觉反馈的光学粘合机 - Google Patents

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Abstract

提供一种光学粘合机，包括位于光学粘合机内的透明基准，所述透明基准支撑第一基板；机器人放置头，其配置成拾取第二基板并将第二基板放置在透明基准上与第一基板接触；设置在透明基准附近的相机，所述相机捕获第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂流动的视频；以及设置在透明基准附近的固化源，所述固化源发射穿过透明基准和第一基板的紫外线，以固化包括第一基板、光学透明粘合剂和第二基板的粘合基板之间的光学透明粘合剂。还提供了一种相关方法。

Description

具有在适当位置固化和视觉反馈的光学粘合机
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年5月3日提交的题为“光学粘合机”的美国临时申请No.62/331,257的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及光学焊接机，更具体地涉及具有在适当位置固化和视觉反馈特征的光学粘合机的实施例。
背景技术
光学粘合涉及使用光学透明粘合剂将两个基板粘合在一起。理想的粘合不包括在基板之间存在气穴或其他缺陷。为了防止或阻碍气穴或其他缺陷的形成，必须将基板粘合在一起以产生夹在基板之间的粘合剂的毛细效应。
发明内容
第一方面涉及一种光学粘合机，包括：透明基准，所述透明基准位于所述光学粘合机的内部区域内，其中所述透明基准支撑第一基板；机器人放置头，所述机器人放置头配置成拾取第二基板并将第二基板放置在透明基准上与第一基板接触；以及设置在透明基准附近的相机，所述相机捕获第一基板与第二基板之间的光学透明粘合剂流动的视频，其中该视频被显示以提供光学粘合过程的实时视觉。
第二方面涉及一种光学粘合机，包括：透明基准，所述透明基准位于所述光学粘合机的内部区域内，其中所述透明基准支撑第一基板；机器人放置头，所述机器人放置头配置成拾取第二基板并将第二基板放置在透明基准上与第一基板接触；以及设置在透明基准附近的固化源，所述固化源发射穿过透明基准和第一基板的紫外线，以固化包括第一基板、光学透明粘合剂和第二基板的粘合基板之间的光学透明粘合剂，其中所述粘合基板被固化，同时保留在透明基准上。
第三方面涉及一种光学粘合方法，包括：将第一基板设置在位于光学粘合机内部区域内的透明基准上，在第一基板上分配光学透明粘合剂，使第一基板和第二基板接触，使光学透明粘合剂在第一基板和第二基板之间流动，并显示第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂流动的视频。
附图说明
图1描绘了根据本发明实施例的光学粘合机。
图2描绘了根据本发明实施例的光学粘合机的内部区域的透视图，其中没有面板附接到框架。
图3描绘了根据本发明实施例的光学粘合计算系统的框图。
图4描绘了机器的内部区域，示出了根据本发明实施例的光学粘合组件。
图5描绘了根据本发明实施例的光学粘合组件的示意图。
图6描绘了根据本发明实施例的光学粘合组件下方的透视示意图。
图7描绘了根据本发明实施例的基准的透视图。
图8描绘了根据本发明实施例的托架的升高位置。
图9描绘了根据本发明实施例的托架的降低位置。
图10描绘了根据本发明实施例的在光学粘合过程期间第一基板和第二基板之间的紧密接近。
图11描绘了根据本发明实施例的处于光学粘合位置的基板。
图12A描绘了根据本发明的实施例的由相机捕获的视频的图像，其中任一基板上的粘合剂都未接触。
图12B描绘了根据本发明的实施例的由相机捕获的视频的图像，其中在光学粘合过程期间已经进行了初始接触。
图12C描绘了根据本发明的实施例的由相机捕获的视频的图像，其示出了粘合剂穿过基板的粘合剂行进。
图13描绘了根据本发明的实施例的处于固化位置的固化源的光学粘合组件下方的透视图。
图14描绘了根据本发明的实施例的处于固化位置的固化源的光学粘合组件上方的透视图。
图15描绘了图3的用于光学粘合的计算机系统的框图，根据本发明实施例，能够实现光学粘合基板的方法。
具体实施方式
参考附图，图1描绘了机器10。机器10的实施例可以是光学粘合机，用于执行将两个基板光学粘合在一起的自动化过程。机器10的实施例可以是光学粘合系统、液体粘合系统、液体光学粘合系统、玻璃层压系统、用于将两个透明或一个透明和一个不透明基板粘合在一起的系统等。机器10可以执行一个或多个任务以在大气压力下完成两个基板的粘合。换句话说，由机器10执行的光学粘合可以在大气压下完成-当在光学粘合过程的一个或多个阶段进行光学粘合基板时，不需要产生真空。图2描绘了根据本发明的实施例的机器10的内部区域15的透视图，其中没有面板附接到框架5。机器10的实施例可包括框架5、X轴致动器、Y轴致动器、Z轴致动器、绕Z轴或其他轴的旋转、以及末端执行器4。机器10可利用机器人平台以准确性、精确性以及可重复性地执行自动化任务。例如，机器10可以是龙门机器人，其控制线性运动的多个主轴(笛卡尔坐标)，其中水平构件可以在两端被支撑。机器10还可以是任何机器人操纵器，例如选择性顺应组装机器人臂(SCARA)系统、线性机器人、多轴机器人臂系统等。然而，机器10的实施例被描述为利用龙门机器人用于示例性目的。末端执行器4可以指附接到X、Y、Z或其他移动轴的任何装置，以执行各种任务，例如分配、拾取和放置、路由等。例如，末端执行器4能够绕Z轴旋转，并且可以通过沿Y轴致动器滑动从而沿Y轴向左和向右移动，并且当沿X轴致动器滑动时通过与Y轴致动器一起滑动而沿X轴前后移动。末端执行器4的实施例可以包括金属，例如不锈钢，或金属和复合材料的组合，塑料等。另外，末端执行器4可以通过沿Z轴制动器滑动从而在Z轴上上下移动。X轴致动器、Y轴致动器和Z轴致动器可以是滚珠丝杠滑动件、线性运动滑动件、线性致动器等。此外，框架5可以提供围绕机器10的部件的结构。框架5可以允许面板被附接，从而为机器10提供外壳。附接到框架5的面板可以是实心面板和透明面板的组合，例如玻璃、塑料等，以允许观察机器10的操作。
机器10的实施例可包括可操作地附接到机器100的一个或多个显示器112。在示例性实施例中，一个或多个显示器112可枢转地附接到机器10的框架5，其中显示器可以耦合到机器的计算系统(例如，车载计算系统)。在其他实施例中，显示器112可以远离机器100定位，并且可以无线连接到机器10的计算系统(例如，车载计算系统)。显示器112的实施例可以位于一个操作者在光学粘合过程的粘合顺序期间操作机器10的控制器112时可以看到的位置，以下会进行更详细的描述。
此外，机器10的实施例可包括机器人放置头20、基准30、托架35、相机40和固化源50。机器10的实施例可包括：透明基准30，透明基准30位于光学粘合机10的内部区域15内，其中透明基准30支撑第一基板1；机器人放置头20，机器人放置头20配置成拾取第二基板2并放置第二基板2使其与第一基板1接触，在透明基准30上；相机40，设置在透明基准30附近，相机40捕获第一基板1和第二基板2之间的光学透明粘合剂流动的视频；以及固化源50，设置在透明基准30附近，固化源50发射穿过透明基准30和第一基板1的紫外线，以固化包括第一基板1、光学透明粘合剂和第二基板2的粘合基板之间的光学透明粘合剂。
图3描绘了根据本发明实施例的光学粘合计算系统100的框图。光学粘合计算系统100的实施例可以包括计算系统120。计算系统120的实施例可以是例如光学粘合机10的机器的机载计算系统。在其他实施例中，计算系统120可以是服务器或远程计算系统通信地耦合到机器的机载计算系统，其中计算系统120处理请求并执行光学粘合计算系统100的功能。光学粘合计算系统100的实施例可包括控制器110、相机40、以及通过I/O接口150和/或通过网络107通信地耦合到计算系统120的显示器112。例如，控制器110、相机40和显示器112可以通过I/O接口150连接到计算系统120。通过数据总线155a、155b(参考总称数据总线155)和/或通过网络107连接到计算系统120的控制器110、相机40和显示器112的数量可以根据实施例而变化。
如图3所示，控制器110可以通过经由数据总线155连接到计算系统120来发送控制信号/数据(例如“机器数据”和/或“粘合序列数据”)到I/O接口150。相机40可以通过经由数据总线155连接到计算系统120来发送图像和/或视频数据(“粘合序列数据”)到I/O接口150。显示器112可以接收显示数据以显示通过相机40发送到计算系统120的粘合序列数据。I/O接口150可以指在计算系统120与计算系统120的外部环境之间执行的任何通信过程，例如控制器110、相机40和显示器112。计算系统120的输入可以指发送到计算系统120的信号或指令，例如由控制器110发送的控制器信号，而输出可以指从计算系统120发送到显示器112、末端执行器4或光学粘合机其他组件(例如，末端执行器4，固化源50，拾取和放置顶部基板的机器人放置头20等)的信号。
或者，控制器110、相机40和显示器112可以通过经由网络107连接到计算系统120来发送或接收数据。网络107可以指链接在一起的一组两个或更多个计算机系统。网络107可以是本领域技术人员已知的任何类型的计算机网络。计算机网络107的示例可以包括LAN、WAN、校园区域网络(CAN)、家庭区域网络(HAN)、城域网(MAN)、企业网络或云计算网络(物理或虚拟)，例如因特网、诸如GSM或CDMA网络的蜂窝通信网络或移动通信数据网络。在一些实施例中，计算机网络107的架构可以是对等网络，其中在其他实施例中，网络107可以被组织为客户端/服务器架构。在示例性实施例中，网络107可以是机器的以太网网络，例如光学粘合机。
在一些实施例中，除了计算系统120、控制器110、相机40和显示器112之外，网络107还可以包括与包含一个或多个用户的信息的一个或多个网络可访问知识库的连接、网络存储库114或连接到网络107的可以被认为是网络107的节点的其他系统。在一些实施例中，计算系统120或网络存储库114分配资源以供网络107的其他节点使用，计算系统120和网络存储库114可以称为服务器。
网络存储库114可以是网络107上的数据收集区域，其可以备份并保存在网络107的节点之间来回传输的所有数据。例如，网络存储库114可以是用于保存和编目由一个或多个控制器110、相机40发送的或者由显示器112接收的机器数据和/或粘合序列数据的数据中心，以生成给定应用或项目的关于特定粘合序列的历史和预测报告。在一些实施例中，容纳网络存储库114的数据收集中心可以包括能够分析由网络存储库114存储的每条数据的分析模块。此外，计算系统120可以与容纳网络存储库114的数据收集中心集成或作为容纳网络存储库114的数据收集中心的一部分。在一些备选实施例中，网络存储库114可以是连接到计算系统120的本地存储库(未示出)。
继续参考图3，计算系统120的实施例可以从控制器110或相机40接收机器数据和/或粘合序列数据，控制器110或相机40可以位于光学粘合机的内部，或在机器的外表面上，或远程地由操作员共享的环境，或以其他方式设置在可导致获得机器数据和粘合序列数据的位置。在示例性实施例中，控制器110可以可拆卸地连接到机器，通过绳索连接到计算系统120，使操作员可以利用耦合到计算系统120的显示器112的视图操作控制器110。控制器110还可以是经由网络107或其他无线网络连接到计算系统120的远程控制器。相机40可以位于底部基板下方，而显示器112可以附接到机器的框架。
返回参考图2，并且另外参考图4，其描绘了机器的内部区域15，示出了根据本发明实施例的光学粘合组件150。设置在机器10内的光学粘合组件150的实施例可包括机器人放置头20、基准30、托架35、相机40和固化源50；组件150还可以包括附加部件，例如轨道、带、致动器、梁、传感器和其他部件，其有助于自动光学粘合过程。图5描绘了根据本发明实施例的光学粘合组件150的示意图。图6描绘了根据本发明实施例的光学粘合组件下方的透视示意图。
图2和图4-6描绘了机器人放置头20的实施例。机器人放置头20的实施例可以被配置为附接到末端执行器4。机器人放置头20可以用于将第一基板1放置在第二基板2上，例如，第一基板可以是透明基板，第二基板可以是另一透明基板或不透明基板。通常，机器人放置头20用于光学粘合和类似的玻璃层压方法和系统。机器人放置头200可以被配置为附接到能够以准确性、精确性和可重复性地执行自动化任务的机器人平台。例如，机器人放置头20可以附接到龙门机器人或其他机器人操纵器，诸如选择性顺应组装机器人臂(SCARA)系统、线性机器人、多轴机器人臂系统等。此外，机器人放置头20可以通过沿Y轴致动器滑动从而沿Y轴向左和向右移动，并且当其沿着X轴致动器滑动时通过与Y轴致动器一起滑动而沿X轴前后移动。X轴致动器可以与Y轴致动器互换。X轴致动器和Y轴致动器可以是滚珠丝杠滑动件、线性运动滑动件、线性致动器等。机器人放置头20的实施例可以由金属或金属和复合材料的组合、塑料等组成，例如金属可以是不锈钢。
此外，机器人放置头20可以使用真空力或机械夹持器拾取第二基板2(其可以位于第一基板1旁边的托架35的保持区域37中)。例如，机器人放置头20的下侧可以包括一个或多个吸盘，用于抽吸真空并产生吸力以固定或夹持第二基板2。机器人放置头20的下侧的一个或多个角可以包括倒角边缘和唇部，当第二基板2被机器人放置头20拾取时，其可以帮助对准第二基板2。在拾取第二基板2之后，机器人放置头20可以移动到位于第一基板1上方的位置，可以使第一基板1和第二基板2接触(例如，通过降低第二基板2与第一基板1接合)。换句话说，机器人放置头20可以以使第一基板1和第二基板2在机器10内部光学结合的方式移动。
继续参考图2和图4-6，光学粘合组件150的实施例可包括基准30。图7描绘了根据本发明实施例的基准30的透视图。基准30的实施例可以是支撑件、表面、支撑表面、光学粘合自动化过程的固定起始点、架子、基准支撑结构等。基准30可包括位于机器10的内部区域15内的平坦表面32，其配置成接收、支撑、容纳等第一基板1(例如，底部基板)。基准30可以是透明的，使得电磁辐射通常可以穿过基准30。例如，位于基准30下方的相机40可以能够捕获位于基准30上方的第一基板1和第二基板2的视频/图像，因为基准30是透明的。此外，UV射线可以穿过透明基准30以固化当处于粘合位置时的第一基板1和第二基板2之间的粘合剂，这是可能的，因为基准30是透明的。基准30或其部分(即基准平台32)的实施例可由玻璃，或其它清晰或透明材料，或其组合构成。基准30可以是固定的并且固定到机器10的一般框架或梁上。基准30的实施例可以包括围绕基准30的区域31，其可以添加结构支撑以将基准30定位在机器30内；该区域31也可以是透明的或者不透明的。基准30的实施例可以从围绕基准30的区域升起，以产生用于从托架35接收第一基板10的基准平台32。基准平台32可以覆盖或延伸在靠近基准30中心的间隙或开口上方。基准平台32的实施例可以是凸起表面、基板接收表面、基板支撑件、光学粘合支撑表面等等。
再次参考图2和图4-6，光学粘合组件150的实施例可包括托架35。托架35或平台35的实施例可将第一基板1和第二基板2携带或以其他方式引入机器10的内部区域15中。托架35的实施例可包括两个保持区域；图5中示出了一个保持区域37，其中第二基板2已经由机器人放置头20从托架35的保持区域37拾取。保持区域37可以临时接收、支持、保持、支撑第一基板1和第二基板2中的一个，而位于同一托架35上的另一个保持区域37临时接收、支持、保持、支撑第一基板1和第二基板2中的另一个。靠近保持区域37的托架35可包括唇缘、边缘、指状物等，可以延伸到中心开口中以形成用于与第一基板1和第二基板2接合的支撑表面。在示例性实施例中，第一基板1和第二基板2通过重力(即第一基板1和第二基板2的边缘与托架35的指状物、唇缘、搁板等之间的接合)保持在保持区域37中，由此机器人放置头20在相反方向上的真空力可足以使第一基板1和第二基板2与托架35脱离。
第一基板1和第二基板2的实施例可以是透明基板。例如，第一基板1和第二基板2可以是玻璃板、盖玻璃、保护玻璃、显示器、电活性玻璃基板、电容屏、具有薄膜矩阵(TFT)的玻璃基板、具有电路的基板等。第一基板1和第二基板2可以接合以形成电活性玻璃基板，其具有用于智能手机、平板电脑、汽车控制台显示器、平视显示器(HUD)、计算设备、电视机、计算机屏幕等的保护盖玻璃基板。在示例性实施例中，第一基板1可以是电活性玻璃件，第二基板2可以是用于电活性玻璃件的保护盖玻璃。
通过托架35的移动和/或致动，第一基板1和第二基板2可以设置在机器100内的位置。托架35可以沿着轨道36从第一位置移动到第二位置。在第一位置，托架35远离基准30，靠近接入点39(如图1所示)进入机器10。在该第一位置，第一基板1和第二基板2可以被装载或者放置在托架35的保持区域37内。例如，当托架35在第一位置靠近(或从其取出)接入点39时，操作者可以将第一基板1和第二基板2装载到托架35的保持区域37中。此外，在第一位置，轨道36可以处于升高位置，如图8所示。图8描绘了根据本发明实施例的托架35的升高位置。为了实现升高的位置，耦合到一个或两个轨道36的致动器可以使轨道上升。升高的位置允许托架35在从基准30上方的第一位置移动到第二位置时越过基准30。图9描绘了根据本发明实施例的托架35的降低位置。致动器可以使轨道36降低，使得托架35降低在基准30上。当托架35降低到基准30上时，基准平台32可以接合第一基板1并使第一基板1从托架35脱离。托架35可以继续下降到最终位置，并且第一基板1可以由基准平台32保持和/或支撑。在示例性实施例中，凸起的基准平台30可以通过保持区域37的开口并清除任何指状物、凸缘、唇缘、支撑等，向内延伸到保持区域37的总体开口中。在其他实施例中，基准30可包括可接收指状物、凸缘、唇缘、支撑等的凹口，当托架35下降到最终位置时。因此，在托架35的最终位置(在第一基板1和第二基板2的光学结合开始之前)，第一基板1定位在基准平台32上，其中第二基板2可以位于托架35的保持区域37中，靠近基准30，等待由机器人放置头20拾取。基准30的实施例可包括一个或多个开口、洞、孔等，其允许抽吸力被抽出以帮助将第一基板1保持在光学结合的位置。机械夹持也是可能的。
在替代实施例中，可以升高和降低基准30，同时托架35从第一位置线性移动到第二位置。向上凸起的基准30类似地与第一基板1接合并且使第一基板1与托架35的保持区域37脱离，并且托架的其余部分可以搁置在基准30的周围区域31上。
返回参考图2和图4-6，光学粘合机10的实施例可包括相机40。相机40的实施例可设置在机器10的内部区域15内。在示例性实施例中，相机40可设置在基准30下方。相机40可以固定到一个或多个框架构件，例如机器10的相机支撑构件45，还可以具有围绕相机40的盖子或外壳，其中外壳的开口允许相机40的镜头实时捕获基准30的图像和/或视频，并且本质上是光学粘合过程。相机40的实施例可以耦合到计算系统120，如图1所示。此外，当第一基板1和第二基板2结合在一起时，相机40的实施例可用于向显示器112上的操作者提供实时视觉反馈。例如，当机器人放置头20将第二基板2放置在第一基板1上时，相机40可以实时捕获第一基板1和第二基板2之间的粘合剂的流动，这是可能的，因为基准平台32和第一基板1和第二基板2一样也是透明的。换句话说，位于基准30下方的相机40可以为操作者提供粘合剂/流体在光学粘合时的进展的视觉指示。
为光学粘合机10执行的每个光学粘合提供/显示在显示器112上显示的视觉反馈，可以监测其是否存在瑕疵或缺陷，例如气穴、碎片等的存在。计算系统120可以分析视频的缺陷并且可以自动检测缺陷(例如气穴、碎片等)的存在，并使自动化过程停止或放弃在光学粘合之后发生的固化步骤。在其他实施例中，操作者可以观看显示器112以检查光学粘合是否有缺陷。
另外，当操作者手动操作控制器110以实现理想或适当的光学粘合时，由相机40捕获并显示在显示器112上的数据也可能是有用的。例如，在光学粘合操作期间，计算系统120可以检测到第一基板1与第二基板2紧密接近(或反之亦然)。图10描绘了根据本发明实施例的在光学粘合过程期间第一基板1和第二基板2之间的紧密接近。紧密接近可意味着在第一基板1和第二基板2之间存在小间隙，其中分配在第一基板1上的粘合材料(例如光学透明粘合剂)尚未与第二基板2(例如，第二基板下侧上的粘合剂点)的粘合材料接触。第一基板1和第二基板2之间的间隙可以是比图5-6中所示的基板(210,211)之间的间隙更小或明显更小。紧密接近时的间隙可能是几毫米或更大。计算系统120的实施例可以检测机器人放置头20何时保持第二基板2足够靠近基准30前进，以确定存在紧密接近。在示例性实施例中，机器人放置头20的移动被预编程为自动到达紧密接近，并且响应于到达紧密接近的位置，计算系统120可以停止机器人放置头20的移动。在另一示例性实施例中，计算系统120可以通过扫描第一基板1周围的区域，并且将信号发送到计算系统120以停止机器人放置头20的移动，响应检测到第二基板2的前缘，来确认第一基板1和第二基板2紧密靠近。因此，计算系统120使机器人放置头20保持在第一基板1和第二基板2紧密靠近的位置，并且光学粘合机的自动化过程被暂停、停止、结束或临时暂停或停止。响应于自动化过程的停止，计算系统120可以提示操作者控制控制器110以控制机器人放置头20的移动以关闭第一基板1和第二基板1之间的距离，从而在不形成气穴的情况下实现适当的光学粘合，如图11所示，其描绘了根据本发明实施例的处于光学粘合位置的第一基板1和第二基板2。
当操作者控制机器人放置头20以实现光学粘合时，相机40可以从基准30下方捕获粘合剂填充反应的实时馈送。相机40可以传输实时馈送到计算系统120，计算系统120然后可以将馈送信号发送到显示器112。操作员可以通过查看显示器112来接收实时反馈，以确保在接触和最终粘合期间粘合剂的适当波前进展。图12A描绘了根据本发明实施例的由相机捕获的视频的图像，其中任一基板上的粘合剂8都未接触。图12B描绘了根据本发明实施例的由相机捕获的视频的图像，其中在光学粘合过程期间已经进行了初始接触9a。初始接触可以是分配在第一基板1上和第二基板2中心的粘合剂点上的粘合剂的粘合剂-粘合剂接触。图12C描绘了根据本发明实施例的由相机捕获的视频的图像，其示出了粘合剂在第一基板1和第二基板2上的粘合剂行进9b。粘合剂行进9b可以是波前进展，当流体/粘合剂继续流动并展开穿过第一基板1和第二基板2直到所需区域被粘合剂覆盖时，表现出毛细效应。因此，操作者可以利用粘合剂流动进展的实时反馈来影响操作者输入控制器110的决定和/或运动，其顺序可以被保存，然后在后续应用中用作自动粘合序列。
返回参考图4-6，光学粘合机10的实施例可以包括固化源50。固化源50的实施例可以设置在机器10的内部区域15内。在示例性实施例中，固化源可以设置在基准30下方。固化源50可以是UV光源，用于固化光学粘合过程中使用的粘合剂。在示例性实施例中，UV光源可以是LED阵列，其配置成在机器10的与基板结合的位置相同的内部区域15中，通过基准玻璃朝向结合的第一基板1和第二基板2发射UV光线。在其他实施例中，固化源50可以是UV光阵列、UV光源、微波源或其他固化源。此外，固化源50可以电耦合到固化源控制器55。固化源控制器55的实施例可以是固化源50的电源，并且还可以在固化过程期间控制固化特性，例如光强度、持续时间等。固化源55的实施例还可以耦合到计算系统120。
固化源50可以在机器10内从第一位置移动到第二位置。图4-6描绘了固化源50的第一位置。固化源50的第一位置可以位于远离基准30的位置，使得相机40的视野不会被固化源50阻挡或阻碍。在示例性实施例中，在将第一基板1和第二基板2一起放在基准平台32上的动作期间，固化源50处于第一位置(例如，在相机40的视场之外)。在第一基板1和第二基板2已经在基准平台32上粘合在一起之后，并且可能在由计算系统120自动执行或由操作者手动执行的检查之后，或作为响应，固化源50可以从第一位置移动到第二个位置。图13-14描绘了根据本发明实施例的固化源的第二位置，其中固化源处于固化位置。在第二位置，固化源50可以直接定位在基准30下面，其中由固化源50发射的UV射线可以穿过透明基准平台32以固化第一基板1和第二基板2之间的粘合剂。固化源50可以沿着轨道52在第一位置和第二位置之间移动。在一些实施例中，与固化源50相关联的致动器可以由计算系统120致动，以使固化源50移动到第一和第二位置以及从第一和第二位置移动。在第二位置，固化源50可以通过控制器55打开，以根据需要发出特定强度和持续时间的UV光，以固化粘合剂并完成第一基板1和第二基板2的光学粘合；UV光穿过透明基准30和透明基板。
因此，粘合的第一基板1和第二基板2在适当的位置固化。换句话说，在同一机器10中，两个基板可以光学粘合和固化，而不必将基板运输到另一个机器10，或者甚至运输到机器10中的另一个位置。第一基板1和第二基板2之间一旦形成粘合剂-粘合剂接触，可以保持在基准平台32上，并且固化源可以在机器10内移位，以在机器10内适当的位置固化粘合剂。保持在基准平台32上的适当位置可以防止通过将未固化的基板移动到不同的固化位置而引起的位置精度的偏移或损失。此外，通过不需要额外的机器(和框架)来固化粘合剂来节省地板上的物理空间，并且通过根据本发明实施例的就地固化的解决方案可以节省额外的组件(例如传送带到下一个机器)。总时间也可以减少，因为粘合的第一基板1和第二基板2不需要被运输或以其他方式移动到另一个机器。
响应于固化过程的完成，托架35可以升高到图8所示的升高位置。在托架35升高期间(或者基准30的下降)，托架35的保持区域37可以接收粘合和固化的第一基板1和第二基板2(例如，延伸到保持区域37开口中的唇缘或指状物与粘合和固化的基板之间的接合)。然后，托架35可以沿着轨道36朝向接入点39移动，其中操作者可以拾取并移除粘合和固化的基板，并将新的一对基板装载到托架35中。
参考图1-14，光学粘合方法的实施例可包括以下步骤：将第一基板设置在位于光学粘合机内部区域内的透明基准上，在第一基板上分配光学透明粘合剂，使第一基板和第二基板接触，使光学透明粘合剂在第一基板和第二基板之间流动，显示第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂流动的视频，并在第一基板和第二基板接触之后且输送之前，固化位于光学粘合机内部区域内的第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂。
图15描绘了图3的用于光学粘合的计算机系统的框图，根据本发明实施例，能够实现光学粘合基板的方法。计算机系统500通常可包括处理器591、耦合到处理器591的输入设备592、耦合到处理器591的输出设备593、以及各自耦合到处理器591的存储器设备594和595。输入设备592、输出设备593以及存储器设备(594,595)可以各自经由总线耦合到处理器591。处理器591可以执行计算并控制计算机系统500的功能，包括执行包括在计算机代码597中的指令，用于能够以图1-14的实施例规定的方式实现光学粘合方法的工具和程序，其中计算机代码597的指令可以由处理器591经由存储器设备595执行。计算机代码597可以包括可实现用于实现如前面详细所述的光学粘合方法的一个或多个算法的软件或程序指令。处理器591执行计算机代码597。处理器591可以包括单个处理单元，或者可以分布在一个或多个位置中的一个或多个处理单元上(例如，在客户端和服务器上)。
存储器设备594可以包括输入数据596。输入数据596包括计算机代码597所需的任何输入。输出设备593显示来自计算机代码597的输出。可以使用存储器设备594和595中的任一个或两个作为计算机可用存储介质(或程序存储设备)，其具有包含在其中的计算机可读程序和/或具有存储在其中的其他数据，其中计算机可读程序包括计算机代码597。通常，计算机系统500的计算机程序产品(或者，工业制品)可以包括所述计算机可用存储介质(或所述程序存储设备)。
存储器设备(594,595)包括任何已知的计算机可读存储介质，包括下面详细描述的那些。在一个实施例中，存储器设备(594,595)的高速缓冲存储器元件可以提供至少一些程序代码(例如，计算机代码597)的临时存储，以便减少在执行计算机代码597的指令时必须从大容量存储器检索代码的次数。此外，类似于处理器591，存储器设备(594,595)可以驻留在单个物理位置，包括一种或多种类型的数据存储，或者以各种形式分布在多个物理系统上。此外，存储器设备(594,595)可以包括分布在例如局域网(LAN)或广域网(WAN)上的数据。此外，存储器设备(594,595)可以包括操作系统(未示出)，并且可以包括图15中未示出的其它系统。
在一些实施例中，计算机系统500还可以耦合到输入/输出(I/O)接口和计算机数据存储单元。I/O接口可以包括用于交换信息到输入设备592或输出设备593、或从输入设备592或输出设备593交换信息的任何系统。输入设备592尤其可以是键盘、鼠标等，或者在一些实施例中可以是传感器110。输出设备593尤其可以是打印机、绘图仪、显示设备(例如计算机屏幕)、磁带、可移动硬盘、软盘等。存储设备594和595尤其可以是硬盘、软盘、磁带、诸如光盘(CD)或数字视频盘(DVD)的光学存储器、动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)等。总线可以提供计算机系统500中的每个组件之间的通信链路，并且可以包括任何类型的传输链路，包括电、光、无线等。
I/O接口可以允许计算机系统500在计算机数据存储单元(未示出)上存储信息(例如，诸如程序代码597之类的数据或程序指令)并从中检索信息。计算机数据存储单元包括已知的计算机可读存储介质，下面将对其进行描述。在一个实施例中，计算机数据存储单元可以是非易失性数据存储设备，例如磁盘驱动器(即，硬盘驱动器)或光盘驱动器(例如，接收CD-ROM的CD-ROM驱动器)。在其他实施例中，数据存储单元可以包括知识库或如图3所示的数据存储库125。
如本领域技术人员将理解的，在第一实施例中，本发明可以是一种方法；在第二实施例中，本发明可以是一种系统；在第三实施例中，本发明可以是计算机程序产品。本发明的实施例的任何组件可以由服务提供商部署、管理、服务等，该服务提供商提供关于自动光学粘合系统和方法来部署或集成计算基础设施。因此，本发明的实施例公开了一种用于支持计算机基础设施的过程，其中该过程包括为集成、托管、维护和部署包括一个或多个处理器591的计算机系统(例如，计算机500)中的计算机可读代码(例如，程序代码597)中的至少一个提供至少一个支持服务，其中处理器执行包含在计算机代码597中的指令，使计算机系统使用机器10的组件执行自动光学粘合过程。另一实施例公开了一种用于支持计算机基础设施的过程，其中该过程包括将计算机可读程序代码集成到包括处理器的计算机系统中。
集成步骤包括通过使用处理器将程序代码存储在计算机系统的计算机可读存储设备中。程序代码在由处理器执行时实现光学粘合的方法。因此，本发明公开了一种用于支持、部署和/或集成计算机基础设施，集成、托管、维护和部署计算机可读代码到计算机系统500中的过程，其中与计算机系统500结合的代码能够执行光学粘合的方法。
本发明的计算机程序产品包括一个或多个计算机可读硬件存储设备，其中存储有计算机可读程序代码，所述程序代码包含可由计算机系统的一个或多个处理器执行以实现本发明方法的指令。
本发明的计算机系统包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机可读硬件存储设备，所述一个或多个硬件存储设备包含可由一个或多个处理器通过所述一个或多个存储器执行的程序代码，用于实现本发明的方法。
本发明可以是任何可能的技术细节集成级别的系统、方法和/或计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或媒介)，其上具有计算机可读程序指令，用于使处理器执行本发明的各方面。
计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以保留和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任意合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下内容：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)，便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码装置(例如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构)、以及前述的任意合适组合。这里使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或通过导线传输的电信号。
这里描述的计算机可读程序指令可以经由网络从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者下载到外部计算机或外部存储设备，例如因特网、局域网、广域区域网络和/或无线网络。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、用于集成电路的配置数据、集成电路、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括诸如Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言，以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的过程编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上，或部分在用户的计算机上，作为独立的软件包，或部分在用户的计算机上，部分在远程计算机上，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息以个性化电子电路，来执行计算机可读程序指令，从而执行本发明的各方面。
这里参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。将理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得指令通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行，创建用于实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的方法。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，可以指示计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式起作用，使得存储有指令的计算机可读存储介质包括一种制品，包括实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的各方面的指令。
计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或框图块中指定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段或指令的一部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，框中提到的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个方框实际上可以基本上同时执行，或者这些方框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由基于专用硬件的系统来实现，其执行特定功能或动作，或执行专用硬件和计算机指令的组合。
已经出于说明的目的给出了对本发明的各种实施例的描述，但是并不旨在穷举或限制于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。这里选择使用的术语是为了最好地解释实施例的原理，实际应用或对市场中发现的技术的技术改进，或者使本领域普通技术人员能够理解本发明公开的实施例。

Claims (20)

1.一种光学粘合机，包括：
透明基准，所述透明基准位于光学粘合机的内部区域内，所述透明基准支撑第一基板；
机器人放置头，所述机器人放置头配置成拾取第二基板并将第二基板放置在透明基准上与第一基板接触；和
相机，所述相机设置在透明基准附近，所述相机捕获第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂流动的视频；所述视频被显示用于提供光学粘合过程的实时视觉。
2.根据权利要求1所述的光学粘合机，所述视频显示在可操作地耦合到光学粘合机的显示器上。
3.根据权利要求1所述的光学粘合机，当操作控制器以手动降低所述机器人放置头以光学粘合所述第一基板和所述第二基板时，所述视频用于提供实时视觉反馈。
4.根据权利要求1所述的光学粘合机，所述第一基板是电活性显示器，所述第二基板是用于所述电活性显示器的保护盖玻璃。
5.根据权利要求1所述的光学粘合机，所述透明基准包括凸起部分。
6.根据权利要求1所述的光学粘合机，还包括具有两个保持区域的托架，所述两个保持区域容纳所述第一基板和所述第二基板，所述托架从第一位置移动到第二位置以装载所述第一基板和第二基板进入光学粘合机。
7.根据权利要求1所述的光学粘合机，所述光学粘合过程在大气压下进行。
8.一种光学粘合机，包括：
透明基准，所述透明基准位于光学粘合机的内部区域内，所述透明基准支撑第一基板；
机器人放置头，所述机器人放置头配置成拾取第二基板并将第二基板放置在透明基准上与第一基板接触；和
固化源，所述固化源设置在透明基准附近，所述固化源发射穿过透明基准和第一基板的紫外线，以固化包括第一基板、光学透明粘合剂和第二基板的粘合基板之间的光学透明粘合剂，所述粘合基板被固化，同时保留在透明基准上。
9.根据权利要求8所述的光学粘合机，所述固化源从光学粘合机内的第一位置移动到第二位置，所述第一位置位于设置在所述透明基准下方的相机的视野之外的位置，所述第二位置直接位于透明基准下方的固化位置。
10.根据权利要求8所述的光学粘合机，还包括固化源控制器，所述固化源控制器位于所述光学粘合机内并向所述固化源提供动力。
11.根据权利要求8所述的光学粘合机，所述粘合基板在大气压下并在光学粘合机的内部区域内固化。
12.根据权利要求8所述的光学粘合机，还包括具有两个保持区域的托架，所述两个保持区域容纳所述第一基板和所述第二基板，所述托架从第一位置移动到第二位置以装载所述第一基板和第二基板进入光学粘合机。
13.根据权利要求8所述的光学粘合机，所述第一基板是电活性显示器，所述第二基板是用于所述电活性显示器的保护盖玻璃。
14.根据权利要求8所述的光学粘合机，所述透明基准包括凸起部分。
15.一种光学粘合方法，包括：
将第一基板设置在位于光学粘合机内部区域内的透明基准上；
在第一基板上分配光学透明粘合剂；
使第一基板和第二基板接触，使光学透明粘合剂在第一基板和第二基板之间流动；并
显示第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂流动的视频。
16.根据权利要求15所述的光学粘合方法，还包括：
在所述第一基板和第二基板接触之后且输送之前，固化位于光学粘合机内部区域内的第一基板和第二基板之间的光学透明粘合剂。
17.根据权利要求15所述的光学粘合方法，采用设置于位于光学粘合机内部区域内的透明基准下方的相机捕获所述视频。
18.根据权利要求15所述的光学粘合方法，还包括：
在所述第二基板上施加至少一个光学透明粘合剂点，同时通过机器人放置头保持所述第二基板，以促进粘合剂与粘合剂的初始接触。
19.根据权利要求15所述的光学粘合方法，还包括：
检查粘合后的基板是否存在缺陷，所述检查包括检查由位于所述第一基板下方的相机捕获的粘合后的基板的视频或图像。
20.根据权利要求15所述的光学粘合方法，所述光学粘合方法在大气压下进行。
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