CN111026171A - 一种基板宏观检查设备及其安全防护控制装置 - Google Patents

一种基板宏观检查设备及其安全防护控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基板的宏观检查设备及其安全防护装置，包括用于放置待测基板的载料平台，用于驱动所述载料平台的伺服驱动器，所述伺服驱动器通过伺服电机与所述载料平台传动连接，还包括安全防护装置，所述安全防护装置包括为所述伺服电机内置编码器供电的电池；所述电池用于在伺服电机断电时为所述编码器供电，使伺服驱动器持续记录伺服电机断电时的实时位置，准确控制所述伺服电机在目标位置停机。本发明可以在伺服电机断电时持续记录伺服电机的位置信息，避免因断电失控发生碰撞，造成设备或人员伤害。

Description

一种基板宏观检查设备及其安全防护控制装置
技术领域
本发明属于基板检测技术领域，具体涉及一种基板宏观检查设备及其安全防护控制装置。
背景技术
在显示面板、光学玻璃等基板的制造过程中，产品检查是整个制造过程的重要环节。通常需要将待检测的基板放置于宏观检查设备上进行宏观检测，以检查面板或基板上是否存在缺陷。宏观检查设备向基板投射光线，检查人员通过基板所反射的光线配合不同的角度对基板进行宏观检查，如检测基板是否存在涂布不均、亮暗点、异物、划伤等缺陷。
宏观检查设备通常置于挡光的外罩内，并在外罩内安装背灯箱，以对宏观检查设备提供光照。
待检测的基板放置于载料平台上，通过伺服电机驱动载料平台与背灯箱相对移动，在伺服电机断电的情况下，编码器收到的反馈脉冲信号被清零，在伺服电机重启回原点的过程中，因为没有之前的伺服电机位置记录，就可能导致载料平台与背灯箱或者工作人员发生碰撞，造成背灯箱损坏或者对工作人员造成损伤。
另外，如果伺服电机突然断电，即无法反馈伺服电机的断电位置，伺服驱动器在没有接收到伺服电机位置信息的情况下，并不会控制伺服电机停机，而伺服电机因为惯性作用不会在断电瞬间立刻停机，在继续驱动载料平台移动的过程中，就有可能发生与背灯箱相撞的危险，导致背灯箱损坏，造成经济损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决现有技术中，由于伺服电机断电时的绝对位置无法记录，使得伺服电机驱动的载料平台失控的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基板宏观检查设备及其安全防护控制装置。本发明通过为伺服电机安装电池，可以在伺服电机断电的情况下，通过电池持续供电，使伺服驱动器记录伺服电机断电时的绝对位置信息，控制伺服电机准确到达目标位置，防止与背灯箱或工作人员发生碰撞。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明第一方面提供了一种基板宏观检查设备的安全防护控制装置，包括用于驱动基板载料平台的伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器通过伺服电机与基板载料平台传动连接；
还包括内置于所述伺服电机的编码器以及为所述编码器供电的电池；
所述电池用于在伺服电机断电时为所述编码器供电，使编码器保留伺服电机断电时的转动量信息，并反馈给伺服驱动器，使所述伺服驱动器控制所述伺服电机的停机位置。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述安全防护控制装置还包括位置检测单元，所述位置检测单元用于在所述编码器故障时，检测载料平台的实时位置，并反馈至伺服驱动器。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述位置检测单元包括第一位置传感器，所述第一位置传感器安装于载料平台靠近背灯箱的一端或者安装于背灯箱上，所述第一位置传感器用于在载料平台向背灯箱移动时，检测载料平台的实时位置信息，并反馈给伺服驱动器，当所述伺服驱动器判定载料平台到达第一目标位置时，控制伺服电机停机，以防止载料平台与背灯箱发生碰撞。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述位置检测单元还包括第二位置传感器，所述第二位置传感器安装于载料平台远离背灯箱的一端，用于在载料平台远离背灯箱移动时，检测载料平台的实时位置信息，并反馈给伺服驱动器，当所述伺服驱动器判定载料平台到达第二目标位置时，控制伺服电机停机，防止载料平台与工作人员发生碰撞。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述伺服电机采用绝对位置控制方式，将所述绝对位置控制方式中，伺服电机动作的原点设置于第一目标位置与第二目标位置之间。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述第一目标位置是根据测量得到的载料平台撞到背灯箱的最近距离而设置的。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，第二目标位置是根据测量得到的载料平台撞到工作人员的最近距离而设置的。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述位置检测单元还包括第三位置传感器，所述第三位置传感器安装于载料平台的上表面或下表面，用于在伺服电机驱动载料平台翻转时，检测伺服电机的实时位置，并反馈给伺服驱动器。
进一步地，根据本发明第一方面所述的安全防护控制装置，所述第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器均为接近传感器。
本发明第二方面提供了一种基板宏观检查设备，包括用于放置待测基板的载料平台，还包括本发明第一方面所述的安全防护控制装置。
本发明达到的有益效果：本发明通过为伺服电机设置电池，可以在伺服电机突然断电的情况下，继续通过电池为伺服电机内置的编码器供电，保证伺服驱动器持续记录伺服电机的实时绝对位置信息，避免与背灯箱发生碰撞，从而进一步避免了背灯箱的损坏，节省成本。
另外，本发明还设置了位置检测单元，在伺服电机内部的编码器发生故障时，可以通过位置检测单元对伺服电机进行位置检测，再次避免了伺服电机与背灯箱碰撞的情况发生，同时，可以减少伺服电机的更换频率，进一步降低成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明。
图1是本发明实施例的结构原理图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的技术方案。
第一实施例
本实施例提供了一种基板宏观检查设备的安全防护装置，包括用于驱动基板载料平台的伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器通过伺服电机与基板载料平台传动连接；
还包括内置于所述伺服电机的编码器以及为所述编码器供电的电池；
所述电池用于在伺服电机断电时为所述编码器供电，使编码器保留伺服电机断电时的转动量信息，并反馈给伺服驱动器，使所述伺服驱动器控制所述伺服电机的停机位置。
本实施例伺服电机采用绝对位置控制方式，伺服电机的绝对位置是相对原点的位置(原点根据实际工作情况自行设定)，原点的位置坐标为0。
如图1所示，在载料平台的驱动控制过程中，伺服驱动器会收到PLC控制器的命令脉冲，确定伺服电机的移动方向以及目标位置(本实施例的目标位置为相对原点的绝对位置)。伺服驱动器则根据接收到的命令脉冲驱动伺服电机工作，伺服电机会通过编码器实时反馈脉冲信号，从而使伺服驱动器获知伺服电机的实时绝对位置，并与接收到的目标位置进行比较，从而控制伺服电机驱动载料平台准确到达目标位置。
例如，伺服驱动器接收到正向移动5米的脉冲命令，如果命令下达时，伺服电机位于原点的位置，那么伺服驱动器需要控制伺服电机正向移动5米；若命令下达时，伺服电机处于正向2米的位置，则伺服驱动器需要控制伺服电机再正向移动3米的距离。
本实施例通过为伺服电机设置电池，通过电池为编码器供电，在伺服电机突然断电的情况下，编码器可以记录伺服电机断电时的位置信息，并可以长时间保留。当伺服电机再次通电启动时，根据编码器保留的断电位置记录，可以在上次断电的位置基础上，准确控制伺服电机回到原点位置或继续运行至目标位置。
另一方面，因伺服电机断电时不会立刻停机，而是在惯性作用下继续前行，此时，因电池供电，编码器依然可以反馈伺服电机的实时绝对位置信息，保证伺服驱动器能控制伺服电机在目标位置之前停机，避免伺服电机因断电失控而发生碰撞，造成设备或人员伤害。
作为进一步地实施方案，本实施例还包括位置检测单元，所述位置检测单元用于在伺服电机内部编码器故障的情况下，检测载料平台的实时位置(因为载料平台由伺服电机驱动，载料平台的位置即是伺服电机的位置)，并反馈至伺服驱动器，所述伺服驱动器用于根据接收到的所述实时位置，当判定载料平台已到达目标位置时，控制伺服电机停机。
因为伺服电机通过内部的编码器检测伺服电机位置，并反馈脉冲信息，而编码器极易损坏，在编码器故障的情况下，相应的伺服电机即无法继续使用。更换过程比较复杂，如果直接换新的编码器，伺服驱动器会出现“无法通讯”、“数据错误”或“编码器故障”之类的报警。而且就算更换成功，检测的位置数据也可能会出现偏差，所以，很多情况下，一旦伺服电机对应的编码器故障，一般都是直接更换伺服电机。
本实施例通过在伺服电机外部设置位置检测单元，可以在内部编码器故障的情况下，依然可以获知伺服电机的实时绝对位置，不需要更换伺服电机，从而缩短伺服电机的更换、维修周期，提高工作效率、节省成本。而且，如果伺服电机在运行过程中突然故障，那么，通过位置检测单元检测伺服电机实时位置信息，可以进一步避免发生与载料平台碰撞的危险。
更进一步地，所述位置检测单元包括第一位置传感器，所述第一位置传感器安装于载料平台靠近背灯箱的一端或者安装于背灯箱上，所述第一位置传感器用于在载料平台向背灯箱移动时，检测载料平台的实时位置信息，并反馈给伺服驱动器，当所述伺服驱动器判定载料平台到达第一目标位置时，控制载料平台停止移动，防止载料平台与背灯箱发生碰撞。
本实施例第一目标位置的设定方式如下：
测量载料平台可能撞到背灯箱的最近距离；
根据该最近距离，确定第一目标位置。
在载料平台的驱动控制过程中，伺服驱动器会收到控制系统的命令脉冲，确定伺服电机的移动方向以及第一目标位置。第一位置传感器检测伺服电机的实时位置，并反馈给伺服驱动器，伺服驱动器将接收的实时位置信息与第一目标位置进行比较，当判定载料平台移动至第一目标位置时，控制伺服电机停机，从而避免载料平台与背灯箱发生碰撞。
更进一步地，本实施例的所述位置检测单元还包括第二位置传感器，所述第二位置传感器安装于载料平台远离背灯箱的一端，用于在载料平台远离背灯箱移动时，检测载料平台的实时位置信息，并反馈给伺服驱动器，当所述伺服驱动器判定载料平台到达第二目标位置时，控制载料平台停止移动，防止载料平台与工作人员发生碰撞。
本实施例第二目标位置的设定方式如下：
测量载料平台可能撞到工作人员的最近距离；
根据该最近距离，确定第二目标位置。
本实施例将伺服电机的绝对位置控制方式中，伺服电机动作的原点设置于第一目标位置与第二目标位置之间。
本实施例的位置检测单元还进一步包括第三位置传感器，所述第三位置传感器安装于载料平台的上表面或下表面，用于在伺服电机驱动载料平台翻转时，检测载料平台的实时位置，并反馈给伺服驱动器。
因为在基板检查过程中，需要驱动载料平台翻转不同的角度，以便更好地配合光线进行缺陷检测，在伺服电机内部的编码器故障的情况下，即无法获知翻转时的具体位置信息，不能准确控制载料平台翻转。
本实施例通过设置第三位置传感器，即便在伺服电机内部编码器故障的情况下，依然可以获得伺服电机的准确位置。
进一步地，本实施例中，所述第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器均为接近传感器。
对于第一位置传感器来说，若检测到载料平台与背灯箱之间的距离接近到设定距离(即测量得到的载料平台可能撞到背灯箱的最近距离)时，即判定载料平台达到第一目标位置，就可以发出“动作”信号，伺服驱动器检测到该“动作”信号后，即控制伺服电机停机。
第二位置传感器与第三位置传感器检测原理与第一位置传感器相同。
第二实施例
本实施例提供了一种基板宏观检查设备，包括用于放置待测基板的载料平台，还包括如第一实施例所述的安全防护控制装置。
本实施例所述安全防护控制装置的具体结构及工作原理，均与第二实施例相同。
伺服电机断电后，编码器通过电池供电，记录伺服电机断电时的绝对位置，并能长时间保留。
当伺服电机重新通电启动时，编码器会将伺服电机断电时记录的位置信息反馈至伺服驱动器，伺服驱动器根据接收到的伺服电机当前位置信息，控制伺服电机继续运行。
例如，若当前位置为原点正向2米处，下达的目标位置命令为5米，则伺服电机启动时，控制伺服电机再次运行3米后停机。若要控制伺服电机回原点，则控制伺服电机负向运行2米后停机。从而可以准确控制伺服电机在目标位置停机，避免碰撞事故的发生。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基板宏观检查设备的安全防护控制装置，包括用于驱动基板载料平台的伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器通过伺服电机与基板载料平台传动连接；其特征在于：
还包括内置于所述伺服电机的编码器以及为所述编码器供电的电池；
所述电池用于在伺服电机断电时为所述编码器供电，使编码器保留伺服电机断电时的转动量信息，并反馈给伺服驱动器，使所述伺服驱动器控制所述伺服电机的停机位置。
2.根据权利要求1所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述安全防护控制装置还包括位置检测单元，所述位置检测单元用于在所述编码器故障时，检测载料平台的实时位置，并反馈至伺服驱动器。
3.根据权利要求2所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述位置检测单元包括第一位置传感器，所述第一位置传感器安装于载料平台靠近背灯箱的一端或者安装于背灯箱上，所述第一位置传感器用于在载料平台向背灯箱移动时，检测载料平台的实时位置信息，并反馈给伺服驱动器，当所述伺服驱动器判定载料平台到达第一目标位置时，控制伺服电机停机，以防止载料平台与背灯箱发生碰撞。
4.根据权利要求3所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述位置检测单元还包括第二位置传感器，所述第二位置传感器安装于载料平台远离背灯箱的一端，用于在载料平台远离背灯箱移动时，检测载料平台的实时位置信息，并反馈给伺服驱动器，当所述伺服驱动器判定载料平台到达第二目标位置时，控制伺服电机停机，防止载料平台与工作人员发生碰撞。
5.根据权利要求4所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述伺服电机采用绝对位置控制方式，将所述绝对位置控制方式中，伺服电机动作的原点设置于第一目标位置与第二目标位置之间。
6.根据权利要求4所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述第一目标位置是根据测量得到的载料平台撞到背灯箱的最近距离而设置的。
7.根据权利要求4所述的安全防护控制装置，其特征在于，第二目标位置是根据测量得到的载料平台撞到工作人员的最近距离而设置的。
8.根据权利要求4所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述位置检测单元还包括第三位置传感器，所述第三位置传感器安装于载料平台的上表面或下表面，用于在伺服电机驱动载料平台翻转时，检测伺服电机的实时位置，并反馈给伺服驱动器。
9.根据权利要求8所述的安全防护控制装置，其特征在于，所述第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器均为接近传感器。
10.一种基板宏观检查设备，包括用于放置待测基板的载料平台，其特征在于：
还包括如权利要求1-9任一项所述的安全防护控制装置。
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