CN113008794B - 一种检测设备及光学检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测设备及光学检测方法，检测设备包括功能外箱、减震台架、平台模组和光学检测装置；平台模组包括移载装置和气浮平台；所述移载装置跨设在所述气浮平台上以对待测件在进料口与检测工位之间移送，光学检测装置包括主检相机组件、复检相机组件和定位相机组件。光学检测方法包括放料初定位、待测件进料、检测定位、图谱匹配并初检、复检获取检测结果、检测完成并退料。设备通过主检相机组件、复检相机组件、定位相机组件执行检测方法，实现对不同规格待测件的定位、初检和复检，定位导航准确，台架吸振性好，设备成本低检测效率和精度高，提高了整机的功能集成度，整机故障率低且便于维护。

Description

一种检测设备及光学检测方法

技术领域

本发明涉及检测设备及其零部件技术，尤其涉及一种检测设备及光学检测方法。

背景技术

对于computer-计算机、通信-communication、消费类电子产品-consumerelectronics等3C产品的主板及显示器(如FPC、flexible printed circuit，柔性印刷电路板，FPD、flat panel display-平板显示器)的制造过程中，需要对各工艺过程中的零部件进行检测，而这类检测中用的最多的是光学检测设备。其基本构造包括进料、检测、下料等，以此完成对待测件的缺陷检测和/或尺寸测量等。

然而，随着检测设备越来越高的精度要求和多功能集成要求，如现有技术中，面对大面积待测件，FPD板等的检测，目前的方案是采用线排多个CCD相机的方式，这显然造成了成本的大幅增加；另一方案为采用单个相机加拖链实现往复运动进行图像扫描检测，这种方式对往复运动的速率要求太高；上述方案单一，对精密检测的高精度要求无法满足，且对于拖链往复运动的模式，待测件无法确保定位高精度，也造成检测精度的降低。

此外，传统的传送机构容易对待测件产生划痕，且采用气动方式容易造成机台与外罩的震动，导致精度降低。大幅面采用多排多列矩阵排布的吸嘴，容易对待测件基板留下印痕。

再者，传统的定位导航仅采用机械靠位机构，精度达不到要求。

因此，针对大幅面的待测件基板，亟需一种低成本、多功能、高精度的检测设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种检测设备及光学检测方法，其能解决上述问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种检测设备，检测设备包括功能外箱、减震台架、平台模组和光学检测装置；其中，所述减震台架、平台模组和光学检测装置非刚性连接或间隔的设置在所述功能外箱内；所述平台模组和光学检测装置设置在所述减震台架上；所述平台模组设置在所述减震台架上，所述平台模组包括移载装置和气浮平台；所述移载装置跨设在所述气浮平台上以对待测件在进料口与检测工位之间移送，气浮平台用于待测件的气浮承载及定位，且平台模组的浮动平面度为±20μm；所述光学检测装置设置在所述平台模组检测工位的上方，用于待测件的检测；其中所述光学检测装置包括主检相机组件、复检相机组件和定位相机组件，用于待测件的定位、初检和复检。

优选的，所述功能外箱包括外架箱、电控箱组件、气控箱组件和操作端组件，所述外架箱为三排双段箱体结构，左排为进出料位，中排为检测位，右排为电气供给位，上段为操控检测段，下段为控制柜段；其中，在所述外架箱上集成设置所述电控箱组件、气控箱组件和操作端组件；在外架箱左端设为进料位，所述电控箱组件设置在外架箱后端下段内侧，所述气控箱组件嵌设在外架箱右端面，所述操作端组件嵌设在外架箱前端左上段。

优选的，所述减震台架包括下钢架、减震支撑组件、台架承载台板、检测承载底柱和顶升模组，所述下钢架、减震支撑组件和台架承载台板自下而上依此设置，所述顶升模组设置台架承载台板开设的顶升缺口处，用于接收并顶升待测件；其中，所述顶升模组包括顶升底座、同步器、顶升电机、顶升上架、顶针组和顶升光纤组件，其中，同步器设置在顶升底座的四角上，顶升电机与同步器的顶面平齐设置；通过型材搭建的顶升上架支撑在所述顶升电机和同步器上，顶针组可拆卸的布置在所述顶升上架上；两组顶升光纤组件2560设置在顶升上架2540的对角线端部用以检测是否接收待测件并初步检测是否存在破损。

优选的，所述移载装置包括两组相对设置的无尘拖链、电气控制台组、侧边靠位组件、预检组件、端靠位组件和吸盘组件；所述侧边靠位组件、预检组件和吸盘组件设置在所述电气控制台组上；两组相对设置的侧边靠位组件对待测件进行侧边定位，两组预检组件检测并判定吸盘组件上是否有待测件并对待测件进行瑕疵预检测；两组相对设置的端靠位组件对待测件进行前后端定位；两组相对设置的吸盘组件形成矩形布置以将整张待测件水平支撑，通过负压将位于吸盘上的待测件吸附并随拖链运动输送待测件。

优选的，气浮平台采用分段式结构，从前往后依次包括搬运段气浮组件、过渡段气浮组件和精密段气浮组件三段，其中，三段气浮组件的安装平面度

关系为

三段气浮组件的上浮高度H_f为：H_f搬运＝150μm～250μm，H_f过渡＝100μm～200μm，H_f精密＝30μm～70μm；三段气浮组件的上浮平面度绝对值

关系为

优选的，在搬运段气浮组件的顶板上均匀的开设搬运气浮孔；在过渡段气浮组件的顶板上均匀的开设过渡气浮孔，并在过渡段气浮组件两端可控的提供不同压力的压缩气体或负压，以调节过渡段气浮组件上表面的气浮力；在精密段气浮组件的顶板上开设正压气孔和负压孔以提供压缩气体和负压，以确保精密段气浮组件上方检测位的上浮力。

优选的，所述光学检测装置包括主检相机组件、复检相机组件、定位相机组件、线扫驱动组件、拖链组件和双腔箱架；所述线扫驱动组件设置在双腔箱架的下腔中，所述拖链组件设置在双腔箱架的上腔中，所述主检相机组件、复检相机组件和定位相机组件在线扫驱动组件的驱动下横向移动；其中，所述定位相机组件对待测件进行光学定位，所述主检相机组件对定位后的待测件进行线扫初检测，所述复检相机组件对初检测后的位点进行光学复检以最终确定瑕疵位置、瑕疵类型、及关键尺寸。

优选的，在所述主检相机组件、复检相机组件、定位相机组件的外侧设置光学防护罩。

本发明还提供了一种面向基板类待测件的光学检测方法，方法包括以下步骤。

S1放料初定位，由人工或机械手将料箱中的待测件基板运至平台模组的移载装置上，由移载装置的预检组件进行预检测是否有待测件基板，并由吸盘组件从下表面吸附待测件基板，侧边靠位组件和端靠位组件进行初定位；

S2待测件进料，两组侧边靠位组件后退且前端的端靠位组件后退并下降至基板以下，移载装置将待测件基板沿着进料方向运至气浮平台上的检测初始位；

S3检测定位，线扫驱动组件带动光学检测装置在横向上同步运动至检测初始位，并进行检测定位；

S4图谱匹配并初检，在S3的检测定位后，控制器调取与待测件基板上相应待测件的检测图谱，根据检测图谱的线扫路径执行线扫初检，并将初检有瑕疵的待测件的位置标号存储；

S5复检获取检测结果，调取有编号的待测件信息，驱动复检相机组件按编号顺序对瑕疵件进行复检，直至完成所有检测项，获取整个待测件基板上的瑕疵类型及关键尺寸；

S6检测完成并退料，通过移载装置将待测件基板退出检测位，由人工或机械手收集检测后的检测件基板。

优选的，步骤S3检测定位包括：起点定位、线扫定位、物距初调和物距微调。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过主检相机组件、复检相机组件、定位相机组件实现对不同规格待测件的定位、初检和复检，定位导航准确，台架吸振性好，设备成本低检测效率和精度高，提高了整机的功能集成度，整机故障率低且便于维护。

附图说明

图1为检测设备的结构示意图；

图2为功能外箱的示意图；

图3为减震台架的示意图；

图4为减震支撑组件的示意图；

图5为顶升模组的示意图；

图6为移载装置的示意图；

图7为预检组件的示意图；

图8为分段式气浮平台的结构示意图；

图9为光学检测装置示意图；

图10为主检相机组件的示意图；

图11为复检相机组件和定位相机组件的一个实施例的示意图；

图12为复检相机组件和定位相机组件另一实施例的示意图；

图13为主检相机组件、复检相机组件和定位相机组件的布置示意图；

图14为除去功能外箱的检测设备内部结构示意图；

图15a为检测前的待测件基板；

图15b为初检后带标号的检测件基板。

图中：

1000、功能外箱；1100、外架箱；1190、踏台组件；1191、支撑三脚架；1192、踏板；1200、电控箱组件；1300、气控箱组件；1400、操作端组件；1500、安全门锁；1600、警示灯；1700、环境光源；

2000、减震台架；2200、减震支撑组件；2210、减震器主体；2220、辅助顶脚；2230、减震底板；2240、支撑斜立板；2300、台架承载台板；2400、检测承载底柱；2500、顶升模组；2510、顶升底座；2520、同步器；2530、顶升电机；2540、顶升上架；2550、顶针组；2560、顶升光纤组件；2570、顶升辅助固定器；

3000、平台模组；

3100、移载装置；3110、无尘拖链；3120、电气控制台组；3121、移载管线盒；3122、电气箱盒；3130、侧边靠位组件；3140、预检组件；3141、光纤检测传感器；3142、预检测支架；3150、端靠位组件；3160、吸盘组件；

3200、气浮平台；3210、搬运段气浮组件；3220、过渡段气浮组件；3230、精密段气浮组件；32341、正压气孔；32342、负压孔；

4000、光学检测装置；

4100、主检相机组件；4101、Z轴主转接板；4102、Z轴主电机驱动件；4103、Z轴主滑套组件；4104、Z轴中间转接板；4105、Z轴副转接板；4106、主检相机安装横板；4107、主检镜头安装横板；4108、Z轴副电机驱动件；4109、Z轴副滑套组件；4110、主检相机；4112、主检弹性套筒；4113、主检光源；4114、主检光源控制器；4115、主检光源转接板；

4200、复检相机组件；4201、复检转接板；4202、复检相机；4203、复检镜头；4204、复检光源；4205、复检光源控制器；

4300、定位相机组件；4301、定位相机；4302、定位镜头；4303、定位转接板；4304、定位电动滑台；

4400、线扫驱动组件；4460、光学组件主转接板；

4500、拖链组件；

4600、双腔箱架；

4700、光学防护罩；4710、光学罩体；4720、光学散热风扇。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种检测设备，参见图1，检测设备包括功能外箱1000、减震台架2000、平台模组3000和光学检测装置4000。

布局设置：减震台架2000、平台模组3000和光学检测装置4000非刚性连接或间隔的设置在所述功能外箱1000内。其中，间隔设置的实施例中，间隔最小空间为3cm-20cm。

所述平台模组3000和光学检测装置4000设置在所述减震台架2000上。

所述平台模组3000设置在所述减震台架2000上，所述平台模组包括移载装置3100和气浮平台3200；所述移载装置3100跨设在所述气浮平台3200上以对待测件在进料口与检测工位之间移送，气浮平台3200用于待测件的气浮承载及定位，且平台模组3000的浮动平面度为±20μm。

所述光学检测装置4000设置在所述平台模组3000检测工位的上方，用于待测件的检测。光学检测装置4000包括主检相机组件4100、复检相机组件4200和定位相机组件4300，用于待测件的定位、初检和复检。

功能外箱

参见图2，功能外箱1000包括外架箱1100、电控箱组件1200、气控箱组件1300、操作端组件1400、安全门锁1500、警示灯1600和环境光源1700，所述外架箱1100为三排双段箱体结构，左排为进出料位，中排为检测位，右排为电气供给位，上段为操控检测段，下段为控制柜段。

其中，在所述外架箱1100上集成设置所述电控箱组件1200、气控箱组件1300和操作端组件1400；在外架箱1100左端设为进料位，所述电控箱组件1200设置在外架箱1100后端下段内侧，所述气控箱组件1300嵌设在外架箱1100右端面，所述操作端组件1400嵌设在外架箱1100前端左上段。

警示灯1600与电控箱组件1200相邻设置，所述环境光源1700为设置在外架箱1100顶部内侧可控的照明光源。

进一步的，警示灯1600采用三色灯等工控警示灯。

电控箱组件1200用于内部功能模块的电控，主要包括电控箱体、各配电盘和电柜固定钣金。

气控箱组件1300用于气路的控制，主要包括气源控制柜、气源安装板、气柜固定板组和气源转接端口组。

操作端组件1400采用双操作台，包括显示器、鼠标、收纳托盘等。

其中，三排双段箱体结构的外架箱1100设置有踏台组件1190。踏台组件1190设置在上段与下段连接处的内部四周，以便于检修和取料。踏台组件1190包括支撑三脚架1191和踏板1192，每个踏板1192可拆卸的设置在两个相邻支撑三脚架1191之间。一个优选实施例中，踏台组件仅设置在检修口和取料口处对应的前端面和后端面上。

进一步的，电控箱组件1200、气控箱组件1300、操作端组件1400处均设置检修空间，该检修空间能容纳工程师蹲立其中。

减震台架

参见图3，减震台架2000包括下钢架2100、减震支撑组件2200、台架承载台板2300、检测承载底柱2400和顶升模组2500。

下钢架2100、减震支撑组件2200和台架承载台板2300自下而上依此设置，所述顶升模组2500设置在台架承载台板2300开设的顶升缺口处，用于接收并顶升待测件。

参见图4，减震支撑组件2200包括减震器主体2210、两个辅助顶脚2220、减震底板2230和支撑斜立板2240，所述减震底板2230向外延申的水平设置在钢架本体的四角上表面，在延伸段与钢架本体的侧面之间设置所述支撑斜立板2240，所述减震器主体2210和位于减震器主体2210两侧的辅助顶脚2220设置在所述减震底板2230上，两个辅助顶脚2220起预调高和限位止挡作用，所述减震器主体2210起微调和吸震作用。

台架承载台板2300和检测承载底柱2400采用花岗岩、大理石或低形变金属等构成。因为是重载体，需在上面开设减重孔等处理。并在上门开设用于安装其它部件的安装孔。

进一步的，检测承载底柱2400的顶部周边需设置与影像检测的横梁或龙门架的连接用螺栓组件。

参见图5，顶升模组2500包括顶升底座2510、同步器2520、顶升电机2530、顶升上架2540、顶针组2550和顶升光纤组件2560，其中，同步器2520设置在顶升底座2510的四角上，顶升电机2530与同步器2520的顶面平齐设置；通过型材搭建的顶升上架2540支撑在所述顶升电机2530和同步器2520上，顶针组2550可拆卸的布置在所述顶升上架2540上；两组顶升光纤组件2560设置在顶升上架2540的对角线端部用以检测是否接收待测件并初步检测是否存在破损。

平台模组

平台模组3000包括移载装置3100和气浮平台3200，其中，气浮平台3200用于待测件基板的平面支撑和气浮。移载装置3100用于将气浮平台3200上的待测件基板进行Y轴输送至检测工位，

其中，参见图6，移载装置3100包括两组相对设置的无尘拖链3110、电气控制台组3120、侧边靠位组件3130、预检组件3140、端靠位组件3150和吸盘组件3160。

布置关系：侧边靠位组件3130、预检组件3140和吸盘组件3160设置在所述电气控制台组3120上；两组相对设置的侧边靠位组件3130对待测件进行侧边定位，两组预检组件3140检测并判定吸盘组件3160上是否有待测件并对待测件进行瑕疵预检测；两组相对设置的端靠位组件3150对待测件进行前后端定位；两组相对设置的吸盘组件3160形成矩形布置以将整张待测件水平支撑，通过负压将位于吸盘上的待测件吸附并随拖链运动输送待测件。

进一步的，电气控制台组3120包括移载管线盒3121和电气箱盒3122，所述电气箱盒3122随无尘拖链3110往复移动。

进一步的，前后两组端靠位组件3150设置在移载装置3100下方的支撑平台或台架上，且台架或支撑平台随着无尘拖链3110移动。

端靠位组件3150的靠头可控的前后移动实现待测件的长度定位预设值，且后端的一组端靠位组件3150带有升降单元，当将待测件由供料的前端项检测的后端运载时，升降单元将后端处的端靠位组件3150下降至待测件下方。

进一步的，左右两组侧边靠位组件3130的靠头可控的左右移动实现待测件的宽度定位预设值。

进一步的，每个电气控制台组3120上设置两个侧边靠位组件3130、两个预检组件3140和吸盘组件3160，前后两端每端设置两个端靠位组件3150。

参见图7，所述预检组件3140包括光纤检测传感器3141和预检测支架3142，所述预检测支架3142的底部位置可调的固定至电气控制台组3120上，所述光纤检测传感器3141吊装至所述预检测支架3142的上端板上。

预检组件3140有两个作用：一是用于检测装置上是否承载了待测件；二是对待测件的周边或整体进行初检或预检测，主要包括是否有破碎、裂纹、凹坑、脏污等。如有上述缺陷，则报警，人工或机械手将待测件取下，若无待测件或待测件大小规格与检测模式不同，则重新上件、更换正确规格的待测件或调整检测模式。

分段式气浮平台

气浮平台3200采用分段式结构，参见图8，从前往后依次包括搬运段气浮组件3210、过渡段气浮组件3220和精密段气浮组件3230三段，其中，三段气浮组件的安装平面度

关系为

三段气浮组件的上浮高度H_f为：H_f搬运＝150μm～250μm，H_f过渡＝100μm～200μm，H_f精密＝30μm～70μm；三段气浮组件的上浮平面度绝对值

关系为

其中，在搬运段气浮组件3210的顶板上均匀的开设搬运气浮孔；在过渡段气浮组件3220的顶板上均匀的开设过渡气浮孔，并在过渡段气浮组件3220两端可控的提供不同压力的压缩气体或负压，以调节过渡段气浮组件3220上表面的气浮力；在精密段气浮组件3230的顶板上开设正压气孔32341和负压孔32342以提供压缩气体和负压，以确保精密段气浮组件3230上方检测位的上浮力。

光学检测装置

参见图9，光学检测装置4000包括主检相机组件4100、复检相机组件4200、定位相机组件4300、线扫驱动组件4400、拖链组件4500和双腔箱架4600。

布置关系：线扫驱动组件4400设置在双腔箱架4600的下腔中，所述拖链组件4500设置在双腔箱架4600的上腔中，所述主检相机组件4100、复检相机组件4200和定位相机组件4300在线扫驱动组件4400的驱动下横向移动。

其中，所述定位相机组件4300对待测件进行光学定位，所述主检相机组件4100对定位后的待测件进行线扫初检测，所述复检相机组件4200对初检测后的位点进行光学复检以最终确定瑕疵位置、瑕疵类型、及关键尺寸。

参见图9和图13，光学检测装置4000包括两组主检相机组件4100，当然也可以设置三组或四组，依据检测幅面或面积进行设定。

其中，参见图10，每组所述主检相机组件4100包括Z轴主转接板4101、Z轴主电机驱动件4102、Z轴主滑套组件4103、Z轴中间转接板4104、Z轴副转接板4105、主检相机安装横板4106、主检镜头安装横板4107、Z轴副电机驱动件4108、Z轴副滑套组件4109、主检相机4110、主检镜头、主检弹性套筒4112、主检光源4113和主检光源控制器4114。

进一步的，Z轴主转接板4101与所述光学组件主转接板4460的前侧面固定连接，所述Z轴主电机驱动件4102设置在所述Z轴主转接板4101与所述Z轴主滑套组件4103之间，所述Z轴主滑套组件4103的前侧面固定至L型的Z轴中间转接板4104的后侧面上，所述Z轴中间转接板4104的一个侧面上固定连接所述Z轴副转接板4105，主检相机4110通过所述主检相机安装横板4106、Z轴副滑套组件4109与所述Z轴副转接板4105的相机安装侧上部连接，所述主检镜头通过主检镜头安装横板4107与所述Z轴副转接板4105的相机安装侧下部连接，所述主检弹性套筒4112设置在所述主检相机4110与主检镜头之间，所述主检光源4113通过主检光源转接板4115与所述主检镜头安装横板4107的侧面，所述主检光源控制器4114设置在所述双腔箱架4600的下腔中并与所述主检光源4113光讯连接。

其中，通过Z轴副电机驱动件4108调节所述主检相机4110与主检镜头的距离；通过Z轴主电机驱动件4102调整主检相机组件4100的主检镜头与待测件的距离。

进一步的，所述主检弹性套筒4112为非透明的弹性波纹管。

进一步的，Z轴主滑套组件4103和Z轴副滑套组件4109均包括双滑轨、双滑块、和测距传感器。

进一步的，Z轴主电机驱动件4102和Z轴副电机驱动件4108均包括电机、丝杆和丝杆螺母块。

在所述Z轴主转接板4101前侧底部设置主检油槽。

复检相机组件4200和定位相机组件4300可以集成安装在一起，也可以分开设置，本发明优选采用将定位相机组件4300安装于复检相机组件4200的转接板上。

其中，参见图11和图12，复检相机组件4200包括复检转接板4201、复检相机4202、复检镜头4203、复检光源4204和复检光源控制器4205，所述复检转接板4201的后端连接至所述光学组件主转接板4460中部，并位于两组主检相机组件4100之间设置。

其中，参见图11和图12，定位相机组件4300包括定位相机4301、定位镜头4302和定位转接板4303，所述定位相机4301和定位镜头4302通过定位转接板4303连接至所述复检转接板4201或光学组件主转接板4460前端面上。

进一步的，参见图12的实施例，定位相机组件4300还包括一个定位电动滑台4304，所述定位电动滑台4304的一端侧连接至所述复检转接板4201或光学组件主转接板4460上，所述定位电动滑台4304的另一端侧连接至所述定位转接板4303，通过所述定位电动滑台4304对定位相机组件4300与待测件的间距进行微调。

进一步的，参见图13，在所述主检相机组件4100、复检相机组件4200、定位相机组件4300的外侧设置光学防护罩4700，包括光学罩体4710和光学散热风扇4720。

实施例二

一种面向基板类待测件的光学检测方法，方法包括以下步骤。

S1放料初定位，由人工或机械手将料箱中的待测件基板运至平台模组3000的移载装置3100上，由移载装置3100的预检组件3140进行预检测是否有待测件基板，并由吸盘组件3160从下表面吸附待测件基板，侧边靠位组件3130和端靠位组件3150进行初定位。

S2待测件进料，两组侧边靠位组件3130后退且前端的端靠位组件3150后退并下降至基板以下，移载装置3100将待测件基板沿着进料方向运至气浮平台3200上的检测初始位。

S3检测定位，线扫驱动组件4400带动光学检测装置4000在横向上同步运动至检测初始位，并进行检测定位。步骤S3检测定位包括起点定位、线扫定位、物距初调和物距微调，具体如下。

起点定位，线扫驱动组件4400带动光学检测装置4000在横向上移动至检测起点X轴坐标，且移载装置3100带动光学检测装置4000微调移动至检测起点Y轴坐标，实现检测起点XOY面定位。

线扫定位，由定位相机组件4300的定位电动滑台4304微调定位物距，从而实现线扫定位。

物距初调，主检相机组件4100上的Z轴主电机驱动件4102调整定位相机组件4300与待测件基板的物距，实现物距初调定位。

物距微调，通过Z轴副电机驱动件4108调节所述主检相机4110与主检镜头的距离，实现物距的微调定位。

S4图谱匹配并初检，在S3的检测定位后，控制器调取与待测件基板上相应待测件的检测图谱，根据检测图谱的线扫路径执行线扫初检，并将初检有瑕疵的待测件的位置标号存储。

S5复检获取检测结果，调取有编号的待测件信息，驱动复检相机组件4200按编号顺序对瑕疵件进行复检，直至完成所有检测项，获取整个待测件基板上的瑕疵类型及关键尺寸。

S6检测完成并退料，通过移载装置3100将待测件基板退出检测位，由人工或机械手收集检测后的检测件基板。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种检测设备，其特征在于：检测设备包括功能外箱（1000）、减震台架（2000）、平台模组（3000）和光学检测装置（4000）；其中，所述减震台架（2000）、平台模组（3000）和光学检测装置（4000）非刚性连接或间隔的设置在所述功能外箱（1000）内；所述平台模组（3000）和光学检测装置（4000）设置在所述减震台架（2000）上；

所述功能外箱（1000）包括外架箱（1100）、电控箱组件（1200）、气控箱组件（1300）和操作端组件（1400），所述外架箱（1100）为三排双段箱体结构，左排为进出料位，中排为检测位，右排为电气供给位，上段为操控检测段，下段为控制柜段；其中，在所述外架箱（1100）上集成设置所述电控箱组件（1200）、气控箱组件（1300）和操作端组件（1400）；在外架箱（1100）左端设为进料位，所述电控箱组件（1200）设置在外架箱（1100）后端下段内侧，所述气控箱组件（1300）嵌设在外架箱（1100）右端面，所述操作端组件（1400）嵌设在外架箱（1100）前端左上段；

所述减震台架（2000）包括下钢架（2100）、减震支撑组件（2200）、台架承载台板（2300）、检测承载底柱（2400）和顶升模组（2500），所述下钢架（2100）、减震支撑组件（2200）和台架承载台板（2300）自下而上依此设置，所述顶升模组（2500）设置台架承载台板（2300）开设的顶升缺口处，用于接收并顶升待测件；

所述平台模组（3000）设置在所述减震台架（2000）上，所述平台模组包括移载装置（3100）和气浮平台（3200）；所述移载装置（3100）跨设在所述气浮平台（3200）上以对待测件在进料口与检测工位之间移送，气浮平台（3200）用于待测件的气浮承载及定位，且平台模组（3000）的浮动平面度为±20μm；

所述移载装置（3100）包括两组相对设置的无尘拖链（3110）、电气控制台组（3120）、侧边靠位组件（3130）、预检组件（3140）、端靠位组件（3150）和吸盘组件（3160）；所述侧边靠位组件（3130）、预检组件（3140）和吸盘组件（3160）设置在所述电气控制台组（3120）上；两组相对设置的侧边靠位组件（3130）对待测件进行侧边定位，两组预检组件（3140）检测并判定吸盘组件（3160）上是否有待测件并对待测件进行瑕疵预检测；两组相对设置的端靠位组件（3150）对待测件进行前后端定位；两组相对设置的吸盘组件（3160）形成矩形布置以将整张待测件水平支撑，通过负压将位于吸盘上的待测件吸附并随拖链运动输送待测件；

所述气浮平台（3200）采用分段式结构，从前往后依次包括搬运段气浮组件（3210）、过渡段气浮组件（3220）和精密段气浮组件（3230）三段，其中，三段气浮组件的安装平面度|▱|关系为|▱_搬运|≥|▱_过渡|＞|▱_精密|；三段气浮组件的上浮高度H_f为：H_f搬运=150μm~250μm，H_f过渡=100μm~200μm，H_f精密=30μm~70μm；三段气浮组件的上浮平面度绝对值|▱_f|关系为|▱_f搬运|＞|▱_f过渡|＞|▱_f精密|；

所述光学检测装置（4000）设置在所述平台模组（3000）检测工位的上方，用于待测件的检测；

其中所述光学检测装置（4000）包括主检相机组件（4100）、复检相机组件（4200）和定位相机组件（4300），用于待测件的定位、初检和复检。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于：其中，所述顶升模组（2500）包括顶升底座（2510）、同步器（2520）、顶升电机（2530）、顶升上架（2540）、顶针组（2550）和顶升光纤组件（2560），其中，同步器（2520）设置在顶升底座（2510）的四角上，顶升电机（2530）与同步器（2520）的顶面平齐设置；通过型材搭建的顶升上架（2540）支撑在所述顶升电机（2530）和同步器（2520）上，顶针组（2550）可拆卸的布置在所述顶升上架（2540）上；两组顶升光纤组件（2560）设置在顶升上架（2540）的对角线端部用以检测是否接收待测件并初步检测是否存在破损。

3.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于：在搬运段气浮组件（3210）的顶板上均匀的开设搬运气浮孔；在过渡段气浮组件（3220）的顶板上均匀的开设过渡气浮孔，并在过渡段气浮组件（3220）两端可控的提供不同压力的压缩气体或负压，以调节过渡段气浮组件（3220）上表面的气浮力；在精密段气浮组件（3230）的顶板上开设正压气孔（32341）和负压孔（32342）以提供压缩气体和负压，以确保精密段气浮组件（3230）上方检测位的上浮力。

4.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于：所述光学检测装置（4000）包括主检相机组件（4100）、复检相机组件（4200）、定位相机组件（4300）、线扫驱动组件（4400）、拖链组件（4500）和双腔箱架（4600）；所述线扫驱动组件（4400）设置在双腔箱架（4600）的下腔中，所述拖链组件（4500）设置在双腔箱架（4600）的上腔中，所述主检相机组件（4100）、复检相机组件（4200）和定位相机组件（4300）在线扫驱动组件（4400）的驱动下横向移动；其中，所述定位相机组件（4300）对待测件进行光学定位，所述主检相机组件（4100）对定位后的待测件进行线扫初检测，所述复检相机组件（4200）对初检测后的位点进行光学复检以最终确定瑕疵位置、瑕疵类型、及关键尺寸。

5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于：在所述主检相机组件（4100）、复检相机组件（4200）、定位相机组件（4300）的外侧设置光学防护罩（4700）。

6.一种应用权利要求1-5中任一项所述的检测设备对面向基板类待测件进行光学检测的方法，其特征在于，方法包括：

S1 放料初定位，由人工或机械手将料箱中的待测件基板运至平台模组（3000）的移载装置（3100）上，由移载装置（3100）的预检组件（3140）进行预检测是否有待测件基板，并由吸盘组件（3160）从下表面吸附待测件基板，侧边靠位组件（3130）和端靠位组件（3150）进行初定位；

S2 待测件进料，两组侧边靠位组件（3130）后退且前端的端靠位组件（3150）后退并下降至基板以下，移载装置（3100）将待测件基板沿着进料方向运至气浮平台（3200）上的检测初始位；

S3 检测定位，线扫驱动组件（4400）带动光学检测装置（4000）在横向上同步运动至检测初始位，并进行检测定位；

S4 图谱匹配并初检，在S3的检测定位后，控制器调取与待测件基板上相应待测件的检测图谱，根据检测图谱的线扫路径执行线扫初检，并将初检有瑕疵的待测件的位置标号存储；

S5 复检获取检测结果，调取有编号的待测件信息，驱动复检相机组件（4200）按编号顺序对瑕疵件进行复检，直至完成所有检测项，获取整个待测件基板上的瑕疵类型及关键尺寸；

S6 检测完成并退料，通过移载装置（3100）将待测件基板退出检测位，由人工或机械手收集检测后的检测件基板。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S3检测定位包括：

起点定位，线扫驱动组件（4400）带动光学检测装置（4000）在横向上移动至检测起点X轴坐标，且移载装置（3100）带动光学检测装置（4000）微调移动至检测起点Y轴坐标，实现检测起点XOY面定位；

线扫定位，由定位相机组件（4300）的定位电动滑台（4304）微调定位物距，从而实现线扫定位；

物距初调，主检相机组件（4100）上的Z轴主电机驱动件（4102）调整定位相机组件（4300）与待测件基板的物距，实现物距初调定位；

物距微调，通过Z轴副电机驱动件（4108）调节所述主检相机（4110）与主检镜头的距离，实现物距的微调定位。

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