CN114705687A - 一种液晶玻璃基板半成品检验系统及检验方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶玻璃基板半成品检验系统及检测方法，采用工件悬挂输送装置、悬浮支撑装置与检查机配合方式；所述工件悬挂输送装置设有运载小车、悬挂臂、驱动机构、导轨和支撑架；所述运载小车上安装悬挂臂，通过悬挂臂夹持液晶玻璃基板半成品工件；所述驱动机构控制运载小车沿导轨运行；所述悬浮支撑装置设有导轮组件和气浮板组件，通过导轮组件和气浮板组件使液晶玻璃基板半成品工件以无遮挡方式通过检查机工位；所述检查机设有一组高清CCD摄像头和处理器，所述高清CCD摄像头沿垂直方向排列，其输出端与所述处理器的输入端通讯连接。本发明提高了检验工作效率和检验结果的准确性，达到了保证玻璃基板成品质量、降低生产成本的目的。

Description

一种液晶玻璃基板半成品检验系统及检验方法

技术领域

本发明涉及一种液晶玻璃基板检验系统及检验方法，尤其是一种针对高世代TFT-LCD液晶玻璃基板半成品的检验系统及其检验方法。

背景技术

TFT-LCD玻璃基板是液晶显示面板的核心部件，也是电子信息显示产业的关键战略性材料。因液晶面板成品的透光率、厚度、重量、可视角等指标均与所采用的玻璃基板密切相关，可见玻璃基板品质的优劣将直接影响到液晶面板的性能。目前，液晶显示面板市场蓬勃发展，基板玻璃产业迎来了前所未有的发展机遇，尤其是大尺寸玻璃基板产线的研发备受重视，其中半成品检验系统也成为人们关注的焦点之一。

现有技术中，针对5代及以下生产线的液晶玻璃基板半成品的检验，是在暗室中通过检验人员的眼睛来识别缺陷，以判定半成品是否为合格品。因检验人员的技能水平对半成品的质量判定有着直接影响，另外，人眼在暗室环境背光条件下能识别出的最小缺陷为0.2毫米，而合格成品允许缺陷的最大值是0.02毫米，因此包含0.02～0.2毫米玻璃内外部缺陷的半成品会作为合格品包装并投入后续加工产线。特别是对于高世代玻璃基板来讲，因人工检验方式会将不合格品包装，完成后续加工过程再被检出缺陷进行废弃处理，由此造成生产成本的大幅度提高；另一方面由于产品尺寸更大（例如8.5代产品是5代产品面积的4倍），采用传统的人工检验方式所耗费的时间更长，严重制约了生产节拍的提升，降低了生产效率。

发明内容

本发明提供一种液晶玻璃基板半成品检验系统及检验方法，旨在通过对液晶玻璃基板半成品检验系统配置及检验方法的优化设计，提高检验工作效率和检验结果的准确性，达到保证玻璃基板成品质量、降低生产成本的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液晶玻璃基板半成品检验系统，它通过工件悬挂输送装置、悬浮支撑装置与检查机配合实现对液晶玻璃基板半成品工件品质的检验；所述工件悬挂输送装置设有运载小车、悬挂臂、驱动机构、导轨和支撑架，所述支撑架布置在液晶玻璃基板生产线的检验作业区域，包括立柱和水平支撑梁，在水平支撑梁上安装导轨；所述运载小车在驱动机构控制下沿导轨运行，在运载小车的底部设有与导轨配合的滑块，并在运载小车上安装悬挂臂，通过悬挂臂夹持液晶玻璃基板半成品工件；所述悬浮支撑装置与检查机工位相对布置，设有导轮组件和气浮板组件，通过导轮组件和气浮板组件使液晶玻璃基板半成品工件以无遮挡方式通过检查机工位；所述检查机设有一组高清CCD摄像头和处理器， 所述高清CCD摄像头沿垂直方向排列，其输出端与所述处理器的输入端通讯连接。

上述液晶玻璃基板半成品检验系统，所述悬浮支撑装置中导轮组件包括由伺服电机驱动同步运转的一组导轮，所述导轮沿水平方向直线排列，在其每一组导轮轴上设有与液晶玻璃基板半成品工件厚度匹配的导槽。

上述液晶玻璃基板半成品检验系统，所述悬浮支撑装置中的气浮板组件包括若干组倾斜布置的气浮板，它们位于导轮组件的上方，布置在液晶玻璃基板半成品工件的外侧，在每一组气浮板的内腔上端设置与高压空气源连通的喷气嘴，所述喷气嘴的出口与液晶玻璃基板半成品工件相对。

上述液晶玻璃基板半成品检验系统，所述工件悬挂输送装置中驱动机构包括伺服电机、链轮传动单元和辊轮组件；所述伺服电机固定安装在水平支撑梁上，伺服电机输出轴通过链轮传动单元将动力传递给辊轮组件；所述辊轮组件包括辊轮轴和辊轮，所述辊轮轴通过轴套枢接在导轨上，辊轮轴一端与链轮传动单元装配，在辊轮轴上固定装配辊轮。

上述液晶玻璃基板半成品检验系统，所述链轮传动单元沿导轨轴向设置若干组，相邻两组链轮传动单元之间串联连接，在每一组链轮传动单元中设置传动轮和链条，所述传动轮两侧端面均设有与链条配合的齿形轮，其中一端齿形轮作为从动轮与上一组传动单元的链条啮合传动，另一端齿形轮作为主动轮与下一组传动单元的链条啮合传动。

上述液晶玻璃基板半成品检验系统，在所述运载小车上前后设置两组悬挂臂，所述悬挂臂设有可翻转开合的夹爪，在夹爪的夹紧面上设置防滑垫。

上述液晶玻璃基板半成品检验系统，在所述检查机的处理器中设置缺陷数据库，在所述缺陷数据库中包含若干不同型号尺寸液晶玻璃基板半成品工件可接纳表面缺陷和内部缺陷的极限数值及标准图像。

一种液晶玻璃基板半成品检验方法，采用上述液晶玻璃基板半成品检验系统完成对液晶玻璃基板半成品工件的质量检测，其具体操作步骤为：

a、由工件悬挂输送装置夹持处于垂直状态的液晶玻璃基板半成品工件向检查机工位移动；

b、液晶玻璃基板半成品工件的底边进入悬浮支撑装置中导轮的导槽中，由导轮驱动向前移动，同时悬挂臂打开，由气浮板上端喷气嘴喷射气体，使液晶玻璃基板半成品工件处于悬浮状态；

c、随着液晶玻璃基板半成品工件向前移动，检查机通过沿垂直方向排列的高清CCD摄像头扫描液晶玻璃基板半成品工件，对液晶玻璃基板半成品工件的表面缺陷和内部缺陷进行拍照，同时将图像信息通讯传送至处理器；

d、处理器将接收到的图像信息进行分析计算，并将计算结果与数据库中数值及标准图像进行比对，判定液晶玻璃基板半成品工件的状态；

e、当处理器判定液晶玻璃基板半成品工件为不合格品时，悬挂臂仍保持打开状态，液晶玻璃基板半成品工件继续由导轮驱动向前移动，在其移动至导轮组件末端后，掉落至设置在其下方的废弃玻璃回收装置中；

f、当处理器判定液晶玻璃基板半成品工件为合格品时，悬挂臂闭合，通过悬挂臂夹持液晶玻璃基板半成品工件，并将其运送至生产线的装载工位，由包装机器人对其进行包装。

上述液晶玻璃基板半成品检验方法， 在所述步骤c中，所述液晶玻璃基板半成品的表面缺陷包括划伤、灰尘粘附和玻璃粉尘粘附；所述内部缺陷包括气泡、结石和Pt颗粒。

上述液晶玻璃基板半成品检验方法， 在所述步骤d中，当处理器的计算结果大于或等于缺陷数据库中可接纳液晶玻璃基板半成品工件表面缺陷和内部缺陷的极限数值时，判定液晶玻璃基板半成品工件为不合格品；当处理器的计算结果小于缺陷数据库中可接纳液晶玻璃基板半成品工件表面缺陷和内部缺陷的极限数值时，判定液晶玻璃基板半成品工件为合格品。

本发明为一种液晶玻璃基板半成品检验系统及检验方法，可通过工件悬挂输送装置将液晶玻璃基板半成品工件运送至检查机工位，然后通过悬浮支撑装置使液晶玻璃基板半成品工件以无遮挡方式通过检查机工位，再由配置高清CCD摄像头的检查机对液晶玻璃基板半成品进行全方位无遗漏地扫描处理，最后通过处理器与数据库中缺陷数据进行比对，判定液晶玻璃基板半成品工件的状态，并将判定为合格品和不合格品的液晶玻璃基板半成品工件分别处置，由此不仅保证了检测结果的可靠性，而且提高了液晶玻璃基板半成品检验的工作效率，从而达到了保证液晶玻璃基板成品质量、降低生产成本的目的。

附图说明

图1是本发明所述液晶玻璃基板半成品检验系统总体布置图；

图2是图1的俯视图（局部）；

图3是图1中A-A剖面结构示意图；

图4是图1中B-B剖面结构示意图；

图5是图4中Ⅰ处结构放大图；

图6是图4中Ⅱ处结构放大图；

图7是本发明所述液晶玻璃基板半成品检验方法原理框图。

图中各标号释义：

1是运载小车，1-1是滑块；

2是悬挂臂，2-1是防滑垫；

3是驱动机构，3-1是伺服电机，3-2是传动轮，3-3是链条，3-4是辊轮轴，3-5是辊轮；

4是导轨；

5是支撑架，5-1是立柱，5-2是水平支撑梁；

6是液晶玻璃基板半成品工件；

7是检查机，7-1是高清CCD摄像头；

8是导轮,8-1是导槽；

9是气浮板，9-1是喷气嘴；

10是废弃玻璃回收装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

参看图1、图2、图3，本发明提供一种液晶玻璃基板半成品检验系统，它可通过工件悬挂输送装置、悬浮支撑装置与检查机7配合方式实现对液晶玻璃基板半成品工件6品质的检验；所述工件悬挂输送装置设有运载小车1、悬挂臂2、驱动机构3、导轨4和支撑架5，所述支撑架5布置在液晶玻璃基板生产线的检验作业区域，包括固定于水平地面上的若干组立柱5-1和安装在立柱顶部的水平支撑梁5-2，在水平支撑梁5-2上安装两条导轨4，两条导轨4左右布置；所述运载小车1的底部设有与导轨4配合的滑块5-1，在运载小车1上安装两组悬挂臂2，两组悬挂臂2前后布置，可通过两组悬挂臂2夹持液晶玻璃基板半成品工件6，在悬挂臂2上设有可翻转开合的夹爪，并在夹爪的夹紧面上设置防滑垫2-1；所述驱动机构3安装在支撑架5的水平支撑梁5-2上，可通过驱动机构3控制运载小车1沿导轨4运行；所述检查机7设有一组高清CCD摄像头7-1和处理器， 所述高清CCD摄像头7-1沿垂直方向排列，其输出端与处理器的输入端通讯连接；所述处理器中设置数据库，在所述数据库中包含若干不同型号尺寸液晶玻璃基板半成品工件可接纳表面缺陷和内部缺陷的极限数值（即合格标准）。

参看图 2、图3 ，在本发明所述的本液晶玻璃基板半成品检验系统中，所述驱动机构3包括电机3-1、链轮传动单元和辊轮组件；所述电机3-1为伺服电机，固定安装在水平支撑梁5-2上，电机3-1的输出轴通过链轮传动单元将动力传递给辊轮组件；所述辊轮组件包括若干辊轮轴3-4和辊轮3-5，所述辊轮轴3-4通过轴套枢接在导轨4上，辊轮轴3-4可相对于导轨4绕自身轴线旋转，辊轮轴3-4一端与链轮传动单元装配，在每一组辊轮轴3-4上固定装配两组辊轮3-5，两组辊轮3-5位于左右布置的两条导轨4之间；所述链轮传动单元沿导轨4轴线方向设置若干组，相邻两组链轮传动单元之间串联连接，在每一组链轮传动单元中设置传动轮3-2和链条3-3，所述传动轮3-2两侧端面均设有与链条3-3配合的齿形轮，其中一端齿形轮作为从动轮与上一组传动单元的链条啮合传动，另一端齿形轮作为主动轮与下一组传动单元的链条啮合传动。

参看图3、图4、图5、图6，在本发明所述的本液晶玻璃基板半成品检验系统中，所述悬浮支撑装置中导轮组件包括由伺服电机驱动同步运转的一组导轮8，所述导轮8沿水平方向直线排列，在其每一组导轮8的导轮轴上设有与液晶玻璃基板半成品工件6厚度匹配的导槽8-1；所述悬浮支撑装置中的气浮板组件包括若干组倾斜布置的气浮板9，它们位于导轮组件的上方，布置在液晶玻璃基板半成品工件6的外侧，在每一组气浮板9的内腔上端设置与高压空气源连通的喷气嘴9-1，所述喷气嘴9-1的出口与液晶玻璃基板半成品工件6相对。

参看图1至图7，本发明还提供一种液晶玻璃基板半成品检验方法，采用上述液晶玻璃基板半成品检验系统完成对液晶玻璃基板半成品工件6的质量检测，下面通过具体实施例对其操作步骤进行描述：

a、由工件悬挂输送装置夹持处于垂直状态的液晶玻璃基板半成品工件6向检查机工位移动；

b、液晶玻璃基板半成品工件6的底边进入悬浮支撑装置中导轮8的导槽8-1中，由导轮8驱动向前移动，同时悬挂臂2打开，由气浮板9上端喷气嘴9-1喷射气体，使液晶玻璃基板半成品工件6处于悬浮状态，此时液晶玻璃基板半成品工件6与水平面夹角α=105 º，处于与气浮板9平行的状态；

c、随着液晶玻璃基板半成品工件6的向前移动，检查机7通过沿垂直方向排列的高清CCD摄像头7-1扫描液晶玻璃基板半成品工件6，对液晶玻璃基板半成品工件6的表面划伤、玻璃粉尘粘附等外部缺陷及内部气泡、结石、Pt颗粒等内部缺陷进行拍照，同时将图像信息通讯传送至处理器；

d、处理器将接收到的图像信息进行分析计算，并将计算结果与数据库中数值进行比对，判定液晶玻璃基板半成品工件6的状态，例如在一具体实施例中检查机7处理器数据库存储的铂金颗粒（内部缺陷）合格标准为：铂金颗粒尺寸小于0.02mm，距玻璃四边30mm范围内不计。处理器接收到的图像信息显示在坐标X500，Y600处存在尺寸为0.05mm的铂金颗粒，经分析比对，该铂金颗粒尺寸大于数据库中可接纳液晶玻璃基板半成品工件内部缺陷的极限数值0.02，且其位于规定的检测范围内，因此判定该液晶玻璃基板半成品工件为不合格品；处理器还接收到的图像信息显示在坐标X20，Y10处存在尺寸为0.05mm的铂金颗粒，经分析比对，铂金颗粒尺寸大于数据库中可接纳液晶玻璃基板半成品工件内部缺陷的极限数值0.02，但其位于规定的检测范围之外，因此判定该液晶玻璃基板半成品工件为合格品；

e、当处理器判定液晶玻璃基板半成品工件6为不合格品时，悬挂臂2仍保持打开状态，液晶玻璃基板半成品工件6继续由导轮8驱动向前移动，在其移动至导轮组件末端后，掉落至设置在其下方的废弃玻璃回收装置10中；

f、当处理器判定液晶玻璃基板半成品工件6为合格品时，悬挂臂2闭合，通过悬挂臂2夹持液晶玻璃基板半成品工件6，并将其运送至生产线的装载工位，由包装机器人对其进行包装。

Claims (10)

1.一种液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：它通过工件悬挂输送装置、悬浮支撑装置与检查机（7）配合实现对液晶玻璃基板半成品工件（6）品质的检验；所述工件悬挂输送装置设有运载小车（1）、悬挂臂（2）、驱动机构（3）、导轨（4）和支撑架（5），所述支撑架（5）布置在液晶玻璃基板生产线的检验作业区域，包括立柱（5-1）和水平支撑梁（5-2），在水平支撑梁（5-2）上安装导轨（4）；所述运载小车（1）在驱动机构（3）控制下沿导轨（4）运行，在运载小车（1）的底部设有与导轨（4）配合的滑块（1-1），并在运载小车（1）上安装悬挂臂（2），通过悬挂臂（2）夹持液晶玻璃基板半成品工件（6）；所述悬浮支撑装置与检查机工位相对布置，设有导轮组件和气浮板组件，通过导轮组件和气浮板组件使液晶玻璃基板半成品工件（6）以无遮挡方式通过检查机工位；所述检查机（7）设有一组高清CCD摄像头（7-1）和处理器， 所述高清CCD摄像头（7-1）沿垂直方向排列，其输出端与所述处理器的输入端通讯连接。

2.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：所述悬浮支撑装置中导轮组件包括由伺服电机驱动同步运转的一组导轮（8），所述导轮（8）沿水平方向直线排列，在其每一组导轮轴上设有与液晶玻璃基板半成品工件（6）厚度匹配的导槽（8-1）。

3.根据权利要求2所述的液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：所述悬浮支撑装置中的气浮板组件包括若干组倾斜布置的气浮板（9），它们位于导轮组件的上方，布置在液晶玻璃基板半成品工件（6）的外侧，在每一组气浮板（9）的内腔上端设置与高压空气源连通的喷气嘴（9-1），所述喷气嘴（9-1）的出口与液晶玻璃基板半成品工件（6）相对。

4.根据权利要求3所述的液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：所述工件悬挂输送装置中驱动机构（3）包括伺服电机（3-1）、链轮传动单元和辊轮组件；所述伺服电机（3-1）固定安装在水平支撑梁（5-2）上，伺服电机（3-1）输出轴通过链轮传动单元将动力传递给辊轮组件；所述辊轮组件包括辊轮轴（3-4）和辊轮（3-5），所述辊轮轴（3-4）通过轴套枢接在导轨（4）上，辊轮轴（3-4）一端与链轮传动单元装配，在辊轮轴（3-4）上固定装配辊轮（3-5）。

5.根据权利要求4所述的液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：所述链轮传动单元沿导轨轴向设置若干组，相邻两组链轮传动单元之间串联连接，在每一组链轮传动单元中设置传动轮（3-2）和链条（3-3），所述传动轮（3-2）两侧端面均设有与链条（3-3）配合的齿形轮，其中一端齿形轮作为从动轮与上一组传动单元的链条啮合传动，另一端齿形轮作为主动轮与下一组传动单元的链条啮合传动。

6.根据权利要求3或4或5所述的液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：在所述运载小车（1）上前后设置两组悬挂臂（2），所述悬挂臂（2）设有可翻转开合的夹爪，在夹爪的夹紧面上设置防滑垫（2-1）。

7.根据权利要求6所述的液晶玻璃基板半成品检验系统，其特征在于：在所述检查机（7）的处理器中设置缺陷数据库，在所述缺陷数据库中包含若干不同型号尺寸液晶玻璃基板半成品工件可可接纳表面缺陷和内部缺陷的极限数值及标准图像。

8.一种液晶玻璃基板半成品检验方法，其特征在于：它采用上述液晶玻璃基板半成品检验系统完成对液晶玻璃基板半成品工件（6）的质量检测，其具体操作步骤为：

a、由工件悬挂输送装置夹持处于垂直状态的液晶玻璃基板半成品工件（6）向检查机工位移动；

b、液晶玻璃基板半成品工件（6）的底边进入悬浮支撑装置中导轮（8）的导槽（8-1）中，由导轮（8）驱动向前移动，同时悬挂臂（2）打开，由气浮板（9）上端喷气嘴（9-1）喷射气体，使液晶玻璃基板半成品工件（6）处于悬浮状态；

c、随着液晶玻璃基板半成品工件（6）向前移动，检查机（7）通过沿垂直方向排列的高清CCD摄像头（7-1）扫描液晶玻璃基板半成品工件（6），对液晶玻璃基板半成品工件（6）的表面缺陷和内部缺陷进行拍照，同时将图像信息通讯传送至处理器；

d、处理器将接收到的图像信息进行分析计算，并将计算结果与数据库中数值及标准图像进行比对，判定液晶玻璃基板半成品工件（6）的状态；

e、当处理器判定液晶玻璃基板半成品工件（6）为不合格品时，悬挂臂（2）仍保持打开状态，液晶玻璃基板半成品工件（6）继续由导轮（8）驱动向前移动，在其移动至导轮组件末端后，掉落至设置在其下方的废弃玻璃回收装置（10）中；

f、当处理器判定液晶玻璃基板半成品工件（6）为合格品时，悬挂臂（2）闭合，通过悬挂臂（2）夹持液晶玻璃基板半成品工件（6），并将其运送至生产线的装载工位，由包装机器人对其进行包装。

9.根据权利要求8所述的液晶玻璃基板半成品检验方法，其特征在于： 在所述步骤c中，所述液晶玻璃基板半成品工件（6）的表面缺陷包括划伤、灰尘粘附和玻璃粉尘粘附；所述内部缺陷包括气泡、结石和Pt颗粒。

10.根据权利要求8所述的液晶玻璃基板半成品检验方法，其特征在于： 在所述步骤c中，当处理器的计算结果大于或等于数据库中可接纳液晶玻璃基板半成品工件表面缺陷和内部缺陷的极限数值时，判定液晶玻璃基板半成品工件（6）为不合格品；当处理器的计算结果小于数据库中可接纳液晶玻璃基板半成品工件（6）表面缺陷和内部缺陷的极限数值时，判定液晶玻璃基板半成品工件为合格品。

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