CN1621818A - 玻璃基板的切断面检查装置 - Google Patents
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Abstract
玻璃基板的切断面检查装置，能够从多个方向立体地对玻璃基板的切断面进行检查，用光学方式迅速而准确地检查出玻璃基板的质量检查中所用的切断面信息。该玻璃基板的切断面检查装置具有的主自动装置(150)，包括：固定玻璃基板的吸附板(110)、用于分别取得基板的切断面的上侧、下侧、平面影像的第1、第2和第3摄影装置(120、130、140)、以及固定第1～第3摄影装置并使其移动的机架(151)。将利用该装置以光学方式取得的切断面信息进行反馈，能够提高玻璃基板的生产效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃基板的切断面检查装置，更详细地说是涉及这样一种玻璃基板的切断面检查装置，即通过利用影像光学系统从各个方向立体地对玻璃基板的切断面进行检查，能够迅速而准确地检测出玻璃基板的切断面的信息。
背景技术
一般，在TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)、PDP(等离子显示板)、EL(Electro luminescence，即，电致发光)等平板显示器的制造领域中所使用的玻璃基板，是在把在玻璃熔化炉内熔化的玻璃熔液供给到熔化成形机内制成玻璃板后，利用金刚石砂轮等切割机按照初级规格进行切断，并在其表面上涂敷保护膜后，搬运到加工线上。
在上述这种玻璃基板的切割工序中，因切割机的状态不同而被切割的程度不同，而且切断面上会产生缺陷，所以，取得切断面的信息是很重要的。过去，作业者利用显微镜对玻璃基板的切断面进行肉眼观察。
如上所述，过去在利用显微镜来检查玻璃基板的切断面时，不仅需要很长的时间，而且检查精度低，所以存在不能获得准确的玻璃基板切断面信息的问题。
尤其，由于受时间限制，对玻璃基板切断面只能检查一个侧面，不能对玻璃基板切断面进行立体观察，不能获得玻璃基板切断面的准确信息，存在很难将观察所得信息作为工序反馈数据使用的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的方案，其目的在于：通过利用影像光学系统从各个不同方向对玻璃基板切断面进行立体检查，能够迅速而准确地检查出玻璃基板切断面的信息，例如缺陷的种类和大小、玻璃基板的厚度、玻璃基板的切断面的直进性、切割机的砂轮切入深度等；能够把这些信息用作工序反馈数据，因此容易进行工艺改进，例如判断切割机的砂轮更换时间等，提供一种有助于提高玻璃基板生产效率和提高产品质量的玻璃基板的切断面检查装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种玻璃基板的切断面检查装置，用于检查玻璃基板的切断面，其特征在于，包括：
吸附板，用于固定上述玻璃基板，使上述玻璃基板的切断面向一边侧突出；
第1摄影装置，位于上述玻璃基板的上表面的上方，并具有第1摄影机，用于面向上述切断面上侧与上述上表面垂直地对玻璃基板进行摄影获得影像；
第2摄影装置，位于上述玻璃基板的下表面的下方，并具有第2摄影机，用于面向上述切断面下侧与上述下表面垂直地对玻璃基板进行摄影获得影像；
第3摄影装置，与上述玻璃基板的切断面的对置，并具有第3摄影机，用于与上述切断面垂直地对玻璃基板进行摄影获得影像；
机架，与上述玻璃基板的切断面靠近设置，分别与上述第1～第3摄影装置结合；以及
机架移动装置，用于使上述机架移动，以便使设置在上述机架上的上述第1～第3摄影装置沿着上述切断面的长度方向移动，而可对切断面进行摄影。
发明效果
采用本发明的玻璃基板的切断面检查装置，利用影像光学系统能够从各个不同方向对玻璃基板切断面进行立体检查，所以能够迅速而准确地检查出玻璃基板切断面的信息，例如缺陷的种类和大小、玻璃基板的厚度、玻璃基板的切断面的直进性、切割机的砂轮切入深度等。这样能对缺陷进行高效率的检测，把这些信息用作工序反馈数据，因此容易进行工艺改进，例如判断切割机的砂轮更换时间等，因此，有助于提高玻璃基板生产效率和提高产品质量。
附图说明
图1是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的侧面图。
图2是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的平面图。
图3是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的第1～第3摄影机和第1～第3照明的断面图。
图4是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的第4照明和第4反射镜的侧面图。
图5是用于说明本发明的玻璃基板的切断面检查装置的第3摄影机的对焦的平面图。
图6是用于说明本发明的玻璃基板的切断面检查装置的第3摄影机的对焦的图。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本发明的最佳实施方式。
图1是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的侧面图。图2是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的平面图。图3是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的摄影机和照明的断面图。图4是表示本发明的玻璃基板的切断面检查装置的第4照明和第4反射镜的侧面图。
如图所示，本发明的玻璃基板的切断面检查装置100包括：用于固定玻璃基板1的吸附板110；在与玻璃基板1切断面1a的水平方向的两侧相垂直的方向上设置的第1、第2和第3摄影装置120、130、140；以及，使设置第1、第2、第3摄影装置120、130、140的机架151沿着玻璃基板1的切断面1a的长度方向移动的主自动装置150。
吸附板110对玻璃基板1进行支承，使玻璃基板1的切断面1a从吸附板110一边侧突出。
在与玻璃基板1相接触的吸附板110的一边侧形成多个真空孔(未图示)，从外部的真空装置向该真空孔供给吸力，吸附玻璃基板1。即使玻璃基板1挠曲，也能够通过沿吸附板110的长度方向从一边侧向另一边侧依次向真空孔内供给吸力，使玻璃基板1整体紧贴到吸附板110上。
并且，最好使把切断面1a支承在标准位置上的多个导向器160，能够水平移动且固定地设置在与吸附板110相对置的位置上，从而使吸附板110上所固定的玻璃基板1的切断面1a、和下述第3摄影装置140的第3摄影机141之间的距离保持一定。由于这种结构，容易使玻璃基板1固定到吸附板110上，以使玻璃基板1的切断面1a位于第3摄影装置140的第3摄影机141的焦点距离，所以，容易使第3摄影机141进行对焦。
第1～第3摄影装置120、…、140分别设置在主自动装置150的机架151上。
第1摄影装置120具有：分别位于玻璃基板1的上表面上方的第1摄影机121、以及第1照明122。第1摄影机121面向切断面1a的上侧、即玻璃基板1的上表面和切断面1a互相接合的上侧端，在与玻璃基板1垂直的状态下对玻璃基板1进行摄影，取得切断面1a的上侧面影像，第1照明122把光照射到第1摄影机121的摄影部位上。
第2摄影装置130具有第2摄影机131和第2照明132，它们分别位于玻璃基板1的下表面的下方，以玻璃基板1的切断面1a为基准设置成与第1摄影装置120相对置的状态，第2摄影机131面向切断面1a的下侧、即玻璃基板1的下表面和切断面1a接合的下侧端，在与玻璃基板1的下表面垂直的状态下对玻璃基板1进行摄影，取得切断面1a的下侧面影像，第2照明132把光照射到第2摄影机131的摄影部位。
第3摄影装置140具有：分别与玻璃基板1的切断面1a的对置的第3摄影机141、以及第3照明142。第3摄影机141在面向切断面1a，与切断面1a垂直的状态下，对玻璃基板1进行摄影，取得切断面1a的平面影像，第3照明142把光照射到第3摄影机141的摄影部位上。
第1～第3摄影装置120、…、140的第1～第3照明122、…、142，最好在与第1～第3摄影机121、…、141的透镜123、…、143的光轴相同的方向上照射光。为此，第1～第3照明122、…、142如图3所示，被设置成与第1～第3摄影机121、…、141垂直地照射光，从第1～第3照明122、…、142照射的光，由第1～第3反射镜124、…、144反射，沿着透镜部123、…、143的光轴进行照射。于是，第1～第3摄影机121、、…、141，不会受到从第1～第3照明122、…、142照射出的光的干扰，能够准确地对玻璃基板1的切断面1a进行摄影。
主自动装置150设置成与玻璃基板1的切断面1a相靠近，并且，设置有第1～第3摄影装置120、…、140的机架151，安装在主自动装置150上并沿切断面1a移动自如，以便第1～第3摄影装置120、…、140沿切断面1a的长度方向移动，并对切断面1a的上侧端、下侧端和切断面1a的整面进行摄影。
机架151通过未图示的马达的驱动，在主自动装置150的长度方向上沿切断面1a往复移动，但机架150的驱动装置并非仅限于此，也可以采用气压缸。
并且，机架151具有第1～第3调整装置152、153、154，用于调整第1～第3摄影装置120、…、140相对于玻璃基板1的切断面1a的位置，并用于第1～第3摄影机121、…、141的对焦。
第1调整装置152设置在机架151和第1摄影装置120相连结的部分。并且，包括：第1位置调整用基台152a，用于使第1摄影装置120在与玻璃基板1的切断面1a垂直的方向上移动；以及，第1对焦用基台152b，固定有第1摄影装置120，并使第1摄影装置120在与切断面1a水平的方向上相对于第1位置调整用基台152a移动。
利用这种结构，第1调整装置152通过移动第1位置调整用基台152a，即可容易对第1摄影装置120相对于玻璃基板1的切断面1a的位置进行调整；通过移动第1对焦用基台152b，即可容易实施第1摄影机121的对焦。
第2调整装置153设置在机架151和第2摄影装置130相连结的部分。并且，包括：第2位置调整用基台153a，用于使第2摄影装置130在与玻璃基板1的切断面1a相垂直的方向上移动；以及，第2对焦用基台153b，固定有第2摄影装置130，并使第2摄影装置130在与切断面1a水平的方向上相对于第2位置调整用基台153a移动。
利用这种结构，第2调整装置153通过移动第2位置调整用基台153a，即可容易对第2摄影装置130相对于玻璃基板1的切断面1a的位置进行调整；通过移动第2对焦用基台153b，即可容易实施第2摄影机131的对焦。
第3调整装置154设置在机架151和第3摄影装置140相连结的部分。并且，包括：第3位置调整用基台154a，用于使第3摄影装置140在与玻璃基板1的切断面1a水平的方向上移动；以及，第3对焦用基台154b，固定有第3摄影装置140，并使第3摄影装置140在与切断面1a相垂直的方向上相对于第3位置调整用基台154a移动。
利用这种结构，第3调整装置154通过移动第3位置调整用基台154a，即可容易对第3摄影装置140相对于玻璃基板1的切断面1a的位置进行调整；通过移动第3对焦用基台154b，即可容易实施第3摄影机141的对焦。
第1～第3调整装置152、…、154的第1～第3位置调整用基台152a、…、154a、以及第1～第3对焦用基台152b、…、154b，通过分别设置在机架151上的马达(未图示)的驱动而往复移动，但也可以用气压缸来代替马达，即利用气压缸(未图示)的压缩和膨胀来进行往复移动。
并且，如图4所示，在用第1～第3摄影装置120、…、140的第1～第3摄影机121、…、141拍摄的影像中，为了使玻璃基板1的形状能够与背景更明确地区别开来，玻璃基板的切断面1a的检查装置100具有：照射光的第4照明171、以及将由第4照明171照射的光在玻璃基板1的切断面1a的周围进行反射的第4反射镜172。利用这种结构，使由第4照明171照射的光在第4反射镜172上被反射，从而对玻璃基板1的切断面1a的周围进行照射，由此，在由第1～第3摄影机121、…、141拍摄的影像中，使得背景的明暗和颜色不同，以便使玻璃基板1a的形状能够更明确地与背景区别。
并且，为了清除附着在玻璃基板1的切断面1a周围的异物，在玻璃基板1的上表面和下表面分别设置喷射空气的空气喷嘴180。
从外部空气供给部(未图示)向空气喷嘴180供给空气，空气喷嘴180向玻璃基板1的切断面1a周围进行喷射，清除异物，这样，能够防止在用第1～第3摄影装置120、…、140的第1～第3摄影机121、…、141拍摄的影像中出现异物影像，获得玻璃基板1的切断面1a的清晰影像。
另一方面，在主自动装置150上分别设置了用于测量机架151的位置的直线标度尺192、以及用于从标度尺192读出数据的读取头191。
以下说明这种结构的玻璃基板的切断面检查装置100的动作。
首先，使玻璃基板1位于吸附板110上。这时，使切断面1a紧密贴合到在预定位置上固定的导向器160上。这样，切断面1a置于基准位置上，因此，第3摄影装置140的第3摄影机141的透镜143和切断面1a之间的距离保持一定，容易使第3摄影机141对焦。
置于吸附板110上的玻璃基板1，借助于通过吸附板110的真空孔(未图示)而被供给的吸力，被吸附并固定在吸附板110上。这时，即使在玻璃基板1挠曲的情况下，也能沿着吸附板110的长度方向，从吸附板110上的一边侧向另一边侧依次向真空孔供给吸力，所以，玻璃基板1整体被紧密地吸附在吸附板110上。
当玻璃基板1吸附到吸附板110上时，第1～第3摄影装置120、…、140被在主自动装置150的长度方向上沿切断面1a移动的机架151放置到准备进行检查的切断面1a的初始位置上。
在第1～第3摄影装置120、…、140位于准备检查的切断面1a的初始位置上后，利用第1～第3调整装置152、…、154，即，第1～第3摄影装置120、…、140通过第1～第3位置调整用基台152a、…、154a的调整和第1～第3对焦用基台152b、…、154b的调整，来实施第1～第3摄影机121、…、141的位置调整和对焦。
在第1～第3摄影机121、…、141的位置调整和对焦结束后，实施摄影过程。这时如图5所示，玻璃基板1的切断面1a不是水平面，而是波状的曲面，所以，产生拍摄切断面1a的第3摄影机141的焦面与切断面1a不一致的现象。
为防止这种现象，如图5和图6所示，在玻璃基板1的切断面1a形成曲线状时，也可以将在对准焦点时的i步骤由第3摄影机141获得的影像、和在未对准焦点时的i+1步骤获得的影像进行比较，来计算出在这些影像中切断面1a之间的位置差Δd的值。
Δd是对切断面1a进行摄影的第3摄影机141的透镜143和切断面1a之间的距离变化量，所以，通过使第3对焦用基台154b在垂直方向上向切断面1a接近Δd，实施第3摄影机141的对焦。与此同时，使第1和第2位置调整用基台152a、153a分别移动，以便使第1和第2摄影机121、131取得图6所示的校正后的影像。
也就是说，利用偏离标准位置的变化量，第3摄影机141进行对焦，第1、第2摄影机121、131校正位置。
第1～第3摄影装置120、…、140的第1～第3照明122、…、142，如图3所示，例如通过反射板124在与第1～第3摄影机121、…、141的透镜123、…、143的光轴相同的方向上照射光，由此，在第1～第3摄影机121、…、141进行摄影时，不会受到由第1～第3照明122、…、142照射的光的干扰，能够准确拍摄玻璃基板1的切断面1a。
另一方面，如图4所示，在吸附板110上放置玻璃基板1时，第4反射镜172为了避免干扰而移动到第3摄影装置140侧。并且，在吸附板110上放置并固定玻璃基板1之后，第4反射镜172返回到玻璃基板1的上侧。
返回到玻璃基板1上侧的第4反射镜172，通过使由第4照明171照射的光在玻璃基板1的切断面1a的周围反射，在由第1～第3摄影装置120、…、140的第1～第3摄影机121、…、141拍摄到的影像中，能够使玻璃基板1的形状更好地和背景区别开来。
也就是说，第4反射镜172所在位置的玻璃基板1的上表面的上方的背景，被从第4反射镜172反射的光照亮；玻璃基板1下表面的下方的背景，则由于由第3照明142和第4照明171照射的光在吸附板110的侧面被反射，而能够获得像第4反射镜172那样的效果。
从外部空气供给部(未图示)向空气喷嘴180供给空气，空气喷嘴180向玻璃基板1的切断面1a周围进行喷射，清除异物，由此，能够防止用第1～第3摄影装置120、…、140的第1～第3摄影机121、…、141拍摄的影像中出现异物影像。从而，获得玻璃基板1的切断面1a本身清晰的影像。
以上说明了本发明的最佳实施方式，但在不脱离本发明权利要求范围的条件下，本行业人士能够进行各种改变。
Claims (9)
1、一种玻璃基板的切断面检查装置，用于检查玻璃基板的切断面，其特征在于，包括：
吸附板，用于固定上述玻璃基板，使上述玻璃基板的切断面向一边侧突出；
第1摄影装置，位于上述玻璃基板的上表面的上方，并具有第1摄影机，用于面向上述切断面上侧与上述上表面垂直地对玻璃基板进行摄影获得影像；
第2摄影装置，位于上述玻璃基板的下表面的下方，并具有第2摄影机，用于面向上述切断面下侧与上述下表面垂直地对玻璃基板进行摄影获得影像；
第3摄影装置，与上述玻璃基板的切断面对置，并具有第3摄影机，用于与上述切断面垂直地对玻璃基板进行摄影获得影像；
机架，与上述玻璃基板的切断面靠近设置，分别与上述第1～第3摄影装置结合；以及
机架移动装置，用于使上述机架移动，以便使设置在上述机架上的上述第1～第3摄影装置沿着上述切断面的长度方向移动，而可对切断面进行摄影。
2、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：对上述切断面进行导向和支承的导向器，在与吸附板相对的位置至少被设置2个，以便在上述玻璃基板被固定到上述吸附板上之前，使上述切断面和上述第3摄影装置的第3摄影机之间保持一定距离。
3、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：还包括照明装置，把光照射到上述第1～第3摄影机中的至少一台摄影机的摄影部位上。
4、如权利要求3所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：上述照明装置沿着上述至少一个摄影机透镜的光轴进行照射。
5、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：上述机架具有第1调整装置，设置在与上述第1摄影装置结合的部分，包括：第1位置调整用基台，用于使上述第1摄影装置在与上述玻璃基板的切断面垂直的方向上移动；以及，第1对焦用基台，固定有上述第1摄影装置，并使上述第1摄影装置在与上述切断面水平的方向上相对于上述第1位置调整用基台移动。
6、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：上述机架具有第2调整装置，设置在与上述第2摄影装置结合的部分，包括：第2位置调整用基台，用于使上述第2摄影装置在与上述玻璃基板的切断面垂直的方向上移动；以及，第2对焦用基台，固定有上述第2摄影装置，使上述第2摄影装置在与上述切断面水平的方向上相对于上述第2位置调整用基台移动。
7、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：上述机架具有第3调整装置，设置在与上述第3摄影装置结合的部分，包括：第3位置调整用基台，用于使上述第3摄影装置在与上述玻璃基板的切断面水平的方向上移动；以及，第3对焦用基台，固定有上述第3摄影装置，使上述第3摄影装置从上述第3位置调整用基台向与上述切断面垂直的方向移动。
8、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：还具有配置在上述玻璃基板上表面的上方的第4反射镜、以及照射光的第4照明，由上述第4照明照射的光被第4反射镜反射到上述玻璃基板的切断面周围。
9、如权利要求1所述的玻璃基板的切断面检查装置，其特征在于：还具有异物除去装置，用于向上述玻璃基板的切断面喷射空气，来除去附着在上述切断面及其周围的异物。
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