JP5532025B2 - Glass substrate inspection system and glass substrate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板検査システム、およびガラス基板製造方法に関する。 The present invention relates to a glass substrate inspection system and a glass substrate manufacturing method.
従来から、ガラス基板を検査するシステムとして、カセットからガラス基板を取り出す取り出し装置と、取り出し装置によりカセットから取り出されたガラス基板の主平面を検査する検査装置とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a system for inspecting a glass substrate, a system including a take-out device that takes out a glass substrate from a cassette and an inspection device that inspects the main plane of the glass substrate taken out from the cassette by the take-out device is known (for example, , See Patent Document 1).
また、カセットに収納されたガラス基板の収納状況を検査する検査装置として、カセット全体を撮像する撮像装置を備え、撮像装置により撮像された画像を画像処理して収納状況を検査する装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as an inspection apparatus for inspecting the storage status of the glass substrate stored in the cassette, an apparatus that includes an imaging device that images the entire cassette and inspects the storage status by performing image processing on the image captured by the imaging device is proposed. (For example, refer to Patent Document 2).
未検査のガラス基板を収納するカセットは、ガラス基板を収納可能な収納位置を複数有し、各収納位置にガラス基板を1枚ずつ収納可能であるが、一部の収納位置にガラス基板が収納されていないことがある。 A cassette for storing uninspected glass substrates has a plurality of storage positions in which glass substrates can be stored, and one glass substrate can be stored in each storage position, but glass substrates are stored in some storage positions. It may not have been done.
従来の取り出し装置は、制御装置による制御下で、カセットの収納位置毎に収納位置からガラス基板を取り出す動作を行う。この動作は全ての収納位置に対して行われ、ガラス基板のない収納位置に対しても行われるので、検査効率が悪かった。 The conventional take-out apparatus performs an operation of taking out the glass substrate from the storage position for each cassette storage position under the control of the control device. Since this operation is performed for all the storage positions and also for the storage position without the glass substrate, the inspection efficiency is poor.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、検査効率に優れたガラス基板検査システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the glass substrate test | inspection system excellent in test | inspection efficiency.
本発明の一態様によれば、
カセットからガラス基板を取り出す取り出し装置と、前記取り出し装置により前記カセットから取り出されたガラス基板を検査する検査装置と、前記カセットを撮像する撮像装置とを備え、前記カセットが、ガラス基板を収納可能な収納位置を複数有すると共に、各収納位置にガラス基板が挿入される溝部を有する、ガラス基板検査システムであって、
前記収納位置毎に、前記収納位置から前記ガラス基板を取り出す動作を前記取り出し装置に行わせる実行部と、
前記撮像装置により撮像された画像に、前記複数の収納位置に対応する複数の処理領域を設定し、各処理領域を画像処理して、前記収納位置毎に、前記ガラス基板の有無を判定する有無判定部と、
前記各処理領域の画像処理によって、前記収納位置毎に、前記収納位置に有る前記ガラス基板の板厚が所定範囲内であるか否かを判別する板厚判別部とを有し、
前記実行部は、前記有無判定部により前記ガラス基板が無いと判定された収納位置に対する取り出し動作をスキップさせ、且つ、前記板厚判別部により前記板厚が所定範囲外と判別されたガラス基板の収納位置に対する取り出し動作をスキップさせ、
前記撮像装置は、搬送路上の停止位置にある前記カセットを撮像するカメラと、前記停止位置にある前記カセットを照らす光源とを有し、
前記板厚判定部は、前記収納位置に有る前記ガラス基板における前記光源からの光を前記カメラに向けて反射する光反射部分の画像に基づいて、前記収納位置に有る前記ガラス基板の板厚が所定範囲内であるか否かを判別する、ガラス基板検査システムが提供される。
According to one aspect of the invention,
A take-out device that takes out a glass substrate from a cassette, an inspection device that inspects the glass substrate taken out from the cassette by the take-out device, and an imaging device that takes an image of the cassette, and the cassette can store the glass substrate. A glass substrate inspection system having a plurality of storage positions and a groove part into which the glass substrate is inserted at each storage position ,
An execution unit for causing the take-out apparatus to perform an operation of taking out the glass substrate from the storage position for each storage position;
Presence / absence of determining the presence / absence of the glass substrate for each storage position by setting a plurality of processing areas corresponding to the plurality of storage positions in the image captured by the imaging device and performing image processing on each processing area A determination unit ;
A plate thickness discriminating unit that discriminates whether or not the plate thickness of the glass substrate at the storage position is within a predetermined range for each storage position by the image processing of each processing region ;
The execution unit skips the take-out operation for the storage position determined that the glass substrate is not present by the presence / absence determination unit , and the plate thickness is determined to be out of a predetermined range by the plate thickness determination unit. Skip the take-out operation for the storage position,
The imaging device includes a camera that images the cassette at a stop position on a conveyance path, and a light source that illuminates the cassette at the stop position,
The plate thickness determination unit is configured such that a plate thickness of the glass substrate at the storage position is based on an image of a light reflection portion that reflects light from the light source toward the camera at the glass substrate at the storage position. A glass substrate inspection system for determining whether or not a predetermined range is satisfied is provided.
本発明によれば、検査効率に優れたガラス基板検査システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the glass substrate inspection system excellent in inspection efficiency can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面において、同一のまたは対応する構成には、同一のまたは対応する符号を付して、説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding components are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof is omitted.
図1は、本発明の一実施形態によるガラス基板検査システムの側面図である。以下の各図中、X方向はカセット30の長手方向、Z方向は上下方向を表す。なお、X方向、およびZ方向は互いに直交する方向である。
FIG. 1 is a side view of a glass substrate inspection system according to an embodiment of the present invention. In the following drawings, the X direction represents the longitudinal direction of the
ガラス基板検査システム10は、カセット30からガラス基板20を取り出す取り出し装置40と、取り出し装置40によりカセット30から取り出されたガラス基板20を検査する検査装置50とを備える。検査装置50の検査結果に基づいて、ガラス基板20は欠陥の無い良品と、欠陥の有る不良品とに分類される。良品と不良品とは異なる回収カセットに収納される。
The glass
また、ガラス基板検査システム10は、カセット30を撮像する撮像装置60と、撮像装置60および取り出し装置40にこの順でカセット30を搬送する搬送装置70とをさらに備える。搬送装置70は例えばベルトコンベアなどで構成され、カセット30をX方向に搬送する搬送路を形成する。搬送路の上流側には、搬送路上にカセット30を供給する供給装置が設けられ、搬送路の下流側には、搬送路上のカセット30を回収する回収装置が設けられている。搬送路上には、搬送方向(X方向)に間隔をおいて複数のカセット30が並ぶ。
The glass
また、ガラス基板検査システム10は、取り出し装置40、検査装置50、撮像装置60、および搬送装置70を制御する制御装置80をさらに備える。
The glass
(ガラス基板)
ガラス基板20は、例えば磁気記録媒体用のガラス基板である。ガラス基板20は、円盤状であって、中心部に円孔21(図5参照)が貫通形成されている。
(Glass substrate)
The
なお、本実施形態のガラス基板20は磁気記録媒体用であるが、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(FPD)用、光ピックアップ素子や光学フィルタなどの光学部品用、またはフォトマスク用であってよく、用途は特に限定されない。
The
ガラス基板20のガラスの種類は、用途に応じて適宜選択され、例えば、アモルファスガラスでもよいし、結晶化ガラスでもよく、表層に強化層を有する強化ガラスでもよい。強化ガラスは、化学強化ガラスでも風冷強化ガラスでもよい。
The glass type of the
ガラス基板20の製造方法は、特に限定されず、例えば、フロート法、フュージョン法、プレス法、リドロー法などが用いられる。
The manufacturing method of the
(カセット)
図2は、カセットにガラス基板が収納された状態の一例の上面図ある。以下の各図中、X方向はカセット30の長手方向、Y方向はカセット30の幅方向を表す。なお、X方向および、Y方向は互いに直交する方向である。図2は、板厚の異なるガラス基板20A、20Bがカセット30に収納された状態を示している。また、図2は、複数の収納位置の一部にガラス基板20が収納されていない状態を示している。
(cassette)
FIG. 2 is a top view of an example of a state in which a glass substrate is stored in a cassette. In the following drawings, the X direction represents the longitudinal direction of the
カセット30は上方に開放された箱形状であり、カセット30の内側側面31には仕切り部32が突設されている。仕切り部32はカセット30の長手方向(X方向)に間隔をおいて複数形成され、仕切り部32同士の間隔はガラス基板20の板厚よりも大きい。ガラス基板20は、仕切り部32同士の間に形成される溝部33に挿入され、1枚ずつ分離した状態でカセット30内に収納される。カセット30は、ガラス基板20を収納可能な収納位置を複数(例えば25個)有し、複数の収納位置が所定方向(X方向)に間隔をおいて並ぶ。
The
カセット30は、開口縁に、互いに平行な2つの直線状部分34〜35を有する。各直線状部分34〜35の長手方向は、複数の収納位置が並ぶ方向(X方向)と平行である。
The
(取り出し装置)
取り出し装置40は、図1に示すように、カセット30からガラス基板20を取り出す装置である。取り出し時、カセット30は搬送路上の所定位置で一時停止されてよく、停止位置を位置決めするストッパーが搬送路上に配設されてよい。
(Removal device)
The take-out
取り出し装置40は、搬送路に対しX方向に移動可能な可動体41、Z方向に伸縮可能な伸縮アーム42、伸縮アーム42の下端部に設けられるチャック機構43などで構成される。
The take-out
可動体41は、ガイドレール45などで移動可能に支持されており、モータなどの駆動源46によって移動される。可動体41には、伸縮アーム42の上端部が固定されている。
The
伸縮アーム42は、例えば、空気圧シリンダや油圧シリンダなどの流体圧シリンダで構成され、上下方向(Z方向)に伸縮可能である。伸縮アーム42が伸縮することで、チャック機構43が可動体41に対して昇降する。
The
チャック機構43は、一般的な構成であってよく、例えば図1に示すようにガラス基板20の内周を複数箇所で把持する機構でもよいし、ガラス基板20の内周と外周を挟持する機構でもよい。
The
取り出し装置40は、後述の実行部81による制御下で、収納位置毎に、収納位置からガラス基板20を取り出す動作を行う。取り出し動作は、取り出し装置40の構成に応じて適宜選択されるが、本実施形態では下記の(1)〜(5)の動作を含む。(1)カセット30と可動体41とのX方向位置合わせを行う。位置合わせは、可動体41の移動および/またはカセット30の移動によって行われる。(2)伸縮アーム42を伸ばし、チャック機構43をカセット30内に挿入させる。(3)可動体41をX方向に移動させ、一の収納位置にチャック機構43を移動する。このとき、一の収納位置にガラス基板20が収納されていれば、ガラス基板20の円孔21にチャック機構43が挿入される。(4)チャック機構43を駆動する。このとき、一の収納位置にガラス基板20が収納されていれば、チャック機構43がガラス基板20をチャックする。(5)伸縮アーム42を縮め、チャック機構43をカセット30から取り出す。上記(1)〜(5)の一連の取り出し動作は、収納位置毎に行われ、カセット30の長手方向(X方向)一端側から他端側に向けて順次行われる。なお、取り出し装置40は複数であってもよく、例えば2つの場合、取り出し動作は、カセット30の長手方向両端側から中央に向けて順次行われる。
The take-out
なお、本実施形態の取り出し装置40は、カセット30の上方からガラス基板20を引き上げる装置であるが、カセット30の下方からリフト機構によりガラス基板20をカセット30の上方に突き上げてからチャック機構43(ガラス基板20の内周を複数箇所で把持する機構でもよいし、ガラス基板20の内周と外周を挟持する機構でもよいし、ガラス基板20の外周を複数箇所で把持する機構でもよい。)がガラス基板20をチャックする装置であってもよい。
The take-out
取り出し装置40によって取り出されたガラス基板20は、図示されない搬送ハンドに渡される。搬送ハンドは、一般的な構成であってよく、例えばガラス基板20の外周を複数箇所で把持する機構を有する。搬送ハンドは、取り出し装置40から受け取ったガラス基板20を検査装置50に渡し、検査装置50のスピンドル54にセットする。
The
(検査装置)
検査装置50は、ガラス基板20を検査する光学式自動検査装置(AOI:Automatic Optical Inspection)である。検査装置50は、ガラス基板20の主平面22に光を照射し、照射位置からの散乱光(または反射光)を受光する。
(Inspection equipment)
The
例えば、検査装置50は、図1に示すように、ガラス基板20の主平面22にレーザ光を照射するレーザ光源51と、レーザ光の照射位置からの散乱光(または反射光)を受光する受光素子52と、ガラス基板20を回転させるスピンドル54とを含む。レーザ光源51とガラス基板20の間にはレーザ光を集光する集光レンズなどの光学系53が設けられ、光学系53によってガラス基板20の主平面22にスポット光が形成される。スポット光は、スピンドル54と共に回転するガラス基板20の主平面22上で渦巻き状に走査される。主平面22に存在する欠陥にスポット光が当たると、受光素子52の受光量が増加または減少する。受光素子52は光電変換素子などで構成され、受光量に応じた信号を制御装置80に送信する。制御装置80は、受光素子52からの信号に基づいて欠陥の有無を判定し、欠陥の無い良品と、欠陥の有る不良品とに分類する。良品と不良品とは、異なる回収カセットに収納される。欠陥の種類としては、例えば、クラック、凹凸、付着物などがある。
For example, as shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態の検査装置50は、ガラス基板20の一方の主平面22を検査するが、両方の主平面22、23を検査してもよい。
In addition, although the test |
図3〜図4は、検査装置50におけるスピンドルの一例の説明図である。スピンドル54は、ガラス基板20の内周を把持して、ガラス基板20と共に回転する。スピンドル54は、一般的な構成であってよく、例えばガラス基板20の内周を裏面側から支持する筒状部55、筒状部55の内側に配設され筒状部55に対して軸方向に移動可能な軸部56、および軸部56の移動に伴って径方向にスライド可能な把持爪57などで構成される。軸部56は円錐台状の頭部58を有し、頭部58は図中右側に行くほど径方向内方に向かうテーパ面59を外周に有する。頭部58の周りに複数の把持爪57が配設され、各把持爪57は頭部58のテーパ面59に接触している。
3 to 4 are explanatory diagrams of an example of the spindle in the
図3に示す状態から、軸部56が右方向に移動すると、図4に示すように、把持爪57が径方向外方にスライドしてガラス基板20の内周面に押し付けられ、ガラス基板20を把持する。一方、図4に示す状態から、軸部56が左方向に移動すると、図3に示すように、把持爪57が径方向内方にスライドしてガラス基板20の内周面から離れ、ガラス基板20の把持が解除される。図3に示す状態では、ガラス基板20をスピンドル54から抜き取ることが可能である。
When the
(撮像装置)
図5は、カセット30の搬送方向視における撮像装置の説明図である。図5は、カセット30を破断して示す。
(Imaging device)
FIG. 5 is an explanatory diagram of the imaging device when the
撮像装置60は、搬送装置70により搬送されるカセット30を撮像するカメラ61と、カセット30を照らす光源62と、カメラ61および光源62を支持する支持部材63とを備える。
The
カメラ61は、例えば、CCDカメラやCMOSカメラなどで構成され、搬送路上の所定位置の上方に設置され、カセット30全体を上方から撮像する。撮像時、カセット30は搬送路上の所定位置で一時停止されてよく、停止位置を位置決めするストッパーが搬送路上に配設されてよい。撮像時、上面視においてカメラ61の光軸がカセット30の中心と一致する。
The
光源62は、カメラ61の撮像領域に入らないように、上面視においてカセット30と重ならない位置に配置され、カセット30の斜め上方に配置される。光源62は、図1に示すようにカセット30の直線状部分34と平行な方向(X方向)な線光源である。光源62が直線状部分34の全体を均等に照明するように、光源62の長さは直線状部分34の長さよりも長く、光源62の輝度は光源62の長手方向に略均一である。
The light source 62 is disposed at a position that does not overlap the
光源62は、図5に示すように2つの直線状部分34、35のうち、一方の直線状部分34寄りに設置されている。一方の直線状部分34を選択的に照らすため、光源62は、一般的な蛍光灯に比べて指向性の高いLED光源で構成されてよい。
As shown in FIG. 5, the light source 62 is disposed near one of the two
光源62に照らされるカセット30内のガラス基板20は、光源62からの光をカメラ61に向けて反射する光反射部分26を有する。光反射部分26は、ガラス基板20の外縁27にある。
The
図6は、撮像装置によって撮像される画像の一例の模式図である。図7は、撮像装置によって撮像される画像の一例の部分拡大図である。図6〜図7において、図面を見やすくするため、カセット30の仕切り部32や溝部33などの図示を省略する。また、カセット30の直線状部分34の画像34G、およびガラス基板20の光反射部分26の画像26Gを点模様で示す。点模様で示す部分は、その他の部分に比べて画素の輝度(明度)が高い部分である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of an image captured by the imaging apparatus. FIG. 7 is a partially enlarged view of an example of an image captured by the imaging apparatus. 6 to 7, illustration of the
撮像装置60により撮像される画像90(以下、「全体画像90」ともいう)は、カセット30の画像30Gと、カセット30内に収納される各ガラス基板20の画像20Gとを含む。カセット30の画像30Gは、カセット30の上縁の直線状部分34の画像34Gを含む。各ガラス基板20の画像20Gは、光反射部分26の画像26Gを含む。
An image 90 (hereinafter also referred to as “
同じ板厚のガラス基板20のみがカセット30に収容されている場合、全体画像90のX方向中央からX方向両端に向かうほど、光反射部分26の画像26GのX方向幅W(図7参照)が小さく(または大きく)なることがある。これはカメラ61のレンズ収差の影響によるものである。なお、この影響を除去するため、カメラ61のレンズとして、テレセントリックレンズを用いてもよい。
When only the
一方、図6に示すように、板厚の異なるガラス基板20A、20Bがカセット30に収容されている場合、光反射部分26A、26Bの画像26AG、26BGのX方向幅は、ガラス基板20A、20Bの板厚に応じた大きさとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when
(制御装置)
制御装置80は、全体画像90を画像処理し、画像処理の結果に基づいて取り出し装置40を制御する。制御装置80は、CPUや記録媒体(例えば、ROMやRAM)などを含むコンピュータとして構成される。制御装置80は、後述の実行部81、状態判断部82、有無判定部83、および板厚判別部84に対応するコンピュータプログラムを記録媒体に格納している。制御装置80は、これらのコンピュータプログラムをCPUに実行させることにより、実行部81、状態判断部82、有無判定部83、および板厚判別部84が有する機能を実現する。
(Control device)
The control device 80 performs image processing on the
なお、制御装置80の代わりに、状態判断部82、有無判定部83および板厚判定部84を含む画像処理装置と、実行部81を含むPLC(Programmable Logic Controller)とを用いてもよい。PLCは画像処理装置と情報を送受信可能に構成される。
Instead of the control device 80, an image processing device including a
(実行部)
実行部81は、収納位置毎に、収納位置からガラス基板20を取り出す動作を取り出し装置40に行わせる。このとき、カセット30は搬送路上の所定の位置で一時停止されてよい。実行部81の詳細については後述する。
(Execution part)
The
(状態判断部)
状態判断部82は、全体画像90を画像処理することにより、カセット30の直線状部分34と、撮像装置60との位置関係が正常状態か否かを判断する。
(Status judgment part)
The
図8は、状態判断部が行う処理の一例のフローチャートである。図8に示すS101以降の処理は、例えば、制御装置80が撮像装置60から画像データを受信したときに開始される。
先ず、状態判断部82は、画素の輝度(明度)が閾値以上か否かによって全体画像90を2値化処理する(例えば、白い画素と黒い画素に分ける)(ステップS101)。
FIG. 8 is a flowchart of an example of processing performed by the state determination unit. The processing after S101 shown in FIG. 8 is started when the control device 80 receives image data from the
First, the
次いで、状態判断部82は、2値化処理した画像をラベリング処理し(連続する白い画素、または連続する黒い画素に同じ番号を割り振り)(ステップS102)、直線状部分34の画像34を検出する(ステップS103)。なお、ラベリング処理の速度を向上するため、ラベリング処理の前に、2値化処理した画像中の不要部分をマスクし、不要部分をラベリング処理の対象から外してよい。
Next, the
次いで、状態判断部82は、直線状部分34の画像34Gの特徴値(例えば、全体画像90中の占有面積、全体画像90中の基準線に対する傾き、全体画像90における画像座標など)を抽出する(ステップS104)。
Next, the
次いで、状態判断部82は、抽出した特徴値と基準値とを比較し(ステップ105)、カセット30の直線状部分34と、撮像装置60との位置関係が正常状態か否か判断する(ステップS106)。基準値は、試験により決定され、記録媒体に予め記録されたものを読み出して用いる。
Next, the
例えば、状態判断部82は、特徴値と基準値との差の絶対値が閾値以下の場合、上記位置関係が正常状態であると判断する。一方、状態判断部82は、特徴値と基準値との差の絶対値が閾値を超える場合、上記位置関係が異常状態であると判断する。
For example, when the absolute value of the difference between the feature value and the reference value is equal to or less than the threshold value, the
上記位置関係が異常状態であると判断された場合、何らかの原因で、搬送路上にカセット30が正しくセットされていないので、制御装置80は、ガラス基板検査システム10の所定の動作を停止すると共に、ディスプレイなどの表示部、ランプ、ブザーなどを制御して、異常をユーザに通知する。ユーザは、異常となった原因を調べ、原因を取り除いた後、ガラス基板検査システム10の停止を解除する。ユーザは、原因を取り除かずに、ガラス基板検査システム10の停止を解除することも可能である。詳しくは後述するが、異常と判断されたカセット30は取り出し装置40による処理の対象から外され、次のカセットから処理の対象とされてよい。
When it is determined that the positional relationship is in an abnormal state, for some reason, the
なお、本実施形態の状態判断部82は、直線状部分34の画像34Gの画像座標を検出するため、2値化処理およびラベリング処理を行うが、画像処理の方法は特に限定されない。例えば、状態判断部82は、テンプレートを用いたパターンマッチング処理を行ってもよく、この場合、直線状部分34の画像34Gとテンプレートとの類似度が閾値を超えるか否かに応じて、正常状態か否か判断する。また、状態判断部82は、画素の輝度が急変する箇所を微分(1次微分または2次微分)で求め、直線状部分34の輪郭線の画像座標を検出してもよい。
The
(有無判定部)
有無判定部83は、全体画像90を画像処理して、収納位置毎に、ガラス基板20の有無を判定する。
(Presence / absence judgment unit)
The presence /
図9は、有無判定部が行う処理の一例のフローチャートである。図9に示すS201以降の処理は、例えば、制御装置80が撮像装置60から画像データを受信したときに開始される。
FIG. 9 is a flowchart of an example of processing performed by the presence / absence determining unit. The processing after S201 shown in FIG. 9 is started when the control device 80 receives image data from the
なお、S201以降の処理は、状態判断部82により上記位置関係が正常状態であると判断されたときに行われ、異常状態であると判断されたときに行われなくてもよい。
The processing after S201 is performed when the
先ず、有無判定部83は、複数の収納位置に対応する複数の処理領域91を画像90に設定する(ステップS201)。処理領域91の数は収納位置の数(即ち、溝部33の数)と同じである。複数の処理領域91がX方向に並ぶ。処理領域91同士は図6に示すように離れていても、接していてもよい。
First, the presence /
各処理領域91の画像座標は、試験などにより設定され、記録媒体に予め記録されたものを読み出して用いる。試験は各収納位置にガラス基板20を一枚ずつ収納して行われ、各処理領域91の画像座標は、対応するガラス基板20の光反射部分26の画像26Gが各処理領域91に含まれるように設定される。
The image coordinates of each
各処理領域91の画像座標は、状態判定部82により検出される直線状部分34の画像座標に基づいて補正されてよい。
The image coordinates of each
各処理領域91のX方向寸法(以下、単に「領域サイズ」という)は、全体画像90をX方向に3つに分割した区域90a〜90c毎に設定されてもよい。X方向端部の区域90a、90cにおける領域サイズDa、Dc(Da=Dc)は、X方向中央部の区域90bにおける領域サイズDbよりも小さく(または大きく)設定される(図においてはDa=Db=Dc)。この設定は、板厚が同じガラス基板20の光反射部分26の画像26GのX方向幅W(図7参照)がX方向端部側ほど小さく(または大きく)なるのに合わせて行われる。よって、カメラ61のレンズ収差の影響を低減することができる。
The dimension in the X direction of each processing region 91 (hereinafter simply referred to as “region size”) may be set for each of the
なお、本実施形態では、全体画像90をX方向に3つの区域90a〜90cに分割しているが、分割数は3つ以上であればよく、特に限定されない。例えば、分割数は収納位置の数と同じであってもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、処理領域91のX方向寸法を調整する目的と、後述の目的(処理領域91から抽出した特徴値と比較する基準値を調整する目的)との両方の目的で分割を行うが、いずれか一方の目的で分割を行ってもよい。
In the present embodiment, the division is performed for both the purpose of adjusting the X-direction dimension of the
次いで、有無判定部83は、各処理領域91の画像を、画素の輝度(明度)が閾値以上か否かによって2値化処理する(例えば、白い画素と黒い画素に分ける)(ステップS202)。白い画素は輝度が閾値以上の画素であり、黒い画素は輝度が閾値未満の画素である。
Next, the presence /
次いで、有無判定部83は、2値化処理した各処理領域91の画像を、ラベリング処理する(連続する白い画素に同じ番号を割り振る)(ステップS203)。
Next, the presence /
次いで、有無判定部83は、処理領域91毎に、光反射部分26の画像26Gが含まれているか否かを検出する(ステップS204)。例えば、連続する白い画素の面積(特徴値)が基準値以上の場合に画像26Gが含まれており、基準値未満の場合に画像26Gが含まれていないと検出される。
Next, the presence /
上記基準値は、区域90a〜90c毎に設定されてもよい。例えば、X方向端部の区域90a、90cにおける基準値は、X方向中央部の区域90cにおける基準位置よりも小さく(または大きく)設定される。この設定は、板厚が同じガラス基板20の光反射部分26の画像26GのX方向幅W(図7参照)がX方向端部側ほど小さく(または大きく)なるのに合わせて行われる。よって、カメラ61のレンズ収差の影響を低減することができる。
The reference value may be set for each of the
次いで、有無判定部83は、ステップS204の結果に基づいて、各処理領域91と対応する収納位置にガラス基板20が有るか否かを判定する(ステップS205)。具体的には、一の処理領域91に画像26Gが含まれている場合、一の処理領域91と対応する収納位置にガラス基板20が有ると判定される。また、一の処理領域91に画像26Gが含まれていない場合、一の処理領域91と対応する収納位置にガラス基板20が無いと判定される。
Next, the presence /
最後に、有無判定部83は、収納位置の識別情報(例えば、識別番号)と、ガラス基板20の有無とを対応付けたテーブル(図11参照)を記録媒体に記録する(ステップS206)。テーブルは、カセット30を識別するためのIDと対応付けて記録される。
Finally, the presence /
なお、本実施形態の有無判定部83は、処理領域91毎に、光反射部分26の画像26Gが含まれているか否かを判定するため、2値化処理およびラベリング処理を行うが、画像処理の方法は特に限定されない。例えば、有無判定部83は、テンプレートを用いたパターンマッチング処理を行うことにより、光反射部分26の画像26Gを検出し、判定を行ってもよい。また、有無判定部83は、画素の輝度が急変する箇所を微分(1次微分または2次微分)で求め、光反射部分26の画像26Gの輪郭線を検出し、判定を行ってもよい。
Note that the presence /
(板厚判別部)
板厚判別部84は、全体画像90を画像処理して、収納位置毎に、収納位置に有るガラス基板20の板厚が所定範囲内であるか否かを判別する。ガラス基板の製造ライン上で、板厚の異なる複数種類のガラス基板が製造される場合に、複数種類のガラス基板が誤って混じるのを検知できる。板厚判別部84は、有無判定部83によりガラス基板20が無いと判定された収納位置について後述の処理を行わなくてよい。
(Thickness discrimination part)
The plate
なお、有無判定部83の処理と、板厚判別部84の処理とは、いずれの処理が先に実施されてもよいし、同時に実施されてもよい。
Note that either the processing of the presence /
図10は、板厚判別部が行う処理の一例を示すフローチャートである。図10に示すS301以降の処理は、例えば、制御装置80が撮像装置60から画像データを受信したときに開始される。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of processing performed by the plate thickness determination unit. The processing after S301 shown in FIG. 10 is started when the control device 80 receives image data from the
なお、S301以降の処理は、状態判断部82により上記位置関係が正常状態であると判断されたときに行われ、異常状態であると判断されたときに行われなくてもよい。
The processing after S301 is performed when the
先ず、板厚判別部84は、各処理領域91における画素の輝度の変化を調べ、光反射部分26の画像26GのX方向幅W(以下、単に「画像幅W」ともいう)を検出する(ステップS301)。画像幅Wは、輝度がX方向に急変する2点92、93(図7参照)間の距離として算出される。
First, the plate
輝度の変化を調べるライン94はX方向に延びる。ライン94は、全体画像90に含まれる1つまたは複数の画像26GのY方向重心を通るラインであってもよいし、試験により設定され、記録媒体に予め記録されたラインであってもよい。
A
次いで、板厚判別部84は、検出した画像幅Wが基準範囲内か否かを調べる(ステップS302)。上記基準範囲は、区域90a〜90c毎に設定されてもよい。例えば、X方向端部の区域90a、90cにおける基準範囲の下限値、上限値は、X方向中央部の区域90bにおける基準範囲の下限値、上限値よりも小さく(または大きく)設定される。この設定は、板厚が同じガラス基板20の光反射部分26の画像26GのX方向幅W(図7参照)がX方向端部側ほど小さく(または大きく)なるのに合わせて行われる。よって、カメラ61のレンズ収差の影響を低減することができる。
Next, the plate
次いで、板厚判別部84は、ステップS302の調査結果に基づいて、ガラス基板20の板厚が所定範囲内であるか否かを判別する(ステップS303)。具体的には、画像幅Wが基準範囲内の場合、ガラス基板20の板厚が所定範囲内であると判別される。また、画像幅Wが基準範囲外の場合、ガラス基板20の板厚が所定範囲外であると判別される。
Next, the plate
最後に、板厚判別部84は、収納位置の識別情報(例えば、識別番号)と、ガラス基板20の板厚の判別結果とを対応付けたテーブル(図11参照)を記録媒体に記録する(ステップS304)。図11に示すテーブルにおいて、「○」は板厚が所定範囲内であると判別されたことを、「×」は板厚が所定範囲外であると判別されたことを、「−」はガラス板が無いため板厚の判別を行わなかったことをそれぞれ意味する。
Finally, the plate
(実行部)
実行部81は、状態判断部82の判断結果、有無判定部83の判定結果、および板厚判別部84の判別結果に基づいて、各収納位置からガラス基板20を取り出す動作を取り出し装置40に実行させる。実行部81は、記録媒体に記録されたテーブル(図11参照)を参照して処理を行う。
(Execution part)
The
例えば、実行部81は、状態判断部82により上記位置関係が異常状態であると判断された場合、カセット30の全ての収納位置に対する取り出し動作を取り出し装置40に行わせない。この場合、何らかの原因で、搬送路上にカセット30が正しくセットされていないからである。
For example, when the
また、実行部81は、有無判定部83によりガラス基板20が無いと判定された収納位置に対する取り出し動作を取り出し装置40に行わせず、スキップさせる。実行部81は、ガラス基板20が有ると判定された収納位置に対する取り出し動作のみを取り出し装置40に行わせるので、無駄な取り出し動作が行われず、検査効率が向上する。
In addition, the
また、実行部81は、板厚判別部84により板厚が所定範囲外と判別されたガラス基板20の収納位置に対する取り出し動作を取り出し装置40に行わせず、スキップさせる。実行部81は、板厚が所定範囲内にあると判別されたガラス基板20の収納位置に対する取り出し動作のみを取り出し装置40に行わせる。これにより、取り出し装置40や検査装置50において所望の板厚のガラス基板20のみをチャックするので、ガラス基板20にかかる負荷が安定化し、ガラス基板20の破損が防止され、ひいては、ガラス基板検査システム10が設置されるクリーンルームの汚染が防止される。また、検査装置50において所望の板厚のガラス基板20のみを検査するので、レーザ光の焦点がずれるのを防止することができ、誤った検査結果が得られるのを防止することができる。
In addition, the
さらに、実行部81は、板厚判別部84により板厚が所定範囲外と判別されたガラス基板がある場合、カセット30の全ての収納位置に対する取り出し動作を取り出し装置40に行わせなくてもよい。この場合、規格外のガラス基板20がカセット30に混入しているので、ガラス基板20の製造ラインに異常があるためである。制御装置80は、ガラス基板検査システム10の所定の動作を停止すると共に、ディスプレイなどの表示部、ランプ、ブザーなどを制御して異常をユーザに通知する。ユーザは異常となった原因を調べ、原因を取り除いた後、ガラス基板検査システム10の停止を解除する。ユーザは、原因を取り除かずに、停止を解除することも可能である。
Further, when there is a glass substrate whose thickness is determined to be out of the predetermined range by the
(ガラス基板の製造方法)
ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の用途に応じて選択され、例えば、ガラス基板の用途が磁気記録媒体用の場合、以下の(1)〜(6)の工程を有する。(1)ガラスの素板を加工して、中心部に円孔を有する円盤状のガラス基板を作製する。(2)ガラス基板の外周および内周の角部を面取りする。(3)ガラス基板の表面および裏面(両主面)をラッピング加工する。ラッピング加工では、遊離砥粒ラップ(例えば、アルミナ砥粒や炭化ケイ素砥粒などの砥粒と、金属製の定盤とが用いられる)または固定砥粒ラップ(例えば、ダイヤモンド砥粒などの砥石を含む固定砥粒工具が用いられる)を用いる。(4)ガラス基板の外周面や内周面(面取り部を含む)を端面研磨する。(5)ガラス基板の両主面を研磨する。主面研磨では、ラッピング加工よりも平均粒子直径の小さい砥粒と、樹脂製の研磨パッドとが用いられる。主平面研磨の回数に制限はなく、研磨パッドや研磨剤が異なる複数種類の主面研磨を実施しても良い。(6)ガラス基板を洗浄して乾燥し、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。この磁気記録媒体用ガラス基板上に磁性層などの薄膜を形成することで、磁気ディスクを製造できる。
(Glass substrate manufacturing method)
The manufacturing method of a glass substrate is selected according to the use of a glass substrate, for example, when the use of a glass substrate is for magnetic recording media, it has the following processes (1) to (6). (1) A glass base plate is processed to produce a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center. (2) The corners of the outer periphery and inner periphery of the glass substrate are chamfered. (3) The front surface and the back surface (both main surfaces) of the glass substrate are lapped. In lapping, loose abrasive wraps (for example, abrasive grains such as alumina abrasive grains and silicon carbide abrasive grains and a metal surface plate are used) or fixed abrasive wraps (for example, grindstones such as diamond abrasive grains) are used. A fixed abrasive tool is used). (4) The outer peripheral surface and inner peripheral surface (including the chamfered portion) of the glass substrate are end-polished. (5) Both main surfaces of the glass substrate are polished. In main surface polishing, abrasive grains having an average particle diameter smaller than that of lapping and a resin-made polishing pad are used. There is no limit to the number of times of main surface polishing, and a plurality of types of main surface polishing with different polishing pads and polishing agents may be performed. (6) The glass substrate is washed and dried to produce a glass substrate for a magnetic recording medium. A magnetic disk can be manufactured by forming a thin film such as a magnetic layer on the magnetic recording medium glass substrate.
また、磁気記録媒体用のガラス基板の製造方法は、上記(1)〜(6)の工程間に、ガラス基板洗浄(工程間洗浄)やガラス基板表面(ガラス基板の全面又は一部(例えば、主平面、内周端面及び外周端面のうち少なくとも一部))のエッチング(工程間エッチング)を実施しても良い。また、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程(例えば、化学強化工程)を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施しても良い。 Moreover, the manufacturing method of the glass substrate for magnetic recording media is the glass substrate cleaning (inter-process cleaning) and the glass substrate surface (entire surface or a part of the glass substrate (for example, between the steps (1) to (6) (for example, Etching (inter-process etching) of at least a part of the main plane, the inner peripheral end face, and the outer peripheral end face) may be performed. Moreover, you may implement the reinforcement | strengthening process (for example, chemical strengthening process) which forms a reinforcement layer in the surface layer of a glass substrate before a grinding | polishing process, after a grinding | polishing process, or between grinding | polishing processes.
ところで、上記(1)〜(6)の工程の実施時、これらの工程または工程間でのガラス基板の搬送時に、ガラス基板にキズが生じることがある。そこで、本実施形態では、上記(6)の工程の後に、上記ガラス基板検査システム10による検査工程を実施する。これによって、磁気ディスクの歩留まりや製造コストを改善できる。
By the way, at the time of implementation of the above-mentioned steps (1) to (6), the glass substrate may be scratched at the time of carrying the glass substrate between these steps or between steps. Therefore, in the present embodiment, after the step (6), an inspection step by the glass
なお、本実施形態では、上記(6)の工程の後に、検査工程を実施するとしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、検査工程は、ガラス板を加工する加工工程後に実施されれば良く、例えば、上記(4)の工程と上記(5)の工程との間に実施されても良い。さらに、本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に限らず、FPD用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板の製造方法など、一般的なガラス板の製造方法に適用されても良い。 In the present embodiment, the inspection process is performed after the process (6), but the present invention is not limited to this. That is, the inspection step may be performed after the processing step of processing the glass plate, and may be performed between the step (4) and the step (5), for example. Furthermore, the present invention is not limited to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic recording medium, but may be applied to a general method for manufacturing a glass plate such as a method for manufacturing a glass substrate for FPD or a glass substrate for photomask.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に制限されることはない。本発明の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to said embodiment. Various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention.
例えば、本実施形態のガラス基板検査システム10は、カセット30を撮像する撮像装置60を有するが、別の装置を有してもよい。別の装置としては、例えば、カセット30にレーザ光を照射する光源と、レーザ光がカセット30に収納されるガラス基板20で反射されたとき、反射光を受光する受光素子とで構成されるセンサなどが挙げられる。このセンサは、光源および受光素子がカセット30の長手方向(X方向)と平行な方向に複数並ぶラインセンサであってよい。受光素子は、レーザ光がカセット30を通過(透過)したとき、透過光を受光するものであってもよい。この場合、受光素子は、カセット30を基準として、光源と反対側に配置される。
For example, the glass
10 ガラス基板検査システム
20 ガラス基板
21 円孔
24、25 主平面
30 カセット
34 直線状部分
40 取り出し装置
50 検査装置
60 撮像装置
61 カメラ
62 光源
80 制御装置
81 実行部
82 状態判断部
83 有無判定部
84 板厚判別部
90 撮像装置によって撮像される画像
90a〜90c 区域
91 処理領域
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記収納位置毎に、前記収納位置から前記ガラス基板を取り出す動作を前記取り出し装置に行わせる実行部と、
前記撮像装置により撮像された画像に、前記複数の収納位置に対応する複数の処理領域を設定し、各処理領域を画像処理して、前記収納位置毎に、前記ガラス基板の有無を判定する有無判定部と、
前記各処理領域の画像処理によって、前記収納位置毎に、前記収納位置に有る前記ガラス基板の板厚が所定範囲内であるか否かを判別する板厚判別部とを有し、
前記実行部は、前記有無判定部により前記ガラス基板が無いと判定された収納位置に対する取り出し動作をスキップさせ、且つ、前記板厚判別部により前記板厚が所定範囲外と判別されたガラス基板の収納位置に対する取り出し動作をスキップさせ、
前記撮像装置は、搬送路上の停止位置にある前記カセットを撮像するカメラと、前記停止位置にある前記カセットを照らす光源とを有し、
前記板厚判定部は、前記収納位置に有る前記ガラス基板における前記光源からの光を前記カメラに向けて反射する光反射部分の画像に基づいて、前記収納位置に有る前記ガラス基板の板厚が所定範囲内であるか否かを判別する、ガラス基板検査システム。 A take-out device that takes out a glass substrate from a cassette, an inspection device that inspects the glass substrate taken out from the cassette by the take-out device, and an imaging device that takes an image of the cassette, and the cassette can store the glass substrate. A glass substrate inspection system having a plurality of storage positions and a groove part into which the glass substrate is inserted at each storage position ,
An execution unit for causing the take-out apparatus to perform an operation of taking out the glass substrate from the storage position for each storage position;
Presence / absence of determining the presence / absence of the glass substrate for each storage position by setting a plurality of processing areas corresponding to the plurality of storage positions in the image captured by the imaging device and performing image processing on each processing area A determination unit ;
A plate thickness discriminating unit that discriminates whether or not the plate thickness of the glass substrate at the storage position is within a predetermined range for each storage position by the image processing of each processing region ;
The execution unit skips the take-out operation for the storage position determined that the glass substrate is not present by the presence / absence determination unit , and the plate thickness is determined to be out of a predetermined range by the plate thickness determination unit. Skip the take-out operation for the storage position,
The imaging device includes a camera that images the cassette at a stop position on a conveyance path, and a light source that illuminates the cassette at the stop position,
The plate thickness determination unit is configured such that a plate thickness of the glass substrate at the storage position is based on an image of a light reflection portion that reflects light from the light source toward the camera at the glass substrate at the storage position. A glass substrate inspection system for discriminating whether or not a predetermined range is satisfied .
前記各処理領域の前記所定方向の寸法は、前記画像を前記所定方向に3つ以上に分割した区域毎に設定される請求項1または2に記載のガラス基板検査システム。 The plurality of processing areas are arranged in a predetermined direction,
Wherein said predetermined dimension is a glass substrate inspection system according to claim 1 or 2 is set to the image for each area divided into three or more in the predetermined direction of the processing region.
前記複数の処理領域は所定方向に並び、
前記各処理領域の特徴値と比較する基準値は、前記画像を前記所定方向に3つ以上に分割した区域毎に設定される請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス基板検査システム。 The presence / absence determination unit performs image processing on each processing region to extract a feature value of each processing region, compares the extracted feature value with a reference value, and determines the presence or absence of the glass substrate for each storage position. ,
The plurality of processing areas are arranged in a predetermined direction,
The glass substrate inspection system according to any one of claims 1 to 3 , wherein a reference value to be compared with a feature value of each processing region is set for each of the sections obtained by dividing the image into three or more in the predetermined direction. .
前記ガラス基板検査システムは、前記撮像装置により撮像された画像を画像処理することにより、前記カセットの前記直線状部分と前記撮像装置との位置関係が正常状態か否かを判断する状態判断部をさらに有し、
前記実行部は、前記状態判断部により前記位置関係が異常状態であると判断された場合、前記カセットの全ての収納位置に対する前記取り出し動作を中止させる請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス基板検査システム。 The cassette has a box shape with an open top, and has a linear portion on the upper edge,
The glass substrate inspection system includes a state determination unit that determines whether the positional relationship between the linear portion of the cassette and the imaging device is normal by performing image processing on an image captured by the imaging device. In addition,
The said execution part stops the said taking-out operation | movement with respect to all the storage positions of the said cassette, when the said positional relationship is judged that the said positional relationship is an abnormal state by any one of Claims 1-4. Glass substrate inspection system.
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