CN109323988A - 一种适于气浮***的玻璃基板检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于气浮***的玻璃基板检测方法。该检测方法包括以下步骤：(1)将气浮板上的正压喷嘴和负压喷嘴设置为间隔点阵排列；(2)沿气浮板斜向排列的负压喷嘴位置设为扫描路径；(3)光源向下照射到由气浮板承载的被测玻璃基板的表面，以相机作为接收器沿着扫描路径对被测玻璃基板进行斜向扫描，实现被测玻璃基板不同位置的反射成像。本发明通过设计正负压喷嘴排列方式以及控制像机扫描路径，使得扫描路径始终沿着玻璃基板振动的波谷进行检测，从而将玻璃基板的振动对检测结果的影响减少到最小，相应地提高了测量精度。

Description

一种适于气浮***的玻璃基板检测方法

技术领域

本发明涉及精密工程技术领域，尤其涉及一种适于气浮***的玻璃基板检测方法。

背景技术

液晶显示器在手机、电脑、电视等众多领域有广泛的应用，市场空间巨大。而玻璃基板是构成液晶显示器的基本构件，是平板显示产业的关键部件之一。针对玻璃基板的玻璃表面质量要求必须具备超光洁度，任何3μm以上的划痕和污物都会影响最终显示屏的显像并导致次品的产生，因而，对于玻璃基板的传送，最合适的方案是采用静压气浮技术的非接触承载。非接触承载的原理是：加压气体经由气浮平台表面的节流孔流出，在气浮平台与玻璃基板之间形成一层具有一定刚度的气膜，利用气膜承载玻璃基板的重量。气浮传输运载***正是利用气体压力使被传输玻璃基板飘浮起来，气浮力与玻璃基板重力处于平衡状态，是当前高世代平板显示屏组件表面缺陷在线检测的代表性技术。但是，在实际检测时，因分散布,的吹、吸气喷嘴出口处压力峰值的存在，支承玻璃面板的气垫中存在波动。当玻璃基板在气浮垫上运动时，会产生相应的动态变形，在光学扫描路径的截面上表现为波动，这种波动在各个质点的瞬时速度是不相等的，速度较大的地方波动误差也较大。现有的技术都是直线扫描路径，光学扫描点会遍历上述波动波形的各个点，从扫描路径上各点的波动来看，扫描路径并不是一条速度最小的路径，因此测量误差较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于气浮***的玻璃基板检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种适于气浮***的玻璃基板检测方法，包括以下步骤：

(1)将气浮板上的正压喷嘴和负压喷嘴设置为间隔点阵排列；

(2)沿气浮板上斜向排列的负压喷嘴位置设为扫描路径；

(3)光源向下照射到由气浮板承载的被测玻璃基板的表面，以相机作为接收器沿着扫描路径对被测玻璃基板进行斜向扫描，实现被测玻璃基板不同位置的反射成像。

作为优选：

光源为激光器。

相机为线阵CCD相机。

本发明的有益效果是：

通过设计正负压喷嘴排列方式以及控制像机扫描路径，使得扫描路径始终沿着玻璃基板振动的波谷进行检测，从而将玻璃基板的振动对检测结果的影响减少到最小，相应地提高了测量精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例的玻璃基板检测装置结构示意图。

图2是本发明实施例的气浮板结构示意图。

图3是本发明实施例的气浮支承传输原理图。

图4是本发明实施例的激光测量玻璃板缺陷示意图。

图5是本发明实施例的激光测量玻璃板振动波谷示意图。

图6是本发明实施例的气模压力分布示意图。

图中标记：1-光源，2-相机，3-气浮板，4-玻璃基板，5-正压喷嘴，6-负压喷嘴，7-缺陷，8-基准平面，9-横梁，10-立柱，11-光源安装座，12-相机安装座，13-纵向电机，14-纵向导轨，15-横向电机，16-横向导轨。

具体实施方式

图1是一种适于气浮***的液晶玻璃基板检测装置，由光源1、相机2、传动机构和机架组成。

传动机构由光源安装座11、相机安装座12、安装底座、滑块、纵向电机13和纵向导轨14、横向电机15和横向导轨16组成。

光源安装座11和相机安装座12固定安装在同一个安装底座的底面，安装底座由纵向电机驱动其沿着纵向导轨作纵向移动。纵向导轨通过滑块与横向导轨连接，横向电机15驱动滑块带动纵向导轨沿着横向导轨16作横向移动。

机架为门字形的支架，由横梁9与立柱10构成。其中立柱与横梁的两端固定连接，将横梁9支撑在立柱10的上方，气浮板3则设置在横梁9的下方。

在气浮板3上设置了按间隔点阵排列的正压喷嘴5和负压喷嘴6(图2)。

玻璃基板4位于正压喷嘴和负压喷嘴的上方，并由正压喷嘴5和负压喷嘴6喷出的气流支承。

传动机构中的横向导轨16固定安装于两个立柱10的一侧。

光源安装座11和相机安装座12分别装在安装底座的底面，光源装在光源安装座的上面，相机装在相机安装座的上面。光源1和相机2均朝向位于下方的气浮板3。相机安装座12为多自由度可调底座，通过调节相机安装座可以调节相机的拍摄方向。

在本实施例中，光源1和相机2组成了一个同步移动的检测头，其中光源1采用激光器，相机2为线阵CCD相机，纵向电动机13和横向电机15均为直线电机。

玻璃基板检测装置工作过程：

光源和相机固定在同一个安装底座上面，并由纵向电机带动沿着纵向导轨作纵向移动(即Y方向)。纵向导轨又通过滑块与横向导轨连接，横向电机带动滑块沿着横向导轨作横向移动(即X方向)。这样由纵向导轨和横向导轨构成了一个XY平面，而由同一个安装底座上面的光源和相机构成的检测头可以在XY平面内作任意移动。

安装时，要求纵向导轨和横向导轨构成的XY平面与气浮板相互平行。

本实施例工作原理如下：

被测物为玻璃基板4。

在图2中，在气浮板采用正压喷嘴5和负压喷嘴6相间布置的方式构建气膜流场。恒压气体经由气浮平台表面的节流孔流出，在气浮板平台与玻璃基板4之间形成一层气膜，并通过该气膜来承载玻璃基板4的重量。因为气膜流场内压力分布不均，尤其是喷嘴喷出的气流对玻璃基板4形成冲击以及玻璃基板在气膜上的运动，使得玻璃基板在脉动气浮力作用下发生振动并引起玻璃基板动态的变形。

在光源1照射下，相机2逐行扫描。在图4中，相机21和相机22分别表示相机2在玻璃基板4运动过程中两个扫描时间点的相对位置。通过观察成像结果，若缺陷在玻璃上表面，缺陷7及其阴影各自成像的间距较大，随着缺陷7位置向玻璃下表面移动，缺陷7及其阴影各自成像的间距越来越小，直到缺陷7出现在玻璃的下表面，两个图像完全重合。所以根据缺陷7及其阴影成像间距的大小，可判断缺陷7在玻璃基板4中出现的位置。在气浮传输过程中，玻璃基板发生振动，使缺陷7的间距发生变化，对原有的缺陷产生检测误差，会影响检测结果。

下面来分析玻璃基板的振动是如何影响检测结果的。本实施例采用了激光三角法来实现玻璃基板缺陷的非接触检测。激光三角法是利用几何光学成像原理，将激光器发出的光经发射透镜汇聚于被测物体表面形成入射光点，该光点通过接收透镜汇聚于光电探测器上形成像点，使用对位置敏感的传感器(此处用线阵CCD相机)就能够接收这一信息。当入射光点与该光学结构产生相对入射光轴方向的振动时，引起像光点在感光面上发生位移，从而引起光电探测器输出电信号的变化。代表像点位移的电信号变化量，与真正的缺陷检测信号混在一起通过信号处理后，成为了最后得到的被测目标的缺陷信号。

液晶玻璃面板厚度一般为0.2～0.5mm，气浮传输过程中容易发生变形，而且这个玻璃基板变形是一个动态的变形。由于气浮板3上正负压力出气孔是间隔点阵排列，使得液晶玻璃基板受到的气浮力并不是均匀的浮力，在出气孔位置受到的冲击力较大。在图6的气模压力分布示意图可以看出，中间为负压喷嘴6位置，且中间负压喷嘴向内吸气；四个角上为正压喷嘴5的位置，四个角上的正压喷嘴5则向外吹气，并且在液晶玻璃面板也会呈现与正负压喷嘴排列位置相似的变形。当液晶玻璃面板在气浮支承垫上运动时，液晶玻璃面板的变形是动态的，在垂直于运动方向的玻璃基板截面上的变形示意图如图3，波峰对应点是正压喷嘴5所在位置，波谷的对应点即是负压喷嘴6所在位置。根据波动原理，在波峰、波谷处瞬时速度最小。

由于在整个波形上各点瞬时速度不相等，波谷瞬时速度最小，平衡位置(即图5中虚线画的基准平面8)瞬时速度最大，相机检测到的液晶玻璃面板上各点的速度是不一样的，对应的由于振动引起的检测误差也不一样，在波谷处误差最小，即正好是气浮板上设置的负压喷嘴6处。

在设计扫描路径时，使得相机沿着气浮板上相邻的负压喷嘴之间的最短路径对被测玻璃基板表面进行扫描，在被测玻璃基板上形成了一个沿着斜向的负压喷嘴位置的扫描路径。

在本实施例中，通过控制相机2扫描点的运动轨迹始终沿着气浮板上的负压喷嘴6处(即玻璃基板振动变形的波谷处)构成的扫描路径斜向进行扫描，使得检测点始终落在波谷区域，从而实现扫描成像误差最小。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适于气浮***的玻璃基板检测方法，包括以下步骤：

(1)将气浮板上的正压喷嘴和负压喷嘴设置为间隔点阵排列；

(2)沿气浮板上斜向排列的负压喷嘴位置设为扫描路径；

(3)光源向下照射到由气浮板承载的被测玻璃基板的表面，以相机作为接收器沿着扫描路径对被测玻璃基板进行斜向扫描，实现被测玻璃基板不同位置的反射成像。

2.根据权利要求1所述的玻璃基板检测方法，其特征在于：所述光源为激光器。

3.根据权利要求1所述的玻璃基板检测方法，其特征在于：所述相机为线阵CCD相机。