專(zhuān)利名稱(chēng)：一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明平板玻璃生產(chǎn)線(xiàn)中的缺陷檢測(cè)領(lǐng)域，涉及到一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的
系統(tǒng)及方法，特別是可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)缺陷的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
TFT-LCD (薄膜晶體管液晶顯示器)、PDP (等離子體顯示面板)、EL (Electro
luminescence)等平板顯示技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，大效率高質(zhì)量的生產(chǎn)能力在玻璃基板的生
產(chǎn)制造中越來(lái)越受到重視。玻璃基板在平板顯示中處于上游的重要地位，其尺寸大小決定
了面板的世代區(qū)分，生產(chǎn)出高質(zhì)量的玻璃基板是生產(chǎn)廠家不斷進(jìn)取的目標(biāo)。在目前已知的
生產(chǎn)技術(shù)中，以垂直下引的方法生產(chǎn)出的玻璃基板質(zhì)量最優(yōu)，其成形工藝是通過(guò)一種特殊
的工藝槽，使熔融的玻璃液通過(guò)內(nèi)部，通過(guò)溢流的方法利用自重在槽的下方形成薄板，再通
過(guò)橫切、縱切、磨邊、清洗后提供給面板生產(chǎn)廠家應(yīng)用于平板顯示器的制造。 玻璃基板在成形按規(guī)格切割后，如果能夠盡快的實(shí)施平板玻璃表面狀況檢查，將
成型質(zhì)量反饋給前端工序，及時(shí)調(diào)整工藝，可大量減少不良品的產(chǎn)生，同時(shí)避免了不良品的
半成品包裝占用，減少了不良品研磨的數(shù)量，將會(huì)大大降低生產(chǎn)成本，提高合格率。
目前常用的熱端平板玻璃檢測(cè)方法，是使用強(qiáng)光(如鹵素?zé)?照射在玻璃基板表
面，由檢測(cè)員以目視的方式來(lái)檢測(cè)玻璃基板在強(qiáng)光照射下，玻璃基板若存在氣泡、表面不平
整、流紋等瑕疵，可通過(guò)肉眼辨別其均勻異常，從而將缺陷識(shí)別判斷出來(lái)。由于使用強(qiáng)光，人
長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)玻璃查看缺陷，眼睛容易受到傷害，而且眼睛在強(qiáng)光下對(duì)缺陷進(jìn)行檢查，眼部容
易疲勞，效率不能達(dá)到提高，在自動(dòng)化效率較高的玻璃生產(chǎn)線(xiàn)，因此經(jīng)常要設(shè)置兩個(gè)人工檢
查工位用于玻璃缺陷的檢查，從而及時(shí)對(duì)玻璃表面進(jìn)行有限的缺陷檢驗(yàn)，在生產(chǎn)效率低的
同時(shí)，生產(chǎn)成本相應(yīng)升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決提高平板玻璃大批量生產(chǎn)時(shí)的檢驗(yàn)工作效率以及通過(guò) 簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法改變就能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效的玻璃缺陷分析的技術(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種檢測(cè)平 板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種平板玻璃的檢查系統(tǒng)， 其能夠使與大型玻璃基板的物理接觸達(dá)到最小，通過(guò)其實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸送的結(jié)構(gòu)，能夠在檢查 中有效的防止缺陷的產(chǎn)生。 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)， 以上系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中包括用于輸送玻璃的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、以及將平板玻璃豎立定位在 輸送機(jī)構(gòu)上的加緊機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)，光源照射機(jī) 構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)分別定位設(shè)置在平板玻璃的兩側(cè)，光源照射機(jī)構(gòu)將光源通過(guò)平板玻璃后 在成像顯示機(jī)構(gòu)上顯示出來(lái)。 本發(fā)明還涉及一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的方法，以上方法應(yīng)用于上述的系統(tǒng) 中，方法具體步驟是
A、平板玻璃豎立放置、并借助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)傳送定位在檢測(cè)區(qū)域；
B、借助面光源照射機(jī)構(gòu)進(jìn)行垂直于平板玻璃表面進(jìn)行照射； C、同時(shí)借助邊光源照射機(jī)構(gòu)進(jìn)行水平方向平行于平板玻璃表面進(jìn)行照射，利用光 的干涉原理對(duì)面光源照射機(jī)構(gòu)發(fā)射的光線(xiàn)進(jìn)行加強(qiáng)； D、將通過(guò)平板玻璃的光線(xiàn)借助成像顯示機(jī)構(gòu)顯示出來(lái)，并根據(jù)顯示出來(lái)的光線(xiàn)進(jìn) 行判定平板玻璃的質(zhì)量。 本發(fā)明的系統(tǒng)利用面光源照射機(jī)構(gòu)和邊光源照射機(jī)構(gòu)配合對(duì)平板玻璃進(jìn)行照射，
通過(guò)觀看成像顯示機(jī)構(gòu)上的光線(xiàn)影像來(lái)檢測(cè)玻璃的缺陷位置以及對(duì)缺陷進(jìn)行分析，代替現(xiàn)
有用人眼通過(guò)鹵素?zé)糁苯佑^看玻璃表面平整度，保證提高檢測(cè)缺陷的準(zhǔn)確性的同時(shí)，對(duì)于
批量生產(chǎn)過(guò)程的工作效率有了進(jìn)一步的提高，此外本系統(tǒng)能夠使與大型玻璃基板的物理接
觸達(dá)到最小，通過(guò)其實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸送的結(jié)構(gòu)，能夠在檢查中有效的防止缺陷的產(chǎn)生。 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的檢測(cè)原理示意圖。 圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)中面光源照射機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。
圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)中邊光源照射機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。 附圖中，1代表輸送機(jī)構(gòu)，2是平板玻璃，3是成像顯示機(jī)構(gòu)，4代表面光源照射機(jī) 構(gòu)，401是底座，402、403是伺服電機(jī)，5代表邊光源照射機(jī)構(gòu)，501是邊光源設(shè)備，502是導(dǎo)桿 汽缸，503是支架，6代表無(wú)塵暗室，A、 B代表面光源照射機(jī)構(gòu)發(fā)出的直射光線(xiàn)、C代表邊光 源照射機(jī)構(gòu)發(fā)出的直射光線(xiàn)，D代表缺陷。
具體實(shí)施例方式
參看圖l，一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，以上系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中包括用于輸送玻 璃的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)1、以及將平板玻璃2豎立定位在輸送機(jī)構(gòu)1上的加緊機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)中還設(shè)置有光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)3，光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)分別定位設(shè) 置在平板玻璃2的兩側(cè)，光源照射機(jī)構(gòu)將光源通過(guò)平板玻璃2后在成像顯示機(jī)構(gòu)3上顯示 出來(lái)。 上述的光源照射機(jī)構(gòu)是一個(gè)光線(xiàn)垂直于平板玻璃2表面照射的面光源照射機(jī)構(gòu) 4，面光源照射機(jī)構(gòu)4中設(shè)置有光學(xué)棱鏡組件、使強(qiáng)光源整形為區(qū)域光源的蒙板、和對(duì)面光 源照射機(jī)構(gòu)4進(jìn)行空間六方向調(diào)節(jié)的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 上述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有將光源照射機(jī)構(gòu)發(fā)射的光強(qiáng)度的放大機(jī)構(gòu)。 上述的放大機(jī)構(gòu)是發(fā)射光線(xiàn)在水平方向平行于平板玻璃5表面的邊光源照射機(jī)
構(gòu)5，邊光源照射機(jī)構(gòu)5借助與面光源照射機(jī)構(gòu)4發(fā)出的光干涉將面光源增強(qiáng)后在成像顯示
機(jī)構(gòu)上顯示出來(lái)。 上述的邊光源照射機(jī)構(gòu)5設(shè)置在輸送機(jī)構(gòu)的支架503上，借助電磁閥與支架503
形成滑動(dòng)配合，并借助螺栓鎖緊。 上述的系統(tǒng)設(shè)置在無(wú)塵暗室6中。
上述的成像顯示機(jī)構(gòu)3是以白色為體色的幕墻、或投影幕。 參看圖2，一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的方法，以上方法應(yīng)用于上述的系統(tǒng)中，上 述的方法具體步驟是 A、平板玻璃2豎立放置、并借助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)1傳送定位在檢測(cè)區(qū)域；
B、借助面光源照射機(jī)構(gòu)4進(jìn)行垂直于平板玻璃2表面進(jìn)行照射；
C、同時(shí)借助邊光源照射機(jī)構(gòu)5進(jìn)行水平方向平行于平板玻璃2表面進(jìn)行照射，利 用光的干涉原理對(duì)面光源照射機(jī)構(gòu)4發(fā)射的光線(xiàn)進(jìn)行加強(qiáng)； D、將通過(guò)平板玻璃2的光線(xiàn)借助成像顯示機(jī)構(gòu)3顯示出來(lái)，并根據(jù)顯示出來(lái)的光 線(xiàn)進(jìn)行判定平板玻璃2的質(zhì)量。 上述的方法是在無(wú)塵暗室6中進(jìn)行檢測(cè)的。 本發(fā)明在具體使用時(shí)，首先平板玻璃2的缺陷可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是由于熔制過(guò)程
中由于玻璃液的物理化學(xué)均一性受到破壞而發(fā)生的，此類(lèi)缺陷按其狀態(tài)的不同可分為結(jié)石
(結(jié)晶夾雜物)、條紋和節(jié)瘤(玻璃態(tài)夾雜物)、和氣泡(氣體夾雜物)三種；另一類(lèi)是在成
型后由于接觸空氣的質(zhì)量和加工時(shí)接觸其表面而粘附在表面的一些異物。 本發(fā)明的原理是這樣的，參看圖2，圖2是平板玻璃2內(nèi)部具有缺陷D的一種典型
光路示意圖。缺陷D在玻璃中形成后，在沒(méi)有缺陷的部分，直射光線(xiàn)A通過(guò)平板玻璃平行射
出玻璃，無(wú)方向變化；當(dāng)直射光線(xiàn)B通過(guò)缺陷D時(shí)，如果缺陷屬于結(jié)石或者條紋類(lèi)不透明雜
質(zhì)，將發(fā)生全反射，在玻璃的入射面將光線(xiàn)全部反射回來(lái)，當(dāng)缺陷屬于透明類(lèi)雜質(zhì)時(shí)，由于
缺陷與玻璃的折射率不同，直射光線(xiàn)B會(huì)在缺陷D表面部分發(fā)生反射，部分光線(xiàn)會(huì)通過(guò)缺陷
發(fā)生折射，透過(guò)缺陷D折射后在玻璃表面再次從玻璃表面折射出去，此時(shí)光線(xiàn)已不如玻璃
表面平行，人眼得以通過(guò)觀察出缺陷的位置。利用直射光線(xiàn)受缺陷影響產(chǎn)生的光通量變化，
我們使用邊光源照射機(jī)構(gòu)5發(fā)出的直射光線(xiàn)C在缺陷處的反射與折射將缺陷的效果放大，
再與直射光線(xiàn)B的干涉，從而使得缺陷D對(duì)于直射光線(xiàn)B的影響更加放大。 參看圖3，面光源照射機(jī)構(gòu)4的底座401水平面調(diào)整結(jié)構(gòu)的實(shí)施例示意圖。面光
源上下調(diào)整機(jī)構(gòu)通過(guò)與底座401上面的固定螺栓孔使用螺栓緊固連接，通過(guò)一側(cè)的伺服電
機(jī)402、403的正反旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲桿驅(qū)動(dòng)底座401實(shí)現(xiàn)X方向的前后移動(dòng)，通過(guò)另一側(cè)的伺服
電機(jī)402、403的正反旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲桿驅(qū)動(dòng)底座401實(shí)現(xiàn)Y方向的前后移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的疊加使得
面光源左右前后位置可調(diào)。此調(diào)整在調(diào)試時(shí)或者平板玻璃尺寸變化時(shí)才會(huì)需要改變，一般
情況下，鎖緊即可。 參看圖4，邊光源照射機(jī)構(gòu)5的結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖。邊光源設(shè)備501通過(guò)與導(dǎo)桿氣 缸502上的螺栓孔牢固固定，導(dǎo)桿氣缸502通過(guò)螺栓與支架503固定在一起，支架使用地腳 螺栓固定在地面上。導(dǎo)桿氣缸502通過(guò)電磁閥控制前進(jìn)與后退。當(dāng)平板玻璃2從側(cè)面移動(dòng) 過(guò)來(lái)時(shí)，導(dǎo)桿氣缸502處于回退位置，以便于玻璃的自由移動(dòng)；當(dāng)平板玻璃2移動(dòng)到等檢測(cè) 位置時(shí)，平板玻璃2被傳送帶所止動(dòng)，這時(shí)，導(dǎo)桿氣缸502伸出，從邊部對(duì)平板玻璃2的邊緣 進(jìn)行垂直照射。 本發(fā)明在具體使用時(shí)，參看圖l，平板玻璃2懸掛在輸送機(jī)構(gòu)1的物流輸送帶上從 一側(cè)平移到待檢測(cè)位，光電開(kāi)關(guān)得到信號(hào)后，平板質(zhì)量表面檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，一對(duì)邊光源 照射機(jī)構(gòu)5從遠(yuǎn)離成像幕墻的玻璃側(cè)平移入玻璃的兩個(gè)側(cè)面，到達(dá)玻璃的邊緣位置，開(kāi)始 進(jìn)行玻璃邊部光源的照射，同時(shí)面光源照射機(jī)構(gòu)4開(kāi)始工作，從玻璃的正面垂直照射玻璃板，面光源照射機(jī)構(gòu)4的表面設(shè)計(jì)有與平板玻璃2尺寸等比例縮小的蒙版，可使得通過(guò)它的 光線(xiàn)與平板玻璃2的長(zhǎng)與寬成等比例關(guān)系。光線(xiàn)透過(guò)玻璃板2，成像在成像顯示機(jī)構(gòu)3上 面，檢驗(yàn)人員站立于平板玻璃2與成像顯示機(jī)構(gòu)3之間，背對(duì)光源檢查成像顯示機(jī)構(gòu)3上面 光線(xiàn)的均勻程序，如發(fā)現(xiàn)暗斑或者過(guò)亮，即可以判斷玻璃板質(zhì)量的好壞。
本專(zhuān)利中所使用的無(wú)塵暗室6，其主要目的是為了減少光線(xiàn)照射玻璃時(shí)，空間浮塵 顆粒對(duì)于照射結(jié)果的影響，采用潔凈等級(jí)為100至5000之前的潔凈室能夠較好的滿(mǎn)足要 求，潔凈等級(jí)越高，其檢測(cè)效果越好，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)潔凈等級(jí)為100的潔凈室用于檢測(cè) 的效果最佳。
權(quán)利要求
一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，以上系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中包括用于輸送玻璃的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)(1)、以及將平板玻璃(2)豎立定位在輸送機(jī)構(gòu)(1)上的加緊機(jī)構(gòu)，其特征在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)(3)，光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)分別定位設(shè)置在平板玻璃(2)的兩側(cè)，光源照射機(jī)構(gòu)將光源通過(guò)平板玻璃(2)后在成像顯示機(jī)構(gòu)(3)上顯示出來(lái)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于所述的光 源照射機(jī)構(gòu)中的光源是一個(gè)光軸垂直于被測(cè)平板玻璃(2)表面的面光源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有將光源照射機(jī)構(gòu)發(fā)射的光強(qiáng)度的放大機(jī)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于所述的放大機(jī)構(gòu)是發(fā)射光線(xiàn)在水平方向平行于平板玻璃(5)表面的邊光源照射機(jī)構(gòu)(5)，邊光源照 射機(jī)構(gòu)(5)借助與面光源照射機(jī)構(gòu)(4)發(fā)出的面光源干涉將面光源增強(qiáng)后在成像顯示機(jī)構(gòu) 上顯示出來(lái)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于所述的邊 光源照射機(jī)構(gòu)(5)設(shè)置在輸送機(jī)構(gòu)的支架(503)上，借助電磁閥與支架(503)形成滑動(dòng)配 合，并借助螺栓鎖緊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于所述的系 統(tǒng)設(shè)置在無(wú)塵暗室(6)中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于所述的成 像顯示機(jī)構(gòu)(3)是以白色為體色的幕墻、或投影幕。
8. —種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的方法，以上方法應(yīng)用于權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)中，其特征在于所述的方法具體步驟是A、 平板玻璃(2)豎立放置、并借助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)(1)傳送定位在檢測(cè)區(qū)域；B、 借助面光源照射機(jī)構(gòu)(4)進(jìn)行垂直于平板玻璃(2)表面進(jìn)行照射；C、 同時(shí)借助邊光源照射機(jī)構(gòu)(5)進(jìn)行水平方向平行于平板玻璃(2)表面進(jìn)行照射，利 用光的干涉原理對(duì)面光源照射機(jī)構(gòu)(4)發(fā)射的光線(xiàn)進(jìn)行加強(qiáng)；D、 將通過(guò)平板玻璃(2)的光線(xiàn)借助成像顯示機(jī)構(gòu)(3)顯示出來(lái)，并根據(jù)顯示出來(lái)的光 線(xiàn)進(jìn)行判定平板玻璃(2)的質(zhì)量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的方法，其特征在于所述的方 法是在無(wú)塵暗室(6)中進(jìn)行檢測(cè)的。
全文摘要
一種檢測(cè)平板玻璃表面缺陷的系統(tǒng)及方法，解決提高平板玻璃大批量生產(chǎn)時(shí)的檢驗(yàn)工作效率以及通過(guò)簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法改變就能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效的玻璃缺陷分析的技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中包括用于輸送玻璃的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、以及將平板玻璃豎立定位在輸送機(jī)構(gòu)上的加緊機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)，光源照射機(jī)構(gòu)和成像顯示機(jī)構(gòu)分別定位設(shè)置在平板玻璃的兩側(cè)，光源照射機(jī)構(gòu)將光源通過(guò)平板玻璃后在成像顯示機(jī)構(gòu)上顯示出來(lái)。本發(fā)明保證提高檢測(cè)缺陷的準(zhǔn)確性的同時(shí)，對(duì)于批量生產(chǎn)過(guò)程的工作效率有了進(jìn)一步的提高，此外本系統(tǒng)能夠使與大型玻璃基板的物理接觸達(dá)到最小，能夠在檢查中有效的防止缺陷的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)G01N21/896GK101718714SQ200910175499
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者李兆廷, 陳林璞 申請(qǐng)人:河北東旭投資集團(tuán)有限公司