一种检测平板玻璃表面缺陷的系统及方法

1.一种检测平板玻璃表面缺陷的系统，系统结构中设置有面光源照射机构(4)和成像显示机构(3)，光轴垂直于被测平板玻璃(2)表面的面光源照射机构(4)和成像显示机构分别定位设置在平板玻璃(2)的两侧，面光源将光源通过平板玻璃(2)后在成像显示机构(3)上显示出来，其特征在于：以上系统的结构中还包括用于输送玻璃的驱动机构、输送机构(1)、以及将平板玻璃(2)竖立定位在输送机构(1)上的加紧机构，在系统结构中还设置有将面光源照射机构(4)发射的光强度进行放大的放大机构，上述的放大机构是发射光线在水平方向平行于平板玻璃(2)表面的边光源照射机构(5)，边光源照射机构(5)借助与面光源照射机构(4)发出的光干涉，将面光源增强后在成像显示机构上显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃表面缺陷的系统，其特征在于：所述的边光源照射机构(5)设置在输送机构的支架(503)上，借助电磁阀与支架(503)形成滑动配合，并借助螺栓锁紧。
3.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃表面缺陷的系统，其特征在于：所述的系统设置在无尘暗室(6)中。
4.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃表面缺陷的系统，其特征在于：所述的成像显示机构(3)是以白色为体色的幕墙、或投影幕。
5.一种检测平板玻璃表面缺陷的方法，以上方法应用于权利要求1中所述的系统中，其特征在于：所述的方法具体步骤是：
A、平板玻璃(2)竖立放置、并借助驱动机构和输送机构(1)传送定位在检测区域；
B、借助面光源照射机构(4)进行垂直于平板玻璃(2)表面进行照射；
C、同时借助边光源照射机构(5)进行水平方向平行于平板玻璃(2)表面进行照射，利用光的干涉原理对面光源照射机构(4)发射的光线进行加强；
D、将通过平板玻璃(2)的光线借助成像显示机构(3)显示出来，并根据显示出来的光线进行判定平板玻璃(2)的质量。
6.根据权利要求5所述的一种检测平板玻璃表面缺陷的方法，其特征在于：所述的方法是在无尘暗室(6)中进行检测的。

一种检测平板玻璃表面缺陷的系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明平板玻璃生产线中的缺陷检测领域，涉及到一种检测平板玻璃表面缺陷的系统及方法，特别是可以快速、准确地检测缺陷的系统及方法。\n背景技术\n[0002] TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)、PDP(等离子体显示面板)、EL(Electro luminescence)等平板显示技术应用日益广泛，大效率高质量的生产能力在玻璃基板的生产制造中越来越受到重视。玻璃基板在平板显示中处于上游的重要地位，其尺寸大小决定了面板的世代区分，生产出高质量的玻璃基板是生产厂家不断进取的目标。在目前已知的生产技术中，以垂直下引的方法生产出的玻璃基板质量最优，其成形工艺是通过一种特殊的工艺槽，使熔融的玻璃液通过内部，通过溢流的方法利用自重在槽的下方形成薄板，再通过横切、纵切、磨边、清洗后提供给面板生产厂家应用于平板显示器的制造。\n[0003] 玻璃基板在成形按规格切割后，如果能够尽快的实施平板玻璃表面状况检查，将成型质量反馈给前端工序，及时调整工艺，可大量减少不良品的产生，同时避免了不良品的半成品包装占用，减少了不良品研磨的数量，将会大大降低生产成本，提高合格率。\n[0004] 目前常用的热端平板玻璃检测方法，是使用强光(如卤素灯)照射在玻璃基板表面，由检测员以目视的方式来检测玻璃基板在强光照射下，玻璃基板若存在气泡、表面不平整、流纹等瑕疵，可通过肉眼辨别其均匀异常，从而将缺陷识别判断出来。由于使用强光，人长时间面对玻璃查看缺陷，眼睛容易受到伤害，而且眼睛在强光下对缺陷进行检查，眼部容易疲劳，效率不能达到提高，在自动化效率较高的玻璃生产线，因此经常要设置两个人工检查工位用于玻璃缺陷的检查，从而及时对玻璃表面进行有限的缺陷检验，在生产效率低的同时，生产成本相应升高。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是为了解决提高平板玻璃大批量生产时的检验工作效率以及通过简单的检验方法改变就能够实现快速高效的玻璃缺陷分析的技术问题，设计了一种检测平板玻璃表面缺陷的系统及方法，本发明的另一个目的在于提供一种平板玻璃的检查系统，其能够使与大型玻璃基板的物理接触达到最小，通过其实现稳定输送的结构，能够在检查中有效的防止缺陷的产生。\n[0006] 本发明为实现发明目的采用的技术方案是，一种检测平板玻璃表面缺陷的系统，以上系统的结构中包括用于输送玻璃的驱动机构、输送机构、以及将平板玻璃竖立定位在输送机构上的加紧机构，系统结构中还设置有光源照射机构和成像显示机构，光源照射机构和成像显示机构分别定位设置在平板玻璃的两侧，光源照射机构将光源通过平板玻璃后在成像显示机构上显示出来。\n[0007] 本发明还涉及一种检测平板玻璃表面缺陷的方法，以上方法应用于上述的系统中，方法具体步骤是：\n[0008] A、平板玻璃竖立放置、并借助驱动机构和输送机构传送定位在检测区域；\n[0009] B、借助面光源照射机构进行垂直于平板玻璃表面进行照射；\n[0010] C、同时借助边光源照射机构进行水平方向平行于平板玻璃表面进行照射，利用光的干涉原理对面光源照射机构发射的光线进行加强；\n[0011] D、将通过平板玻璃的光线借助成像显示机构显示出来，并根据显示出来的光线进行判定平板玻璃的质量。\n[0012] 本发明的系统利用面光源照射机构和边光源照射机构配合对平板玻璃进行照射，通过观看成像显示机构上的光线影像来检测玻璃的缺陷位置以及对缺陷进行分析，代替现有用人眼通过卤素灯直接观看玻璃表面平整度，保证提高检测缺陷的准确性的同时，对于批量生产过程的工作效率有了进一步的提高，此外本系统能够使与大型玻璃基板的物理接触达到最小，通过其实现稳定输送的结构，能够在检查中有效的防止缺陷的产生。\n[0013] 下面结合附图对本发明进行详细说明。\n附图说明\n[0014] 图1是本发明的系统结构示意图。\n[0015] 图2是本发明的检测原理示意图。\n[0016] 图3是本发明的系统中面光源照射机构的结构实施例。\n[0017] 图4是本发明的系统中边光源照射机构的结构实施例。\n[0018] 附图中，1代表输送机构，2是平板玻璃，3是成像显示机构，4代表面光源照射机构，401是底座，402、403是伺服电机，5代表边光源照射机构，501是边光源设备，502是导杆汽缸，503是支架，6代表无尘暗室，A、B代表面光源照射机构发出的直射光线、C代表边光源照射机构发出的直射光线，D代表缺陷。\n具体实施方式\n[0019] 参看图1，一种检测平板玻璃表面缺陷的系统，以上系统的结构中包括用于输送玻璃的驱动机构、输送机构1、以及将平板玻璃2竖立定位在输送机构1上的加紧机构，系统结构中还设置有光源照射机构和成像显示机构3，光源照射机构和成像显示机构分别定位设置在平板玻璃2的两侧，光源照射机构将光源通过平板玻璃2后在成像显示机构3上显示出来。\n[0020] 上述的光源照射机构是一个光线垂直于平板玻璃2表面照射的面光源照射机构\n4，面光源照射机构4中设置有光学棱镜组件、使强光源整形为区域光源的蒙板、和对面光源照射机构4进行空间六方向调节的调整机构。\n[0021] 上述的系统结构中还设置有将光源照射机构发射的光强度的放大机构。\n[0022] 上述的放大机构是发射光线在水平方向平行于平板玻璃5表面的边光源照射机构5，边光源照射机构5借助与面光源照射机构4发出的光干涉将面光源增强后在成像显示机构上显示出来。\n[0023] 上述的边光源照射机构5设置在输送机构的支架503上，借助电磁阀与支架503形成滑动配合，并借助螺栓锁紧。\n[0024] 上述的系统设置在无尘暗室6中。\n[0025] 上述的成像显示机构3是以白色为体色的幕墙、或投影幕。\n[0026] 参看图2，一种检测平板玻璃表面缺陷的方法，以上方法应用于上述的系统中，上述的方法具体步骤是：\n[0027] A、平板玻璃2竖立放置、并借助驱动机构和输送机构1传送定位在检测区域；\n[0028] B、借助面光源照射机构4进行垂直于平板玻璃2表面进行照射；\n[0029] C、同时借助边光源照射机构5进行水平方向平行于平板玻璃2表面进行照射，利用光的干涉原理对面光源照射机构4发射的光线进行加强；\n[0030] D、将通过平板玻璃2的光线借助成像显示机构3显示出来，并根据显示出来的光线进行判定平板玻璃2的质量。\n[0031] 上述的方法是在无尘暗室6中进行检测的。\n[0032] 本发明在具体使用时，首先平板玻璃2的缺陷可分为两类，一类是由于熔制过程中由于玻璃液的物理化学均一性受到破坏而发生的，此类缺陷按其状态的不同可分为结石(结晶夹杂物)、条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)、和气泡(气体夹杂物)三种；另一类是在成型后由于接触空气的质量和加工时接触其表面而粘附在表面的一些异物。\n[0033] 本发明的原理是这样的，参看图2，图2是平板玻璃2内部具有缺陷D的一种典型光路示意图。缺陷D在玻璃中形成后，在没有缺陷的部分，直射光线A通过平板玻璃平行射出玻璃，无方向变化；当直射光线B通过缺陷D时，如果缺陷属于结石或者条纹类不透明杂质，将发生全反射，在玻璃的入射面将光线全部反射回来，当缺陷属于透明类杂质时，由于缺陷与玻璃的折射率不同，直射光线B会在缺陷D表面部分发生反射，部分光线会通过缺陷发生折射，透过缺陷D折射后在玻璃表面再次从玻璃表面折射出去，此时光线已不如玻璃表面平行，人眼得以通过观察出缺陷的位置。利用直射光线受缺陷影响产生的光通量变化，我们使用边光源照射机构5发出的直射光线C在缺陷处的反射与折射将缺陷的效果放大，再与直射光线B的干涉，从而使得缺陷D对于直射光线B的影响更加放大。\n[0034] 参看图3，面光源照射机构4的底座401水平面调整结构的实施例示意图。面光源上下调整机构通过与底座401上面的固定螺栓孔使用螺栓紧固连接，通过一侧的伺服电机402、403的正反旋转带动丝杆驱动底座401实现X方向的前后移动，通过另一侧的伺服电机402、403的正反旋转带动丝杆驱动底座401实现Y方向的前后移动，运动的叠加使得面光源左右前后位置可调。此调整在调试时或者平板玻璃尺寸变化时才会需要改变，一般情况下，锁紧即可。\n[0035] 参看图4，边光源照射机构5的结构实施例示意图。边光源设备501通过与导杆气缸502上的螺栓孔牢固固定，导杆气缸502通过螺栓与支架503固定在一起，支架使用地脚螺栓固定在地面上。导杆气缸502通过电磁阀控制前进与后退。当平板玻璃2从侧面移动过来时，导杆气缸502处于回退位置，以便于玻璃的自由移动；当平板玻璃2移动到等检测位置时，平板玻璃2被传送带所止动，这时，导杆气缸502伸出，从边部对平板玻璃2的边缘进行垂直照射。\n[0036] 本发明在具体使用时，参看图1，平板玻璃2悬挂在输送机构1的物流输送带上从一侧平移到待检测位，光电开关得到信号后，平板质量表面检测系统开始运行，一对边光源照射机构5从远离成像幕墙的玻璃侧平移入玻璃的两个侧面，到达玻璃的边缘位置，开始进行玻璃边部光源的照射，同时面光源照射机构4开始工作，从玻璃的正面垂直照射玻璃板，面光源照射机构4的表面设计有与平板玻璃2尺寸等比例缩小的蒙版，可使得通过它的光线与平板玻璃2的长与宽成等比例关系。光线透过玻璃板2，成像在成像显示机构3上面，检验人员站立于平板玻璃2与成像显示机构3之间，背对光源检查成像显示机构3上面光线的均匀程序，如发现暗斑或者过亮，即可以判断玻璃板质量的好坏。\n[0037] 本专利中所使用的无尘暗室6，其主要目的是为了减少光线照射玻璃时，空间浮尘颗粒对于照射结果的影响，采用洁净等级为100至5000之前的洁净室能够较好的满足要求，洁净等级越高，其检测效果越好，在使用过程中发现洁净等级为100的洁净室用于检测的效果最佳。