技术领域
[0001] 本
发明涉及抽检平板玻璃瑕疵技术领域，具体为一种平板玻璃瑕疵的抽检装置及方法，更具体地涉及如何目视或光学系统抽检并取样平板玻璃板的瑕疵的装置。
背景技术
[0002] 平板玻璃板品位抽检装置主要是离线抽检分析瑕疵。传统平板玻璃品质抽检装置，用手将玻璃从传输线取下后放置在
工作台，根据在线设备检测到瑕疵或微粒子坐标，用卷尺测量圈定φ10mm区域，手持强光手电目视找寻瑕疵或微粒子，确认后用标记笔标定，裁切玻璃取样并用光学系统观测分析。这种传统方法，抽检效率低、准确性低，易受环境污染、人工操作污染等因素影响，尤其对于超大型平板玻璃，如8.5代平板玻璃尺寸2200mm×2500mm，人工搬运困难导致无法操作。
发明内容
[0003] 针对
现有技术中存在的问题，本发明提供一种平板玻璃瑕疵的抽检装置及方法，结构简单，操作方便，自动搬运玻璃并半自动用光学系统确认玻璃瑕疵，提高了玻璃瑕疵抽检工作效率和准确度。
[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0005] 一种平板玻璃瑕疵的抽检装置，包括主
机架，以及主机架上设置的光学检测装置和平板玻璃检测装置；
[0006] 主机架内从玻璃入口端依次设置工作机架
检测区域和光学检测区域；
[0007] 光学检测装置位于光学检测区域，光学检测装置包括光学系统和滑动平台；光学系统固定在滑动平台的滑
块上；
[0008] 平板玻璃检测装置位于工作机架检测区域，平板玻璃检测装置包括工作台、旋转驱动伺服
电机、
支撑滑块、旋转
支架、升降移动驱动
伺服电机和工作机架；
[0009] 工作机架两侧分别竖直设置有平行的轨道；轨道上分别滑动设置支撑滑块，升降移动驱动伺服电机通过升降装置与支撑滑块连接驱动；
[0010] 工作台设置在两侧的轨道之间，工作台的接收端靠近玻璃入口端设置，工作台的支撑端光靠近光学检测区域；工作台两侧分别设置旋转支架；所述旋转支架的
转轴分别铰接在同侧的支撑滑块上；至少一个支撑滑块上固定旋转驱动伺服电机，旋转驱动伺服电机的
输出轴连接对应侧的旋转支架转轴。
[0011] 优选的，工作台表面平行设置若干固定支撑杆，固定支撑杆的上垂直安装若干小
吸盘。
[0012] 优选的，工作台的两侧设置
气缸推挡
定位对正机构，工作台的支撑端设置若干呈扁圆柱体的滚轮支撑定位机构；
[0013] 优选的，气缸推挡定位对正机构包括气缸推动器、推动板和滚动定位器；气缸推动器连接在工作机架上，气缸推动器的输出端连接推动板中心
位置处，推动板两端分别固定安装滚动定位器。
[0014] 优选的，轨道包括在同一侧面平行设置的第一轨道和第二轨道；第一轨道和第二轨道上分别设置升降装置，第一轨道和第二轨道之间放置升降移动驱动伺服电机。
[0015] 进一步的，升降装置采用滚珠
丝杠；所述滚珠丝杠设置在工作机架两侧的第一轨道和第二轨道的轨道面上；滚珠丝杠的
螺母分别连接支撑滑动块，滚珠丝杠的丝杠驱动端连接升降移动驱动伺服电机的输出端。
[0016] 优选的，第一轨道和第二轨道之间设置
连接杆。
[0017] 一种平板玻璃瑕疵的抽检方法，基于上述所述的装置，包括如下步骤，[0018] 步骤1，平板玻璃进入主机架，放置工作台上，光学系统获取平板玻璃的在线检测数据；
[0019] 步骤2，平板玻璃在工作台上进行定位工作，定位后工作台在升降移动驱动伺服电机的工作下，沿着工作机架两侧的第一轨道和第二轨道进行上升运动；
[0020] 步骤3，上升后的工作台在旋转驱动伺服电机的工作下，随着旋转支架进行逆
时针旋转，旋转至与轨道平行；
[0021] 步骤4，旋转后的工作台对平板玻璃进行捕捉定位，若平板玻璃进行捕捉定位后，没有瑕疵的坐标，直接执行步骤；平板玻璃在进行捕捉定位后发现带有瑕疵，则移动瑕疵坐标，通过光学系统获取瑕疵的坐标并进行瑕疵坐标补正；
[0022] 步骤5，通过光学系统进行移动调整拍摄平板玻璃内的瑕疵的图像，并进行瑕疵的选择，以JPEG文件的形式进行保存，反复执行步骤5的上述操作，直至光学系统拍摄到瑕疵的
缺陷图像并对缺陷图像对中；
[0023] 步骤6，在主机架内设置成暗室进行
光源调整，利用光学系统放大瑕疵的缺陷图像，进行瑕疵的分析；
[0024] 步骤7，分析完毕后，工作台在升降移动驱动伺服电机的工作下，沿着工作机架两侧的第一轨道和第二轨道恢复至旋转位置，再通过旋转驱动伺服电机的工作下，随着旋转支架进行顺时针旋转，旋转至
水平位置；
[0025] 步骤8，工作台在升降移动驱动伺服电机的工作下，沿着工作机架两侧的第一轨道和第二轨道进行下降至初始位置，平板玻璃下机，抽检工作完毕。
[0026] 优选的，步骤2中，固定支撑杆通过
真空管路向小吸盘提供
吸附真空功能；通过空气管路向小吸盘上提供压缩空气功能。
[0027] 优选的，步骤4中，旋转后的工作台的两侧四点气缸推挡定位对正机构推动平板玻璃沿着下侧滚轮支撑定位机构移动距离大于10mm。
[0028] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0029] 本发明一种平板玻璃瑕疵的抽检装置，利用光学检测装置和平板玻璃检测装置进行检测平板玻璃内的瑕疵，利用旋转驱动伺服电机和升降移动驱动伺服电机进行工作台的移动，通过机械性实现自动搬运玻璃效果，有效降低了人工操作污染；采用半自动光学系统，进行平板玻璃的抽检工作，提高了平板玻璃瑕疵抽检工作率和准确度。
[0030] 进一步的，固定支撑杆和小吸盘有效的降低了平板玻璃在水平移动时发生的划伤、脏污。
[0031] 进一步的，工作台的两侧设置气缸推挡定位对正机构，有助于平板玻璃移动，对瑕疵进行有效定位；工作台的支撑端设置若干呈扁圆柱体的滚轮支撑定位机构，保证了工作台在倾斜状态下，对平板玻璃的提供支撑，保证了平板玻璃在移动时的
稳定性。
[0032] 进一步的，轨道包括在同一侧面平行设置的第一轨道和第二轨道，增加了工作台升降的稳定性；第一轨道和第二轨道上分别设置升降装置，第一轨道和第二轨道之间放置升降移动驱动伺服电机，提供了工作台升降的驱动
力，提高了工作效率。
[0033] 更进一步的，升降装置采用滚珠丝杠辅助工作台升降运动，增加了工作台升降的稳定性。
[0034] 进一步的，第一轨道和第二轨道之间设置连接杆，增加了第一轨道和第二轨道在工作中的稳定性。
[0035] 本发明一种平板玻璃瑕疵的抽检方法，通过平板玻璃检测装置将平板玻璃稳固移动至最佳位置同时采用光学检测装置抽检玻璃瑕疵的方法，有效的提高了玻璃瑕疵抽检的工作效率，保证了抽检结果的准确性。
[0036] 进一步的，小吸盘通过固定支撑杆内的真空管和空气管提供压缩空气或吸附真空，在玻璃定位时，避免了对平板玻璃
接触面的划伤和脏污，定位结束时，巩固平板玻璃，为实施目测确认平板玻璃瑕疵。
[0037] 进一步的，旋转后的工作台的两侧四点气缸推挡定位对正机构8推动平板玻璃沿着下侧滚轮支撑定位机构移动距离大于10mm，减少了定位时间，提高了定位效果。
附图说明
[0038] 图1为本
实施例中所述抽检装置结构主视图。
[0039] 图2为本实施例中所述抽检装置结构初始位置侧视图。
[0040] 图3为本实施例中所述抽检装置结构的工作台上升旋转侧视图。
[0041] 图4为本实施例中所述抽检装置结构移动检测工作图。
[0042] 图5为本实施例中所述工作流程示意图。
[0043] 图6为本实施例中所述光学系统中瑕疵定位中心示意图。
[0044] 图7为本实施例中所述抽检动作说明示意图。
[0045] 图8为本实施例中所述在玻璃深度方向位置分析示意图。
[0046] 图9为本实施例中所述平板玻璃盲区瑕疵抽检示意图。
[0047] 图中：1为
卷帘门；2为工作台；3为旋转驱动伺服电机；4为升降移动驱动伺服电机；5为光学系统；6为主机架；7为踏台；8为气缸推挡定位对正机构；9滚轮支撑定位机构；10为固定支撑杆；11小吸盘；12为工作机架；12为工作机架；13为轨道；131为第一轨道；132为第二轨道；14为滚珠丝杠；15为支撑滑块；16为旋转支架；17为平板玻璃；18为瑕疵；19为光学系统对焦移动距离；20为光学系统在玻璃板前的距离；21为目视或步进自动聚焦拍摄瑕疵清晰图像距离；22为玻璃厚度。
具体实施方式
[0048] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0049] 本发明涉及一种平板玻璃瑕疵的抽检装置，包括主机架6，以及主机架6上设置的光学检测装置和平板玻璃检测装置。如图1所示为平板玻璃板瑕疵的抽检装置结构主视图。主机架6一侧开设卷帘门1，主机架6内从玻璃入口端依次设置工作机架检测区域和光学检测区域；光学检测装置位于光学检测区域，光学检测装置包括光学系统5和滑动平台；光学系统5固定在滑动平台的滑块上。平板玻璃检测装置包括工作机架12、工作台2、支撑滑块
15、气缸推挡定位对正机构8和滚轮支撑定位机构9；工作机架12的两侧轨道13之间放置工作台2，工作台2两侧分别安装支撑滑块15和气缸推挡定位对正机构8；工作台2的支撑端设置若干呈扁圆柱体的滚轮支撑定位机构9。
[0050] 平板玻璃17进入主机架6内，通过平板玻璃检测装置进行平板玻璃移动，平板玻璃检测装置包括工作台2、旋转驱动伺服电机3、升降移动驱动伺服电机4、工作机架12、支撑滑块15、旋转支架16和滚珠丝杠14；平板玻璃17放置工作台2上，如图2所示，工作机架12两侧的轨道13分为第一轨道131和第二轨道132；第一轨道131和第二轨道132的轨道面的升降装置采用滚珠丝杠14；第一轨道131和第二轨道132之间放置升降移动驱动伺服电机4；旋转支架16的转轴分别铰接在同侧的支撑滑块15上，至少一个支撑滑块15上固定旋转驱动伺服电机3，旋转驱动伺服电机3的输出轴连接对应侧的旋转支架16转轴。
[0051] 工作台2在工作台2在升降移动驱动伺服电机4的工作下，沿着工作机架12两侧的第一轨道131和第二轨道132进行上升运动并进行逆时针旋转，如图3所示，工作台2上升至最高点进行逆时针旋转，旋转至与轨道13平行。
[0052] 工作台2旋转后通过升降移动驱动伺服电机4在轨道13上进行升降运动，如图4所示。
[0053] 如图5所示平板玻璃瑕疵抽检工作流程，
机器人上板至抽检装置，本装置读取在线检测设备的检测瑕疵18信息有玻璃板基本信息及瑕疵18坐标位置，本装置旋转支架16自动启动旋转
角度为80°过程工作台2吸附平板玻璃17并夹持边部定位，旋转到位后进行左右长边四点定位。
[0054] 装置根据读取瑕疵18坐标信息写进系统Excel表中，手动点击选择表中瑕疵18后，本装置在滑动平台移动至瑕疵18位置，光学系统5带有喷墨笔打点标记后，在光学系统5目镜5X倍大视场下目视确认瑕疵18图像，若在标记位置未观察到瑕疵18，手动调整光学系5移动
导轨查找，当出现瑕疵18在小吸盘11及固定支撑杆10部位检测盲区时，装置水平移动15mm以上，与光学系统5连接显示器上目视瑕疵18并点击中心位置，滑动平台移动实现自动图像对中，自动切换至目镜20x大倍率小视场下确认瑕疵图片，手动切换不同光学条件如亮场、暗场、微分干涉、偏光和
荧光，手动聚焦成像清晰。
[0055] 手动在显示器上点击Size大小测量瑕疵18对角尺寸，将结果手动判定结果输入瑕疵18大小、类型和编码，使用光学系统5聚焦测距导航功能手动调整光学系统5对焦方向偏移量确认瑕疵18在玻璃中深度，如果瑕疵18分析误操作，重新进行瑕疵18位置查找工作。抽检结束后点击作业完成按钮，装置工作台回到初始0°位置，系统定位加长机构释放，机器人从本装置取走玻璃，工作结束。
[0056] 光学系统5连接显示器上目视瑕疵18并点击中心位置，滑动平台移动实现自动图像对中，自动切换至目镜20x大倍率，如图6所示，在小视场下确认瑕疵图片。
[0057] 当作业员在显示器上使用
键盘选取瑕疵18，系统给机器人发送指令，抓取平板玻璃到检查位置待机，接着进行平板玻璃检测定位对正，按照瑕疵18坐标信息，沿着箭头方向自动移动滑动平台和工作机架12的两侧轨道13，作业员肉眼观察选择瑕疵18，并对瑕疵18坐标打点标记，光学系统5选择最小5x倍目镜，在显示器上进行瑕疵18确认，若瑕疵18位置未确定时，对瑕疵坐标为中心周边位置在φ10mm区域内手动或自动扫描，确认瑕疵18中心位置利用光学系统5视场内影像移动至中心位置，如图7所示，根据10x，20x，50x镜头的自动变换判定瑕疵，瑕疵18最终判定依次选择切换明视场、暗视场、微分干涉、简单偏光、反射蛍光手动更换确认。
[0058] 光学系统5在玻璃板前面的距离20位置作为初始基准位，沿着光学系统对焦方向向玻璃背面自动测距聚焦，目视或步进自动聚焦拍摄瑕疵清晰图像位置距离21就是玻璃板内部瑕疵18，光学系统5对焦方向移动值19是通过微型伺服电机驱动移动值显示在光学系统5的显示器上，就是瑕疵在玻璃板厚度方向深度，如图8所示，光学系统对焦方向的移动值19大小只能小于等于玻璃厚度值22。
[0059] 平板玻璃17上检测区域有部分被小吸盘11及固定支撑杆10虚线区域遮挡，造成光学系统5无法检测瑕疵18的虚线区域称为检测盲区。为了检测处在盲区瑕疵18，工作台2右侧气缸推挡定位对正机构8推动在小吸盘11吹气浮起玻璃板，此时真空关闭
风机打开，沿着箭头方向在下侧滚轮支撑定位机构9支撑下，平板玻璃17进行水平移动，即为左气缸推挡定位对正机构8限定位置处，瑕疵18离开虚线盲区，光学系统5就可以检测，如图9所示。通常情况下，瑕疵不在盲区就不需要移开盲区检测。
[0060] 其中：平板玻璃瑕疵的抽检方法，包括如下步骤：
[0061] 步骤1，平板玻璃17进入主机架6，放置工作台2上，光学系统5获取平板玻璃17的在线检测数据；
[0062] 步骤2，平板玻璃17在工作台2上进行定位工作，定位后工作台2在升降移动驱动伺服电机4的工作下，沿着工作机架12两侧的第一轨道131和第二轨道132进行上升运动；
[0063] 步骤3，上升后的工作台2在旋转驱动伺服电机3的工作下，随着旋转支架16进行逆时针旋转，旋转至与轨道13平行；
[0064] 步骤4，旋转后的工作台2对平板玻璃17进行捕捉定位，若平板玻璃17进行捕捉定位后，没有瑕疵18的坐标，直接执行步骤7；平板玻璃17在进行捕捉定位后发现带有瑕疵18，则移动瑕疵18坐标，通过光学系统5获取瑕疵18的坐标并进行瑕疵18坐标补正；
[0065] 步骤5，通过光学系统5进行移动调整拍摄平板玻璃17内的瑕疵18的图像，并进行瑕疵18的选择，以JPEG文件的形式进行保存，反复执行步骤5的上述操作，直至光学系统5拍摄到瑕疵18的缺陷图像并对缺陷18图像对中；
[0066] 步骤6，在主机架6内设置成暗室进行光源调整，利用光学系统5放大瑕疵18的缺陷图像，进行瑕疵18的分析；
[0067] 步骤7，分析完毕后，工作台2在升降移动驱动伺服电机4的工作下，沿着工作机架12两侧的第一轨道131和第二轨道132恢复至旋转位置，再通过旋转驱动伺服电机3的工作下，随着旋转支架16进行顺时针旋转，旋转至水平位置；
[0068] 步骤8，工作台2在升降移动驱动伺服电机4的工作下，沿着工作机架12两侧的第一轨道131和第二轨道132进行下降至初始位置，平板玻璃17下机，抽检工作完毕。
[0069] 本实施例为机器人把平板玻璃17的搬入后，放置平板玻璃17至工作台2，工作台2均匀配置有小吸盘12及固定支撑杆11，固定支撑杆11内与真空管和空气管路相连，给小吸盘12供压缩空气或吸附真空。在玻璃定位时，小吸盘12真空关闭并打开压缩空气浮起平板玻璃17，不会使接触面发生擦划伤、脏污等，定位结束后小吸盘12真空开启并关闭压缩空气吸附固定玻璃板。
[0070] 为实施目测确认平板玻璃瑕疵，在平板玻璃17接收工作台2有将平板玻璃17翻起的旋转支架16，旋转角度在0°-80°内，可设定任意角度。在工作台2的旋转动作中，小吸盘12吸附着玻璃的背面，防止因旋转动作的冲击造成平板玻璃玻璃掉落等。工作台2两侧气缸推挡定位对正机构8及工作台2支撑端有滚轮支撑定位机构9。
[0071] 在工作台2在
旋转机构3驱动下旋转80°后，使用工作台2两侧的轨道13和人站立踏台7搭载的滑动平台，开始进行人工检查。在检查工作台2的人工检查完成后，由作业员提供键盘
指定该玻璃的去向，实施旋转支架16带动工作台2动作，机器人把玻璃的搬出后卷帘门1关闭。
[0072] 光学系统5固定在踏台7的滑动平台移动上，搭载有滑动平台微调区域，该机构均设置读码器，可以显示坐标位置大小。同时，滑动平台微调区域微分别带有两个手动操作杆，作业人员根据上游的检测瑕疵坐标数据，观察踏台7附近安装显示器来显示光学系统5坐标数据，通过手动操作使光学系统5移动到瑕疵18坐标位置。为了方便坐标位置能够进行um单位的微调整，通过光学系统5的上的两个千分尺调整机构进行微调整，另外移动速度也能够快慢速切换。光学系统5配有聚焦
导航系统，激光测距系统测量玻璃前面，微型伺服电机驱动光学系统按照10um步进向玻璃背面移动，每步自动拍摄瑕疵图片。系统抓捕瑕疵图片并自动处理瑕疵图像，以JPEG文件的形式进行保存，最清晰图像位置对应瑕疵在玻璃中准确位置。
[0073] 本优选实施例中，光学系统5优选UIS2光学系统，UIS2光学系统无限远对正系统，落射式照明为12V100W以上
卤素灯，电动切换明视场/暗视场及镜头单元，内置式电动开口
光圈，每一个物镜都是提前设置的，暗视场时自动开放，常用观察方法有明视场、暗视场、微分干涉、简单偏光、反射蛍光，电动聚焦行程大于25.4mm且震动灵敏度1.2μm以下，
分辨率最小0.01μm，最高速度5mm/sec，镜筒选用超广视场正立俯射并摇动三眼镜筒U-SWETTR-5，电动换镜转盘明视场、暗视场，带有微分干涉三棱镜用的槽缝；光学系统5具备补正机能，将光学系统现倍率变更到次高倍率时，根据提前预设的各光学系统镜头的补偿值，将观察对象物放在画面的正中间设置补正。
[0074] 主机架6配置有光源和气枪，人工检查时使用光源照明和气枪吹扫灰尘，光源照度选用在1.5K-20Lux可变式，气枪使用压缩空气CDA或氮气，气枪具备压力调整用的调节器和空气
过滤器。
