[发明专利]测量玻璃板中畸变的量规

说明书

发明背景

发明领域

本发明一般涉及坐标测量设备，尤其涉及用于测量平面基板中的畸变的装 置和方法。

技术背景

为测量玻璃板在经受致畸变处理(例如切割、退火)时的畸变，通常在处 理之前和之后测量玻璃上标记的位置。作为处理结果的这些标记位置的变化量 被定义为畸变。当前的基板畸变量规通常是将机器视觉与精确运动组合以便于 用高精确度测量位置的坐标测量机器(CMM)。

在一种当前方法中，常规CMM设计采用与使用标记网格划线的机座上的 固定玻璃基准板一起的单个相机的精确运动。可相对于基准板固定网格制定部 分标记位置。单个相机在各种位置间运动以测量玻璃上每个标记的位置。这些 当前单个相机CMM需要使用昂贵且易碎的精确运动部件。附加地，单个相机 的运动可减少所获得测量值的总量。因而，在本领域中存在对坐标测量机器的 需要，该坐标测量机器可提供一种便宜的方式来快速且准确地测量基板在经历 一些形式的处理时的畸变，诸如在它被切割成较小块时的应力释放或者在它被 热退火时的压实。

发明内容

本发明提供一种可快速且准确测量诸如玻璃板之类的平面基板在它经历 一些形式的致畸变处理时的畸变的便宜装置，这些致畸处理诸如在它被切割成 较小块时的应力释放或者在它被热退火时的压实。一般而言，本发明的装置包 括多个图像捕捉设备(基板上的每一个基准标记用一个设备)，并且采用多个 图像捕捉设备来测量处理之前和之后的标记位置。图像捕捉设备位置维持不变 并且因而在测量过程期间不运动。因而，将在各个相应图像捕捉设备的视场 (FOV)内直接测量标记位置变化。

因为在测量过程期间未移动或触摸本发明的多图像捕捉设备坐标测量系 统，所以该系统是非常稳定且鲁棒的。此外，多个固定图像捕捉设备的实现消 除了对于先前用来定位图像捕捉设备的昂贵精确运动系统的需要。更进一步 地，因为多图像捕捉设备自身提供稳定的基准系统，所以也不再需要易碎的玻 璃基准平面。

可由本发明的各个方面提供若干优点和益处。首先，因为完全在相机的 FOV内确定标记位置，所以可避免对于相机运动的需要(如在现有技术中所表 示的)。还可使用新系统同时进行多标记位置的测量，然而现有技术需要单个 相机从一个标记到一个标记的运动，这增大了总的测量时间。更进一步地，因 为不需要高精确的运动系统或者易碎的基准平面，所以本发明的装置的维护相 对较少。

因此，在一方面，本发明提供用于测量平面基板中的畸变的坐标测量装置。 该装置包括基座组件以及图像捕捉设备的多维阵列，该基座组件包括具有配置 成接受平面基板的顶面的底板。各个图像捕捉设备具有视场，并且被定位在与 底板的顶面的至少一部分平行且叠加对准的平面中。进一步使多个图像捕捉设 备的取向与多维阵列的平面垂直，以使各个图像捕捉设备的视场可捕捉底板的 顶面的至少一部分。更进一步地，台架运动系统可选择性地使多个图像捕捉设 备的每一个定位在多维阵列的平面内定义的预定坐标中。

在另一方面，本发明还提供一种用于测量平面基板中的畸变的方法。该方 法包括提供平面基板，该平面基板在其表面上具有可视的多个畸变基准标记。 使用图像捕捉组件针对每个基准标记生成基准图像，图像捕捉组件包括相对于 多个基准标记定位以使每个基准标记在多个图像捕捉设备之一的视场中的多 个图像捕捉设备的固定阵列。在生成基准图像之后，基板经受致畸变处理情况， 在此之后，使用用来生成基准图像的图像捕捉设备的固定阵列针对每个基准标 记生成处理后的图像。然后比较处理后的图像以及基准图像以在多个图像捕捉 设备的视场内测量在使平面基板经受致畸变处理情况之前和之后的基准标记 的定位之间的任何偏差。