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激光位移傳感器測量LCD透明玻璃基板高度

激光位移傳感器測量LCD透明玻璃基板高度

2026/5/7 17:39:57

在LCD/PDP面板制造中,透明玻璃基板的高度檢測是影響成盒精度與顯示均勻性的關鍵質控節點??蛻魹樾袠I頭部LCD/PDP生產企業,產線要求測量精度和重復精度均達到微米級,且檢測節拍須與高速量產產線完全匹配。

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一、核心痛點

透明玻璃基板的檢測存在兩個主要難題。其一,玻璃透光性強,傳統激光位移傳感器因接收不到足夠的漫反射信號,容易導致測量值丟失或誤差偏大。其二,為獲取可用信號,部分激光位移傳感器需傾斜安裝,這一方式對角度校準要求高、安裝調試耗時長,在量產環境下測量穩定性也難以保證。

二、解決方案

針對上述問題,產線采用了光子精密PDH-008W激光位移傳感器。光子(深圳)精密科技有限公司于2018年切入工業傳感器與精密測量儀器研發生產領域,團隊由光學、算法、電子工程等多學科背景的研發人員組成,起步即以全鏈路自研為技術路線,從底層光學設計、核心算法到頂層軟件均自主開發。目前公司在深圳、湖州建有總面積達10,000㎡的生產實驗基地,員工300余人,其中研發人員占比超過65%,累計獲得專利196余項。

PDH-008W為PDH系列中面向鏡面反射場景的型號,測量中心距離8mm,測量范圍±0.5mm。該型號搭載自研開發的動態調光技術,其調光顆粒度較國外同類產品提升10倍以上,可在250μs至64ms的寬范圍采樣周期內,智能感知透明玻璃、高反光表面的反射率變化,實時調整受光參數,這即是PDH系列能夠在透明玻璃基板表面獲取穩定信號的關鍵所在。

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PDH系列硬件平臺采用高靈敏度、高分辨率CMOS芯片,通過擴展像素寬度、增加像素數量及優化光學設計實現信號采集精度的提升。全新開發的光學物鏡有效減少了光點在接收光元件上的畸變,同時保持光點的對稱性,確保在不同角度和位置下的信號一致性。在透明物體測量中,PDH系列通過調整物體反射光來控制激光強度,消除激光多重反射和漫反射對測量的影響。基于這一光學架構,PDH-008W具備±0.5μm的測量精度和0.005μm的靜態重復精度,配合260kHz的采樣頻率,可滿足高速產線的在線全檢需求。

實際部署時,傳感器無需嚴格的傾斜角度校準,以平行于玻璃基板上方的姿態直接安裝,以機臺底面為基準面進行參數設定。測量點位的實時高度數據經控制器解析后,通過通信接口傳輸至產線控制系統,完成閉環反饋。光子精密為PDH系列配套開發了上位機軟件PDH-Navigator,允許用戶通過菜單選項進行參數配置,實時展示接收光波形并監控感測頭的光接收條件,同時具備高容量數據存儲功能,最多可存儲120萬個數據點。

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三、實施成果

在客戶產線的實際運行中,方案取得了以下成效:單一傳感器可穩定獲取單層透明玻璃的高度數據,平面度測量重復性達0.012μm,滿足微米級精度要求;材質適配覆蓋玻璃、鏡片、硅膠等多種物料,兼容產線多樣化的檢測需求;安裝部署無需繁瑣的角度校準,調試成本顯著降低,量產環境下的長期測量穩定性得到驗證。

這套方案在面板和精密光學制造領域的落地,是PDH系列在更廣泛工業場景中持續積累的一個縮影。截至目前,光子精密已與近70家世界500強企業達成產品服務與戰略合作,其傳感器和精密測量產品已進入3C消費電子、鋰電新能源、半導體等多個戰略性制造領域,其中在3C領域就深度服務了超100家客戶。從單工位試點到整線鋪開的復制過程,來自不同產線、不同材質、不同節拍的反饋數據持續輸入研發體系,推動著核心算法和光學系統的迭代,也讓光子精密在高端制造檢測場景中的行業認可度穩步積累。

四、客戶評價

“PDH系列傳感器對不同材質的適應性令人滿意,精度和重復性數據穩定,安裝和操作流程比傳統方案更簡潔。產線的工藝控制精度和生產效率均有提升,已成為我們可靠的在用檢測工具。”

審核編輯(
王靜
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