專利名稱：表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置。
技術(shù)背景 表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測要求在線檢測出玻璃板上微小的氣泡、結(jié)石等瑕疵， 并區(qū)分瑕疵的種類。由于玻璃本體花紋的干擾，壓紋玻璃瑕疵在線檢測和分類是十分困難 的事情，無論是CCD成像還是用顯微鏡肉眼直接觀察，甚至都不能得到瑕疵的完整圖象。普 通平板玻璃瑕疵的檢測和分類方法都不再適應(yīng)。還好壓紋玻璃中不同種類的瑕疵有不同的 光學(xué)性質(zhì)，采用不同的光學(xué)檢測通道能出不同種類的瑕疵。 通常采用日光燈光源照明的亮場檢測通道和暗場檢測通道進(jìn)行在線檢測。如附圖 1、附圖2所示 亮場檢測通道采用均勻的漫射亮背景光源，CCD瞄準(zhǔn)背景亮場(光源)，對經(jīng)過CCD 和背景亮場之間的玻璃板成像，如圖1所示，當(dāng)玻璃板體內(nèi)沒有瑕疵時(shí)光強(qiáng)信號曲線和背 景亮度達(dá)到或接近系統(tǒng)最大值，視場圖像表現(xiàn)為最亮色；當(dāng)玻璃體內(nèi)有不透明物如結(jié)石等 黑瑕疵時(shí)，能形成黑斑影象。如圖3和圖5、圖6所示 這十分類似如均勻光照下，用CCD檢測白紙上的小黑斑。亮通道對檢測(不透 明)"黑"瑕疵是十分有效的，但對于檢測透明瑕疵如氣泡和半透明瑕疵如不同相玻璃體夾 雜物則無能為力。 暗場檢測通道采用黑縫光源，如圖2所示，觀察者或CCD相機(jī)不直接對準(zhǔn)光源而是 對準(zhǔn)兩光源之間的黑縫，(所采用CCD為線掃描相機(jī)，它僅對一條線縫成像，依靠被檢測玻 璃沿一個(gè)方向移動(dòng)而掃描成二維平面像)。當(dāng)玻璃體內(nèi)無異物時(shí)，所成的像只是黑背景，光 強(qiáng)信號曲線和背景亮度達(dá)到或接近系統(tǒng)最小值，視場圖像表現(xiàn)為最暗色；當(dāng)玻璃板體內(nèi)有 氣泡等亮瑕疵時(shí)，由于氣泡對光線的散射角大于壓紋玻璃本體花紋對光線的散射角，從而 形成黑背景下的一個(gè)氣泡亮點(diǎn)像，好似黑暗天空中的星光。如圖4和圖7、圖8所示。暗通 道對檢測"亮"瑕疵(散射星點(diǎn))是十分有效的，但對于檢測"黑"瑕疵如結(jié)石則無能為力。 通過不同的檢測通道，上述系統(tǒng)能檢測并自動(dòng)分類典型的氣泡和黑結(jié)石，但對于 一類白結(jié)石能檢測卻不能區(qū)分，原因是這類白結(jié)石在亮、暗通道都有輸出，且同樣在亮通道 表現(xiàn)為暗點(diǎn)在暗通道表現(xiàn)為亮點(diǎn)。另外上述系統(tǒng)采用日光燈照明，光源強(qiáng)度弱，導(dǎo)致信號強(qiáng) 度弱，且整個(gè)檢測裝置占用空間大。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種 表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，不僅能檢測不透明物黑瑕疵和氣泡等亮瑕疵，而且能檢 測白結(jié)石并與氣泡區(qū)分，光強(qiáng)大，信噪比高，信號強(qiáng)度大，檢測準(zhǔn)確、精度高，連續(xù)作業(yè)，效率高。[0009] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置， 在機(jī)架上安裝多道驅(qū)動(dòng)輥道，承載并驅(qū)動(dòng)壓紋玻璃板，在玻璃板上方安裝CCD線掃描相機(jī) 陣列，并沿玻璃板寬度方向橫向布置，覆蓋整個(gè)玻璃板的寬度，在玻璃板下方安裝在線側(cè)向 結(jié)構(gòu)光照明光源，在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源由兩排LED顆粒構(gòu)成，每顆LED取側(cè)、斜向從板 下照明玻璃板，即N顆LED顆粒取相同空間姿態(tài)排列成一排，形成一均勻條狀側(cè)向光照明光 源，同樣，另外N顆LED顆粒取反對稱的空間姿態(tài)排列成另一排，形成另一均勻條狀側(cè)向光 照明光源，兩條狀側(cè)向光照明光源之間分隔一定距離形成狹縫，在狹縫區(qū)形成結(jié)構(gòu)光照明。 上述技術(shù)方案中，在狹縫中央的正下方安裝有一貫通整個(gè)板寬的光源背景條。 上述技術(shù)方案中，在狹縫中央的正下方安裝的光源背景條為黑色吸光材料。 上述技術(shù)方案中，在狹縫中央的正下方安裝的光源背景條為具有一定反射能力的 反光材料。 本實(shí)用新型突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和效果 1、采用在線側(cè)結(jié)構(gòu)光照明光源，該光源照明下被檢測玻璃板體內(nèi)的瑕疵由CCD掃 描后形成的灰度圖像具有一定結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同的結(jié)構(gòu)特征計(jì)算機(jī)可以檢測 并區(qū)分氣泡和白結(jié)石； 2、采用在線側(cè)結(jié)構(gòu)光照明灰場光源，當(dāng)被檢測玻璃板體內(nèi)沒有瑕疵時(shí)光強(qiáng)信號曲 線和背景亮度位于系統(tǒng)中間值附近，視場圖像表現(xiàn)為灰色；當(dāng)玻璃體內(nèi)有不透明物如結(jié)石 等黑瑕疵時(shí)，能形成暗瑕疵結(jié)構(gòu)灰度圖像，當(dāng)玻璃體內(nèi)有氣泡時(shí)等亮瑕疵時(shí)，能形成灰背景 下的一個(gè)亮瑕疵結(jié)構(gòu)灰度圖像，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同亮度特征可以檢測并區(qū)分亮瑕疵 和黑瑕疵； 3、采用大功率LED陣列光源，照明光強(qiáng)度遠(yuǎn)大于通常的日光燈照明，從而獲得更 好的信噪比和更大的信號強(qiáng)度，同時(shí)檢測設(shè)備的體積和占用的空間也小得多。

圖l為亮場檢測通道示意圖 圖2為暗場檢測通道示意圖 圖3為亮場光強(qiáng)信號曲線圖 圖4為暗場光強(qiáng)信號曲線圖 圖5為本實(shí)用新型表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置正視圖 圖6為圖5的側(cè)視圖 圖7為本實(shí)用新型在線側(cè)向光照明光源俯視圖 圖8為本實(shí)用新型在線側(cè)向光照明光源左視圖 圖9為灰場光源光強(qiáng)信號曲線圖 具體實(shí)施方式
這種表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測方法是CCD線掃描相機(jī)1安裝在玻璃板2上方， CCD線掃描相機(jī)1陣列沿玻璃板寬度方向橫向布置，并覆蓋整個(gè)玻璃板2寬度，玻璃板在機(jī) 架3上驅(qū)動(dòng)輥道4的作用下沿縱向運(yùn)動(dòng)，在陣列CCD線掃描相機(jī)1掃描線5的玻璃板下方 兩邊分列安裝兩排LED在線側(cè)向光照明光源6，每顆LED9取側(cè)、斜向從板下照明玻璃板，陣 列CCD線掃描相機(jī)1完成整個(gè)玻璃板的掃描檢測。[0028] 上述N個(gè)LED顆粒取相同空間姿態(tài)排列成一排，形成一均勻條狀側(cè)向光照明光源 6，同樣，另外N個(gè)LED顆粒取反對稱的空間姿態(tài)排列成另一排，形成另一均勻條狀側(cè)向光照 明光源6，兩均勻條狀側(cè)向光照明光源6之間分隔一定距離形成狹縫7，在狹縫區(qū)形成結(jié)構(gòu) 光照明。在結(jié)構(gòu)光照明下被檢測玻璃板體內(nèi)的瑕疵由CCD線掃描相機(jī)掃描后形成具有一定 結(jié)構(gòu)的灰度圖像，而不僅僅是光斑或暗斑，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同特征，計(jì)算機(jī)區(qū)分氣泡 和白結(jié)石。 本實(shí)用新型的表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，在機(jī)架3上安裝多道驅(qū)動(dòng)輥道4，
承載并驅(qū)動(dòng)壓紋玻璃板2，在玻璃板2上方安裝CCD線掃描相機(jī)1陣列，并沿玻璃板寬度方
向橫向布置，覆蓋整個(gè)玻璃板2的寬度，在玻璃板下方安裝在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源6，在
線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源6由兩排LED顆粒構(gòu)成，每顆LED9取側(cè)、斜向從板下照明玻璃板，即
N顆LED顆粒取相同空間姿態(tài)排列成一排，形成一均勻條狀側(cè)向光照明光源，同樣，另外N顆
LED顆粒取反對稱的空間姿態(tài)排列成另一排，形成另一均勻條狀側(cè)向光照明光源，兩條狀側(cè)
向光照明光源之間分隔一定距離形成狹縫，在狹縫區(qū)形成結(jié)構(gòu)光照明。 上述在狹縫中央的正下方安裝有一貫通整個(gè)板寬的光源背景條8。 上述的在狹縫中央的正下方安裝的光源背景條8為黑色吸光材料。 上述技術(shù)方案中，在狹縫中央的正下方安裝的光源背景條8為具有一定反射能力
的反光材料。 參見圖9、圖IO，顯示了本裝置在線安裝的正視圖和側(cè)視圖，CCD線掃描相機(jī)陣列 沿玻璃板橫向(寬度方向)布置，覆蓋整個(gè)玻璃板的寬度，玻璃板在驅(qū)動(dòng)輥道的作用下沿縱 向運(yùn)動(dòng)，從而完成整個(gè)玻璃板的掃描檢測。 參見圖11、圖12，為在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源的描述視圖。在線側(cè)向光照明光源 由兩排LED顆粒構(gòu)成，每顆LED9取側(cè)、斜向從板下照明玻璃板，光線沿近垂直玻璃板運(yùn)動(dòng)方 向的小角度射入玻璃板，只有這樣沿縱向取向的線氣泡等瑕疵體的受光面積才最大，從而 產(chǎn)生最大的信號強(qiáng)度。如圖11、圖12所示，N顆LED顆粒取相同空間姿態(tài)排列成一排，形成 一均勻條狀側(cè)向光照明光源，同樣，另外N顆LED顆粒取反對稱的空間姿態(tài)排列成另一排， 形成另一均勻條狀側(cè)向光照明光源；兩條狀側(cè)光向照明光源之間分隔一定距離形成狹縫， 在狹縫區(qū)形成結(jié)構(gòu)光照明；在結(jié)構(gòu)光照明下被檢測玻璃板體內(nèi)的瑕疵由CCD掃描后形成具 有一定結(jié)構(gòu)的灰度圖像，而不僅僅是亮斑或暗斑，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同特征，計(jì)算機(jī)可 以區(qū)分氣泡和白結(jié)石。 在狹縫中央的正下方有一貫通整個(gè)板寬的光源背景條。 當(dāng)狹縫中央光源背景條為黑色吸光材料時(shí)，構(gòu)成在線側(cè)向光照明暗場光源，能夠 對微小瑕疵提更信噪比極高的亮度照明； 當(dāng)狹縫中央光源背景條為具有一定反射能力的反光材料時(shí)，光源背景條能將LED 余光反射上去形成具有一定亮度的背景，構(gòu)成在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明灰場光源。采用在線側(cè) 光照明灰場光源進(jìn)行檢測時(shí)其光強(qiáng)信號曲線如圖13所示，當(dāng)被檢測玻璃板體內(nèi)沒有瑕疵 時(shí)光強(qiáng)信號曲線和背景亮度位于系統(tǒng)中間值附近，視場圖像表現(xiàn)為灰色；當(dāng)玻璃體內(nèi)有不 透明物如結(jié)石等黑瑕疵時(shí)，能形成暗瑕疵黑斑影象，當(dāng)玻璃體內(nèi)有氣泡時(shí)等亮瑕疵時(shí)，能形 成灰背景下的一個(gè)亮瑕疵影像，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同亮度特征可以檢測并區(qū)分亮瑕疵 和黑瑕疵。[0038] 應(yīng)用范圍 本裝置應(yīng)用于表面壓紋平板玻璃和普通平板玻璃生產(chǎn)線的瑕疵在線檢測；也可應(yīng) 用于其他具有類似需求的透明或不透明片帶材表面質(zhì)量檢測，如太陽能玻璃生產(chǎn)線、浮華 玻璃生產(chǎn)線、格法玻璃生產(chǎn)線、平拉玻璃生產(chǎn)線，有機(jī)玻璃板材生產(chǎn)線等在線質(zhì)量檢測。 本實(shí)用新型的實(shí)用新型特征和保護(hù)范圍 1、表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，其特征是采用了在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源； 2、在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源特征為 A、由兩排LED顆粒構(gòu)成，每顆LED取側(cè)、斜向從板下照明玻璃板，光線沿近垂直玻 璃板運(yùn)動(dòng)方向的小角度射入玻璃板，N顆LED顆粒取相同空間姿態(tài)排列成一排，形成一均勻 條狀側(cè)光照明光源，同樣，另外N顆LED顆粒取反對稱的空間姿態(tài)排列成另一排，形成另一 均勻條狀側(cè)光照明光源；兩條狀側(cè)光照明光源之間分隔一定距離形成狹縫，在狹縫區(qū)形成 結(jié)構(gòu)光照明；在結(jié)構(gòu)光照明下被檢測玻璃板體內(nèi)的瑕疵由CCD掃描后形成具有一定結(jié)構(gòu)的 灰度圖像，而不僅僅是亮點(diǎn)或暗點(diǎn)，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同特征計(jì)算機(jī)可以區(qū)分氣泡和 白結(jié)石。 B、具有特征A在線側(cè)結(jié)構(gòu)光照明光源，在其狹縫中央的正下方有一貫通整個(gè)板寬 的光源背景條。當(dāng)狹縫中央光源背景條為黑色吸光材料時(shí)，構(gòu)成在線側(cè)光照明暗場光源，能 夠?qū)ξ⑿¤Υ锰岣旁氡葮O高的亮度照明； C、具有特征A在線側(cè)結(jié)構(gòu)光照明光源，在其狹縫中央的正下方有一貫通整個(gè)板寬 的光源背景條。當(dāng)狹縫中央光源背景條為具有一定反射能力的反光材料時(shí)，光源背景條能 將LED余光反射上去形成具有一定亮度的背景，構(gòu)成在線側(cè)光照明灰場光源。當(dāng)被檢測玻 璃板體內(nèi)沒有瑕疵時(shí)光強(qiáng)信號曲線和背景亮度位于系統(tǒng)中間值附近，視場圖像表現(xiàn)為灰 色；當(dāng)玻璃體內(nèi)有不透明物如結(jié)石等黑瑕疵時(shí)，能形成暗瑕疵結(jié)構(gòu)影象，當(dāng)玻璃體內(nèi)有氣泡 時(shí)等亮瑕疵時(shí)，能形成灰背景下的一個(gè)亮瑕疵結(jié)構(gòu)影像，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同亮度特 征可以檢測并區(qū)分亮瑕疵和黑瑕疵。
權(quán)利要求一種表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，其特征在于在機(jī)架上安裝多道驅(qū)動(dòng)輥道，承載并驅(qū)動(dòng)壓紋玻璃板，在玻璃板上方安裝CCD線掃描相機(jī)陣列，并沿玻璃板寬度方向橫向布置，覆蓋整個(gè)玻璃板的寬度，在玻璃板下方安裝在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源，在線側(cè)向結(jié)構(gòu)光照明光源由兩排LED顆粒構(gòu)成，每顆LED取側(cè)、斜向從板下照明玻璃板，即N顆LED顆粒取相同空間姿態(tài)排列成一排，形成一均勻條狀側(cè)向光照明光源，同樣，另外N顆LED顆粒取反對稱的空間姿態(tài)排列成另一排，形成另一均勻條狀側(cè)向光照明光源，兩條狀側(cè)向光照明光源之間分隔一定距離形成狹縫，在狹縫區(qū)形成結(jié)構(gòu)光照明。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，其特征在于在狹縫中央的 正下方安裝有一貫通整個(gè)板寬的光源背景條。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，其特征在于在狹縫中央的 正下方安裝的光源背景條為黑色吸光材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，其特征在于在狹縫中央的 正下方安裝的光源背景條為反光材料。
專利摘要一種表面壓紋玻璃瑕疵在線檢測裝置，陣列CCD線掃描相機(jī)安裝在玻璃板上方，沿玻璃板寬度方向橫向布置，玻璃板在機(jī)架上驅(qū)動(dòng)輥道的作用下沿縱向運(yùn)動(dòng)，在陣列CCD線掃描相機(jī)掃描線的玻璃板下方兩邊分列安裝兩排LED在線側(cè)向光照明光源，兩均勻條狀側(cè)向光照明光源之間分隔一定距離形成狹縫，在狹縫區(qū)形成結(jié)構(gòu)光照明。玻璃瑕疵由CCD線掃描相機(jī)掃描后形成具有一定結(jié)構(gòu)的灰度圖像，而不僅僅是光斑或暗斑，根據(jù)結(jié)構(gòu)灰度圖像的不同特征，計(jì)算機(jī)區(qū)分氣泡和白結(jié)石。本實(shí)用新型不僅能檢測不透明物黑瑕疵和氣泡等亮瑕疵，而且能檢測白結(jié)石并與氣泡區(qū)分，光強(qiáng)大，信噪比高，信號大，檢測準(zhǔn)確、精度好，連續(xù)作業(yè)，效率高。
文檔編號G01N21/49GK201527404SQ200920065108
公開日2010年7月14日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者劉應(yīng)龍 申請人:湖南科創(chuàng)信息技術(shù)股份有限公司