[發明專利]用于識別透明片體內的缺陷部位的裝置和方法以及該裝置的使用

有效

• 申請號: 201280069284.9
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN104094104B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 布魯諾·施拉德爾;弗蘭克·馬赫賴;霍爾格·維格納;米夏埃爾·史特爾策
• 申請（專利權）人: 肖特公開股份有限公司
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 楊靖,車文

技術領域

本發明通常涉及在制造和/或加工透明片，優選玻璃片時的質量管理，尤其是識別在片體內的缺陷部位或缺陷。

背景技術

缺陷檢查在玻璃制造中通常通過成像式的光學方法來實現。在此，測試對象的材料缺陷借助例如基于明視場方法或暗視場方法的對該測試對象的照射并且借助鏡片系統成像在CCD芯片上。在計算機單元中評估由此產生的圖像，并且基于圖像信息來判斷這是否是玻璃缺陷并且在必要時判斷是哪一類玻璃缺陷。這個系統的缺陷靈敏度依賴于拍攝單元的像素分辨率、對象的分辨率以及信噪比。

通常實施為行掃描式照相機(Zeilenkamera)的圖像傳感器的數據率是有限的。具有例如25至50kHz的水平頻率的行掃描式照相機可以用于15至30m/min的測試對象的進給。在此，通常使用光照通道。因此，在使用多個通道時需要多個照相機工作臺。

產品線的進給的提高會導致在對每個圖像行的保持不變的照射的情況下可供使用的光較少，由此會降低信噪比。為了避免這種變差，備選地可以降低在進給方向上的像素分辨率。但因此降低了缺陷靈敏度。

較高的光學分辨率在光學成像系統中會導致景深()減小，其至少應當對應于所檢驗的測試對象的玻璃厚度。由于在運送時的容差以及由于玻璃的可能的彎曲，一般來說甚至需要較大的景深。

因此，為了例如每像素低于20μm的分辨率以及例如每分鐘35米的進給，成像系統將是復雜、難以操控且昂貴的。

現有技術公知了用于就缺陷部位對物體的外表面或體內執行檢驗的方法。

JP 4576962 B2示出了一種用于檢測測試對象的缺陷部位，例如平的覆層的厚度由于異物導致的波動的方法。為此，光照射到測試對象上并分析反散射光。分析以對反散射光的偏光分量的評估為基礎。

WO 2006/108137 A2示出了借助如下系統來探測玻璃片中的瑕疵，該系統將激光二極管的光對準待檢驗的玻璃片并且對從該玻璃片的前側和背側作為干涉圖案反散射到行掃描儀上的光進行評估。

在公知的方法中有問題的是，所用的行掃描儀具有以測試對象的量級的傳感器表面。此外，測得的圖像由于污染通常在測試對象中不存在缺陷部位的情況下也提供圖案，從而使得對圖像的自動評估可能是有錯的。此外，由于較小的缺陷部位導致的圖案可能基于樣本幾何結構與置放其上的圖案不利地迭合，從而使得缺陷部位無法被可靠地識別出。

發明內容

本發明的任務在于提供對透明片體內的缺陷部位的識別，其可以有效避免錯誤地工作并且可以廉價地實現。

該任務以最令人驚奇地簡單的方式通過獨立權利要求的主題來解決。有利的設計方案以及改進方案在從屬權利要求中說明。只要在技術上合理可行，改進方案的特點可以彼此組合。

本發明的一個方面涉及一種用于識別透明片，優選玻璃片體內的缺陷部位的裝置，其中，該片可以是面式的、大致呈矩形的物體。該片可以平坦地、隆起地或任意地成形。借助該裝置通常可以檢測到并識別出在對象的外壁或體內的缺陷部位。

該裝置可以包括用于照射的光照機構。借助該光照機構，光可以對準片的表面的一部分或整個表面。光照機構尤其可以構造用于照射在進給方向上相對光照機構運動的片。因此，入射光作為光條照射到該片上，其中，光條照射該片的整個寬度。在此，將該片橫向于進給方向的尺寸理解為寬度。

入射光可以是光點，其照射i)部分區域或ii)整個片。在i)的情況下，該光點掃描橫向于進給方向掃描該片。

此外，該裝置還可以包括圖像檢測機構，由對象反散射的光對準該圖像檢測機構來在圖像技術上檢測該片。反散射光接下來被理解為，在照射該片之后，通過入射光與片的交互作用，優選借助在該片上的反射或衍射，在圖像檢測機構的方向上偏斜的光。圖像檢測機構可以構造用于產生至少兩個，優選電子或數字的圖像。

該裝置可以構造用于產生在不同拍攝條件下的至少兩個干涉圖像，以便借助評估這至少兩個干涉圖像來識別缺陷部位或使缺陷部位的識別成為可能。干涉圖像的評估可以通過操作人員或必要時通過與圖像檢測機構和/或光照機構聯接的計算單元來執行。

可以將具有干涉圖案的圖像理解為干涉圖像。除了大的和中等的缺陷以外，基于多個在不同拍攝條件下所拍攝的干涉圖像也能以有利的方式識別出小的和極小的缺陷。

干涉圖案可以通過入射光由該片的表面或外表面以及下表面或內表面的反射形成。由此，反射光或反散射光具有兩個迭合的分量。因此，反射光分量的迭合可以在圖像檢測機構處產生干涉圖案。