[實用新型]一種寬幅面玻璃細微劃傷在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201721854285.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN207586145U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 李志娟;劉泉;宋曉波;向林
• 申請（專利權）人: 湖南航天天麓新材料檢測有限責任公司
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中;王娟

本實用新型公開了一種寬幅面玻璃細微劃傷在線檢測裝置，包括用于放置待檢測玻璃樣片、且能帶動所述待檢測玻璃樣片在其上移動的檢測平臺；所述檢測平臺一側設有控制執行系統；視覺檢測系統和玻璃預處理系統橫跨在所述檢測平臺兩側。本實用新型可以完成現場生產線上玻璃制品的實時檢測、跟蹤、報警、信息統計的功能，實現寬幅玻璃表面細微劃傷劃痕的高準確率的在線檢測。

技術領域

本實用新型涉及機器視覺檢測領域，特別是一種寬幅面玻璃細微劃傷在線檢測裝置。

背景技術

玻璃產品廣泛應用在航空航天、汽車制造、智能手機、自動化儀表、建筑工程、核工程等關鍵工程領域，根據其應用主要分為普通平板玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃以及其他特殊玻璃等。普通平板玻璃即為玻璃原片，夾層玻璃是由兩片或者兩片以上的玻璃原片用合成樹脂粘結在一起而制成，鋼化玻璃及其他特殊玻璃亦是由玻璃原片深加工而成。可知，各類型的玻璃原片是玻璃產品的基礎，要想提高玻璃的生產效率和產品質量，避免造成大量的廢品和次品，必須在玻璃原片進行深層加工前就對其進行系統性的質量檢測。

玻璃產品生產的各個環節依次在一條高速生產流水線上完成，從而實現大批量的生產需求。而玻璃原片的質量檢測即在其進行深加工之前，主要在線檢測玻璃原片在之前的生產過程中產生的缺陷（如疵點、氣泡、結石、玻璃碎、色斑、劃傷、夾雜等），根據缺陷的類別及數量判定玻璃原片的質量狀態與等級。

經調研，由于智能檢測技術及裝備的缺乏，目前國內各大玻璃生產廠家針對玻璃制品的檢測方式還處于人工檢測階段。然而不斷提高的生產能力（高速、大幅面）和質量水平（高精度的缺陷識別），使得人工檢測已經無法滿足需求。主要體現在以下幾個方面：(1)速度慢，容易產生漏檢、誤檢；(2)占用大量的資源且無法保證統一的質量標準。目前玻璃質量的檢測已逐漸被基于機器視覺的在線檢測系統取代。

機器視覺在線檢測技術是人工智能快速發展的一個分支，用工業相機成像代替人眼來做測量和判斷。其設備及構架如圖1所示，在控制總線上構建三個主要部分：運動控制和數據處理系統，工業相機成像系統和工件固定和運動控制裝置。通過工控機采集和處理得到的生產數據可以及時反饋，實現缺陷實時在線檢測。

現有玻璃表面細微劃傷檢測技術主要是機器視覺在線檢測技術。基于機器視覺的玻璃表面缺陷在線檢測系統包括圖像采集部分、圖像處理、輸入輸出部分、智能控制及機械執行等幾個部分組成，如圖2所示。其具體工作過程為:將待檢玻璃置于盡可能均勻照明的可控背景前(采用背面式LED紅光),智能控制系統給圖像獲取模塊(CCD攝像機)發出控制信號,CCD攝像機攝取到的玻璃表面缺陷圖像,經過圖像采集卡把圖像數據采集到計算機內存,利用研制開發的玻璃表面缺陷圖像處理與測量軟件,實現對玻璃表面缺陷的檢測,最后通過輸出設備輸出檢測結果。

玻璃質量缺陷檢測是采用先進的CCD成像技術和智能光源。系統照明采用背光式照明,其原理如圖3所示,即在玻璃的背面放置光源,光線經待檢玻璃,透射進入攝像頭。光線垂直入射玻璃后,當玻璃中沒有雜質時,出射的方向不會發生改變,CCD攝像機的靶面探測到的光也是均勻的；當玻璃中含有雜質時,出射的光線會發生變化,CCD攝像機的靶面探測到的光也要隨之改變。

玻璃中含有的缺陷主要分為兩種：一是光吸收型(如砂粒、夾錫夾雜物),光透射玻璃時,該缺陷位置的光會變弱,CCD攝像機的靶面上探測到的光比周圍的光要弱；二是光透射型(如裂紋、氣泡等),光線在該缺陷位置發生了折射,光的強度比周圍的要大,因而CCD攝像機的靶面上探測到的光也相應增強。

（1）現有基于機器視覺的玻璃表面缺陷在線檢測系統，一般采用線掃描成像系統，正光源、背光源在亮場情況下，前傾或后傾來提供照明，且平行于掃描線的線光源，對玻璃進行掃描（如圖3所示）。這種檢測方法對平行于掃描線的缺陷（如砂粒、夾錫夾雜物、氣泡）容易檢出，但是不能探測到以下細微劃傷：a、垂直于掃描線的劃傷；b、寬幅玻璃上不規則劃傷劃痕。因此，在經過現有裝備的檢測后，仍有部分缺陷玻璃產品流出，對產品質量造成了不利影響。