[实用新型]一种宽幅面玻璃细微划伤在线检测装置

说明书

本实用新型公开了一种宽幅面玻璃细微划伤在线检测装置，包括用于放置待检测玻璃样片、且能带动所述待检测玻璃样片在其上移动的检测平台；所述检测平台一侧设有控制执行系统；视觉检测系统和玻璃预处理系统横跨在所述检测平台两侧。本实用新型可以完成现场生产线上玻璃制品的实时检测、跟踪、报警、信息统计的功能，实现宽幅玻璃表面细微划伤划痕的高准确率的在线检测。

技术领域

本实用新型涉及机器视觉检测领域，特别是一种宽幅面玻璃细微划伤在线检测装置。

背景技术

玻璃产品广泛应用在航空航天、汽车制造、智能手机、自动化仪表、建筑工程、核工程等关键工程领域，根据其应用主要分为普通平板玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃以及其他特殊玻璃等。普通平板玻璃即为玻璃原片，夹层玻璃是由两片或者两片以上的玻璃原片用合成树脂粘结在一起而制成，钢化玻璃及其他特殊玻璃亦是由玻璃原片深加工而成。可知，各类型的玻璃原片是玻璃产品的基础，要想提高玻璃的生产效率和产品质量，避免造成大量的废品和次品，必须在玻璃原片进行深层加工前就对其进行系统性的质量检测。

玻璃产品生产的各个环节依次在一条高速生产流水线上完成，从而实现大批量的生产需求。而玻璃原片的质量检测即在其进行深加工之前，主要在线检测玻璃原片在之前的生产过程中产生的缺陷（如疵点、气泡、结石、玻璃碎、色斑、划伤、夹杂等），根据缺陷的类别及数量判定玻璃原片的质量状态与等级。

经调研，由于智能检测技术及装备的缺乏，目前国内各大玻璃生产厂家针对玻璃制品的检测方式还处于人工检测阶段。然而不断提高的生产能力（高速、大幅面）和质量水平（高精度的缺陷识别），使得人工检测已经无法满足需求。主要体现在以下几个方面：(1)速度慢，容易产生漏检、误检；(2)占用大量的资源且无法保证统一的质量标准。目前玻璃质量的检测已逐渐被基于机器视觉的在线检测系统取代。

机器视觉在线检测技术是人工智能快速发展的一个分支，用工业相机成像代替人眼来做测量和判断。其设备及构架如图1所示，在控制总线上构建三个主要部分：运动控制和数据处理系统，工业相机成像系统和工件固定和运动控制装置。通过工控机采集和处理得到的生产数据可以及时反馈，实现缺陷实时在线检测。

现有玻璃表面细微划伤检测技术主要是机器视觉在线检测技术。基于机器视觉的玻璃表面缺陷在线检测系统包括图像采集部分、图像处理、输入输出部分、智能控制及机械执行等几个部分组成，如图2所示。其具体工作过程为:将待检玻璃置于尽可能均匀照明的可控背景前(采用背面式LED红光),智能控制系统给图像获取模块(CCD摄像机)发出控制信号,CCD摄像机摄取到的玻璃表面缺陷图像,经过图像采集卡把图像数据采集到计算机内存,利用研制开发的玻璃表面缺陷图像处理与测量软件,实现对玻璃表面缺陷的检测,最后通过输出设备输出检测结果。

玻璃质量缺陷检测是采用先进的CCD成像技术和智能光源。系统照明采用背光式照明,其原理如图3所示,即在玻璃的背面放置光源,光线经待检玻璃,透射进入摄像头。光线垂直入射玻璃后,当玻璃中没有杂质时,出射的方向不会发生改变,CCD摄像机的靶面探测到的光也是均匀的；当玻璃中含有杂质时,出射的光线会发生变化,CCD摄像机的靶面探测到的光也要随之改变。

玻璃中含有的缺陷主要分为两种：一是光吸收型(如砂粒、夹锡夹杂物),光透射玻璃时,该缺陷位置的光会变弱,CCD摄像机的靶面上探测到的光比周围的光要弱；二是光透射型(如裂纹、气泡等),光线在该缺陷位置发生了折射,光的强度比周围的要大,因而CCD摄像机的靶面上探测到的光也相应增强。

（1）现有基于机器视觉的玻璃表面缺陷在线检测系统，一般采用线扫描成像系统，正光源、背光源在亮场情况下，前倾或后倾来提供照明，且平行于扫描线的线光源，对玻璃进行扫描（如图3所示）。这种检测方法对平行于扫描线的缺陷（如砂粒、夹锡夹杂物、气泡）容易检出，但是不能探测到以下细微划伤：a、垂直于扫描线的划伤；b、宽幅玻璃上不规则划伤划痕。因此，在经过现有装备的检测后，仍有部分缺陷玻璃产品流出，对产品质量造成了不利影响。