[发明专利]浮法玻璃缺陷在线自动检测装置

说明书

本发明属于一种检测玻璃缺陷的装置。

目前国外已经出现的玻璃缺陷在线自动检测装置可分为四大类：飞光扫描式、光电式、磁电式和图象分析式，它们的技术特点如下：

飞光扫描式为国外流行的一种缺陷检测装置，它是采用激光或其它光源的光点连续地对玻璃表面扫描，用光电器件检测其透射或反射光的光强变化来检测缺陷的存在。光点扫描是借助于一高速旋转的多面镜来获得的，为了发现0.5毫米或小于0.5毫米尺寸的缺陷，扫描的光点直径不超过1毫米。为了避免漏检缺陷，相邻扫描线之间又不能有间隙，为了适应浮法玻璃生产高达30米/分的拉引速度，旋转的多面镜将以2500转/分的高速旋转。同时为了排除非缺陷引起的干扰信号（例如附着在玻璃表面上的灰尘），检测前玻璃带表面需进行清洗和烘干（其它三种缺陷检测方法亦同）这样一来，都使得整个装置复杂，造价高。被认为最新、最高水平的产品是德国Sortiermaschinen有限公司1989年推出的Feldmühle    Lasersorter    LS    90型检测装置。

光电式检测装置与飞光扫描式检测装置不同点是扫描不采用飞速移动的光点，而是采用一束平行光穿过玻璃带，然后投射到光电器件上，但每一束平行光只扫过30厘米的宽度，为了测量生产线上整个玻璃板宽的缺陷，就需要数台同样设备才能完成。该类装置的优点是没有高速运转的部件。

磁电式检测装置不采用光扫描，而是采用速度调制管反馈的旋转天线发射的电磁波，它以很高的速度扫过玻璃带下表面。当遇到缺陷时，就产生一个频率不同的回波。检测放大器就可以检测到该频率不同的变化，从而识别出缺陷。每只这样的扫描器可扫描60厘米宽，故为了测量生产线上整个玻璃板宽的缺陷，就需数台设备。

图象分析式的检测装置，光源设置在玻璃带的下表面，接收设备设置在玻璃带上方。接收设备为一有辐射状狭口的旋转圆盘，当圆盘以6000转/分高速旋转时，玻璃板就不断被扫描，用光电倍增管接受透过玻璃板的光强，遇有缺陷时就有电信号输出，从而识别出缺陷。每套装置可检测30厘米宽。为了测量生产线上整个玻璃板宽的缺陷，需数台同样设备。最近法国SGN公司推出的新产品，其接收设备采用数台摄象机来代替光电倍增管，采用微机图象处理器来处理信息。

以上各类装置，分辨玻璃缺陷的最小尺寸为0.4毫米左右。被认为当今最好的产品是德国Sortiermaschinen有限公司的Feldmühle    Lasersorter    LS90型检测装置，其识别缺陷的特性有所提高。对于具有玻璃变形的缺陷或不具有表面变形的缺陷（如闭口气泡）最小检测尺寸为0.2毫米，对于只具有反射的缺陷，最小检测尺寸为1毫米。

以上各类装置均不能识别缺陷的性质，即不区分玻璃缺陷是气泡，结瘤或锡渣等。也不分辨缺陷的具体尺寸大小。

国外当今推出的各类产品，为了检测各种缺陷，先总是将非电量（缺陷）转换成电量，然后进行电量放大、处理。对于飞光扫描式、光电式、图象分析式这类光电子检测方法，不论采用光源是激光或普通光源，均只停留在几何光学的原理应用上。为此，为了识别小于0.5毫米尺寸的缺陷，就只好尽量缩小扫描光束的直径，提高扫描速度;增大电子器件的放大倍率;为了适应数米宽度的被测对象，采用多台装置。为了排除灰尘等粘附在被测表面上引进干扰，在检测前对被测表面进行清洗和烘干，这样，均使得检测装置复杂，造价高昂，维护困难。

对于有高速旋转部件的检测装置，更是带来了维修上的困难，影响了设备的使用寿命。

本发明的目的是为了克服目前玻璃在线自动缺陷检测装置结构复杂，造价高昂的缺点：也为了进一步提高识别缺陷最小尺寸的能力，且做到识别缺陷性质，能将缺陷尺寸大小分类。

发明内容

本发明对缺陷的检测，首先不是先进行非电量（缺陷）与电量的转换。而是采用近代光学技术，先将细小的缺陷进行图象放大，然后才将放大了的图象（非电量）转换成电量再进行处理。

众所周知，在进行普通光学放大时，除了将被测的缺陷放大以外，也以同样的倍率放大了整个视场，即缺陷放大后的象与整个视场放大后的尺寸比率并未变化，这样的放大对于检测是毫无意义的。换句话说，光学放大系统只能对缺陷放大，而对视场不放大或很少放大才有意义。本发明的光学系统正具备有这一特征。

本发明由光源1、图象放大部分2和图象处理部分组成，如附图1所示。