CN204101478U - 一种在线式玻璃管缺陷的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线式玻璃管缺陷的检测装置，用于玻璃管生产线上在线检测玻璃管的缺陷，包括至少一路背光源、线阵相机和与之对应的检测电子单元，所述的背光源与线阵相机置于玻璃管生产线上用于检测玻璃管缺陷的位置，所述的背光源为平行背光源，平行背光源发出平行光，玻璃管通过平行光照射区域，线阵相机面向平行背光源，并与玻璃管的运动方向垂直；线阵相机输出的信号被送入检测电子单元；所述的检测电子单元用于根据预设的阈值电平对由线阵相机的测量范围确定的目标区域内的信号进行二值化处理，判断是否存在表征缺陷的脉冲信号。本实用新型具有成本低廉、能够快速、准确地进行玻璃管缺陷在线检测的优点。

Description

一种在线式玻璃管缺陷的检测装置

技术领域

本实用新型属于玻璃质量的检测技术领域，尤其涉及一种用于在线式玻璃管缺陷的检测方法及相应的检测装置。

背景技术

结石、条纹等是玻璃拉管生产过程中常见的玻璃缺陷。结石的形成有不同的原因，通常将结石的来源归结来自配合料没有充分熔化、玻璃液对耐火材料的侵蚀、析晶及挥发物的留存等几个方面。结石、条纹等的存在具有极大的危害性，是玻璃体内最危险的缺陷。这些缺陷严重的破坏了玻璃制品的均匀性、透光性、电学性能和抗热震性能。结石部位的膨胀系数与周围玻璃的膨胀系数不同，其产生的局部应力大大降低了产品的机械强度和热稳定性，还可能在二次加工为成品时退火没能消除结构应力而引起产品自裂或在使用过程中破裂，从而影响产品质量，严重时可能会使人员受到伤害。因此，通常玻璃制品中不允许有结石等缺陷的存在。

玻璃管的质量在很大程度上影响着相关行业的产品质量，随着市场需求的不断提高,高端产品对玻璃管的质量要求越来越高。伴随着生产技术的不断发展提高，尤其是现代机械化、规模化的生产实现了玻璃管的生产过程中牵引、切割、梳理、收集及堆垛的全自动化，因此在生产线的前端必须引入高精度的缺陷检测分选装置来适应后续机械化、全自动化的生产加工需求，从而确保无缺陷产品投入市场。

现有技术中有采用红外光源照明玻璃管，通过接收器所感应的光量变化感知缺陷所在，亦有通过间接方式获取缺陷在接收端造成的变化从而识别缺陷所在。由于玻璃的熔制工艺和成型操作等多方面因素的介入，造成一些玻璃管内部的光学特性并非理想均匀透明的，这些因素增加了现有技术处理这些特殊情况的难度，容易做成漏检误检。目前绝大部分玻璃拉管生产线依然处于依赖人工对切割下来的玻璃管目测缺陷的落后生产方式，不仅劳动强度大，而且很容易引起视觉和身体的疲劳导致漏检误判的发生，不能满足自动化流水生产线的需求。因此设计一种简洁、快速、能够适应在线玻璃拉管生产线实际需求的玻璃管缺陷在线检测装置对于提高相关产品的质量、降低工人劳动强度、提高行业的整体技术水平，促进相关产业由劳动密集型向技术密集型的转变具有重要的意义。

专利申请CN 103472072给出一种采用透明标定板和背光源结合的方式来对玻璃管缺陷进行检测的方法，有效的避免了玻璃管对于直射光线的折射和反射影响，使得玻璃管的成像清晰，通过透明标定板上的非透明的直线段，可将玻璃管上的缺陷导致的光学变形在图像中明确显示出来，最终的体现就是透明标定板上的非透明直线段发生中断、不完整、扭曲或变形。通过透明标定板上的非透明直线段将玻璃管上的缺陷导致的光学变形在图像中明确显示出来，当检测到玻璃管缺陷时，体现为透明标定板上的非透明直线段发生中断、不完整、扭曲或变形，通过透明标定板上的非透明直线段发生中断、不完整、扭曲或变形从而判断玻璃管存在缺陷。此种技术方案，所采用的光源为非直射光，玻璃管上的缺陷在图像中体现的是透明标定板上的非透明直线段的中断、不完整、扭曲或变形。采用线阵相机时，需要对图像进行数据采集及相应的算法处理。在线拉管速度可达3～5米/秒，要识别出高速运动下的的结石、条纹或疖瘤之类的玻璃管缺陷，可能需要选用一路或多路高速面阵相机，相应的检测硬件装置及软件处理亦较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种成本低廉、能够快速、准确地进行玻璃管缺陷在线检测的装置。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种在线式玻璃管缺陷的检测装置，用于玻璃管生产线上在线检测玻璃管的缺陷，包括至少一路背光源、线阵相机和与之对应的检测电子单元，所述的背光源与线阵相机置于玻璃管生产线上用于检测玻璃管缺陷的位置，其特征在于，所述的背光源为平行背光源，平行背光源发出平行光，玻璃管通过平行光照射区域，线阵相机面向平行背光源，并与玻璃管的运动方向垂直；线阵相机输出的信号被送入检测电子单元；所述的检测电子单元用于根据预设的阈值电平对由线阵相机的测量范围确定的目标区域内的信号进行二值化处理，判断是否存在表征缺陷的脉冲信号。

作为优选实施方式，所述的阈值电平依据下述现象确定：平行光被玻璃管遮挡的区域在线阵相机的输出信号上表现为低电平，玻璃管的缺陷部位经平行光照射后在一定距离上形成聚焦亮点或亮的区域，与周围区域形成亮度上的反差，缺陷部位在线阵相机的输出信号上表现为异于其他区域的较高幅度电压信号。

所述的玻璃管的缺陷部位为结石、条纹或疖瘤。

与现有技术相比，本实用新型在线式玻璃管缺陷的检测方法及装置利用结石、条纹等缺陷部位及其周围玻璃组织在形态上类似于凸透镜或柱面透镜，基于透镜聚焦效应，缺陷部位经平行光照射后在一定距离上形成聚焦亮点或亮的区域的特点，可直接、实时、在线、准确的识别出玻璃管上的缺陷，并可在缺陷玻璃管到达分选区域时输出报警和剔除信号，为工业化生产缺陷检测提供了一种新的可靠的方法和装置，满足玻璃拉管生产企业的实际需求。

附图说明

图1是本实用新型的在线式玻璃管缺陷的检测装置的检测原理示意图。

图2是本实用新型的在线式玻璃管缺陷的检测装置的具体实施例结构示意图。

图中：1为平行背光源，2为线阵相机，3为平行背光源发出的平行光，4为玻璃管，5为玻璃管上的缺陷，6为玻璃管上缺陷部位所对应的线阵相机输出信号的波形，7为平行背光源发光面，8为该路平行背光源和线阵相机所对应的检测电子单元，9为检测控制主机，10为切割玻璃管的切割信号。

具体实施方式

以下，就本实用新型一种在线式玻璃管缺陷的检测装置，参照附图，作一说明：

本实用新型在线式玻璃管缺陷的检测装置的检测原理如图1所示，将平行背光源1与线阵相机2放置于玻璃管4的两侧。平行背光源1发出平行光3，玻璃管4位于平行光3区域内。平行背光源的发光面7与线阵相机2平行。线阵相机2面向平行背光源1，并与玻璃管4垂直。平行光3被玻璃管4遮挡的区域在线阵相机2的输出信号上表现为低电平。基于透镜聚焦效应，结石、条纹等缺陷部位及其周围玻璃组织经平行光照射后在一定距离上形成聚焦亮点或亮的区域。将线阵相机2放置此处，在输出信号上表现为异于其他区域的高幅度电压信号6。将线阵相机2二值化后的输出脉冲信号送入检测电子单元8，检测电子单元8中的计数器对每个扫描周期的脉冲进行计数，当脉冲数大于等于3时即可判断玻璃管4存在缺陷。

本实用新型的一个实施例如图2所示，本实用新型不仅仅局限于下述实施例：

该检测装置包括1路平行背光源1和线阵相机2及与之对应的检测电子单元8。检测电子单元8根据线阵相机2的测量范围设定目标区域，对所述目标区域进行二值化处理，根据脉冲个数即可完成目标区域缺陷的判断，同时根据切割玻璃管的切割信号10判断处于分选区域的玻璃管是否需要剔除，并将信号送至检测控制主机9。

Claims (3)

1.一种在线式玻璃管缺陷的检测装置，用于玻璃管生产线上在线检测玻璃管的缺陷，包括至少一路背光源、线阵相机和与之对应的检测电子单元，所述的背光源与线阵相机置于玻璃管生产线上用于检测玻璃管缺陷的位置，其特征在于，所述的背光源为平行背光源，平行背光源发出平行光，玻璃管通过平行光照射区域，线阵相机面向平行背光源，并与玻璃管的运动方向垂直；线阵相机输出的信号被送入检测电子单元；所述的检测电子单元用于根据预设的阈值电平对由线阵相机的测量范围确定的目标区域内的信号进行二值化处理，判断是否存在表征缺陷的脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的检测装置，所述的阈值电平依据下述现象确定：平行光被玻璃管遮挡的区域在线阵相机的输出信号上表现为低电平，玻璃管的缺陷部位经平行光照射后在一定距离上形成聚焦亮点或亮的区域，与周围区域形成亮度上的反差，缺陷部位在线阵相机的输出信号上表现为异于其他区域的较高幅度电压信号。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述的玻璃管的缺陷部位为结石、条纹或疖瘤。