CN207232038U - 缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种缺陷检测装置，所述缺陷检测装置包括：激光发生装置，用于产生检测用的激光；传感器，所述传感器接收激光在所述待检测件上引起的振动并将其转化成电学信号；处理器，所述处理器对从所述传感器得到的数据算出缺陷所在位置；其中，所述传感器是非接触式传感器。

Description

缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及激光检测缺陷的技术，具体涉及一种用于检测车用玻璃，特别是车用可加热后窗玻璃上的膜层中的缺陷的激光检测装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，加热丝被广泛地运用于汽车玻璃上，特别是运用于汽车的后窗玻璃中。其中，在制造中，用于导电的银涂料首先被印刷在玻璃上，接着在回火工艺中被烧结。带有银膜层的汽车玻璃在使用中，由于银的良好的导电性能，通过对银线施加电流，可对汽车玻璃进行除冰、除霜或者除雾。

因此，为了能实现玻璃车窗良好的除冰、除霜或除雾的功能，需要对涂覆于玻璃窗上的银层的质量进行控制。而银层中的缺陷会导致在银层和油墨层(enamel)之间产生气泡、大的孔隙或者导致银层和油墨层之间的低的粘结强度。因此，对银层中缺陷的控制对于银层的质量控制而言是非常重要的。

目前，对于玻璃银层中缺陷的检测的一种方法是光学检测。但是，由于银层或油墨层是非透明的，因此光学检测只能检测到银层的上表面的缺陷，但是无法检测到银层内部或者银层与玻璃的结合层上的缺陷。

用于对玻璃银层中缺陷的检测的另一种方法是超声波检测。使用超声波检测能够检测到材料，例如银层，内部的缺陷。但是，检测到微米级的缺陷由于超声波传感器的上限频率的限制对于超声波检测是种挑战。例如，尺寸在10μm的缺陷需要用500MHz超声波传感器。然而，500MHz频率的超声波传感器是非常昂贵的。

因此，目前市面上为了克服上述检测方法的缺陷，采用了激光超声波探测。激光超声波探测具有以下优点：可以产生超高频率的超声以及高的空间分辨率(通过聚焦激光光斑)。例如，1ns脉冲宽度的脉冲激光能够产生具有1GHz的频率的超声。此外，通过聚焦激光的扫描，较低频率的超声传感器也能够检测到微米级的缺陷，因为聚焦激光的高空间分辨率。

然而，上述激光检测装置中使用的均是接触式传感器，而接触式传感器在检测时需要与待检测件接触，而在接触时会由于接触力度不当而损坏待接触件。为了减少超声耦合的损失，通常在传感器与待检测件之间使用耦合剂或柔性垫片。然而，当使用耦合剂时，会对待检测件造成进一步的污染，而在使用柔性垫片时，该垫片会降低。此外，在使用接触式传感器时，待检测件与传感器通常保持不动，而是激光探测来回扫描移动，然而在实际的生产流水线中，通常是待检测件随着基板移动，因此上述激光检测装置与实际生产流水线并不匹配。

实用新型内容

因此，为了克服现有技术中所存在的上述问题，本实用新型提供了一种缺陷检测装置。根据本实用新型的一个方面，所述缺陷检测装置包括：

激光发生装置，用于产生检测用的激光；

传感器，所述传感器接收激光在所述待检测件上引起的振动并将该振动转化成电学信号；

处理器，所述处理器接收来自传感器的电学信号并对所述电学信号进行处理并最终算出缺陷所在位置；其中，所述传感器是非接触式传感器。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述缺陷检测装置还包括移动装置，所述移动装置使得待检测件与激光发生装置之间以预定的速度进行相对移动。

根据本实用新型的另一方面，其中待检测件包括基底和设置在基底上的膜层。

根据本实用新型的另一个方面，所述传感器的个数可以是一个，其中，所述传感器位于待检测件的膜层一侧。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述传感器的个数是两个或两个以上，其中，至少一个传感器位于待检测件的膜层一侧，至少一个传感器位于待检测件的基底一侧。

根据本实用新型的另一个方面，其中，还设置有放大器，其接收来自所述传感器的所述电学信号，并将放大后的电学信号发送到所述处理器。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述激光发生装置的频率是可调节的。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述待检测件的膜层是银层。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述待检测件的基底是玻璃。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述非接触式传感器是空气耦合超声传感器或激光干涉仪。

根据本实用新型的另一个方面，其中，所述激光发生装置的频率的调节范围是从紫外光到红外光。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和具体实施方式的描述而变得更加明显，其中：

图1示出了根据现有技术的激光超声波缺陷检测装置的侧视示意图，其中，传感器为接触式传感器；

图2示出了根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置的侧视示意图；其中，传感器为非接触式传感器；

图3示出了图2中的根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置的俯视示意图；以及

图4示出了根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置所检出的结果的示意图。

具体实施方式

在以下优选的实施方式的具体描述中，将参考构成本实用新型一部分的所附的附图。所附的附图中通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施方式并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施方式。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施方式，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求限定。

图1示出了根据现有技术的激光超声波缺陷检测装置的侧视示意图，其中，传感器为接触式传感器。从图1中可见，该激光超声波缺陷检测装置包括位于其上具有膜层的待检测样品的上方的激光扫描装置，接触式超声传感器以及处理器(未示出)。其中，所述激光扫描装置用于对膜层进行激光扫描，接触式超声传感器接收来自待检测样品的信号，对其进行信号转换并传送到处理器。处理器通过一系列的运算，最终得出缺陷所在的位置。然而，由于待检测样品上的膜层很薄，接触式传感器如果与膜层接触的话，很容易对该膜层造成损坏。因此通常情况下，图1中的接触式超声传感器是放置在待检测样品的与其膜层相对的一侧。然而，这样的布置虽然是可视化的，但是由于基底的厚度远大于膜层厚度，因此置于与膜层相对位置处，即基底处的传感器对于膜层中缺陷的检测灵敏度也会因为信号的衰减而大大降低。而且由于图1中传感器是接触式的，因此在检测时基底通常是固定不动的，激光扫描是通过激光点的移动实现的。然而，实际生产流水线中，往往是将待检测件流水似地经过激光扫描装置，并希望这个流程是相对连续的，以实现较高的检测效率。因此，使用接触式传感器无法满足这一需求。

图2示出了根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置的侧视示意图；其中，传感器为非接触式传感器。从图2中可知，该激光超声波缺陷检测装置包括有激光发生装置，所述激光发生装置用于在具有膜层的待检测件上产生检测用的激光。本实施方式中，所述膜层为银层并且待检测件的基底是玻璃。当然，根据实际情况，本领域技术人员可以选用不同材料作为膜层和基底。其中，所述激光发生装置的频率是可调节的。优选地，所述激光发生装置的频率的调节范围可以是从紫外光到红外光。所述激光超声波缺陷检测装置还包括有传感器，所述传感器接收激光在所述待检测件上引起的振动并将其转化成电学信号。其中，所述传感器是非接触式传感器。优选地，在图2中所述非接触式传感器采用的是空气耦合超声传感器。当然，也可以采用激光干涉仪作为非接触式传感器。此外，所述激光超声波缺陷检测装置还包括处理器，所述处理器接收来自所述传感器的电学信号并且对这些电学信号进行处理，最终算出缺陷所在位置。从图2中可见，本实施方式中选用了两个传感器，分别是空气耦合传感器1和空气耦合传感器2。其中，所述空气耦合传感器1放置于银层3的上方，空气耦合传感器2放置于基底4的下方。当然，本领域技术人员根据实际情况可以选择适当数量的传感器。在本实用新型中，由于主要检测目标是银层以及银层与基底之间结合的油墨层，因此至少在银层一侧设置有至少一个传感器。此外，虽然在图中并没有示出，为了克服电学信号在空气中的衰减，可以设置放大器用于对传感器所接收到的信号进行放大，即将传感器发出的信号经过放大后传输至该处理器。

图3示出了图2中的根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置的俯视示意图。其中示出了空气耦合传感器1的投影5以及空气耦合传感器2的投影6。其中还示出了聚焦激光激发的位置。具体地，首先通过激光发生装置生成激光，从而在包括银层的待检测件上产生激光超声振动，所述超声振动通过空气介质传送至空气耦合传感器1和空气耦合传感器2，并对空气耦合传感器1和2产生压力，空气耦合传感器1和2将压力转换成电学信号，这些电学信号代表所检测物件的表面振动波形，接着，将这些信号传递给处理器(未示出)，处理器通过一系列的计算最终得出缺陷所在的位置，这可通过现有手段实现。其中，空气耦合传感器1主要用于检测银层以及油墨层中的缺陷，空气耦合传感器2主要用于检测基底层中的缺陷。

图4示出了根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置所检出的结果的示意图。从图4中可见，在该实施方式中，根据本实用新型的激光超声波缺陷检测装置在所检测区域范围内检测到的缺陷结果为两个。

应当理解，上述描述的实施方式仅用于描述而非限制本实用新型，本领域技术人员可以理解，可以对本实用新型进行修改和变形，只要不偏离本实用新型的精神和范围。上述的修改和变形被认为是本实用新型和所附权利要求的范围。本实用新型的保护范围由所附的权利要求所限定。此外，权利要求中的任何附图标记不应被理解为对本实用新型的限制。动词“包括”和其变形不排除出现权利要求中声明以外的其他的元件或步骤。在元件或步骤之前的不定冠词“一”不排除出现多个这样的元件或步骤。

Claims (9)

1.一种缺陷检测装置，其特征在于，所述缺陷检测装置包括：

频率可调节的激光发生装置，用于产生检测用的激光；

传感器，所述传感器接收激光在待检测件上引起的振动并将该振动转化成电学信号；

处理器，所述处理器接收来自所述传感器的所述电学信号并且对所述电学信号进行处理并最终算出缺陷所在位置；

其中，所述传感器是非接触式传感器。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述缺陷检测装置还包括移动装置，所述移动装置使得所述待检测件与所述激光发生装置以预定的速度进行相对移动。

3.根据权利要求1或2所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述待检测件包括基底和设在所述基底上的膜层。

4.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述传感器的个数是一个，且所述传感器位于该待检测件的所述膜层一侧。

5.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述传感器的个数是两个或两个以上，其中，至少一个所述传感器位于该待检测件的所述膜层一侧，至少一个所述传感器位于该待检测件的所述基底一侧。

6.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，还设置有放大器，其接收来自所述传感器的所述电学信号，并将放大后的电学信号发送到所述处理器。

7.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述待检测件的膜层是银层，所述待检测件的基底是玻璃。

8.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述非接触式传感器是空气耦合超声传感器或激光干涉仪。

9.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述激光发生装置的频率的调节范围是从紫外光到红外光。