CN211122578U

CN211122578U - 一种玻璃表面瑕疵检测装置

Info

Publication number: CN211122578U
Application number: CN201922046716.6U
Authority: CN
Inventors: 张战成; 卢剑伟
Original assignee: Henan Votex Information Technology Co ltd
Current assignee: Henan Votex Information Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2020-07-28
Anticipated expiration: 2029-11-25

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃表面瑕疵检测装置，包括底座、龙门架、输送装置、光源系统以及视觉系统，输送装置包括位于一条输送路径上的第一输送带和第二输送带，视觉系统包括第一CCD相机、第二CCD相机，光源系统包括第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组以及第四LED灯组，第一LED灯组、第二LED灯组、第一CCD相机位于第一输送带的上方，第一LED灯组与第二LED灯组相垂直，二者均为倾斜布置，第四LED灯组与第三LED灯组相垂直。通过相互垂直的两个方向的光线照射，避免划痕方向性的影响；通过两次视觉系统检测出玻璃内部的瑕疵。两次检测结果相结合，提供检测的准确性。

Description

一种玻璃表面瑕疵检测装置

技术领域

本实用新型属于机器视觉检测领域技术领域，特别涉及一种玻璃表面瑕疵检测装置。

背景技术

近年来，迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决纺织品、玻璃、金属表面瑕疵检测的问题。机器视觉主要是采用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。公开号为CN105243 656A的专利“基于WIFI网络的玻璃缺陷检测平台”提出搭建玻璃检测流水线和玻璃特征提取设备的结构，将检测结果通过WIFI网络传送到远端，其检测装置使用红外线检测器检测玻璃的红外折射特性，并以此判断玻璃类型；使用高清摄像头拍摄玻璃图片，使用边缘检测算法实现缺陷检测。专利“基于相位图像处理的玻璃缺陷检测方法”[CN103344651A]通过光栅获取待检测玻璃表面光强呈现余弦分布的云纹图像，高速线阵摄像机采集玻璃表面的云纹图像，通过缺陷检测软件对云纹图像进行处理；该发明使用待检测玻璃的云纹相位与参考云纹相位之差是否为零来判断玻璃缺陷的存在，对光线环境要求极高，不适用于外部光线变化频繁的生产环境。专利“平面玻璃表面缺陷自动检测系统和检测方法[CN1045 68977A]提出使用光源装置对玻璃进行光照补偿，然后使用摄像装置对补偿后的玻璃进行图像采集，最后使用计算机对图像进行分析处理，选取出有缺陷的玻璃。该方案并没有使用运动控制对摄像装置进行控制，也没有考虑到玻璃运行过程中的运动补偿，不适用于高速的玻璃检测过程。专利“一种玻璃表面缺陷增强装置及其检测方法”[CN104897693A]提出使用明场线光源和暗场线光源交替成像，再由智能统计系统分析其图像的表面缺陷，该方法主要用于解决传统线扫描成像系统无法检测垂直于扫描线的刮痕这一问题。上述的图像采集过程均是假定在拍摄过程中，玻璃是静止不动的。而在实际生产中，由于玻璃是装载在运动带上，而机器运动并非完全的理想化，尤其是一些像玻璃表面缺陷检测这种对精度要求比较高的工艺，其拍摄过程往往会出现不可接受的误差，需要在检测算法精度方面进行进一步的细化。其次，上述发明中照射玻璃的光线方向较为单一，由于玻璃表面的缺陷大多具有方向性，对于不同方向的划痕检测效果不同，有的方向难以检出。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种玻璃表面缺陷的视觉检测装置，该检测装置通过相机采集图像，通过多个角度的光线照射，保证检测的准确度。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种玻璃表面瑕疵检测装置，包括底座、龙门架、输送装置、光源系统以及视觉系统，所述龙门架、输送装置、光源系统安装在底座上，所述视觉系统安装在龙门架上，所述输送装置包括位于一条输送路径上的第一输送带和第二输送带，所述视觉系统包括第一CCD相机、第二CCD相机，所述光源系统包括第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组以及第四LED灯组，所述第一LED灯组、第二LED灯组、第一CCD相机位于第一输送带的上方，所述第一LED灯组与第二LED灯组相垂直，二者均为倾斜布置，所述第一CCD相机与第一LED灯组在第一输送带承载玻璃上的反射区域相对设置；所述第三LED灯组、第四LED灯组位于第一输送带和第二输送带之间，所述第四LED灯组与第三LED灯组相垂直，第三LED灯组的高度位于第一输送带和第二输送带的上皮带面水平高度以下，所述第二CCD相机设置在第三LED灯组的正上方。

所述第一输送带和第二输送带的外侧包围有遮光板，所述遮光板与第一输送带和第二输送带的上皮带面相平齐。通过遮光板遮挡光线，减少检测时玻璃下方的光线干扰。采用暗场照明可以提高玻璃表面细微划伤划痕在线检测准确率。

所述第一输送带位于第二输送带的上游，第一输送带的上料端上方设有离子风刀；所述龙门架上设置有用于驱动所述离子风刀的风刀气源。通过离子风刀清理玻璃表面上的浮尘或污渍，避免干扰检测结果。

所述离子风刀的出风口与所述第一输送带的输送方向的夹角角度为45º～60º。

所述第一CCD相机和第二CCD相机安装在微调机构上，所述微调机构固定在龙门架上。

所述微调机构包括连接在龙门架上的连接板、底板以及凹形板；其中凹形板设置于龙门架的一侧边上；连接板上和底板上的安装孔对齐通过竖直调节螺栓进行固定，所述安装孔为腰形孔；所述凹形板的两个耳板上各设有一个调节螺纹孔；所述连接板的一端与凹形板上的调节螺纹孔通过水平调节螺钉进行连接。

本实用新型的有益效果是：该瑕疵检测装置通过两侧移动检测，在第一次检测过程中，通过相互垂直的两个方向的光线照射，避免划痕方向性的影响；在第二次检测中，通过自下而上的光线和水平方向的关照，通过视觉系统检测出玻璃内部的瑕疵。两次检测结果相结合，提供检测的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是微调机构的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

如图1至图2所示，一种玻璃表面瑕疵检测装置，包括底座1、龙门架2、输送装置、光源系统以及视觉系统，所述龙门架2、输送装置、光源系统安装在底座1上，所述视觉系统安装在龙门架2上，所述输送装置包括位于一条输送路径上的第一输送带3和第二输送带4，所述视觉系统包括第一CCD相机5、第二CCD相机6，所述光源系统包括第一LED灯组7、第二LED灯组8、第三LED灯组9以及第四LED灯组10，所述第一LED灯组7、第二LED灯组8、第一CCD相机5位于第一输送带3的上方，所述第一LED灯组7与第二LED灯组8相垂直，二者均为倾斜布置，所述第一CCD相机5与第一LED灯组7在第一输送带3承载玻璃上的反射区域相对设置；所述第三LED灯组9、第四LED灯组10位于第一输送带3和第二输送带4之间，所述第四LED灯组10与第三LED灯组9相垂直，第三LED灯组9的高度位于第一输送带3和第二输送带4的上皮带面水平高度以下，所述第二CCD相机6设置在第三LED灯组9的正上方。

所述第一输送带3和第二输送带4的外侧包围有遮光板12，所述遮光板12与第一输送带3和第二输送带4的上皮带面相平齐。通过遮光板12遮挡光线，减少检测时玻璃下方的光线干扰。采用暗场照明可以提高玻璃表面细微划伤划痕在线检测准确率。

所述第一输送带3位于第二输送带4的上游，第一输送带3的上料端上方设有离子风刀11；所述龙门架2上设置有用于驱动所述离子风刀11的风刀气源14。所述离子风刀11的出风口与所述第一输送带3的输送方向的夹角角度为45º～60º。离子风刀在高压下产生出大量正负离子，通过风刀吹出的气幕作为载体，把大量离子带向待检测玻璃的表面，而迅速中和其表面的静电，气幕还可有效清除表面水渍、灰尘及其它微粒。

所述第一CCD相机5和第二CCD相机6安装在微调机构13上，所述微调机构13固定在龙门架2上。

所述微调机构13包括连接在龙门架2上的连接板131、底板132以及凹形板133；其中凹形板133设置于龙门架2的一侧边上；连接板131上和底板132上的安装孔135对齐通过竖直调节螺栓进行固定，所述安装孔135为腰形孔；所述凹形板133的两个耳板上各设有一个调节螺纹孔；所述连接板131的一端与凹形板133上的调节螺纹孔通过水平调节螺钉134进行连接。

该瑕疵检测装置通过两侧移动检测，在第一次检测过程中，通过相互垂直的两个方向的光线照射，避免划痕方向性的影响；在第二次检测中，通过自下而上的光线和水平方向的关照，通过视觉系统检测出玻璃内部的瑕疵。两次检测结果相结合，提供检测的准确性。

工作时，根据玻璃制品样式通过微调机构调节第一CCD相机5、第二CCD相机6的角度，确定线阵CCD相机的初始位置。通过图像预览，实时反馈调节驱动输送装置的电机，从而实现相机的精准对焦；根据相机位置调节、第一LED灯组7、第二LED灯组8、第三LED灯组9以及第四LED灯组10位置及打光方式。

待检测玻璃经第一输送带3运输至上料端时，底座1上的传感器探测其位置，将信号传输给PLC控制器，PLC控制器做延时处理，离子风刀11开启运行状态。

第一CCD相机5摄取所检测玻璃的第一次制品成像，经数据线传输至图像采集卡，第一输送带3的皮带轮的编码器发送实时转速信号至工业计算机；

待检测玻璃面移动到第一输送带3位于第二输送带4之间，实现第二LED灯组8暗场照明，第二CCD相机6摄取所检测第二次玻璃成像。

对所采集图像进行处理和比对，判断被检测玻璃的是否有瑕疵，得到所需图像信息和处理结果。最终信息通过计算机显示器实时显示，若检测到不合格玻璃制品时立即触发警示警报系统，同时向中试线控制器发出开关指令；

当更换玻璃制品规格型号时，操作者在人机交互界面上选择相应的玻璃尺寸，相机能实现自动对焦，可以适应多种产品多种生产线的在线检测。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

Claims

1.一种玻璃表面瑕疵检测装置，包括底座、龙门架、输送装置、光源系统以及视觉系统，所述龙门架、输送装置、光源系统安装在底座上，所述视觉系统安装在龙门架上，其特征在于：所述输送装置包括位于一条输送路径上的第一输送带和第二输送带，所述视觉系统包括第一CCD相机、第二CCD相机，所述光源系统包括第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组以及第四LED灯组，所述第一LED灯组、第二LED灯组、第一CCD相机位于第一输送带的上方，所述第一LED灯组与第二LED灯组相垂直，二者均为倾斜布置，所述第一CCD相机与第一LED灯组在第一输送带承载玻璃上的反射区域相对设置；所述第三LED灯组、第四LED灯组位于第一输送带和第二输送带之间，所述第四LED灯组与第三LED灯组相垂直，第三LED灯组的高度位于第一输送带和第二输送带的上皮带面水平高度以下，所述第二CCD相机设置在第三LED灯组的正上方。

2.根据权利要求1所述玻璃表面瑕疵检测装置，其特征在于：所述第一输送带和第二输送带的外侧包围有遮光板，所述遮光板与第一输送带和第二输送带的上皮带面相平齐。

3.根据权利要求1所述玻璃表面瑕疵检测装置，其特征在于：所述第一输送带位于第二输送带的上游，第一输送带的上料端上方设有离子风刀；所述龙门架上设置有用于驱动所述离子风刀的风刀气源。

4.根据权利要求3所述玻璃表面瑕疵检测装置，其特征在于：所述离子风刀的出风口与所述第一输送带的输送方向的夹角角度为45º～60º。

5.根据权利要求1所述玻璃表面瑕疵检测装置，其特征在于：所述第一CCD相机和第二CCD相机安装在微调机构上，所述微调机构固定在龙门架上。

6.根据权利要求5所述玻璃表面瑕疵检测装置，其特征在于：所述微调机构包括连接在龙门架上的连接板、底板以及凹形板；其中凹形板设置于龙门架的一侧边上；连接板上和底板上的安装孔对齐通过竖直调节螺栓进行固定，所述安装孔为腰形孔；所述凹形板的两个耳板上各设有一个调节螺纹孔；所述连接板的一端与凹形板上的调节螺纹孔通过水平调节螺栓进行连接。