DE69218812T2

DE69218812T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion des Endes eines Objektes auf Defekte

Info

Publication number: DE69218812T2
Application number: DE69218812T
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Minato
Original assignee: Toyo Glass Co Ltd
Current assignee: Toyo Glass Co Ltd
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2012-01-18
Also published as: CA2059220C; EP0497477A2; KR920015131A; KR0166595B1; AU649301B2; US5249034A; JPH0743326B2; JPH04252940A; EP0497477B1; EP0497477A3; AU1029792A; CA2059220A1; DE69218812D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Inspizieren eines Endabschnitts eines Objekts auf einen Defekt.
Ein Verfahren zum Inspizieren eines Rands eines Glases auf einen Defekt ist herkömmlich bekannt und z. B. in der JP- A-1-129112 offenbart. Bei diesem offenbarten Verfahren wird Licht auf den gegenüberliegenden Innen- und Außenabschnitt eines Objektrands projiziert, und reflektiertes Licht vom Innen- und Außenabschnitt des Rands wird durch einen einzelnen eindimensionalen Bildsensor empfangen. Ist bei Herausfuhrung einer Ausgabe des Bildsensors der Rand normal, stellt die Ausgabe zwei Impulse dar, die dem reflektierten Licht vom Innen- und Außenabschnitt des Rands entsprechen. Der Abstand zwischen den beiden Impulsen ändert sich je nach Randdicke, während sich die Breiten der Impulse je nach Randhöhe, jedoch um kleine Beträge, ändern. Bei diesem Verfahren wird somit der Abstand zwischen den beiden Impulsen mit einem Bezugswert verglichen, um eine anomale Randdicke zu detektieren, und die Impulsbreiten werden mit einem Bezugswert verglichen, um eine anomale Randhöhe zu detektieren. Außerdem wird die Tatsache, daß der Rand ein gewisses ungleichmäßiges oder konvexes und konkaves Profil hat, anhand des Fehlens einer dieser Impulse detektiert.
Beim herkömmlichen Verfahren erhält man ein befriedigendes Inspektionsergebnis für einen Defekt, der durch Deformation des Rands in waagerechter Richtung verursacht ist, da sich ein Impuls als Reaktion auf eine Abweichung des Rands in horizontaler Richtung um einen Betrag ändert, der proportional zu einer solchen Randabweichung steigt. Da sich jedoch die Breite eines Impulses als Reaktion auf eine Abweichung des Rands in senkrechter Richtung, jedoch um einen kleinen Betrag, ändert, kann kein befriedigendes Inspektionsergebnis für einen Defekt erhalten werden, der durch Deformation des Rands in senkrechter Richtung verursacht ist. Obwohl unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens ein stark ungleichmäßiges, konvexes oder konkaves Profil eines Rands aufgrund eines fehlenden Impulses detektiert werden kann, ist es sehr schwierig, einen solchen Defekt wie eine Abwärtsschmelzfläche oder eine wellige Oberfläche eines Objektrands zu detektieren, die ein kontinuierliches und mäßig deformiertes Profil in senkrechter Richtung hat.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Inspizieren eines Endes eines Objekts auf einen Defekt bereitzustellen, durch die nicht nur ein durch Deformation eines Objektendes in waagerechter Richtung verursachter Defekt, sondern auch ein durch Deformation in senkrechter Richtung verursachter Defekt mit hohem Genauigkeitsgrad detektiert werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Inspizieren eines Endabschnitts eines Objekts auf einen Defekt vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist: Projizieren von Licht auf einen Endabschnitt eines Objekts und Empfangen von davon reflektiertem Licht durch ein Paar einoder zweidimensionale Bildsensoren, die in einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet sind, Speichern von Helligkeitsausgaben einzelner Bildelemente der Bildsensoren in einem Speicher, anhand der Helligkeitssignale von dem Speicher erfolgendes Detektieren einer Hellinie, die durch Licht von einer Kante des Endabschnitts des Objekts gebildet wird, einzeln für die Bildsensoren, Berechnen von Positionen der Helllinien als digitale Beträge anhand von Anzahlen von Bildelementen einzeln für die Bildsensoren, Addieren und Subtrahieren der digitalen Beträge zwischen den Bildsensoren zu- und voneinander und Beurteilen eines Defekts anhand von Ergebnissen einer solchen Addition und Subtraktion.
Beim Inspektionsverfahren wird Licht von einem Endabschnitt eines Objekts durch das Paar ein- oder zweidimensionale Bildsensoren empfangen, und Helligkeitsausgaben der Bildelemente der Bildsensoren werden im Speicher gespeichert. Eine durch Licht von einer Kante des Endabschnitts des Objekts gebildete Hellinie wird für jeden der Bildsensoren anhand der Helligkeitssignale vom Speicher detektiert, und Positionen der Hellinien werden als digitale Beträge anhand von Anzahlen von Bildelementen einzeln für die Bildsensoren berechnet. Die so erhaltenen digitalen Beträge werden zwischen den Bildsensoren zu- und voneinander addiert und subtrahiert. Durch eine solche Addition und Subtraktion kann eine Abweichung der Kante des Endabschnitts des Objekts als waagerechte Komponente und senkrechte Komponente extrahiert werden, und ein Defekt wird anhand von Ergebnissen einer solchen Addition und Subtraktion beurteilt. Dadurch kann nicht nur ein durch Deformation des Endabschnitts des Objekts in waagerechter Richtung verursachter Defekt, sondern auch ein weiterer, durch Deformation des Endabschnitts des Objekts in senkrechter Richtung verursachter Defekt mit hohem Genauigkeitsgrad detektiert werden.
Erfindungsgemäß wird das Inspektionsverfahrens durch eine Vorrichtung zum Inspizieren eines Endabschnitts eines Objekts auf einen Defekt durchgeführt, die aufweist: eine Einrichtung zum Drehen oder Bewegen eines zu inspizierenden Objekts, eine Lichtquelle zum Projizieren von Licht auf einen Endabschnitt des Objekts, ein Paar ein- oder zweidimensionale Bildsensoren, die in einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet sind, zum Empfangen von reflektiertem Licht von dem Endabschnitt des Objekts in unterschiedlichen Winkeln, eine A/D-Wandlereinrichtung zum Umwandeln einer analogen Ausgabe jedes der Bildsensoren in einen digitalen Wert, eine Speichereinrichtung zum Speichern der durch eine solche Umwandlung erhaltenen digitalen Daten für einzelne Bildelemente in ihr, eine Hellinien-Detektionseinrichtung zum anhand der gespeicherten Daten erfolgenden Detektieren von Bildelementen mit Helligkeitswerten Über einem vorbestimmten Schwellwert für jeden der Bildsensoren, um eine durch Licht von der Kante des Endabschnitts des Objekts gebildete Hellinie für jeden der Bildsensoren zu detektieren, eine Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung zum Berechnen einer Position der Hellinie als digitalen Betrag anhand einer Anzahl von Bildelementen für jeden der Bildsensoren, eine Addiereinrichtung und eine Subtrahiereinrichtung zum Addieren und Subtrahieren der digitalen Beträge zwischen den Bildsensoren zu- und voneinander und eine Defektbeurteilungseinrichtung zum Beurteilen eines Defekts anhand von Ergebnissen einer solchen Addition und Subtraktion.
Mit der Inspektionsvorrichtung kann nicht nur ein durch Deformation des Endabschnitts des Objekts in waagerechter Richtung verursachter Defekt, sondern auch ein weiterer, durch Deformation des Endabschnitts des Objekts in senkrechter Richtung verursachter Defekt mit hohem Genauigkeitsgrad detektiert werden.
Vorzugsweise weist die Inspektionsvorrichtung ferner eine Mittelwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Mittelwerts zwischen jenen Ergebnissen der Subtraktion auf, die durch die Subtrahiereinrichtung für zwei Punkte erhalten werden, die voneinander in Richtung der Länge der Hellinie beabstandet sind. Dadurch kann auch eine Exzentrizität eines Endabschnitts eines Objekts detektiert werden.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung eines Konzepts eines erfindungsgemäßen Inspektionsverfahrens;
Fig. 2 ist eine schematische grafische Ansicht zur Veranschaulichung der Art der Durchführung eines erfindungsgemäßen Inspektionsverfahrens;
Fig. 3 ist eine grafische Darstellung von Lichtwegen im Inspektionsverfahren von Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Inspektionsvorrichtung;
Fig. 5 ist eine Grafik zur Darstellung von Hellinien als dunkle Streifen, die durch eine CCD-Kamera fotografiert werden, wenn ein Rand eines Glases normal ist;
Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht, zeigt jedoch Hellinien, wenn ein durch die CCD-Kamera fotografierter Rand einen Stufenabschnitt hat;
Fig. 7 ist eine ähnliche Ansicht, zeigt jedoch Hellinien, wenn die Oberseite eines Rands eines fotografierten Glases ein Wellenprofil hat;
Fig. 8 ist eine schematische grafische Ansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Art der Durchführung des Inspektionsverfahrens der Erfindung; und
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung von Lichtwegen im Inspektionsverfahren von Fig. 8.
Zunächst veranschaulicht Fig. 1 ein Konzept eines erfindungsgemäßen Inspektionsverfahrens. Das Inspektionsverfahren wird mit einer Inspektionsvorrichtung durchgeführt, in der ein erster und zweiter Bildsensor 1 und 2 an schräg oberen Positionen auf den gegentiberliegenden Seiten eines oberen Endabschnitts 3 eines zu inspizierenden Objekts so angeordnet sind, daß reflektiertes Licht vom Endabschnitt 3 des Objekts durch die Bildsensoren 1 und 2 empfangen wird. Hierbei wird angenommen, daß der Objektendabschnitt 3 um eine Abweichung A in waagerechter Richtung und um eine weitere Abweichung B in senkrechter Richtung verschoben ist und der erste und zweite Bildsensor 1 und 2 um 90 Grad zueinander und um 45 Grad zur waagerechten und senkrechten Richtung einer solchen Bewegung des Objektendabschnitts 3 geneigt sind, die als Veranschaulichung in Fig. 1 gezeigt ist. Eine Gesamtabweichung des Objektendabschnitts 3, die durch den ersten Bildsensor 1 detektiert wird, ist mit S1 dargestellt, während eine Gesamtabweichung des Objektendabschnitts 3, die durch den zweiten Bildsensor 2 detektiert wird, mit S2 dargestellt ist. Die Gesamtabweichungen S1 und S2 können einzeln anhand von Anzahlen von Bildelementen gemäß einer Zählung mit den Bildsensoren 1 und 2 berechnet werden. Jede der Gesamtabweichungen S1 und S2 setzt sich aus einer Abweichung in waagerechter Richtung und einer weiteren Abweichung in senkrechter Richtung zusammen. Beim Berechnen der Abweichungen durch Zählen von Anzahlen von Bildelementen von oben nach unten mit dem ersten Bildsensor 1 und von unten nach oben mit dem zweiten Bildsensor 2 gemäß der Darstellungen durch Pfeilkennzeichnungen, die den Bildsensoren 1 und 2 einzeln zugeordnet sind, sind Abweichungen in waagerechter Richtung im Absolutwert und Vorzeichen zwischen den beiden Bildsensoren 1 und 2 gleich, wobei jedoch Abweichungen b in senkrechter Richtung im Absolutwert gleich, aber im Vorzeichen entgegengesetzt sind. Bewegt sich insbesondere der Objektendabschnitt 3 in Fig. 1 um die Entfernung A in Linksrichtung, so bewegt er sich an jedem der Bildsensoren 1 und 2 um die Abweichung a in die Richtung, die durch ihr zugeordnete Pfeilkennzeichnungen bezeichnet ist. Bewegt sich dagegen der Objektendabschnitt 3 in Fig. 1 um die Entfernung B in Aufwärtsrichtung, so bewegt er sich am ersten Bildsensor 1 um die Entfernung b, allerdings in entgegengesetzte Richtung zur Richtung der zugeordneten Pfeilkennzeichnung, am zweiten Bildsensor 2 bewegt er sich jedoch um die gleiche Entfernung b in Richtung der Pfeilkennzeichnung. Vollzieht daher der Objektendabschnitt 3 eine zusammengesetzte Bewegung zwischen solchen Bewegungen, so bewegt er sich am ersten Bildsensor 1 um eine Entfernung, die gleich + (-b) ist, wogegen er sich am zweiten Bildsensor 2 um eine weitere Entfernung bewegt, die gleich + b ist. Folglich können die Änderungen S1 und S2 als S1 = - b bzw. S2 = + b dargestellt werden.
Durch Addieren der Änderungen S1 und S2 ergibt sich somit
S1 + S2 = (a - b) + (a + b) = 2a,
wodurch sich die Abweichungen in waagerechter Richtung aufheben, während nur die Abweichungen in senkrechter Richtung verbleiben. Außerdem erhält man durch Subtrahieren der Abweichung S2 von der Abweichung S1
S1 - 52 = (a - b) - (a + b) = -2b,
und somit heben sich die Abweichungen in waagerechter Richtung auf, während nur die Abweichungen in senkrechter Richtung verbleiben, indem ein Absolutwert des Substraktionsergebnisses ermittelt wird.
Werden kurz gesagt digitale Beträge als Darstellung von Positionen von Hellinien, die von den Bildsensoren 1 und 2 erhalten werden, zueinander addiert und voneinander subtrahiert, so können Kantenabweichungen des Objektendabschnitts 3 als waagerechte Komponente und getrennte senkrechte Komponente herausgeführt werden. Dadurch kann nicht nur ein durch Deformation eines Objektendabschnitts in waagerechter Richtung verursachter Defekt eines Objektendabschnitts, sondern auch ein weiterer, durch Deformation in senkrechter Richtung verursachter Defekt mit hohem Genauigkeitsgrad detektiert werden.
Nachfolgend wird das Inspektionsverfahren näher anhand von Fig. 2 beschrieben, worin es zur Inspektion eines Rand eines Glases auf einen Defekt Verwendung findet. Gläser 2 als zu inspizierende Objekte werden nacheinander zu einem waagerechten Drehtisch 4 mittels eines nicht gezeigten Förderers transportiert. Auf dem Drehtisch 4 wird ein Glas 3 mindestens eine volle Umdrehung durch den Drehtisch 4 gedreht. Ein Paar Lichtquellen 5 ist oberhalb der Höhe des Drehtischs 4 so angeordnet, daß sie Licht schräg zum gegenüberliegenden Innenund Außenabschnitt eines Rands des Glases 3 projizieren, und ein Paar CCD-Kameras 6 und 7 zum Fotografieren beleuchteter Stellen des Glases 3 ist in einer entsprechenden Beziehung oberhalb der Lichtquellen 5 angeordnet. Die CCD-Kameras 6 und 7 sind so geneigt, daß optische Achsen 8 und 9 von ihnen einen gleichen Winkel (z. B. 45 Grad) auf den gegenüberliegenden Seiten zu einer Oberseite des Rands des Glases 3 bilden, und die erste CCD-Kamera 6 fotografiert einen beleuchteten Abschnitt des Rands des Glases 3 schräg von der Außenseite des Glases 3, während die zweite CCD-Kamera 7 einen weiteren beleuchteten Abschnitt des Rands des Glases 3 schräg von der Innenseite des Glases 3 fotografiert. Lichtwege von reflektiertem Licht vom Rand des Glases 3 in diesem Fall sind in Fig. 3 veranschaulicht. Die CCD-Kameras 6 und 7 haben Linsen 10 und 11 sowie eindimensionale Bildsensoren (Zeilensensoren) 1 bzw. 2. Jeder der eindimensionalen Bildsensoren 1 und 2 hat eine große Anzahl fotoelektrischer Wandlerelemente, die in einer senkrechten Spalte angeordnet sind. Somit wird reflektiertes Licht vom Rand des Glases 3 durch die Linsen 10 und 11 kondensiert und in die Bildsensoren 1 und 2 eingeleitet. Ausgaben der Bildsensoren 1 und 2 werden durch eine Bildverarbeitungsvorrichtung 12 in digitale Werte umgewandelt und in sie geladen, die eine CPU (Zentraleinheit), einen RAM (Direktzugriffspeicher), einen ROM (Lesespeicher) usw. aufweist, so daß sie durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 12 einer Bildverarbeitung unterzogen werden, um den Rand des Glases 3 auf einen Defekt zu inspizieren.
Bei Licht, das vom Rand des Glases 3 reflektiert und in die CCD-Kameras 6 und 7 eingeleitet wird, ist die Lichtmenge von zwei Kanten des Rands am größten. Da das Glas 3 gedreht wird, wird beim aufeinanderfolgendem Fotografieren des Rands des Glases 3 durch die CCD-Kameras 6 und 7 in ausreichend kleiner Schrittweite reflektiertes Licht von den Kanten auf der gegenüberliegenden Innen- und Außenseite des Rands als zwei Hellinien gemäß Fig. 5 durch jede der CCD-Kameras 6 und 7 fotografiert. Ist der Rand normal, bilden diese beiden Hellinien im wesentlichen parallele Geraden bei beiden der zwei CCD-Kameras 6 und 7. Hat jedoch der Rand einen Stufenabschnitt (einen sogenannten Stufendefekt), wird ein Teil der Hellinien ausgelassen, oder es erscheint ein vorspringender Abschnitt an einer der Hellinien gemäß Fig. 6 bei beiden der zwei CCD-Kameras 6 und 7. Hat andererseits die Oberseite des Rands ein Wellenprofil (einen sogenannten welligen Oberflächendefekt), haben die beiden Hellinien Wellenformen gemäß Fig. 7. Erfindungsgemaß wird ein Randdefekt detektiert, indem ein solcher anomaler Zustand einer Hellinie gemäß der vorstehenden Beschreibung detektiert wird.
Ein allgemeiner Aufbau der Bildverarbeitungsvorrichtung 12 ist in Fig. 4 gezeigt, worin die Bildverarbeitungsvorrichtung 12 darstellungsgemäß aus verschiedenen, durch die CPU gesteuerten Funktionen aufgebaut ist. Gemäß Fig. 4 gehören zur gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung 12 ein erster und zweiter Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 13 und 14, ein erster und zweiter Speicher 15 und 16, eine erste und zweite Hellinien-Detektionseinrichtung 17 und 18 sowie eine erste und zweite Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 19 und 20, die sämtlich in Reihe mit dem ersten und zweiten Bildsensor 1 bzw. 2 verbunden sind. Ferner weist die Bildverarbeitungsvorrichtung 12 eine Zeitsteuerung 21, eine Subtrahiereinrichtung 23 und eine Addiereinrichtung 22, eine Mittelwert-Berechnungseinrichtung 24 sowie eine Defektbeurteilungseinrichtung 25 auf, die gemeinsam mit der ersten und zweiten Reihe von Schaltungen verbunden sind.
Analoge Ausgaben des ersten und zweiten Bildsensors 1 und 2 werden als Reaktion auf eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Glases 3 unter Steuerung der Zeitsteuerung 21 abgerufen und durch den ersten und zweiten A/D-Wandler 13 bzw. 14 in digitale Werte umgewandelt. Anschließend werden digitale Daten vom ersten und zweiten A/D-Wandler 13 und 14 für eine volle Umdrehung des Glases 3 getrennt für einzelne Bildelemente in den Speichern 15 bzw. 16 gespeichert. Kurz gesagt wird eine abgewickelte Ansicht eines Gesamtumfangs des Rands des Glases 3 im Blick von einer schräg oberen Position auf der Außenseite des Glases 3 in eine große Anzahl einzelnen Bildelementen entsprechender Inkremente aufgeteilt, und Helligkeitswerte werden im ersten Speicher 15 für die einzelnen Inkremente gespeichert. Außerdem wird eine weitere abgewikkelte Ansicht des Rands im Blick von einer anderen schräg oberen Position auf der Innenseite ähnlich in eine große Anzahl von Inkrementen aufgeteilt, und Helligkeitswerte werden im zweiten Speicher 16 für die einzelnen Inkremente gespeichert.
Aus den im ersten Speicher 15 gespeicherten Bildelementdaten für eine Umdrehung des Glases 3 detektiert die erste Hellinien-Detektionseinrichtung 17 jene Bildelementdaten über einem vorbestimmten Schwellwert, kurz gesagt jene Bildelemente, die Helligkeitswerte haben, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert sind, um zwei Hellinien (Sätze kontinuierlicher Bildelemente mit Helligkeitswerten über dem vorbestimmten Schwellwert) zu detektieren, die von der Innen- und Außenkante des Rands des Glases 3 stammen. Annlich detektiert die zweite Hellinien-Detektionseinrichtung 18 aus den im zweiten Speicher 16 gespeicherten Bildelementdaten für eine Umdrehung des Glases 3 jene Bildelemente mit Helligkeitswerten über dem vorbestimmten Wert, um zwei Hellinien zu detektieren. Zu beachten ist, daß eine Hellinie anderweitig anhand einer Helligkeitsspitze detektiert werden kann.
Positionen jener Bildelemente, die als die Hellinien bildend durch die erste und zweite Hellinien-Detektionseinrichtung 17 und 18 detektiert werden, können jeweils durch eine Anzahl von Elementen zwischen der Position und, bei Bestimmung eines oberen Endes oder eines unteren Endes der senkrechten Spalte der Elemente des Bildsensors 1 oder 2 als Basispunkt, einem solchen Basispunkt bestimmt werden, kurz gesagt durch die Anzahl von Bildelementen zwischen der Position und dem Basispunkt. Somit berechnet die erste Hellinien- Positionsdetektionseinrichtung 19 Positionen der beiden durch die erste Hellinien-Detektionseinrichtung 17 detektierten Hellinien anhand von Anzahlen von Bildelementen in der Zählung in Abwärtsrichtung vom oberen Basispunkt, während die zweite Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 20 Positionen der beiden durch die zweite Hellinien-Detektionseinrichtung 18 detektierten Hellinien anhand von Anzahlen von Bildelementen in der Zählung entgegengesetzt zur Zählung durch die erste Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 19 in Aufwärtsrichtung vom unteren Basispunkt berechnet (siehe die den Bildsensoren 1 und 2 in Fig. 1 zugeordneten Pfeilkennzeichnungen). In diesem Fall wird die Position jeder der Hellinien getrennt im Hinblick auf eine große Anzahl von Punkten von ihnen berechnet. Folglich stellen die durch die erste Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 19 erhaltenen digitalen Beträge Positionen einer großen Anzahl von Punkten der gegenüberliegenden Außen- und Innenkante des Rands des Glases 3 im Blick von der schräg oberen Außenposition dar, während die durch die zweite Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 20 erhaltenen digitalen Beträge Positionen einer großen Anzahl von Punkten der gegenüberliegenden Innen- und Außenkante des Rands im Blick von der schräg oberen Innenposition darstellen.
Die Addiereinrichtung 22 addiert die durch die zweite Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 20 erhaltenen digitalen Beträge zu den durch die erste Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 19 erhaltenen digitalen Beträgen, während die Subtrahiereinrichtung 23 die durch die zweite Hellinien- Positionsdetektionseinrichtung 20 erhaltenen digitalen Beträge von den durch die erste Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung 19 erhaltenen digitalen Beträgen subtrahiert. Ergebnisse einer solchen Addition durch die Addiereinrichtung 22 stellen die Positionen der Kanten in waagerechter Richtung dar, während Ergebnisse der Subtraktion durch die Subtrahiereinrichtung 23 die Positionen der Kanten in vertikaler Richtung darstellen, was aus Fig. 1 und der vorstehenden Beschreibung deutlich wird.
Die Mittelwert-Berechnungseinrichtung 24 berechnet anhand der Ergebnisse der Subtraktion durch die Subtrahiereinrichtung 23, kurz gesagt anhand der Positionsdaten der großen Anzahl von Punkten in senkrechter Richtung, einen Mittelwert von Positionsdaten von zwei Punkten, die um einen Drehwinkel des Glases 3 von 180 Grad beabstandet sind. Außerdem erfolgt eine solche Mittelwertberechnung für eine große Anzahl von Punkten jeder der Hellinien. Hat der Rand des Glases 3 eine ungleichmäßige oder sich ändernde Höhe, so sind auch die Positionen der Hellinien entsprechend verschoben. Ist die Periode einer Positionsänderung (einer Höhenänderung) jeder der Hellinien gleich einer Umdrehungsperiode des Glases 3 und regelmäßig, so ist ein Mittelwert von Positionsdaten zweier um einen Winkelabstand von 180 Grad voneinander beabstandeter Punkte konstant ähnlich wie im Fall eines Glases, das keine Höhenänderung aufweist, da Abweichungen der Positionen von ihnen sich gegenseitig aufheben. Ist dagegen eine solche Positionsänderung unregelmäßig oder unterscheidet sich die Periode einer solchen Anderung von der Umdrehungsperiode des Glases 3, so heben sich die Positionsabweichungen an den beiden Punkten nicht gegenseitig auf, wodurch ein Mittelwert zwischen ihnen nicht konstant ist. Ferner berechnet die Mittelwert-Berechnungseinrichtung 24 auch eine Differenz zwischen Positionsdaten zweier Punkte, die um 180 Grad voneinander beabstandet sind.
Zu beachten ist, daß ein Mittelwert von Positionsdaten zweier um einen Drehwinkel des Glases 3 von 180 Grad beabstandeter Punkte ähnlich im Hinblick auf durch die Addiereinrichtung 22 erhaltene Additionsergebnisse berechnet werden kann, kurz gesagt Positionsdaten einer großen Anzahl von Punkten in waagerechter Richtung. Ist in diesem Fall der Rand des Glases 3 in einem exzentrischen Profil deformiert, so sind auch die Positionen der Hellinien gegenüber Positionen von Hellinien verschoben, die vom Rand des Glases 3 stammen, wenn es als korrekter Kreis profiliert ist. Folglich stellen so berechnete Mittelwerte Exzentrizitätsbeträge der einzelnen Punkte des Rands dar.
Die Defektbeurteilungseinrichtung 25 beurteilt das Vorliegen oder Fehlen eines Defekts, und bei Detektieren des Vorliegens eines Defekts beurteilt sie Art, Größe usw. eines solchen Defekts anhand einer Größenordnungsbeziehung zwischen den durch die Addiereinrichtung 22 erhaltenen Ergebnissen der Addition, den durch die Subtrahiereinrichtung 23 erhaltenen Ergebnissen der Subtraktion und den durch die Mittelwert-Berechnungseinrichtung 24 erhaltenen Mittelwerten. Beispielsweise können eine Abwärtsschmelzfläche, die einen Defekt darstellt, bei dem die Oberseite eines Glasrands zur Innenseite oder Außenseite geneigt ist, sowie der Grad eines solchen Defekts durch Beurteilung der Größenordnung der Subtraktionsergebnisse detektiert werden. Ferner lassen sich eine Wellenoberfläche, die ein Defekt ist, bei dem die Oberseite eines Glasrands ein gewelltes ungleichmäßiges Profil hat, sowie ein Grad eines solchen Defekts durch Beurteilung der Größenordnung der Mittelwerte der Subtraktionsergebnisse detektieren. Außerdem können ein exzentrischer Zustand eines Glasrands und ein Grad einer solchen Exzentrizität durch Beurteilung der Größenordnung der Additionsergebnisse ähnlich wie im Fall der Subtraktionsergebnisse detektiert werden, und eine elliptische Öffnung, bei der es sich um einen Deformationsdefekt einer Glasöffnung in einem elliptischen Profil handelt, oder eine deformierte Öffnung, die ein Deformationsdefekt einer Glasöffnung in einem unregelmäßigen Profil ist, sowie ein Grad eines solchen Defekts können durch Beurteilung der Größenordnung von Mittelwerten der Additionsergebnisse detektiert werden. Ferner läßt sich eine Träne und ihre Größenordnung durch Beurteilung der Größenordnung sowohl der Additions- als auch der Subtraktionsergebnisse detektieren. Zudem kann ein Defekt, bei dem eine Hellinie unterbrochen ist, z. B. durch schlechtes oder fehlerhaftes Abbrennen oder eine abgesprungene Oberfläche, durch Beurteilung der Größenordnung oder Länge eines solchen unterbrochenen Abschnitts der Hellinie detektiert werden. Daneben läßt sich ein Defekt wie Dünnglas oder schlechte Feuerpolitur durch Beurteilung der Größenordnung sowohl der Additions- als auch der Subtraktionsergebnisse detektieren. Beurteilt sie, daß ein Defekt vorliegt, gibt die Defektbeurteilungseinrichtung 25 ein Ausschlußbefehlssignal aus, um das Glas 3 von der Transportlinie auszuschließen.
Während die Lichtquellen 5 einzeln für die beiden CCD- Kameras 6 und 7 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sind, kann alternativ eine einzige Lichtquelle 5 in der Mitte zwischen den CCD-Kameras 6 und 7 so installiert sein, daß Licht von genau oberhalb des Rands des Glases 3 gemäß Fig. 8 projiziert wird. Wege von in diesem Fall reflektiertem Licht sind als Veranschaulichung in Fig. 9 gezeigt. Während ein eindimensionaler Bildsensor jeweils für den ersten und zweiten Bildsensor 1 und 2 verwendet wird, kann ferner alternativ ein zweidimensionaler Bildsensor (Flächensensor) verwendet werden. Außerdem kann die Inspektion unter Verwendung von drei oder mehr Bildsensoren durchgeführt werden. Daneben ist es auch möglich, einen Gegenstand eines zu inspizierenden Objekts zu inspizieren, während der Gegenstand z. B. geradlinig bewegt wird.
Nachdem nunmehr die Erfindung vollständig beschrieben wurde, wird es dem Fachmann deutlich sein, daß viele Änderungen und Abwandlungen an ihr innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung gemäß den Ansprüchen vorgenommen werden können.

Claims

1. Verfahren zum Inspizieren eines Endabschnitts eines Objekts auf einen Defekt mit den folgenden Schritten: Projizieren von Licht auf einen Endabschnitt eines Objekts (3) und Empfangen von davon reflektiertem Licht durch ein Paar ein- oder zweidimensionale Bildsensoren (1, 2), die in einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet sind;

Speichern von Helligkeitsausgaben von Bildelementen der Bildsensoren (1, 2) in einem Speicher (15, 16);

anhand der Helligkeitssignale von dem Speicher (15, 16) erfolgendes Detektieren einer Hellinie, die durch Licht von einer Kante des Endabschnitts des Objekts (3) gebildet wird, für jeden der Bildsensoren (1, 2);

Berechnen von Positionen der Hellinien als digitale Beträge anhand von Anzahlen von Bildelementen einzeln für die Bildsensoren (1, 2);

Addieren und Subtrahieren der digitalen Beträge zwischen den Bildsensoren (1, 2) zu- und voneinander; und Beurteilen eines Defekts anhand von Ergebnissen einer solchen Addition und Subtraktion.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bildelemente mit Helligkeitswerten über einem vorbestimmten Schwellwert für jeden der Bildsensoren (1, 2) detektiert werden, um eine durch Licht von einer Kante eines Endabschnitts eines Objekts (3) gebildete Hellinie für jeden der Bildsensoren (1, 2) zu detektieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner nach dem Addier- und Subtrahierschritt den Schritt des Berechnens eines Mittelwerts zwischen jenen Ergebnissen der Addition oder der Subtraktion für zwei Punkte aufweist, die voneinander in Richtung der Länge der Hellinie beabstandet sind, und wobei in dem Beurteilungsschritt ein Defekt anhand der Ergebnisse der Addition und Subtraktion sowie des so berechneten Mittelwerts beurteilt wird.

4. Vorrichtung zum Inspizieren eines Endabschnitts eines Objekts auf einen Defekt, die aufweist:

eine Einrichtung (4) zum Drehen oder Bewegen eines zu inspizierenden Objekts,

eine Lichtquelle (5) zum Projizieren von Licht auf einen Endabschnitt des Objekts (3);

ein Paar ein- oder zweidimensionale Bildsensoren (1, 2), die in einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet sind, zum Empfangen von reflektiertem Licht von dem Endabschnitt des Objekts (3) in unterschiedlichen Winkeln;

eine A/D-Wandlereinrichtung (13, 14) zum Umwandeln einer analogen Ausgabe jedes der Bildsensoren (1, 2) in einen digitalen Wert;

eine Speichereinrichtung (15, 16) zum Speichern der durch eine solche Umwandlung erhaltenen digitalen Daten für einzelne Bildelemente in ihr;

eine Hellinien-Detektionseinrichtung (17, 18) zum anhand der gespeicherten Daten erfolgenden Detektieren von Bildelementen mit Helligkeitswerten über einem vorbestimmten Schwellwert für jeden der Bildsensoren (1, 2), um eine durch Licht von der Kante des Endabschnitts des Objekts (3) gebildete Hellinie für jeden der Bildsensoren (1, 2) zu detektieren;

eine Hellinien-Positionsdetektionseinrichtung (19, 20) zum Berechnen einer Position der Hellinie als digitalen Betrag anhand einer Anzahl von Bildelementen für jeden der Bildsensoren (1, 2);

eine Addiereinrichtung (22) und eine Subtrahiereinrichtung (23) zum Addieren und Subtrahieren der digitalen Beträge zu- und voneinander; und

eine Defektbeurteilungseinrichtung (25) zum Beurteilen eines Defekts anhand von Ergebnissen einer solchen Addition und Subtraktion.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Mittelwert-Berechnungseinrichtung (24) zum Berechnen eines Mittelwerts zwischen jenen der durch die Addiereinrichtung (22) für zwei Punkte erhaltenen Ergebnissen der Addition aufweist, die voneinander in Richtung der Länge der Hellinie beabstandet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoren (1, 2) im wesentlichen in einem Winkel von 90 Grad zueinander und in einem Winkel von 45 Grad zu einer Ebene angeordnet sind, in der das Objekt (3) gedreht oder bewegt wird.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine weitere Lichtquelle (5) zum Projizieren von Licht auf einen Endabschnitt eines Objekts (3) aufweist, wobei die beiden Lichtquellen (5) entsprechend den Bildsensoren (1, 2) angeordnet sind.