UA118981C2 - Пристрій і спосіб для вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла - Google Patents
Пристрій і спосіб для вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла Download PDFInfo
- Publication number
- UA118981C2 UA118981C2 UAA201612963A UAA201612963A UA118981C2 UA 118981 C2 UA118981 C2 UA 118981C2 UA A201612963 A UAA201612963 A UA A201612963A UA A201612963 A UAA201612963 A UA A201612963A UA 118981 C2 UA118981 C2 UA 118981C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- glass strip
- light source
- glass
- strip
- lower led
- Prior art date
Links
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000005329 float glass Substances 0.000 title abstract 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 72
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 claims 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 claims 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 101100115215 Caenorhabditis elegans cul-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
- G01N21/8903—Optical details; Scanning details using a multiple detector array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
- G01N21/896—Optical defects in or on transparent materials, e.g. distortion, surface flaws in conveyed flat sheet or rod
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/062—LED's
Landscapes
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Спосіб і пристрій для швидкого і надійного вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла, які мають наведені далі ознаки: a) стільникове нижнє світлодіодне джерело (5) світла, яке освітлює всю ширину досліджуваної скляної смуги (4), утворене розміщеними під досліджуваною скляною смугою (4) щільно один поряд із одним світлодіодами, b) лінійна циліндрична лінза (9), розміщена паралельно нижньому світлодіодному джерелу (5) світла вздовж усієї його довжини з можливістю плавного регулювання відстані між нею і нижнім світлодіодним джерелом (5) світла, c) джерело (2) світла, розміщене над скляною смугою (4), d) пристрій із принаймні чотирьох ПЗЗ-камер, розміщений над скляною смугою (4), e) засоби для двоступеневої паралельної обробки сигналів.
Description
Винахід належить до пристрою і способу для швидкого і надійного вимірювання дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла. При цьому забезпечується також можливість вимірювання зміни товщини та рефракції по всій площі листа.
Із рівня техніки відомі спосіб і пристрій для виявлення оптичних дефектів згідно з описом винаходу до патенту ЕР 1 288 651 В1.
При цьому обмежувальна частина пункту 1 формули винаходу стосується пристрою для виявлення оптичних дефектів, зокрема рефракції, у листах великої площі, виготовлених із прозорого матеріалу, наприклад скла, шляхом обробки спостережуваного зображення, який має такі ознаки.
Джерело світла для проеціювання певного зразка рівномірних послідовностей, причому використовують принаймні дві різних інтенсивності світла; засіб для розміщення листа скла на шляху проеціюючих променів, і як додаткову ознаку - камеру, причому послідовності зразка орієнтовані на растрові елементи (пікселі) камери.
В основу цього опису винаходу до патенту покладено зокрема задачу розроблення пристрою для виявлення оптичних дефектів принаймні в одному вимірі листа скла згідно з обмежувальною частиною пункту 1 формули винаходу.
Для цього згідно з відрізняльною частиною пункту 1 формули винаходу обсяг правової охорони охоплює як джерело світла світну панель, виконану в формі світної матриці, утвореної множиною світлодіодів, керованих селективно, переважно по рядках і/або по стовпцях.
Із рівня техніки відомий також пристрій і спосіб для виявлення дефектів у безперервно виготовлюваному полірованому листовому склі, описаний у зареєстрованій на заявника публікації ОЕ 10 2010 046 433 В4. В основу цієї публікації покладено задачу розроблення пристрою і способу для безперервного контролю і виявлення дефектів, наприклад в формі включень, бульбашок та інших небажаних явищ, утворюваних у процесі виготовлення смуги з рідкого скла, так званого полірованого листового скла (англ. Поаї діавв5).
Для досягнення цієї мети згідно з пунктом 1 формули винаходу цієї публікації обсяг правової охорони охоплює пристрій для виявлення дефектів у безперервно виготовлюваному полірованому листовому склі шляхом контролю спостережуваної в прохідному світлі смуги скла, що простягається перпендикулярно напрямку транспортування, який відрізняється тим, що має
Зо такі ознаки: а) модульний кріпильний місток для скануючих датчиків виконаний відповідно до ширини контрольованої смуги листового скла, причому скануючі датчики виконані з можливістю безрозривного перекриття цієї ширини своїми областями реєстрації, причому лінійний освітлювальний засіб зі сталим світловим потоком і суміжний освітлювальний засіб із модульованим світловим потоком встановлені із забезпеченням безрозривного просвічування смуги листового скла,
Б) кожен скануючий датчик обладнаний юстирувальним пристроєм, виконаним (із можливістю зміни положення кожного скануючого датчика вздовж трьох просторових осей у прямому і зворотному напрямках, с) кожен скануючий датчик обладнаний відкидною мішенню у формі штучної вимірювальної поверхні для точної орієнтації скануючого датчика на поверхню смуги листового скла, а) передбачений охолоджувальний пристрій для охолодження освітлювальних засобів.
Окрім цього, із рівня техніки відомі спосіб і пристрій для надійного виявлення дефектів у прозорому матеріалі, описані в публікації МО 2013/020542 А1, автором якої також є заявник. В основу цієї публікації покладено задачу розроблення пристрою і способу, які дозволяють надійно виявляти і класифікувати всі можливі дефекти у прозорому матеріалі, зокрема склі.
Крім цього, користувачеві в будь-який момент має бути забезпечена можливість перевірки надійності експлуатації пристрою і здійснення способу. Цю задачу вирішено згідно з пунктом 1 формули винаходу в пристрої для надійного виявлення дефектів у безперервно виготовлюваній смузі з прозорого матеріалу шляхом контролю орієнтованої перпендикулярно напрямку переміщення, спостережуваної у прохідному і відбитому світлі зони смуги цього матеріалу, який відрізняється тим, що має наведені далі ознаки: а) на кріпильному порталі завширшки з контрольований прозорий матеріал встановлені однорядкові камери, причому ці однорядкові камери виконані з можливістю безрозривного перекриття цієї ширини своїми областями реєстрації, причому передбачені лінійний освітлювальний засіб зі сталим світловим потоком і суміжний лінійний освітлювальний засіб із модульованим світловим потоком, встановлені із забезпеченням безрозривного просвічування смуги матеріалу, а також додатковий освітлювальний засіб для сканування контрольованої смуги у відбитому світлі методом світлого поля (світлопільний освітлювальний засіб),
Ю) на кріпильному порталі встановлені також додаткові однорядкові камери, оптичні осі яких орієнтовані під невеликим кутом відносно оптичних осей однорядкових камер, причому однорядкові камери також виконані з можливістю безрозривного перекриття вищевказаної ширини своїми областями реєстрації та сканування растру, виконаного на поверхні освітлювального засобу, і причому передбачений освітлювальний засіб для сканування контрольованої смуги у відбитому світлі методом темного поля (темнопільний освітлювальний засіб), с) передбачений пристрій для контролю функціонування освітлювальних засобів і камер.
В основу даного винаходу і відповідного способу покладено задачу розроблення пристрою і способу для кращого вимірювання і класифікації дефектів у переміщуваному прозорому матеріалі.
Цю задачу вирішено в пристрої за пунктом 1 формули винаходу:
Пристрій для швидкого і надійного вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла, який має наведені далі ознаки: а) рядкове нижнє світлодіодне джерело (5) світла для просвічування досліджуваної скляної смуги (4) знизу по всій ширині утворене розміщеними щільно один поряд із одним у будь-якій послідовності світлодіодами принаймні двох видів із різною довжиною хвилі і нахилене під гострим кутом відносно досліджуваної площини, р) лінійна циліндрична лінза (9), встановлена під скляною смугою (4) в площині проходження світлових променів між нижнім світлодіодним джерелом (5) світла і пристроєм із чотирьох розміщених послідовно камер (1) на приладах із зарядовим зв'язком (ПЗЗ3-камер) паралельно нижньому світлодіодному джерелу (5) світла по всій його довжині 3 можливістю плавного регулювання відстані до нього, с) встановлене над скляною смугою (4) джерело (2) світла нахилене під гострим кутом відносно вертикалі у досліджуваній площині в той самий бік, що й нижнє світлодіодне джерело (5) світла, а) розміщений над скляною смугою (4) пристрій із принаймні чотирьох ПЗЗ-камер, об'єктиви яких можуть бути оснащені на вибір щілинною діафрагмою (16), ножовою діафрагмою (18) і/або дихроїчним, і/або трихроїчним фільтром,
Зо е) засоби для двоступеневої паралельної обробки сигналів шляхом паралельного аналізу растрових зображень з усіх каналів із використанням додаткових даних із технологічної лінії.
Окрім цього, згідно з винаходом застосовують світлодіоди з довжиною хвилі, яка відповідає зеленому кольору, і світлодіоди з довжиною хвилі, яка відповідає блакитному кольору. Також згідно з винаходом нижнє світлодіодне джерело (5) світла і ПЗЗ-камери (1) встановлені навпроти по різних сторонах досліджуваної скляної смуги (4) на з'єднуючій їх оптичній осі і нахилені один до одного таким чином, що забезпечується їх надійний захист за допомогою відповідно розміщених перед ними у площині нижнього захисного пристрою (6) і верхнього захисного пристрою (3); і у способі за пунктом 4 формули винаходу:
Спосіб швидкого і надійного вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі з полірованого листового скла, який має наведені далі ознаки: а) досліджувану скляну смугу (4) просвічують знизу по всій ширині за допомогою рядкового нижнього світлодіодного джерела (5) світла, утвореного щільно розміщеними один поряд із одним у будь-якій послідовності світлодіодами принаймні двох різних типів із різною довжиною хвилі та орієнтованого під гострим кутом відносно досліджуваної площини,
Б) за допомогою лінійної циліндричної лінзи (9), встановленої паралельно нижньому світлодіодному джерелу (5) світла з можливістю плавного регулювання відстані між нею і нижнім світлодіодним джерелом (5) світла під скляною смугою (4) в площині проходження променів між нижнім світлодіодним джерелом (5) світла і пристроєм із принаймні чотирьох встановлених над скляною смугою (4) ПЗЗ-камер (1), світлові промені фокусують таким чином, що отримують точкове відображення світлодіода у площині реєстрації ПЗЗ-камери (1), с) в процесі переміщення скляної смуги (4) здійснюють двоступеневу паралельну обробку сигналів шляхом паралельного аналізу растрових зображень з усіх каналів і використання додаткових даних із технологічної лінії та забезпечують особливу точність виявлення дефектів за допомогою спеціального математичного алгоритму.
Окрім цього, згідно з винаходом застосовують світлодіоди з довжиною хвилі, що відповідає зеленому кольору, і світлодіоди з довжиною хвилі, що відповідає блакитному кольору.
Окрім цього, згідно з винаходом нижнє світлодіодне джерело (5) світла і ПЗЗ-камери (1) встановлені навпроти по різних сторонах досліджуваної скляної смуги (4) на з'єднуючій їх оптичній осі і нахилені один до одного таким чином, що вони за допомогою відповідно бо розміщених перед ними у площині нижнього захисного засобу (6) і верхнього захисного засобу
(3) надійно захищені від пошкодження. Згідно з винаходом застосовують також комп'ютерну програму з програмним кодом для здійснення стадій способу, коли програму виконують на комп'ютері.
Окрім цього згідно з винаходом застосовують машинозчитуваний носій із записаним на ньому програмним кодом комп'ютерної програми для здійснення способу, коли програму виконують на комп'ютері.
Далі винахід описаний докладніше.
При цьому на кресленнях докладно зображено:
Фіг. 1: Відповідний винаходові пристрій.
Фіг. 2: Можливі дефекти скла.
Фіг. 3: Принцип змішування і фокусування світла.
Фіг. 4: Застосування хвиль різної довжини як принцип вимірювання.
Фіг. 5: Застосування трихроїчного фільтра.
Фіг. 6: Обробка сигналів стосовно визначення положення бульбашок у скляній смузі.
На фіг. 1 наведене зображення пристрою згідно з винаходом.
При цьому досліджувана скляна смуга або відповідний лист скла має позиційне позначення 4. Позиційне позначення 1 надане одній із чотирьох або множини ПЗ33-камер, розміщених одна поряд з одною на певній висоті над скляною смугою, які разом своїми оптичними областями реєстрації перекривають усю ширину досліджуваної скляної смуги. Джерело 2 світла освітлює скляну смугу згори в заштрихованій досліджуваній площині. Позиційне позначення 5 надане рядковому нижньому світлодіодному джерелу світла, утвореному множиною світлодіодів, розміщених один поряд із одним. Верхній захисний засіб З джерела світла і нижній захисний засіб 6 джерела світла, що складається з двох частин, забезпечують захист високонадійних світлодіодів. Тому зображений пристрій є дуже стійким до перешкод і довговічним.
На фіг. 2 зображені можливі варіанти дефектів скла.
На фіг. 2а) в перерізі зображена скляна смуга після проходження охолоджувальної ділянки в процесі виготовлення з розплавленого скла в печі. При цьому цифрою 4 позначений центр придатної до використання ділянки скляної смуги, в той час як на обох дефектних ділянках 7 по краях смуги, ліворуч і праворуч, зображені викривлення і потовщення скла, спричинені
Зо специфікою технологічного процесу; ці ділянки не придатні до використання, і згодом їх відокремлюють. Напрямок переміщення скляної смуги позначений у даному випадку літерою У, а перпендикулярний йому напрямок - літерою хХ.
На фіг. 25) зображене включення 8, виявлене у придатній до використання ділянці скляної смуги 4, яке з однієї або обох сторін поверхні скляної смуги 4 утворює зображену зі збільшенням дефектну (сплощену або потовщену) зону 7 скляної смуги. Припускається, що переміщення скляної смуги на цьому кресленні відбувається в поперечному відносно площини креслення напрямку У.
Фіг. З пояснює принцип змішування і фокусування світла.
На фіг. За) наведене зображення фрагмента нижнього лінійного світлодіодного джерела 5 світла, на якому можна бачити промені світла від кількох світлодіодів, які напрямляють крізь циліндричну лінзу 9, потім - крізь досліджувану скляну смугу і реєструють ПЗЗ-камерою 1.
Зображений також лише фрагмент циліндричної лінзи 9. Світлодіодне джерело 5 світла і зображена циліндрична лінза 9 при цьому простягаються вздовж усієї ширини досліджуваної скляної смуги 4.
На фіг. Зс) ця ситуація зображена в принципі без проходження променів крізь циліндричну лінзу 9.
Зображений принцип колімації променів від світлодіодів за допомогою циліндричної лінзи 9 дозволяє реалізувати освітлення за допомогою світлодіодів на великій відстані без суттєвої втрати інтенсивності та досягти високої чутливості при виявленні оптичних дефектів. При цьому проходження променів між по суті точковим джерелом світла, яким є світлодіод, і областю реєстрації ПЗЗ-камери 1 можна узгоджувати майже в будь-якому випадку шляхом зміни відстані між світлодіодним джерелом 5 світла і циліндричною лінзою 9.
На фіг. За) зображений розподіл інтенсивності випромінювання світлодіода, яка реєструється ПЗЗ-камерою. Положення піку в рядку ПЗЗ-матриці залежить від товщини скла чи градієнтів товщини або рефракції в напрямку Х. Завдяки точному вимірюванню зміщення положення світлового променя порівняно з бездефектним склом виявляють локальний оптичний дефект скла в напрямку Х.
Найбільша роздільна здатність ПЗЗ-камери 1 визначається можливістю реєстрації виявлених дефектів у скляній смузі завширшки один піксель. Ширина одного пікселя становить 60 близько 10 мкм. Оскільки площа, обмежена зображеною на фіг. ЗБ кривою розподілу, яка приблизно відповідає так званому гаусовому розподілу, перевищує площу ділянки завширшки один піксель, для досягнення високої чутливості відповідної винаходові вимірювальної системи необхідно визначити положення так званого центру ваги фігури, обмеженої кривою щільності розподілу і віссю абсцис. Це здійснюють за допомогою спеціального математичного алгоритму.
Таким чином, можна визначати положення центру ваги на рядку ПЗЗ-матриці з субпіксельною точністю, наприклад 0,1 пікселя (1 мкм). Локальний дефект можна вимірювати за допомогою пристрою у багатьох точках, наприклад на відстані Дельта -х. Сукупність усіх локальних дефектів відображає весь поперечний профіль варіації в напрямку Х. Завдяки вимірюванню по всій площі шляхом одержання послідовних поперечних профілів і безрозривній поверхні скла, на підставі варіації в напрямку Х можна розрахувати також варіацію в напрямку У.
Фіг. 4 пояснює принцип вимірювання, який грунтується на застосуванні хвиль різної довжини.
На фіг. 424) наведене зображення, яке є аналогічним зображенню на фіг. За), але відрізняється тим, що замість розміщених в одну лінію світлодіодів певного типу зображено дві лінії світлодіодів 3 різною довжиною випромінюваних хвиль, які разом утворюють світлодіодне джерело 5 світла. При цьому позиційне позначення 11 надане зеленим світлодіодам, в той час як блакитні світлодіоди мають позиційне позначення 12. Суттєвим при цьому є застосування світлодіодів із різною довжиною хвиль. В даному прикладі застосовані лише світлодіоди із зеленим та блакитним кольорами випромінювання. Це дозволяє реалізувати два або більше, але різних і окремо, одночасно застосовуваних вимірювальних каналів.
На фіг. 46) зображений розподіл інтенсивності перпендикулярно рядку ПЗЗ-матриці при застосуванні відповідної ножової діафрагми.
При цій комбінації множини різних світлодіодів в одному освітлювальному засобі реєструють, наприклад, блакитне та зелене випромінювання незалежно від різних рядків із відповідним узгодженням апертури і підсилення.
На фіг. 5 наведений приклад застосування трихроїчного фільтра.
Зображення на фіг. 5 у багатьох деталях відповідає зображенню на фіг. 4. На фіг. 5 також зображене освітлення досліджуваної скляної смуги світлодіодами з різною довжиною хвилі.
При застосуванні трихроїчного фільтра згідно з фіг. 5 необхідно контролювати поле зображення та інтенсивність для хвиль різної довжини:
Інтенсивність випромінювання червоного кольору у відбитому світлі є найменшою (коефіцієнт відбиття скла від кожної з поверхонь становить лише 4 95, тобто в сумі лише 8 95).
Тому для випромінювання червоного кольору необхідно застосовувати весь отвір діафрагми.
Коефіцієнт пропускання скла становить: 10095 - 895 - 9295. Тому світловий потік можна зменшити шляхом застосування меншого отвору діафрагми.
Для вимірювання дефекту за допомогою блакитних світлодіодів достатньо дуже малого отвору, оскільки необхідно бачити лише світлові точки світлодіодів на рядку ПЗЗ-матриці. Це реалізують за допомогою щілинної діафрагми. Перевагою отвору в формі щілини є відсутність впливу відхилення променів в напрямку У. Щілину не використовують для звуження поля зору.
Для випромінювання зеленого кольору слід обмежувати не лише світловий потік, але й поле зору, тому відхилення променів у напрямку У додатково впливає на інтенсивність.
Зелені світлодіоди в даному прикладі призначені переважно для вимірювання відхилення променів в напрямку переміщення скляної смуги (напрямок У). Завдяки вимірюванню по всій площі шляхом одержання послідовних поперечних профілів і безрозривності поверхні скла, на підставі варіації в напрямку Х можна розрахувати також варіацію в напрямку У.
Завдяки комбінації описаного світлодіодного освітлювального засобу з трихроїчним фільтром забезпечується можливість вимірювання товщини по всій площині, а також варіації товщини і рефракції.
На фіг. 6 зображений процес обробки сигналу стосовно визначення положення бульбашок у скляній смузі.
На фіг. 6 зображена скляна смуга 4, що містить включення 8 (наприклад у формі повітряної бульбашки), яке переміщується в процесі її виготовлення, причому за цим переміщенням спостерігають за допомогою ПЗ3З3-камери 1.
Поряд із іншими оптичними дефектами включення належать до найважливіших видів дефектів, які підлягають класифікації у виробництві скла. Велика кількість включень спричиняє оптичні дефекти і тому може бути охарактеризована як суттєвий дефект.
Проте, зокрема, наявність невеликих включень у товстому склі не призводить до утворення оптичних дефектів. Тому для їх класифікації слід застосовувати інші методи. При цьому для виявлення дефектів скляну смугу 4 освітлюють за допомогою джерела 2 світла з червоним бо кольором випромінювання під кутом близько 15 градусів відносно вертикалі. Випромінюваний джерелом 2 світла світловий промінь при цьому один раз відбивається від поверхні скляної смуги 4, заломлюється, напрямляється далі крізь скляну смугу, відбивається від нижньої поверхні скляної смуги 4 і потім перед виходом із скляної смуги 4 знову заломлюється, після чого його можна вимірювати. Включення (наприклад повітряна бульбашка) перериває траєкторію світлового променя крізь скляну смугу і на зворотному шляху після відбиття. Тому в рядку ПЗЗ-матриці в процесі подальшого переміщення скляної смуги включення відображається двічі - з тінню чи ехосигналом. На підставі виміряної відстані в часі між відображенням дефекту і ехосигналу від нього з урахуванням швидкості переміщення скляної смуги можна розрахувати так звану ехо-відстань і відповідну висоту дислокації цього включення (повітряної бульбашки) 8.
В процесі переміщення скляної смуги (4) здійснюють двоступеневу паралельну обробку сигналів, причому паралельно аналізують растрові зображення з усіх каналів і використовують додаткові дані з технологічної лінії причому забезпечується особлива точність виявлення дефектів завдяки застосуванню спеціального математичного алгоритму.
Позиційні позначення 1 Камера із ПЗЗ-матрицею (ПЗЗ3-камера) 2 Джерело світла (червоне)
З Верхній захисний пристрій для джерела світла 4 Скляна смуга або лист скла 5 Нижнє світлодіодне джерело світла 6 Нижній захисний пристрій для джерела світла 7 Дефектна ділянка 8 Включення або повітряна бульбашка 9 Циліндрична лінза 10 Пік 11 Зелені світлодіоди 12 Блакитні світлодіоди 13 Рядок ПЗЗ-камери 14 Зображення циліндричної лінзи 15 Дихроїчний фільтр (не пропускає блакитне світло)
Зо 16 Щілинна діафрагма 17 Відеосигнал, зелений (рівномірна інтенсивність) 18 Ножова діафрагма 19 Трихроїчний фільтр 20 Ехо-відстань 21 Висота розміщення включення у скляній смузі
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ1. Пристрій для швидкого і надійного вимірювання дефектів у виготовленій смузі полірованого 40 листового скла, що містить: рядкове нижнє світлодіодне джерело (5) світла для просвічування досліджуваної скляної смуги (4) знизу по всій ширині утворене розміщеними щільно один поряд із одним у будь-якій послідовності світлодіодами, нахилене під гострим кутом відносно досліджуваної площини, лінійну циліндричну лінзу (9), встановлену під скляною смугою (4) в площині проходження 45 світлових променів паралельно нижньому світлодіодному джерелу (5) світла по всій його довжині з можливістю плавного регулювання відстані до нього між нижнім світлодіодним джерелом (5) світла і розміщеним над скляною смугою (4) камерним пристроєм із принаймні двома ПЗ33-камерами (1), причому об'єктиви камер оснащені щілинною діафрагмою (16) або ножовою діафрагмою (18) і/або дихроїчним, і/або трихроїчним фільтром, 50 встановлене над скляною смугою (4) джерело (2) світла, нахилене під гострим кутом відносно вертикалі у досліджуваній площині в той самий бік, що й нижнє світлодіодне джерело (5) світла, засоби для паралельної обробки сигналів для паралельного аналізу растрових зображень з усіх каналів, який відрізняється тим, що 55 а) камерний пристрій містить принаймні 4 ППЗ-камери, р) містить світлодіоди (11) з довжиною хвилі випромінювання, що відповідає зеленому кольору, а також світлодіоди (12) з довжиною хвилі випромінювання, що відповідає блакитному кольору, с) нижнє світлодіодне джерело (5) і ПЗЗ-камери (1) встановлені навпроти по різних сторонах досліджуваної скляної смуги (4) на спільній оптичній осі і нахилені один до одного із забезпеченням їх захисту за допомогою розміщених перед ними відповідно нижнього захисного пристрою (б) і верхнього захисного пристрою (3).2. Спосіб швидкого і надійного виявлення оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла, що має наведені далі ознаки: а) досліджувану скляну смугу (4) просвічують знизу по всій ширині за допомогою рядкового нижнього світлодіодного джерела (5) світла, утвореного щільно розміщеними один поряд із одним у будь-якій послідовності світлодіодами принаймні двох різних типів, довжина хвилі яких відповідає зеленому кольору і блакитному кольору, та орієнтованого під гострим кутом відносно досліджуваної площини, Б) за допомогою лінійної циліндричної лінзи (9), встановленої паралельно нижньому світлодіодному джерелу (5) світла з можливістю плавного регулювання відстані між нею і нижнім світлодіодним джерелом (5) світла під скляною смугою (4) в площині проходження променів між нижнім світлодіодним джерелом (5) світла і пристроєм із принаймні чотирьох встановлених над скляною смугою (4) ПЗ3З3-камер (1), промені світла фокусують таким чином, що отримують точкове відображення світлодіода у площині реєстрації ПЗЗ-камери (1), причому нижнє світлодіодне джерело (5) світла і ПЗЗ-камери (1) захищають від оптичних завад та механічних впливів за допомогою розміщених перед ними відповідно нижнього захисного пристрою (б) і верхнього захисного пристрою (3), с) в процесі переміщення скляної смуги (4) здійснюють паралельну обробку сигналів шляхом паралельного аналізу растрових зображень з усіх каналів.ке. в шоу її і ї : , ши шеКЕ. Я їй ; і Е , ше Я 00) І В я : - ее іш (13 Ого ї : й р Ж й ! РЕ ДЕН Е Ж хо 15 ще ше й ну / й ще «ріг (с;з (У х--Я в. У ОО «Фвіг.2В Е ! і Н в . Ї я НН ї - Ф одн (ік) І: І сдюкнтя джу М т Ше сект Шк В, ев оо ЗІ а Ки НК вн ли «Ер зо ом монневв НЕДМ А а я нок МЕ сок а МС ши в в А МВ Основа самтА прннлетктя ку оо нн Я Й в кн САД а ПУХ НЕ Ше НН ко і А -й т щи ! НУ К- їз ; а Е і в: к ї ; ре Ї ееЇї. й Кк дн и і Конні ТЕЗ 1 З х ! і й ОПО Ше Е ах Б г КО | Ї й БО Й 1 г Ф й МК Шо Го «І В ВК 1 к -е са родини Бе: НК кт х «БО : ек ша ен КО ! нин ше ей вн п ни МИ НН шо М т БО "Люка Ех: ї |; ц а РО ЗИ зв Н ех оон жи ! я ШО Й ну Кк в. ОО Е Ме ЯК 2 КУ Е Т Б ж | Е В: ШТ ї НН ще В й Не ія їі - В В Енн фея Н СФіг. ЗИН а НЯ пен ше х 48) зе МЕ зер і ННЯ й КЕ КВ А В КИ лов фелиалякнясянеое Ат рн Віра в. н -- що ' і ! ллаугнфтх рф жк дня ХоДвя сфе ня ве КТ я 1 для й т и . дини ПИШНА. п ан) очехоой сріг.4 ння пеки ян ВХ ВЕ ЯКО ЗАД: ре ЩО ПО КЕеН ЯКУ оо Її їх У Ї хх (15) аж жикиті х ге ечени що ї фФу-ТТТТТТТТтТт Ф тік й а я ие СОРФіг.5 ях І ше і І п. Що , А в8. щеФіг.о
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014008596.1A DE102014008596B4 (de) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Vorrichtung und Verfahren zur schnellen und sicheren Messung von Verzerrungsfehlern in einem produzierten Floatglas - Band |
| PCT/DE2015/000269 WO2015188802A1 (de) | 2014-06-10 | 2015-05-29 | Vorrichtung und verfahren zur messung von verzerrungsfehlem in einem produzierten floatglas-band |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA118981C2 true UA118981C2 (uk) | 2019-04-10 |
Family
ID=53782998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201612963A UA118981C2 (uk) | 2014-06-10 | 2015-05-29 | Пристрій і спосіб для вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10060858B2 (uk) |
| EP (1) | EP3155407B1 (uk) |
| CN (1) | CN106461575B (uk) |
| BR (1) | BR112016027331B1 (uk) |
| DE (1) | DE102014008596B4 (uk) |
| EA (1) | EA034246B1 (uk) |
| IL (1) | IL249169B (uk) |
| MX (1) | MX369442B (uk) |
| UA (1) | UA118981C2 (uk) |
| WO (1) | WO2015188802A1 (uk) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180164224A1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-14 | ASA Corporation | Apparatus for Photographing Glass in Multiple Layers |
| KR102251936B1 (ko) * | 2018-05-24 | 2021-05-14 | (주)쎄미시스코 | 챔버에서의 결함 검사 시스템 및 그 방법 |
| CN109507210A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-03-22 | 成都市澳格斯科技有限公司 | 一种3d玻璃片检验方法 |
| CN110455828A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 蚌埠中光电科技有限公司 | 一种大尺寸tft基板玻璃无损微波纹度检测方法 |
| EP3798621B1 (en) | 2019-09-27 | 2022-11-23 | SCHOTT Schweiz AG | Apparatus for inspecting a pharmaceutical container |
| EP3797883B1 (en) | 2019-09-27 | 2022-06-08 | SCHOTT Schweiz AG | Apparatus for inspecting a pharmaceutical container |
| EP3855175B1 (en) * | 2020-01-23 | 2023-03-29 | SCHOTT Pharma Schweiz AG | Detection and characterization of defects in pharmaceutical cylindrical containers |
| CN111912848A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 蚌埠中光电科技有限公司 | 一种高世代大尺寸玻璃基板的人工复检装置 |
| CN113466246B (zh) * | 2020-11-17 | 2024-05-10 | 北京领邦智能装备股份公司 | 高精度的成像系统、方法、图像采集装置及检测设备 |
| CN113959675B (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-11 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于辨识膨胀风洞加速段流动分区特性的光学探头 |
| CN114441557A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-06 | 苏州清翼光电科技有限公司 | 一种手机盖板玻璃缺陷检测系统及方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4139094A1 (de) * | 1991-11-28 | 1993-06-03 | Wolf & Beck Gmbh Dr | Messverfahren und messgeraet zur erkennung von stoerstellen bei flachglaesern |
| JP2795595B2 (ja) * | 1992-06-26 | 1998-09-10 | セントラル硝子株式会社 | 透明板状体の欠点検出方法 |
| JP3178644B2 (ja) * | 1995-02-10 | 2001-06-25 | セントラル硝子株式会社 | 透明板状体の欠点検出方法 |
| DE19643017C1 (de) | 1996-10-18 | 1998-04-23 | Innomess Ges Fuer Messtechnik | Verfahren für die Ermittlung von optischen Fehlern in großflächigen Scheiben |
| DE19813073A1 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Laser Sorter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der optischen Qualität und zur Detektion von Fehlern von Flachglas und anderen optisch transparenten Materialien, insbesondere von Drips, Fäden und Linien |
| DE19813072A1 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Laser Sorter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der optischen Qualität und zur Detektion von Fehlern von Flachglas und anderen optisch transparenten Materialien |
| DE10316707B4 (de) * | 2003-04-04 | 2006-04-27 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in transparentem Material |
| CN100535647C (zh) * | 2007-04-11 | 2009-09-02 | 华中科技大学 | 一种基于机器视觉的浮法玻璃缺陷在线检测装置 |
| DE102008019084B4 (de) * | 2008-04-15 | 2020-01-09 | Schott Ag | Linienförmige Beleuchtungseinrichtung |
| CN102119328B (zh) * | 2008-08-07 | 2013-01-23 | 凯德易株式会社 | 检查系统 |
| US20100267092A1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-10-21 | Frederic Zenhausern | Components |
| EP2253948B1 (de) * | 2009-05-22 | 2013-01-09 | Dr. Schenk GmbH Industriemesstechnik | Vorrichtung und Verfahren zum optischen Untersuchen eines Gegenstandes |
| DE102010046433B4 (de) | 2010-09-24 | 2012-06-21 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Fehlstellen in kontinuierlich erzeugtem Float-Glas |
| DE102011109793B4 (de) * | 2011-08-08 | 2014-12-04 | Grenzbach Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Detektion von Materialfehlern in transparenten Werkstoffen |
| FR2983583B1 (fr) * | 2011-12-02 | 2013-11-15 | Saint Gobain | Dispositif d'analyse des defauts d'aspect d'un substrat transparent |
-
2014
- 2014-06-10 DE DE102014008596.1A patent/DE102014008596B4/de active Active
-
2015
- 2015-05-29 EP EP15747088.1A patent/EP3155407B1/de active Active
- 2015-05-29 UA UAA201612963A patent/UA118981C2/uk unknown
- 2015-05-29 US US15/313,867 patent/US10060858B2/en active Active
- 2015-05-29 CN CN201580030854.7A patent/CN106461575B/zh active Active
- 2015-05-29 WO PCT/DE2015/000269 patent/WO2015188802A1/de active Application Filing
- 2015-05-29 MX MX2016015373A patent/MX369442B/es active IP Right Grant
- 2015-05-29 EA EA201692431A patent/EA034246B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-05-29 BR BR112016027331-1A patent/BR112016027331B1/pt not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-11-23 IL IL249169A patent/IL249169B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015188802A1 (de) | 2015-12-17 |
| BR112016027331A2 (pt) | 2017-08-15 |
| MX369442B (es) | 2019-11-07 |
| CN106461575B (zh) | 2020-01-21 |
| CN106461575A (zh) | 2017-02-22 |
| MX2016015373A (es) | 2017-05-30 |
| US10060858B2 (en) | 2018-08-28 |
| IL249169B (en) | 2019-01-31 |
| EA201692431A1 (ru) | 2017-05-31 |
| US20170199133A1 (en) | 2017-07-13 |
| EA034246B1 (ru) | 2020-01-21 |
| EP3155407B1 (de) | 2020-09-23 |
| DE102014008596A1 (de) | 2015-12-31 |
| BR112016027331A8 (pt) | 2020-10-20 |
| IL249169A0 (en) | 2017-01-31 |
| BR112016027331B1 (pt) | 2021-02-23 |
| EP3155407A1 (de) | 2017-04-19 |
| DE102014008596B4 (de) | 2016-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA118981C2 (uk) | Пристрій і спосіб для вимірювання оптичних дефектів у виготовленій смузі полірованого листового скла | |
| JP7026309B2 (ja) | 光学式外観検査装置、及びこれを用いた光学式外観検査システム | |
| CN103884650B (zh) | 一种多光源线阵成像系统及方法 | |
| US6011620A (en) | Method and apparatus for the automatic inspection of optically transmissive planar objects | |
| TWI580948B (zh) | 檢測部件之方法及設備 | |
| KR102521476B1 (ko) | 치아 객체의 3차원 측정을 위한 카메라 및 방법 | |
| US20070008538A1 (en) | Illumination system for material inspection | |
| JP6276904B2 (ja) | コーティングされた表面を有する材料を検査する装置及び方法 | |
| US20090177426A1 (en) | Light Measurement Method and Apparatus | |
| JPH0674907A (ja) | 透明板状体の欠点検出方法 | |
| KR101630596B1 (ko) | 차량하부 촬영장치 및 이를 운용하는 차량하부 촬영방법 | |
| CN104094104A (zh) | 用于识别透明片体内的缺陷部位的装置和方法以及该装置的使用 | |
| KR101482580B1 (ko) | 유리병 검사 장치 및 텔레센트릭 렌즈 유닛 | |
| CN101673043B (zh) | 广角畸变测试系统及方法 | |
| US9176070B2 (en) | Inspection assembly | |
| KR102270018B1 (ko) | 2차 이미지 각 및/또는 시야각을 결정하기 위한 장치 및 방법 | |
| WO2006106707A1 (ja) | 色彩検査装置 | |
| CN112368539B (zh) | 用于测量物体的色共焦光学测量和共焦成像的装置和方法 | |
| US7557922B2 (en) | Detection system for use in a sorting apparatus, a method for determining drift in the detection system and a sorting apparatus comprising such detection system | |
| JP2014157106A (ja) | 形状測定装置 | |
| CN111751386B (zh) | 机器视觉光学检测系统及方法 | |
| WO1999064845A1 (en) | Defect detecting unit | |
| KR20100059550A (ko) | 평판 검사 장치 및 그 방법 | |
| JP2021067588A (ja) | 被検査体の表面検査装置および被検査体の表面検査方法 | |
| TWM569425U (zh) | 光學檢測裝置 |