WO2005073698A1 - Verfahren zur bestimmung der tiefe eines fehlers in einem glasband - Google Patents

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Rolf Kubiak
Paul Weigt
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for determining the depth of an error in a glass ribbon conveyed at a speed past a first camera, the camera observing light passing through the glass ribbon and being connected to evaluation means.
  • a large number of methods and devices for checking glass, in particular of float glass, are known from practice, in which the glass is checked for production errors during manufacture, for example at the exit of a float glass system, by optical examination of the material.
  • the detected errors are registered either by activating a paint stain spraying device or by digital storage and local assignment in the glass ribbon and taken into account in the further processing.
  • the detection of very small-area defects is particularly problematic in the known methods and devices.
  • no distinction is made according to the type and location of the faults, which prevents the production process from being influenced in order to avoid further faults.
  • the depth of an error can be used to determine the time at which the error occurred, and the corresponding range can thus be influenced or regulated accordingly.
  • defects in the interior of the glass ribbon cannot have arisen from external influences, but will generally be due to the melting process.
  • WO 98 17 971 A2 describes an apparatus and a method for measuring the course of reflecting surfaces, in particular glass, in which a light-dark pattern is reflected in the glass and the mirror image is Camera is observed and local changes in the geometry of the glass are detected by changes in the mirror image on the camera. It is possible to separately record and evaluate the two reflections that occur at the interfaces of the glass.
  • the known method is not very suitable for the determination of small defects because a change in the observed reflection can only be reliably determined from the light, but not from the dark, observed areas.
  • EP 0 485 043 A2 describes a method and a device for examining float glass, in which the light emitted by a laser is divided into two parallel beams via a beam splitter, which beams are directed onto a glass band via a deflecting mirror, a first partial beam at the The surface of the plate is reflected and a second partial beam is reflected on the underside of the plate, the corresponding beams being sent via a further deflecting mirror through a complex chopping device with slits to let the light pass through, after which they fall onto a light-sensitive detector with an evaluation device connected to it.
  • the method is fundamentally suitable for locating glass defects such as bubbles or inclusions or fluctuations in the homogeneity or unevenness in the surface, it being possible for the point of impact to be ascertained based on the signal processing stage connected downstream of the evaluation device.
  • DE 41 39 094 A1 describes a measuring method for determining defects in flat glass on the basis of a transmission measurement method, in which only the light reflected or diffracted from defects falls on a photoelectric receiver designed, for example, as a CCD line.
  • DE 38 00 053 A1 describes a device for checking a material reflecting at least on one surface for contamination or defects, wherein in one embodiment a laser illuminates a rotating mirror wheel, which mirror wheel reflects the laser beam back onto a concave mirror as a function of the angle, from where the Laser beam is reflected on the test specimen made of transparent material.
  • the reflected laser beams are at least partially reflected on the upper side or the lower side and directed onto a further concave mirror, from where they are imaged on a photo receiver and evaluation electronics connected to it.
  • the rotational movement of the mirror wheel causes the laser beams reflected via the concave mirror to strike the material in the manner of a scanning movement along a scanning line, a change in the light intensity detected at the photoreceptor being used to infer an error in the beam path, the beginning and end as well as the center point of the The period of the change in intensity when knowledge of the angle of incidence and angle of incidence is calculated back to the location of the error.
  • the transmission check can be considered.
  • Another alternative uses a diffraction grating arranged underneath the material to allow laser light to normally fall on the material and to deflect it laterally in a direction corresponding to the diffraction grating.
  • the material is conveyed under the device and is thus successively scanned in the areas indicated by the light beams over a scanning line.
  • a disadvantage of the known device is, on the one hand, that the arrangement of the mirror wheel means that the entire area of the scanning line can be scanned over a preset period of time, and because of the thickness of the material a certain area cannot be scanned at all.
  • the arrangement of the concave mirror for sweeping over the scanning line requires wide access to the material, as a result of which extraneous light and other disturbing reflections in the evaluation can falsely lead to the assumption that errors are present.
  • the method according to the invention enables not only an exact determination of the position of the error in the conveying direction and in the plane perpendicular thereto, which defines the width of the glass ribbon, but also the height within the glass ribbon, so that in particular in the case of inclusions, but also of Bubbles or other essentially punctiform impurities in the glass ribbon allows a conclusion on the manufacturing process. Any error that reduces the transmission can be detected, and intensity fluctuations down to 1% of the detected intensity can be measured by a camera. In this way, in particular advantageous conclusions can be drawn about the history of the origin of the error and optimization or regulation of the melting process is possible. By identifying the defects according to their type and depth, the production process can be continuously improved, so that the overall yield of the production process for producing a glass ribbon is improved.
  • any type of error can be detected by the method according to the invention, regardless of whether it is located at the interfaces of the glass ribbon or between them, that is to say at a certain height.
  • the intensity or the change in intensity of the detected light is expediently used for the evaluation, so that, in particular, absorbing, scattering or diffractive errors can advantageously be recorded and, because of a measurable reduction in intensity, the same error can also be clearly assigned to one another in the case of the double measurement, so that an exact calculation of the time between a first and a second measurement is possible.
  • the error is observed by the first camera directly and once via a reflection.
  • the beam path of the observed light is the one which is reflected at the interface of the glass ribbon facing away from the camera, so that - when setting up a camera at an angle to the interface - the order of detection of the same error always causes a change in the intensity of the detected light only when the error is caused by that part of the optical path, that runs between the interface and the camera, and then by passing through that part of the optical path that lies between the light source and the interface.
  • Around 4% of the incident light is reflected at the interface, while the remaining approximately 96% emerge from the interface.
  • the yield on the first camera can be reduced by half compared to the unhindered detection of light, so that the assignment of the Error by the evaluation means on the intensity is particularly easy.
  • vibration of the glass ribbon is advantageously not to be taken into account in the evaluation.
  • a reflector can be arranged in the vicinity of the interface of the glass ribbon, which reflects a higher proportion than the aforementioned 4% of the incident light onto the camera.
  • a second camera which is connected to the evaluation means and which also observes light passing through the glass ribbon, the second camera expediently being arranged at least at a different angle than the first camera relative to the interface of the glass ribbon , preferably an angle complementary to the angle of the first camera, whereby information about the depth of the error is possible due to the time interval between the detection of the same error.
  • the first and the second camera are preferably arranged on the same side of the glass ribbon, so that the illumination can take place uniformly from that side which is provided opposite the camera ribbon with respect to the glass ribbon, and can be influenced by reflections on one Interface of the glass ribbon is omitted. It is also possible to arrange the second camera on the opposite side of the glass band with respect to the glass band, in which case reflections on the respectively opposite interface of the glass band would also be detected by the camera.
  • the first camera and the second camera are expediently arranged at mutually complementary angles to the normal on an interface of the glass ribbon, so that there is a symmetry with respect to the normal on the glass ribbon with regard to the optical paths and the related calculations.
  • the camera is expediently designed as a line scan camera which enables a very fine differentiation of the intensity of the light.
  • the evaluation means to which the speed of the glass ribbon is fed and which store and process the intensity data of the light and possibly other parameters for each measurement of the camera, enable the detection and classification of errors which have a deviation in excess of a threshold value compared to a perfect glass shape, as a result of which according to the corresponding formulas, the height of the error in the glass ribbon can be measured and calculated from an interface with depth or height 0.
  • the angles at which the optical path enters the camera are thus optionally preset or stored in the evaluation device in the case of several cameras. It is possible to assign a neural network to the evaluation means, with which, in the case of errors occurring at depth h, it is calculated in which area of the manufacturing process the production disruption or unplanned behavior is likely to have occurred.
  • the corresponding regulation of the manufacturing process can be set both directly via the neural network and via process cards in which the errors are automatically saved and which enable a graphic and statistical evaluation.
  • a device for carrying out the method according to the invention is characterized in that the evaluation means have a first input, to which the conveying speed of the glass ribbon is fed, and a second input, to which observed errors and the time of the observation are fed, and storage and computing means which, based on the agreement of individual characteristics of errors, in particular the detected intensity, determines the time intervals at which the same error was recorded, and calculates the depth of the error on the basis of the difference between the two times.
  • An alternating illumination pattern is preferably provided for the illumination, which makes it possible, in addition to the intensity measurement, to also measure other optical properties of the glass, for example the refractive power, two or more sequences of different light intensity expediently being provided for this purpose, taking into account the desired information about the mistakes, however, none Illumination device with the intensity of 0, that is to say with a dark field.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a first embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention.
  • 2 shows a schematic side view of a second exemplary embodiment of a device for carrying out the method according to the invention.
  • 3 shows a schematic side view of a third exemplary embodiment of a device for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a side view of a device 1 for determining the depth of a glass defect 2, in which a glass band 3 of thickness d is conveyed in the direction of an arrow 4 at the exit of a float glass system.
  • a first camera 5 observes light identified by the arrow 6 through the glass ribbon 3, the light entering for the first time at an interface 3a of the glass ribbon 3 facing away from the first camera 5 and exiting at the interface 3b of the glass ribbon 3 facing the camera is broken a second time so that there is a parallel offset between the light beam incident on the first camera 5 and the light beam 6 entering the glass ribbon.
  • the optical axis which is defined by the line of the camera and the line with the point P, is inclined at an angle ⁇ to the normal on the interface 3b of the glass ribbon 3, so that an angle of 90 ° with respect to the interface 3b ⁇ results.
  • a second camera 7 is also inclined at an angle ⁇ to the normal on the interface 3b of the glass ribbon 3, the optical axis of the further camera 7 also being directed to the line with the point P and observing an incident light beam identified by the arrow 8.
  • the first camera 5 and the second camera 7 are connected to an evaluation device 9, in which the detected signals of the cameras 5 and 7 are stored and processed, with relative fluctuations in the observed image of the cameras 5 and 7 due to errors in the glass ribbon or at its interfaces, in particular light-absorbing defects such as bullets or light-scattering or diffractive defects such as bubbles, or combined types of defects can be traced back.
  • Each error has a characteristic structure of optical properties, consisting of a value for the intensity of the detected light and values of the light diffraction in the area of the error, which assign an error 2, which the first camera 5 has detected, to an error 2, which the has captured second camera 7.
  • the time at which the first camera 5 or the second camera 7 has determined an error is recorded in the evaluation device 9, so that for each error there is a data vector that contains at least the information Light intensity and time includes and preferably further information about the position in the glass ribbon and the optical parameters.
  • the error is located in the interface 3b, it is detected by the first camera 5 and the second camera 7 at the same time and the height to zero also results due to the time interval from zero.
  • the first camera 5 will first detect the error, and after a period s' which is proportional to the depth of the error at the height h, the camera 7 will also detect the error.
  • the angle ⁇ can be set and the conveying speed v g of the glass ribbon is also set and is supplied to the evaluation device 9.
  • the speed v g of the glass ribbon is usually set depending on the desired thickness of the glass.
  • a particular advantage of the arrangement according to FIG. 1 is that the intensities for the same intensity of the light beams 6 and 8, which are measured by the cameras 5 and 7, correspond to each other except for the transmission losses through the glass ribbon 3, and in particular at Providing the same light intensity, the consideration of proportional errors can be omitted.
  • FIG. 2 shows a second preferred exemplary embodiment of an arrangement for carrying out the method according to the invention, in which the same reference numerals as in FIG. 1 designate the same or comparable parts.
  • a single camera 5 is provided, which observes an incident light beam 6, which is reflected at the interface 3b.
  • Each error 2 is detected twice by the camera 5, once in the region of the optical path which is reflected by the interface 3a and once in the region in which the error passes through the light before reaching the interface 3a.
  • the above formulas (1) to (3) for calculating the depth of error remain the same. It is particularly advantageous however, that vibrations of the glass ribbon do not falsify the result that the depth of the errors can be determined with a single camera, the assignment of the errors as incoming errors and outgoing errors in the evaluation device being more complex.
  • Fig. 3 shows a third preferred embodiment of an arrangement for performing the method according to the invention, we take the same reference numerals as in Fig. 1 denoting the same or comparable parts.
  • the first camera 5 and the second camera 7 are not aimed at the common point P, but rather observe different areas in the direction of movement 4 of the glass ribbon 3. From this it follows that the time interval of the observation of the error 2, which corresponds to the continuous path s' according to formula (2), must be corrected by the distance to L of the points P and P 5 .
  • the angle at which the first camera 5 and the second camera 7 observe the glass ribbon 3 is the same angle ⁇ and ⁇ '.
  • ⁇ and ⁇ ' can be different angles, which can be taken into account by adapting the corresponding values in the trigonometric formulas.
  • the error is located in the interface 3b, it is detected by the first camera 5 and the second camera 7 at a time interval corresponding to the distance L, so that its height is zero.
  • the error 2 is at a height h, it first passes through the light beam observed by the camera 5 at time ti at a distance I from point P 5 , and the light beam 8 observed by camera 7 at a distance I 'after the point P 7 at time t 2 .
  • the glass defect wanders the route
  • the time T in which the glass ribbon travels this distance at a glass speed v g can be measured. The following applies:

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Tiefe (h) eines Fehlers (2) in einem mit einer Geschwindigkeit (V) an einer ersten Kamera (5) vorbeigeförderten Glasband (3), wobei die Kamera (5) durch das Glasband (3) hindurchtretendes Licht (6) beobachtet und mit Auswertemitteln (9) verbunden ist. Ein Verfahren, mit dem die Tiefe (h) eines Fehlers (2) in einem Glasband (3) zuverlässig ermittelt werden kann, wird dadurch geschaffen, dass die Auswertemittel (9) ausgehend von dem zeitlichen Abstand (t) der Beobachtung desselben Fehlers (2) dessen Tiefe (h) in dem Glasband (3) berechnen. Eine Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswertemittel einen ersten Eingang aufweisen, dem die Fördergeschwindigkeit (V) des Glasbandes (3) zugeführt wird, einen zweiten Eingang aufweisen, dem beobachtete Fehler (2) und der Zeitpunkt der Beobachtung zugeführt werden, und drittens Speicher- und Rechnermittel aufweist, die ausgehend von der Übereinstimmung einzelner Charakteristika von Fehlern (2) die Erfassungszeitpunkte eines Fehlers (2) zuordnen und damit die Tiefe (h) des Fehlers (2) errechnen.

Description

Verfahren zur Bestimmung der Tiefe eines Fehlers in einem Glasband
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1zur Bestimmung der Tiefe eines Fehlers in einem mit einer Geschwindigkeit an einer ersten Kamera vorbei geförderten Glasband, wobei die Kamera durch das Glasband hindurchtretendes Licht beobachtet und mit Auswertemitteln verbunden ist.
Aus der Praxis sind eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen zum Überprüfen von Glas, insbesondere von Floatglas, bekannt, bei denen das Glas auf Produktionsfehler bei der Herstellung beispielsweise am Ausgang einer Floatglasanlage, durch optische Untersuchung des Materials überprüft werden. Hierbei werden die detektierten Fehler wahlweise durch Ansteuern eines Farbflecksprühgerätes oder durch digitale Speicherung und lokale Zuordnung in dem Glasband registriert und bei der weiteren Bearbeitung berücksichtigt. Problematisch bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist insbesondere die Detektion von sehr kleinflächigen Fehlern. Ferner wird nicht nach der Art und der Lage der Fehler unterschieden, was die Beeinflussung des Herstellungsprozesses zur Vermeidung weiterer Fehler verhindert.
Insbesondere von Interesse als Parameter für die Beeinflussung des Herstellungsprozesses ist die Tiefe eines Fehlers, da aufgrund der Tiefe mit sehr großer Wahrscheinlichkeit auf den Zeitpunkt der Entstehung des Fehlers geschlossen werden kann, und damit der entsprechende Bereich entsprechend beeinflußt oder geregelt werden kann. Insbesondere können Fehler im Inneren des Glasbandes nicht durch äußere Einwirkungen entstanden sein, sondern werden in der Regel auf den Schmelzprozeß zurückzuführen sein.
WO 98 17 971 A2 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen des Verlaufs reflektierender Oberflächen, insbesondere Glas, bei dem ein Hell- Dunkel-Muster im Glas gespiegelt wird und das Spiegelbild über eine Zeilen- Kamera beobachtet wird und örtliche Änderungen der Geometrie des Glases durch Veränderungen des Spiegelbilds auf der Kamera detektiert werden. Hierbei ist es möglich, die beiden Reflektionen, die an den Grenzflächen des Glases entstehen, jeweils getrennt zu erfassen und auszuwerten. Das bekannte Verfahren ist für die Ermittlung von kleinen Defekten wenig geeignet, weil eine Veränderung in der beobachteten Reflektion nur von den hellen, nicht jedoch von den dunklen beobachteten Bereichen zuverlässig bestimmbar ist.
EP 0 485 043 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum untersuchen von Floatglas, bei dem das von einem Laser ausgesandte Licht über einen Strahlteiler in zwei parallele Strahlen geteilt wird, die über einen Umlenkspiegel auf ein Glasband gelenkt werden, wobei ein erster Teilstrahl an der Plattenoberfläche reflektiert wird und ein zweiter Teilstrahl an der Plattenunterseite reflektiert wird, wobei die entsprechenden Strahlen über einen weiteren Umlenkspiegel durch eine aufwendige Zerhackeinrichtung mit Schlitzen zum Hindurchtretenlassen des Lichts geschickt werden, wohinter sie auf einen lichtempfindlichen Detektor mit hieran angeschlossener Auswerteeinrichtung fallen. Das Verfahren ist grundsätzlich geeignet, Glasfehler wie Blasen oder Einschlüsse oder Schwankungen in der Homogenität oder Unebenheiten in der Oberfläche zu lokalisieren, wobei aufgrund der Auswerteeinrichtung nachgeschalteten Signalverarbeitungsstufe die Auftrefforte den festgestellten Qualitäten zugeordnet werden können.
DE 41 39 094 A1 beschreibt ein Meßverfahren zum Ermitteln von Störstellen in Flachglas auf der Basis eines Transmissionsmeßverfahrens, bei dem nur das an Störstellen reflektierte oder gebeugte Licht auf einen zum Beispiel als CCD- Zeile ausgebildeten photoelektrischen Empfänger fällt.
DE 38 00 053 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Überprüfen eines wenigstens an einer Oberfläche reflektierenden Materials auf Verunreinigungen oder Fehler, wobei bei einem Ausführungsbeispiel ein Laser ein drehendes Spiegelrad beleuchtet, welches Spiegelrad den Laserstrahl auf einen Hohlspiegel in Abhängigkeit von dem Winkel zurückwirft, von wo aus der Laserstrahl auf den Prüfkörper aus transparentem Material reflektiert wird. An der Oberseite bzw. der Unterseite werden die zurückgeworfenen Laserstrahlen wenigstens teilweise reflektiert und auf einen weiteren Hohlspiegel gerichtet, von wo aus sie auf einen Fotoempfänger und eine hieran angeschlossene Auswertelektronik abgebildet werden. Durch die Drehbewegung des Spiegelrads werden die über den Hohlspiegel reflektierten Laserstrahlen in der Art einer Abtastbewegung entlang einer Abtastlinie auf das Material auftreffen, wobei aus einer Änderung der an dem Fotoempfänger erfaßten Lichtintensität auf einen Fehler im Strahlengang geschlossen wird, wobei Anfang und Ende sowie Mittelpunkt des Zeitraums der Intensitätsänderung bei Kenntnis von Einfall- und Ausfallwinkel zurückgerechnet werden auf die Lage des Fehlers. Alternativ zur Reflektionsüberprüfung kommt die Transmissionsüberprüfung in Betracht. Eine weitere Alternative nutzt ein unterhalb des Materials angeordnetes Beugungsgitter, um Laserlicht normal auf das Material einfallen zu lassen und es in eine Richtung entsprechend dem Beugungsgitter seitlich abzulenken. Das Material wird unter der Einrichtung hinweg gefördert und dadurch sukzessive in den mit den Lichtstrahlen angedeutete Bereichen über eine Abtastlinie abgetastet. Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist einerseits, daß durch die Anordnung des Spiegelrads über einen voreingestellten Zeitraum der gesamte Bereich der Abtastlinie abzutasten ist, wobei aufgrund der Dicke des Materials ein bestimmter Bereich überhaupt nicht abgetastet werden kann. Darüber hinaus erfordert die Anordnung des Hohlspiegels zum Überstreichen der Abtastlinie einen breiten Zugang zu dem Material, wodurch Fremdlicht und andere störende Reflexe in der Auswertung fälschlich zu Annahme führen können, es liegen Fehler vor.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, mit dem die Tiefe eines Fehlers in einem Glasband zuverlässig ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Auswertemittel ausgehend von dem zeitlichen Abstand der Beobachtung desselben Fehlers dessen Tiefe in dem Glasband berechnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nicht nur eine genaue Bestimmung der Lage des Fehlers in Förderrichtung und in der hierzu senkrechten Ebene, die die Breite des Glasbandes definiert, sondern darüber hinaus auch der Höhe innerhalb des Glasbandes, so dass insbesondere im Falle von Einschlüssen, aber auch von Blasen oder anderen im Wesentlichen punktförmigen Verunreinigungen in dem Glasband ein Schluss auf das Herstellungsverfahren ermöglicht wird. Hierbei kann jeder Fehler, der die Transmission herabsetzt, detektiert werden, wobei Intensitätsschwankungen bis herunter zu 1% der erfassten Intensität durch eine Kamera gemessen werden kann. Hierdurch können insbesondere vorteilhafte Rückschlüsse auf die Entstehungsgeschichte des Fehlers erfolgen und eine Optimierung bzw. eine Regelung des Schmelzprozesses ist möglich. Durch die Identifizierung der Fehler nach ihrer Art und Tiefe kann der Produktionsprozess laufend verbessert werden, so dass die Ausbeute des Herstellungsverfahrens zur Herstellung eines Glasbandes insgesamt verbessert wird.
Grundsätzlich kann jede Art von Fehler durch das erfindungsgemäße Verfahren detektiert werden, gleich ob dieser an den Grenzflächen des Glasbandes oder zwischen diesen, also in einer bestimmten Höhe, gelegen ist. Zweckmäßigerweise wird die Intensität bzw. die Intensitätsänderung des erfassten Lichtes für die Auswertung herangezogen, so dass insbesondere absorbierende, streuende oder beugende Fehler vorteilhaft erfasst werden können, und aufgrund einer messbaren Intensitätsherabsetzung auch derselbe Fehler eindeutig im Falle der zweifachen Messung einander zugeordnet werden kann, so dass eine exakte Berechnung der Zeit zwischen einer ersten und einer zweiten Messung möglich ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Fehler durch die erste Kamera einmal direkt und einmal über eine Reflexion beobachtet. Hierbei ist der Strahlengang des beobachteten Lichtes derjenige, der an der der Kamera abgekehrten Grenzfläche des Glasbandes reflektiert wird, so dass - bei Aufstellen einer Kamera unter einem Winkel zur Grenzfläche - die Reihenfolge der Erfassung desselben Fehlers stets erst eine Intensitätsänderung des erfassten Lichtes bewirkt, wenn der Fehler durch denjenigen Teil des optischen Pfades, der zwischen der Grenzfläche und der Kamera verläuft, und anschließend durch Hindurchtreten durch denjenigen Teil des optischen Pfades, der zwischen der Lichtquelle und der Grenzfläche liegt. An der Grenzfläche werden circa 4% des auftreffenden Lichtes reflektiert, während die übrigen circa 96% aus der Grenzfläche austreten. Insoweit kann beispielsweise bei einem Fehler, der circa 50% des Lichtes absorbiert, unabhängig davon, welchen Teil des optischen Pfades er durchläuft, die Ausbeute an der ersten Kamera gegenüber dem ungehinderten Erfassen von Licht jeweils um die Hälfte abgesenkt werden, so dass die Zuordnung des Fehlers durch die Auswertemittel über die Intensität besonders einfach möglich ist. Vorteilhaft ist insbesondere eine Vibration des Glasbandes bei der Auswertung nicht zu berücksichtigen.
Alternativ kann in der Nähe der Grenzfläche des Glasbandes ein Reflektor angeordnet werden, der einen höheren Anteil als die vorgenannten 4% des einfallenden Lichtes auf die Kamera zurückwirft.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Kamera vorgesehen, die mit den Auswertemitteln verbunden ist und die auch durch das Glasband hindurchtretendes Licht beobachtet, wobei zweckmäßigerweise die zweite Kamera zumindest unter einem anderen Winkel als die erste Kamera gegenüber der Grenzfläche des Glasbandes angeordnet ist, vorzugsweise einem zu dem Winkel der ersten Kamera komplementären Winkel, wodurch aufgrund des zeitlichen Abstandes der Erfassung desselben Fehlers eine Information über die Tiefe des Fehlers möglich ist. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Kamera auf derselben Seite des Glasbandes angeordnet, so dass die Beleuchtung einheitlich von derjenigen Seite erfolgen kann, die bezüglich des Glasbandes der Kamera gegenüberliegend vorgesehen ist, und eine Beeinflussung durch Reflexionen an einer Grenzfläche des Glasbandes unterbleibt. Es ist auch möglich, die zweite Kamera auf der bezüglich des Glasbandes gegenüberliegenden Seite des Glasbandes anzuordnen, wobei dann Reflexionen an der jeweils gegenüberliegenden Grenzfläche des Glasbandes von der Kamera miterfasst würden.
Zweckmäßigerweise sind die erste Kamera und die zweite Kamera unter zueinander komplementären Winkeln zur Normalen auf einer Grenzfläche des Glasbandes angeordnet, so dass bezüglich der optischen Pfade und der diesbezüglichen Berechnungen eine Symmetrie bezüglich der Normalen auf dem Glasband vorliegen. Darüber hinaus sind zweckmäßigerweise die erste Kamera und die zweite Kamera so angeordnet, dass sie denselben Bereich, der zweckmäßigerweise linienförmig auf der der Kamera zugekehrten Grenzfläche des Glasbandes quer zur Förderrichtung des Glasbandes verläuft, gerichtet sind, so dass für den Sonderfall eines Fehlers in der Höhe h = 0 dieser Fehler von beiden Kameras gleichzeitig detektiert wird.
Zweckmäßigerweise ist die Kamera als Zeilenkamera ausgebildet, die eine sehr feine Differenzierung der Intensität des Lichtes ermöglicht.
Die Auswertemittel, denen die Geschwindigkeit des Glasbandes zugeführt wird und die für jede Messung der Kamera die Intensitätsdaten des Lichtes sowie möglicherweise weitere Parameter speichern und weiterverarbeiten, ermöglichen das Erkennen und Klassifizieren von Fehlern, die gegenüber einer perfekten Glasform eine einen Schwellenwert übersteigende Abweichung aufweisen, wodurch gemäß entsprechenden Formeln die Höhe des Fehlers in dem Glasband gemessen und von einer Grenzfläche mit Tiefe bzw. Höhe 0 ausgehend, errechnet werden kann. Hierbei sind ferner in der Auswertereinrichtung die Winkel, unter denen der optische Pfad in die Kamera einfällt somit gegebenenfalls der Abstand der Nulllinien im Falle von mehreren Kameras voreingestellt bzw. gespeichert. Es ist möglich, den Auswertemitteln ein neuronales Netzwerk zuzuordnen, mit denen im Falle von in einer Tiefe h auftretenden Fehlern errechnet wird, in welchem Bereich des Herstellungsprozesses voraussichtlich die Produktionsstörung bzw. das unplanmäßige Verhalten erfolgt ist. Hierbei kann die entsprechende Regelung des Herstellungsprozesses sowohl unmittelbar über das neuronale Netzwerk eingestellt werden als auch über Prozesskarten, in denen die Fehler automatisch gespeichert sind und die eine grafische und statistische Auswertung ermöglichen.
Hierzu werden zweckmäßigerweise alle beobachteten Fehler typisiert und bei mehreren Fehlern Paare von beobachteten Fehlern einander zugeordnet, so dass der zeitliche Abstand der Beobachtung der Berechnung der Tiefe des Fehlers zugeordnet wird. Für den Fall, dass Schwärme von Fehlern ermittelt werden, können diese bei der Regelung außer Betracht gelassen werden, da in der Regel besondere Produktionsbedingungen hierfür verantwortlich sind.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswertemittel einen ersten Eingang aufweisen, dem die Fördergeschwindigkeit des Glasbandes zugeführt wird, sowie einen zweiten Eingang, dem beobachtete Fehler und der Zeitpunkt der Beobachtung zugeführt werden, sowie Speicher- und Rechnermittel, die ausgehend von der Übereinstimmung einzelner Charakteristika von Fehlern, insbesondere der erfassten Intensität, die Zeitabstände zu denen derselbe Fehler erfasst wurden, ermittelt und ausgehend von der Differenz der beiden Zeitpunkte die Tiefe des Fehlers errechnet.
Vorzugsweise ist für die Beleuchtung ein alternierendes Beleuchtungsmuster vorgesehen, das es ermöglicht, neben der Intensitätsmessung auch eine Messung weiterer optischer Eigenschaften des Glases, beispielsweise der Brechkraft, vorzunehmen, wobei hierzu zweckmäßigerweise zwei oder mehr Sequenzen unterschiedlicher Lichtintensität vorgesehen sind, unter Berücksichtigung der gewünschten Information über die Fehler jedoch keine Beleuchtungseinrichtung mit der Intensität von 0, das heißt mit einem Dunkelfeld.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht auf eine Einrichtung 1 zur Bestimmung der Tiefe eines Glasfehlers 2, bei dem ein Glasband 3 der Dicke d in Richtung eines Pfeils 4 am Ausgang einer Floatglasanlage gefördert wird. Eine erste Kamera 5 beobachtet durch das Glasband 3 hindurch mit dem Pfeil 6 gekennzeichnetes Licht, wobei das Licht bei Eintritt an einer der ersten Kamera 5 abgekehrten Grenzfläche 3a des Glasbandes 3 ein erstes Mal und bei Austritt an der der Kamera zugekehrten Grenzfläche 3b des Glasbandes 3 ein zweites Mal gebrochen wird, so dass zwischen dem auf die erste Kamera 5 einfallenden Lichtstrahl und dem in das Glasband eintretenden Lichtstrahl 6 ein Parallelversatz vorliegt.
Die erste Kamera 5 ist als CCD-Zeilenkamera ausgebildet und beobachtet damit eine Linie auf der Grenzfläche 3b des Glasbandes 3, die jeweils eine Höhe h = 0 aufweist, wobei der Punkt P in Fig. 1 auf dieser Linie liegt. Die optische Achse, die durch die Zeile der Kamera und die Linie mit dem Punkt P definiert wird, ist unter einem Winkel α zur Normalen auf der Grenzfläche 3b des Glasbandes 3 geneigt, so dass sich bezogen auf die Grenzfläche 3b ein Winkel von 90° - α ergibt.
Eine zweite Kamera 7 ist ebenfalls unter einem Winkel α zur Normalen auf der Grenzfläche 3b des Glasbandes 3 geneigt, wobei die optische Achse der weiteren Kamera 7 ebenfalls auf die Linie mit dem Punkt P gerichtet ist und einen mit dem Pfeil 8 gekennzeichneten einfallenden Lichtstrahl beobachtet.
Die erste Kamera 5 und die zweite Kamera 7 sind mit einer Auswertereinrichtung 9 verbunden, in der die erfassten Signale der Kameras 5 bzw. 7 gespeichert und verarbeitet werden, wobei relative Schwankungen in dem beobachteten Bild der Kamera 5 bzw. 7 auf Fehler in dem Glasband bzw. an dessen Grenzflächen, insbesondere lichtabsorbierende Fehler wie Einschüsse oder lichtstreuende oder -beugende Fehler wie Blasen, oder kombinierte Fehlerarten, zurückgeführt werden können. Jeder Fehler weist eine charakteristische Struktur optischer Eigenschaften auf, bestehend aus einem Wert für die Intensität des erfassten Lichtes sowie Werte der Lichtbeugung im Bereich des Fehlers, die eine Zuordnung eines Fehlers 2, den die erste Kamera 5 erfasst hat zu einem Fehler 2, den die zweite Kamera 7 erfasst hat, ermöglicht. Hierdurch kann insbesondere in dem Fall, wo eine Mehrzahl von Fehlern über einen kurzen Zeitraum erfasst werden, eine genaue Überprüfung und Zuordnung der Fehler erfolgen. Darüber hinaus umfasst die Auswertereinrichtung 9 auch eine Bestimmung der Lage auf der Linie auf der Höhe h = 0 in Richtung der breite des Glasbandes 3, so dass auch die geometrische Bestimmung des Fehlers eine Zuordnung ermöglicht. Darüber hinaus wird der Zeitpunkt, zu dem die erste Kamera 5 bzw. die zweite Kamera 7 einen Fehler ermittelt hat, in der Auswertereinrichtung 9 festgehalten, so dass sich für jeden Fehler ein Datenvektor ergibt, der wenigstens die Informationen Lichtintensität und Zeitpunkt umfasst und vorzugsweise darüber hinaus Angaben zur Lage in dem Glasband und zu den optischen Parametern.
Ist der Fehler in der Grenzfläche 3b gelegen, wird dieser von der ersten Kamera 5 und von der zweiten Kamera 7 zeitgleich detektiert und aufgrund des Zeitabstands von Null ergibt sich auch die Höhe zu Null. Befindet sich der Fehler 2 dagegen in einer Höhe h, wird zunächst die erste Kamera 5 den Fehler detektieren, und nach einem Zeitraum s', der eine Proportionalität zu der Tiefe des Fehlers in der Höhe h aufweist wird die Kamera 7 den Fehler ebenfalls detektieren.
Für den einfachsten Fall der in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dargestellten symmetrischen Anordnung der Strahlengänge gelten die nachstehenden Formeln (1) und (2) wie folgt:
§__ = tg ß (1) 2h
und
s' = vα ■ t (2)
wobei t der gemessene Zeitabstand zwischen der Detektion durch die erste Kamera 5 (tι)und der zweiten Kamera 7 (t2) ist, der Winkel ß eingestellt werden kann und die Fördergeschwindigkeit vg des Glasbandes ebenfalls eingestellt ist und der Auswertereinrichtung 9 zugeführt wird. Die Geschwindigkeit vg des Glasbandes wird in der Regel in Abhängigkeit von der gewünschten Dicke des Glases eingestellt.
Somit ergibt sich für die zu ermittelnde Tiefe des Fehlers 2 in dem Glasband 3 die Formel h = yg_t 2tgß (3)
wobei für den Fall, dass h gleich der Dicke d des Glasbandes 3 entspricht s' = s wird, und der Fehler auf der Grenzfläche 3a angeordnet ist.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 1 besteht darin, dass die Intensitäten bei gleicher Intensität der Lichtstrahlen 6 bzw. 8, die von den Kameras 5 bzw. 7 gemessen werden, bis auf die Transmissionsverluste durch das Glasband 3 einander entsprechen, und insbesondere bei Vorsehen derselben Lichtintensität das Berücksichtigen von proportionalen Fehlern entfallen kann.
Im Fall der beim Fördern des Glasbandes 3 auftretenden Schwingungen entsteht ein geringfügiger Fehler, der durch die weiteren Parameter, die oben erwähnt wurden, ausgeglichen werden kann, so dass eine genaue Zuordnung eines jeden Fehlers 2, der von der ersten Kamera 5 und von der zweiten Kamera 7 ermittelt wird, möglich ist. Das Auswerteverfahren eignet sich insbesondere auch bei einer Vielzahl von kleinen Fehlern, da diese jeweils von jeder der beiden Kameras 5, 7 ermittelt werden und aufgrund der Reihenfolge der detektierten Fehler eine eindeutige Zuordnung möglich ist.
Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 dieselben oder vergleichbare Teile bezeichnen. Im Unterschied zu Fig. 1 ist nur eine einzige Kamera 5 vorgesehen, die einen einfallenden Lichtstrahl 6 beobachtet, der an der Grenzfläche 3b reflektiert wird. Hierbei wird jeder Fehler 2 von der Kamera 5 zweimal erfasst, einmal in dem Bereich des optischen Pfades, der von der Grenzfläche 3a reflektiert wird und einmal in dem Bereich, in dem der Fehler das Licht vor Erreichen der Grenzfläche 3a durchläuft. Die vorstehenden Formeln (1) bis (3) zur Berechnung der Fehlertiefe bleiben hierbei dieselben. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass Schwingungen des Glasbandes das Ergebnis nicht verfälschen, dass mit einer einzigen Kamera die Tiefe der Fehler ermittelt werden kann, wobei die Zuordnung der Fehler als einlaufende Fehler und auslaufende Fehler in der Auswertereinrichtung aufwendiger ist.
Fig. 3 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wir nehmen die selben Bezugszeichen wie in Fig. 1 die dieselben oder vergleichbare Teile bezeichnen. Im Unterschied zu Fig. 1 sind die erste Kamera 5 und die zweite Kamera 7 nicht auf den gemeinsamen Punkt P gerichtet, sondern beobachten in Bewegungsrichtung 4 des Glasbandes 3 unterschiedliche Bereiche. Hieraus folgt, dass der zeitliche Abstand der Beobachtung des Fehlers 2, der dem durchlaufenden Weg s' gemäß Formel (2) entspricht, um den Abstand zu L der Punkte P bzw. P5 korrigiert werden muss.
Auch im vorliegenden Fall beträgt der Winkel, unter dem die erste Kamera 5 bzw. die zweite Kamera 7 das Glasband 3 beobachten, denselben Winkel α bzw. α'. Es versteht sich jedoch, dass α und α' unterschiedliche Winkel sein können, was durch Anpassung der entsprechenden Werte in den trigonometrischen Formeln bewrücksichtigt werden kann.
Ist der Fehler in der Grenzfläche 3b gelegen, wird dieser von der ersten Kamera 5 und von der zweiten Kamera 7 in einem dem Abstand L entsprechenden zeitlichen Abstand detektiert, so dass sich dessen Höhe auf Null ergibt. Befindet sich der Fehler 2 dagegen in einer Höhe h, durchläuft er zunächst den von der Kamera 5 beobachteten Lichtstrahl zum Zeitpunkt ti in einem Abstand I vom Punkt P5, und den von der Kamera 7 beobachteten Lichtstrahl 8 in einem Abstand I' nach dem Punkt P7 zum Zeitpunkt t2.
Hierbei gelten für den in Fig. 3 angenommenen Fall I = I' und ß = ß':
tgß = e d (4)
s = L + 2e (5)
L = s - 2dtgß (6)
Hierdurch ergibt sich der Abstand I bzw. I' vom Punkt P5 bzw. P7 wie folgt:
I = htgß (7)
Der Glasfehler durchwandert die Strecke
s' = L + 21 (8).
Die Zeit T, in der das Glasband bei einer Glasgeschwindigkeit vg diese Strecke durchläuft, kann gemessen werden. Hierbei gilt:
T = tL + 2t, (9)
wobei ^ der Zeit entspricht, in der die Strecke L durchlaufen wird und t| der Zeit entspricht, in der die Strecke I bzw. I' durchlaufen wird, gemäß:
t_ = L Vg (10)
t| = I
Figure imgf000015_0001
Setzt man die Formel (6) in die Formel (10) und die Formel (7) in die Formel (11) ein und setzt entsprechend t_ und t. in Formel (9), ergibt sich:
Figure imgf000015_0002
Vg Vg (12), die aufgelöst nach der Fehlertiefe h ergibt:
h = ______ - s + d 2tgß 2tgß (13)
Man erkennt, dass die vorstehend entwickelte (13) Formel für den Sonderfall, bei dem sich die Strahlen 6, 8 in dem Punkt P bei einer Fehlertiefe h = 0 treffen, s also dem Abstand 2e entspricht, wobei dies 2dtgß entspricht, bei Einsetzen in die Formel (13) denselben Zusammenhang ergibt wie in Formel (3) beschrieben.
Es versteht sich, daß bei unterschiedlichen Winkeln α und α' bzw. ß und ß' die Werte für e bzw. e', I bzw. I' usw. einzeln ermittelt und in den vorstehenden Formeln berücksichtigt werden müssen. Wegen des geringeren Rechenaufwandes ist eine Vorrichtung mit übereinstimmenden Winkeln α = α' bevorzugt.
Es ist schließlich möglich, ein vertikales Schwanken des Glasbandes 3, z.B. durch Vibrieren, zu berücksichtigen.
Die Erfindung ist vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden, bei dem in besonders vorteilhafter Weise die Winkel, unter denen die Kameras 5 und 7 zu dem Glasband 3 angeordnet sind, identisch sind, und darüber hinaus bei Fig. 1 und 2 die Linie mit dem Punkt P in der Höhe h = 0 von beiden Kameras beobachtet wird. Dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung für das Verfahren, vielmehr ist es möglich, die beiden Kameras unter unterschiedlichen Winkeln α, α' anzuordnen und auch die beiden Linien auf der Grenzfläche 3b, in denen das Licht das Glasband 3 verlässt, zueinander versetzt anzuordnen. Es versteht sich, dass die Lichtstrahlen 6, 8 insbesondere durch einen Laser erzeugt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Bestimmung der Tiefe eines Fehlers in einem mit einer Geschwindigkeit an einer ersten Kamera vorbeigeförderten Glasband, wobei die Kamera durch das Glasband hindurchtretendes Licht beobachtet und mit Auswertemitteln verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel ausgehend von dem zeitlichen Abstand der Beobachtung desselben Fehlers dessen Tiefe in dem Glasband berechnen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fehler ein absorbierender Fehler ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kamera den Fehler einmal direkt und einmal über eine Reflexion beobachtet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexion an einer Grenzfläche des Glasbandes erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexion über einen außerhalb des Glasbandes angeordneten Reflektor erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Kamera vorgesehen ist, die mit den Auswertemitteln verbunden ist und die durch das Glasband hindurchtretendes Licht beobachtet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kamera und die zweite Kamera auf denselben Bereich in einer Grenzfläche des Glasbandes gerichtet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kamera und die zweite Kamera unter demselben Winkel zu einer Normalen auf einer Grenzfläche des Glasbandes angeordnet sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine Zeilenkamera ist, die einen quer zur Förderrichtung des Glasbandes verlaufenden Bereich des Glasbandes beobachtet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehler, dessen Tiefe bestimmt wird, ein absorbierender Fehler ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel ausgehend von der Geschwindigkeit des Glasbandes und dem zeitlichen Abstand der Beobachtung des Fehlers sowie des Winkels, unter dem die den Fehler beobachtende Kamera angeordnet ist, die Tiefe des Fehlers ermitteln.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel mit Steuermitteln für die Einrichtung zur Herstellung des Glasbandes verbunden sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel jeden beobachteten Fehler typisieren und zweimal beobachtete Fehler einander zuordnen, und dass der zeitliche Abstand der Beobachtung der Berechnung der Tiefe des Fehlers zugeordnet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel einen ersten Eingang aufweisen, dem die Fördergeschwindigkeit des Glasbandes zugeführt wird, einen zweiten Eingang aufweisen, dem beobachtete Fehler und der Zeitpunkt der Beobachtung zugeführt werden, und drittens Speicher- und Rechnermittel aufweist, die ausgehend von der Übereinstimmung einzelner Charakteristika von Fehlern die Erfassungszeitpunkte eines Fehlers zuordnen und damit die Tiefe des Fehlers errechnen.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007133581A2 (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Corning Incorporated Apparatus and method for characterizing defects in a transparent substrate
US7369240B1 (en) 2006-07-20 2008-05-06 Litesentry Corporation Apparatus and methods for real-time adaptive inspection for glass production
US7551274B1 (en) 2007-02-28 2009-06-23 Lite Sentry Corporation Defect detection lighting system and methods for large glass sheets
CN103630664A (zh) * 2012-08-23 2014-03-12 上海宝信软件股份有限公司 圆钢检测设备的入口保护装置
WO2016192534A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Saint-Gobain Glass France Optical device for detecting an internal flaw of a transparent substrate and method for the same
CN109632828A (zh) * 2018-10-29 2019-04-16 彩虹显示器件股份有限公司 一种平板玻璃缺陷复检系统及复检方法
CN112683190A (zh) * 2020-10-27 2021-04-20 广东奥普特科技股份有限公司 一种透明体内置物深度检测方法及其检测系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008006720A1 (de) * 2008-01-30 2009-08-06 Dr. Schenk Gmbh Industriemesstechnik Vorrichtung zur Bestimmung der Tiefe eines Fehlers in einem Bahnmaterial
US11867630B1 (en) 2022-08-09 2024-01-09 Glasstech, Inc. Fixture and method for optical alignment in a system for measuring a surface in contoured glass sheets

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3800053A1 (de) * 1988-01-04 1989-07-13 Sick Optik Elektronik Erwin Optische fehlerinspektionsvorrichtung
DE3926349A1 (de) * 1989-08-09 1991-02-14 Sick Optik Elektronik Erwin Optische fehlerinspektionsvorrichtung
DE4434475A1 (de) * 1994-09-27 1996-03-28 Basler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle eines Gegenstandes
US5598262A (en) * 1992-10-20 1997-01-28 Thomson-Csf Process and device for inspecting transparent material
WO2001018532A1 (en) * 1999-09-02 2001-03-15 Resolve Engineering Pty Ltd Detection of inclusions in glass

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4035168A1 (de) * 1990-11-06 1992-05-07 Flachglas Ag Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der optischen qualitaet einer transparenten platte
DE4139094A1 (de) * 1991-11-28 1993-06-03 Wolf & Beck Gmbh Dr Messverfahren und messgeraet zur erkennung von stoerstellen bei flachglaesern
US6049386A (en) * 1995-06-29 2000-04-11 Quantronix, Inc. In-motion dimensioning system and method for cuboidal objects
DE19643018B4 (de) * 1996-10-18 2010-06-17 Isra Surface Vision Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Verlaufs reflektierender Oberflächen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3800053A1 (de) * 1988-01-04 1989-07-13 Sick Optik Elektronik Erwin Optische fehlerinspektionsvorrichtung
DE3926349A1 (de) * 1989-08-09 1991-02-14 Sick Optik Elektronik Erwin Optische fehlerinspektionsvorrichtung
US5598262A (en) * 1992-10-20 1997-01-28 Thomson-Csf Process and device for inspecting transparent material
DE4434475A1 (de) * 1994-09-27 1996-03-28 Basler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle eines Gegenstandes
WO2001018532A1 (en) * 1999-09-02 2001-03-15 Resolve Engineering Pty Ltd Detection of inclusions in glass

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007133581A2 (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Corning Incorporated Apparatus and method for characterizing defects in a transparent substrate
WO2007133581A3 (en) * 2006-05-12 2008-02-14 Corning Inc Apparatus and method for characterizing defects in a transparent substrate
US7567344B2 (en) 2006-05-12 2009-07-28 Corning Incorporated Apparatus and method for characterizing defects in a transparent substrate
US7369240B1 (en) 2006-07-20 2008-05-06 Litesentry Corporation Apparatus and methods for real-time adaptive inspection for glass production
US7551274B1 (en) 2007-02-28 2009-06-23 Lite Sentry Corporation Defect detection lighting system and methods for large glass sheets
CN103630664A (zh) * 2012-08-23 2014-03-12 上海宝信软件股份有限公司 圆钢检测设备的入口保护装置
CN103630664B (zh) * 2012-08-23 2015-07-22 上海宝信软件股份有限公司 圆钢检测设备的入口保护装置
WO2016192534A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Saint-Gobain Glass France Optical device for detecting an internal flaw of a transparent substrate and method for the same
US10429317B2 (en) 2015-06-03 2019-10-01 Saint-Gobain Glass France Optical device for detecting an internal flaw of a transparent substrate and method for the same
CN109632828A (zh) * 2018-10-29 2019-04-16 彩虹显示器件股份有限公司 一种平板玻璃缺陷复检系统及复检方法
CN109632828B (zh) * 2018-10-29 2021-11-09 彩虹显示器件股份有限公司 一种平板玻璃缺陷复检系统及复检方法
CN112683190A (zh) * 2020-10-27 2021-04-20 广东奥普特科技股份有限公司 一种透明体内置物深度检测方法及其检测系统

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