CN110178020A - 改进的玻璃检查*** - Google Patents

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CN110178020A CN201880004739.6A CN201880004739A CN110178020A CN 110178020 A CN110178020 A CN 110178020A CN 201880004739 A CN201880004739 A CN 201880004739A CN 110178020 A CN110178020 A CN 110178020A
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T.里巴奇克
P.法约勒
E.加尼翁
L.勒默
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    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
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Abstract

本发明涉及一种用于检查玻璃基板（S）的检查***（100），包括用于使所述玻璃基板移动的传送工具（102），适于清洁所述玻璃基板的一个或多个表面的清洁装置（104）和第一视觉检查装置（103a），所述第一视觉检查装置相对于所述基板的运动位于所述清洁装置的下游，所述第一视觉检查装置包括适于捕获所述玻璃基板的一个或多个经清洁的表面的后清洗图像（IP2）的光学传感器（1030），其特征在于，所述检查***还包括相对于所述基板的运动位于所述清洁装置上游的第二视觉检查装置（103b）。

Description

改进的玻璃检查***
技术领域
本发明涉及一种用于检查玻璃基板的检查***领域。
背景技术
目前，玻璃基板质量控制需要自动检查以核对基板是否具有玻璃制造缺陷以及与各种工业工艺相关的缺陷。使用如能够在图1中看到的检查***来执行这种检查。目前，这些检查***1包括运输玻璃基板S的传送***2，例如传送带或基板在其上移动的多个辊。
在该传送线上布置有清洁装置3。这种清洁装置用于使用一个或多个电离或非电离气刀和/或静电刷或非静电刷来去除灰尘。该清洁装置之后是工业视觉装置4。这种装置包括光学传感器，例如能够检测缺陷的高分辨率摄像机。
然而，这些检查***具有对以下污染物敏感的缺点：在图像（最常见的是由***捕获的数字图像）中可以看到的可以被清除的灰尘、纤维或痕迹。
事实上，清洁并不完美，并且在清洁装置介入后仍然存在污染物（灰尘或其它可清洁元素）。该灰尘可能被视觉检查装置解释为缺陷，导致否定玻璃基板。
因此，需要一种提供改进的缺陷检测的检查***和改进的其操作方法。
发明内容
因此，本发明提出通过提供一种提供更有效检测的检查***来弥补这些缺点。
为此，本发明涉及一种用于检查玻璃基板的检查***，包括用于使所述玻璃基板移动的传送工具，适于清洁玻璃基板的一个或多个表面的清洁装置和第一视觉检查装置，所述第一视觉检查装置相对于基板的运动位于清洁装置的下游，所述第一视觉检查装置包括适于捕获玻璃基板的经清洁的一个或多个表面的后清洗图像的光学传感器，其特征在于，所述检查***还包括：相对于基板的运动位于清洁装置上游的第二视觉检查装置，所述第二视觉检查装置包括适于捕获玻璃基板的经清洁的一个或多个表面的前清洗图像的光学传感器，并且在于，所述检查***包括用于将后清洗图像与前清洗图像相比较的比较工具。
根据本发明的***具有通过在清洁之前和之后检查玻璃基板并比较结果而使得能够改进检查的优点。这有利地使得可以更好地识别真实缺陷并防止不必要的否定。
根据一个示例，每个视觉检查装置适于检测特定点，利用这些特定点将后清洗图像与前清洗图像进行比较。
根据一个示例，特定点是根据它们在玻璃基板上的位置、它们的尺寸和在图像中的签名（即对应于特定点的成像表面的并且例如由一组像素表示的接收信号）而表征的。
根据一个示例，每个视觉检查装置包括控制模块，包括比较工具的连接模块连接至每个控制模块。
根据一个示例，视觉检查装置由包括比较工具的单个控制模块控制。
根据一个示例，清洁装置包括至少一个气刀和/或至少一个刷子。
本发明还涉及一种借助于前述权利要求中的任一项所述的检查***检查玻璃基板的检查方法，其特征在于，它包括以下步骤：
- 第二视觉检查装置捕获玻璃基板的面的前清洗图像；
- 清洁装置清洁玻璃基板的所述面；
- 第一视觉检查装置捕获玻璃基板上的经清洁的面的后清洗图像；
- 将后清洗图像与前清洗图像进行比较。
根据一个示例，比较步骤包括：
- 识别后清洗图像和前清洗图像的特定点；
- 根据位置，尺寸和图像上的相应的信号水平来表征特定点；
- 将后清洗图像的每个特定点与前清洗图像的特定点对照；且
- 确定特定点的性质，使得如果后清洗图像的特定点的位置和尺寸与前清洗图像的特定点的位置、尺寸和相关联的信号水平相同，则该特定点对应于缺陷；否则该特定点对应于杂质。
根据一个示例，该方法在比较步骤之后还包括以下步骤：该步骤在于根据比较结果将所述玻璃基板引导向处理的继续或引导向再循环。
根据一个示例，该方法在比较步骤之后还包括以下步骤：该步骤在于根据比较结果将所述玻璃基板引导向处理的继续或引导向再循环，该步骤恰好在玻璃基板上的缺陷检测之后执行。
附图说明
从下面通过非限制性说明并参考附图给出的描述中将清楚地显现出其它特定特征和优点，其中：
- 图1是现有技术的是检查***的示意图；
- 图2是根据本发明的检查***的示意图；
- 图3是根据本发明的检查***的视觉检查装置的示意图；
- 图4和图5示出了根据本发明的检查***的配置；
- 图6是表示根据本发明的检查***的操作的图。
具体实施方式
在图2中示出了根据本发明的用于检查基板S的检查***100。基板S例如是宽玻璃基板，例如出自浮法玻璃工艺的“巨型”尺寸（6m×3.21m）的平的玻璃板。当然，根据本发明的用于检查基板S的检查***可以适用于不同尺寸的基板。基板在处理之前被检查。
该检查***100包括用于运输玻璃基板S的传送工具102。这种传送工具102可以采用其上布置有底盘的两个平行轨道的形式，该底盘设有用于玻璃基板的支撑件。传送工具102也可以采用其上安装有使基板能够移动的轮子的两个平行轨道的形式。然后一些轮子被连接至马达以使得能够驱动基板。
检查***100包括清洁装置104。这种清洁装置104用于去除灰尘、纤维、痕迹或其它可清洁的表面污染物。为此，清洁装置使用清洁工具104'，这些清洁工具能够采用不同形式。
为此，第一清洁装置使用清洁工具104'，清洁工具104'能够采用不同形式。
在第一形式中，清洁工具104'采用气刀A的形式。气刀由空气喷射器产生，该空气喷射器包括结构，该结构包括产生空气射流的涡轮机，所述空气射流穿过在结构中设有的狭槽以产生叶片状空气射流。该气刀A朝向玻璃基板S的方向取向，以驱除杂质。该气刀A可以是电离的。
在第二形式中，清洁工具104'采用刷子的形式。这种刷子包括固定至马达以便旋转的鼓状物。该鼓状物设有多个柔性股线。旋转鼓状物导致股线与玻璃基板接触以去除灰尘。股线可以是电离的，以便吸引至其诸如灰尘的杂质，从而清洁基板S。清洁装置104可以包括一个或多个刀片，一个或多个刷子或一个或多个刀片和刷子的混合。
清洁装置104可以适于清洁基板的面向传送工具的表面或与面向传送工具的表面相反的表面。
视觉检查装置103a布置在清洁装置104附近。该第一视觉检查装置103a相对于玻璃基板的运动布置在清洁装置104的下游，使得在清洁步骤之后进行视觉检查操作。这种第一视觉检查装置103a包括光学传感器1030，例如高分辨率摄像机。该光学传感器1030与传送工具垂直地布置，使得光学传感器的视场/检测场对应于玻璃基板的表面。因此，光学传感器1030能够产生所述玻璃基板S的图像。
该视觉检查装置103a将光学传感器1030与包括处理器1032的控制模块1031组合，如图3中可见。该处理器单元1032用于分析由光学传感器产生的所述玻璃基板的图像。
根据本发明，检查***100巧妙地还包括第二视觉检查装置103b。该视觉检查装置103b相对于玻璃基板S的运动布置在清洁装置104的上游，使得在清洁步骤之后进行视觉检查操作。该第二视觉检查装置103b类似于布置在清洁装置下游的视觉检查装置（也已知为第一视觉检查装置）。因此，第二检查装置包括与传送工具102垂直地布置的光学传感器1030（例如高分辨率摄像机），使得光学传感器的视场/检测场对应于玻璃基板的表面。因此，光学传感器能够产生所述玻璃基板的图像。
两个视觉检查装置103a、103b的存在有利地使得能够执行验证步骤。该验证步骤用于确定清洁后的剩余杂质是否是杂质还是缺陷，在是缺陷的情况下，将被分析的玻璃基板从生产线上移除。
为此，在第一配置中，检查***100被设计成使得每个视觉检查装置103a、103b包括其自己的控制模块1031，即每个视觉检查装置被独立地控制。在该第一配置中，包括比较工具1050的连接模块105连接至每个控制模块，如图4中可见。
在第二配置中，检查***100被设计成仅具有一个控制模块1031，用于控制两个视觉检查装置103a、103b。该第二配置使得能够使用单个控制模块来管理所有视觉检查装置。该控制模块1031包括比较工具，如图5中可见。
如图6中可见，检查***的操作包括在时间t1的第一步骤，其中捕获第一玻璃基板的前清洗图像IP1。通过由传送工具102将所述第一玻璃基板S在第二视觉检查装置103b下通过来产生该前清洗图像IP1。然后，该第二视觉检查装置103b使用其光学传感器1030来捕获第一玻璃基板的图像。光学传感器1030被设计成配置成使得捕获的图像允许获得关于所述基板的表面处的缺陷、杂质的存在的输出。
在此之后，执行第二步。该第二步骤在于清洁第一玻璃基板S。为此，传送工具102将第一玻璃基板带到清洁装置104处。因此，第一玻璃基板S面向清洁工具：一个或多个刷子和/或一个或多个气刀。
在第三步骤中，传送工具102将第一玻璃基板带到第一视觉检查装置103a下面。然后，该第一视觉检查装置在时间t2使用其光学传感器1030来捕获第一玻璃基板的后清洗图像IP2。光学传感器1030被设计成配置成使得捕获的图像允许获得关于所述基板的表面处存在缺陷、杂质的输出。第一视觉检查装置103a的光学传感器1030和第二视觉检查装置103b的光学传感器1030优选地是相同的并且配置成产生类似的图像。
在第四步骤中，比较前清洗图像IP1和后清洗图像IP2。该比较在第一阶段中包括：对于前清洗图像IP1，识别特定点Pi，以及对于后清洗图像IP2，识别特定点P'i。这些特定点Pi，P'i是来自光学传感器的图像中的对比点。这些特定点Pi，P'i是由每个视觉检查装置检测到的。
在第二阶段中，这些特定点Pi，P'i被表征，即识别、测量、记录每个特定点的位置和尺寸以及在图像上的签名。该图像签名对应于表示特定点的成像表面的接收信号，并且例如由一组像素表示。
在第三阶段中，将前清洗图像IP1和后清洗图像IP2相互比较。该比较包括将后清洗图像IP2（即，由第一视觉检查装置生成的图像）的特定点P'i与前清洗图像IP1的特定点Pi进行比较。这里目的是确定一些事情。首先，必须通过比较特定点的数目来确定清洁是否有效。如果该数目是相同的则清洁无效或者在捕获两个图像之间可能已经重新沉积污染物。
其次，目的还在于确定检测到的元素的性质。实际上，知道这些检测到的元素是否是杂质还是缺陷是有用的。
为此，将后清洗图像IP2的每个特定点P'i与前清洗图像IP1的特定点Pi进行比较。首先，比较特定点的位置。位置的这种初始比较基于以下假设：缺陷的位置是固定的，而杂质的位置可以变化。因此，对于后清洗图像的每个特定点P'i，将其位置与前清洗图像的特定点Pi的位置进行比较。因此，在后清洗图像IP2上和在前清洗图像IP1上具有相同位置的特定点P'i，Pi的存在表示存在杂质或缺陷，而不存在具有在后清洗图像IP2上和在前清洗图像IP1上的相同位置的特定点表示后清洗图像的特定点是杂质。
如果后清洗图像IP2的特定点P'i具有与前清洗图像IP1的特定点Pi相同的位置，则需要确定该点是对应于杂质还是对应于缺陷。为此，考虑尺寸特征。实际上，认为缺陷的尺寸和内部结构都不能在清洁操作之后变化，而对于杂质，这则是可能的。因此，在前清洗图像IP1和后清洗图像IP2的特定点具有相同位置的情况下，比较那些特定点的尺寸以确定所述点的性质。
在第四阶段中，由连接模块或由控制模块1030执行合成。该合成在于概括对特定点进行比较的第三阶段。如果合成突出了缺陷的存在，则将玻璃基板放置在再循环回路中。如果合成突出了杂质但不突出缺陷的存在，则玻璃基板继续正常的处理周期。
在变型中，检测过程被设计成消除合成阶段。为此，对第三阶段进行编程，使得缺陷的识别立即导致将玻璃基板放置在再循环回路中。该变型可以节省过程中的时间，因为如果第一特定点被识别为缺陷，那么玻璃基板直接进入再循环而不必进行其它比较。
当然，本发明不限于所示的示例，并且本发明适用于对于本领域技术人员显而易见的各种变型和修改。

Claims (10)

1.一种用于检查玻璃基板（S）的检查***（100），包括用于使所述玻璃基板移动的传送工具（102），适于清洁所述玻璃基板的至少一个表面的清洁装置（104）和第一视觉检查装置（103a），所述第一视觉检查装置相对于所述基板的运动位于所述清洁装置的下游，所述第一视觉检查装置包括适于捕获所述玻璃基板的至少一个经清洁的表面的后清洗图像（IP2）的光学传感器（1030），其特征在于，所述检查***还包括相对于所述基板的运动位于所述清洁装置上游的第二视觉检查装置（103b），所述第二视觉检查装置包括适于捕获玻璃基板的至少一个经清洁的表面的前清洗图像（IP1）的光学传感器，并且在于，所述检查***包括用于将后清洗图像与前清洗图像相比较的比较工具。
2.根据权利要求1所述的检查***，其中，每个视觉检查装置（103a，103b）适于检测特定点，利用这些特定点将所述后清洗图像与所述前清洗图像进行比较。
3.根据权利要求2所述的检查***，其中，所述特定点是根据它们在玻璃基板（S）上的位置，它们的尺寸以及与特定点的成像表面相对应的玻璃图像中的信号水平而表征的。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的检查***，其中，每个视觉检查装置包括控制模块（1031），包括比较工具（1050）的连接模块（150）连接到每个控制模块。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的检查***，其中，所述视觉检查装置（103a，103b）由包括比较工具的单个控制模块（1031）控制。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的检查***，其中，所述清洁装置（104）包括至少一个气刀和/或至少一个刷子。
7.一种借助于前述权利要求中的任一项所述的检查***检查玻璃基板的检查方法，其特征在于，它包括以下步骤：
- 所述第二视觉检查装置（103b）捕获玻璃基板的面的前清洗图像（IP1）；
- 所述清洁装置（104）清洁所述玻璃基板（S）的所述面；
- 所述第一视觉检查装置（103a）捕获所述玻璃基板上的经清洁的面的后清洗图像（IP2）；
- 将所述后清洗图像与所述前清洗图像进行比较。
8.根据前一项权利要求所述的检查方法，其特征在于，所述比较步骤包括：
- 识别后清洗图像（IP2）和前清洗图像（IP1）的特定点（Pi，P'i）；
- 根据位置、尺寸和玻璃图像上的与特定点的成像表面相对应的信号水平来表征所述特定点（Pi，P'i）；
- 将后清洗图像的每个特定点（P'i）与前清洗图像的每个特定点（Pi）对照；且
- 确定特定点的性质，使得如果后清洗图像的特定点（P'i）的位置、尺寸和信号水平与前清洗图像的特定点（Pi）的位置和尺寸相同，则该特定点对应于缺陷，否则该特定点对应于杂质。
9.根据权利要求7至8中的任一项所述的检查方法，其特征在于，在所述比较步骤之后，还包括以下步骤：根据比较结果将所述玻璃基板引导向处理的继续或引导向再循环。
10.根据权利要求8所述的检查方法，其特征在于，在所述比较步骤之后，还包括以下步骤：根据所述比较的结果，将所述玻璃基板（S）引导向所述处理的继续或者引导向再循环，该步骤恰好在所述玻璃基板上的缺陷检测之后执行。
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