由于玻璃屬于脆性材料,在磨邊加工過(guò)程屬于去除加工,脆性斷裂,劃傷,磨削不均勻都會(huì)導(dǎo)致一系列缺陷的產(chǎn)生。平板玻璃厚度范圍在3~20mm,缺陷非常細(xì)微,缺陷形狀不均勻,通常采用人工抽樣的檢測(cè)方法很難保證連續(xù)地穩(wěn)定性,不僅效率低,而且由于人眼分辨力和易疲勞等因素容易產(chǎn)生誤檢和漏檢,降低產(chǎn)品的質(zhì)量。玻璃生產(chǎn)和深加工企業(yè)亟需通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化在線(xiàn)檢測(cè)以提高玻璃磨邊加工的成品質(zhì)量。
平板玻璃邊部缺陷分類(lèi):
目前玻璃邊部處理主要分磨削和拋光兩道工序,磨邊屬于玻璃的二次加工,即將切割后帶有鋒利棱角的玻璃用金剛石砂輪進(jìn)行磨削,除去棱角保證安全,同時(shí)使玻璃更加美觀、穩(wěn)定。玻璃在磨削過(guò)程中主要受金剛石磨粒對(duì)玻璃破壞,且具有隨機(jī)破壞性,造成缺陷形狀不規(guī)則,根據(jù)缺陷的形成機(jī)理以及出現(xiàn)位置,將其分為亮斑、爆邊和白線(xiàn)。
1)亮斑
亮斑的大小為≥0.2mm2,其位置位于邊緣的中部。亮斑部分較磨削過(guò)的面光滑,當(dāng)有光照射時(shí)可呈鏡面反射,人眼看呈一塊明亮的區(qū)域;設(shè)置一定的光照角度,使用顯微鏡頭采集其特征時(shí),磨削過(guò)的表面經(jīng)過(guò)漫反射可以被鏡頭捕捉一定的光,而亮斑區(qū)域由于鏡面反射的角度沒(méi)有與鏡頭垂直,大部分光沒(méi)有被捕捉到,因此亮斑在整個(gè)圖像中呈最暗的區(qū)域。
2)爆邊
從宏觀上,爆邊為≥0.1mm2的斷裂小坑,其位置緊貼玻璃上表面或下表面;微觀上,爆邊的斷裂面凹凸不平,當(dāng)有光照射時(shí),凸面將光發(fā)散地反射出去,鏡頭捕捉的光少,呈暗區(qū);凹面將光匯聚地反射出來(lái),鏡頭捕捉的光多,呈亮區(qū),灰度接近飽和。因此在缺陷檢測(cè)過(guò)程中,將亮、暗兩部分提取出來(lái)進(jìn)行合并即為爆邊。
3)白線(xiàn)
白線(xiàn)方向與水平軸基本平行,寬度小于等于0.1mm,長(zhǎng)度大于等于4.25mm即為白線(xiàn),其位置可出現(xiàn)在玻璃邊部的任何位置。在磨削加工過(guò)程中,砂輪上的磨粒脫落導(dǎo)致硬質(zhì)點(diǎn)分布不均或脆性斷裂產(chǎn)生的玻璃碎渣極易劃傷表面,由于水平方向上有一定的線(xiàn)速度,因此會(huì)在表面留下一條細(xì)長(zhǎng)的劃痕(剛產(chǎn)生的白線(xiàn)會(huì)粘有玻璃碎屑)。
白線(xiàn)效果
行業(yè)研究成果:
玻璃磨邊缺陷在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成
為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和圖像分析,對(duì)系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行劃分主要功能分為圖像采集、光源和圖像處理應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。
應(yīng)用開(kāi)發(fā)部分——玻璃磨邊缺陷在線(xiàn)檢測(cè)軟件:
待測(cè)物體將圖像的光信號(hào)傳遞給相機(jī),相機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳遞到圖像的缺陷檢測(cè)中心進(jìn)行缺陷檢測(cè);檢測(cè)中心將帶有缺陷的圖像傳遞到圖像缺陷存儲(chǔ)中,同時(shí)將缺陷的特征數(shù)據(jù)(包括位置、大小、類(lèi)型、數(shù)量、發(fā)現(xiàn)時(shí)間等)傳入缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ);檢測(cè)中心還可以接收檢測(cè)人員下發(fā)的圖像采集指令,同時(shí)傳遞給CCD相機(jī)。查看圖像處理接收到檢測(cè)人員發(fā)出的查看圖像指令,從缺陷圖像存儲(chǔ)中檢索出帶查看圖像呈現(xiàn)給檢測(cè)人員。查看數(shù)據(jù)處理接收到檢測(cè)人員的查看缺陷數(shù)據(jù)指令,從缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中檢索出缺陷數(shù)據(jù),傳遞給檢測(cè)人員查看。生成報(bào)表處理接收到檢測(cè)人員發(fā)出的生成報(bào)表指令,從缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中檢測(cè)出缺陷數(shù)據(jù)處理后生成報(bào)表存儲(chǔ)到報(bào)表存儲(chǔ)文件。
缺陷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖
注:由于玻璃邊部的缺陷十分細(xì)微,需要將其放大才能精確的提取出缺陷,因此選用顯微鏡頭來(lái)采集圖像,以達(dá)到放大圖像的效果。
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