專利名稱：用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)在其端面處被研磨成圓弧形或者具有磨邊區(qū)域的玻璃板的端面及其 磨砂面和玻璃面之間的界線上的各種缺陷的裝置和方法，所述缺陷尤指被稱為刮傷，貝殼形 缺片(以下簡(jiǎn)稱為"貝殼")，缺片，拋光遺漏，非拋光或污點(diǎn)瑕疵的各種缺陷。
背景技術(shù)：
以其條板形模制和運(yùn)輸?shù)牟ＡО灞槐４嬖谥T如貨倉板的貯藏容器中，或者在被切割為方 形和所需要尺寸的狀態(tài)中運(yùn)輸。在此種情形中，根據(jù)使用目的，用例如金剛石砂輪對(duì)切割后 的玻璃板端面邊緣進(jìn)行倒角(磨邊)，或者將端面拋光以使該端面的剖面成弧形，從而提供半 透明的拋光玻璃。結(jié)果，能防止在處理玻璃板時(shí)發(fā)生傷害，從而保證安全。此外，可以防止 由于玻璃板端面破碎引起的損壞或產(chǎn)品價(jià)值減損。
在執(zhí)行此類磨邊處理或端面處理時(shí)，作為可能發(fā)生的情形，在玻璃板邊緣可能產(chǎn)生刮傷 或缺片，其原因是由于金剛石砂輪的刮擦導(dǎo)致的拋光不良或結(jié)塊。
尤其是，在制造用作例如用于液晶顯示器，等離子顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器或有機(jī)EL顯示 器的平面顯示器面板的顯示器基板的玻璃板的過程中，如果玻璃板端面的磨邊區(qū)域存在微小 刮傷或缺片，則當(dāng)高溫?zé)崽幚聿ＡО鍟r(shí)，可能會(huì)發(fā)生玻璃板破裂的問題。
對(duì)于檢測(cè)玻璃板端面的缺陷存在諸多已披露的技術(shù)。舉例來說，JP-A-2001-153816披露 了一種用于檢測(cè)玻璃板邊緣缺陷的方法，其中切割后被拋光的玻璃板邊緣被放置在光源和相 機(jī)之間，來自光源的入射光被投射至該邊緣以照亮邊緣上的缺陷，由相機(jī)拍攝缺陷的圖像， 對(duì)由此獲取的圖像進(jìn)行處理以調(diào)查缺陷的存在與否。當(dāng)從相機(jī)看去時(shí)光源設(shè)置在玻璃板之后， 因此該光源在相機(jī)的視野之外。從光源到達(dá)相機(jī)的光量受到限制，以致玻璃板表面和所述邊 緣的共同面在圖像中呈現(xiàn)暗，而邊緣處存在的缺片呈現(xiàn)明，從而用光學(xué)的方法檢測(cè)缺片。
此外，由本申請(qǐng)的申請(qǐng)人提交的JP-A-06-258231披露了一種在玻璃板水平放置的狀態(tài)下 檢測(cè)具有在邊緣倒角的磨邊面的玻璃板邊緣上的缺陷的裝置。該檢測(cè)裝置包括用于在與玻璃
板相對(duì)的一側(cè)從上下兩個(gè)傾斜方向向所述邊緣發(fā)射光線的光源，和在玻璃板面和磨邊面的光 源側(cè)的一角通過玻璃板的透明區(qū)域從投射至所述邊緣的光線光路延展區(qū)域的外側(cè)和與光發(fā)射 方向相反的一側(cè)拍攝所述邊緣圖像的至少兩架相機(jī)。邊緣處的缺陷由從相機(jī)拍攝圖像獲得的 亮度信號(hào)量識(shí)別。
此外，JP-A-2003-247953披露了一種用于檢查液晶面板外觀的方法和裝置。在該用于檢 查液晶面板外觀的裝置中，具有比液晶面板外圍尺寸更大的直徑的環(huán)照明源設(shè)置在液晶面板 的外圍。用于檢查液晶面板外觀的方法包括將圖像拍攝裝置恰好設(shè)置在液晶面板上方的步驟； 從接通電源的環(huán)照明源向液晶面板的端面投射照明光以及由圖像拍攝裝置對(duì)反射自用照明光 照亮的液晶面板一側(cè)的光線拍攝圖像的步驟；由圖像處理單元對(duì)由拍攝裝置拍攝的圖像進(jìn)行 二進(jìn)制數(shù)字化，基于圖像中出現(xiàn)的框狀白色圖像檢測(cè)液晶面板的外形，以及從其他白色圖像 的存在與否檢測(cè)液晶面板端面的缺片或破裂的步驟。
在上述JP-A-2001-153816披露的缺陷檢測(cè)方法中，玻璃板底面通過從下經(jīng)度方向到玻璃 板圓端面的照明照亮，以致僅有出現(xiàn)在玻璃板邊緣的缺片發(fā)亮，而玻璃板的其他區(qū)域完全暗。 因此在諸多缺陷中能檢測(cè)到發(fā)亮的缺片，但是不能檢測(cè)到其他缺陷，諸如刮傷，非拋光或污 點(diǎn)瑕疵。
此外，在JP-A-06-25823l披露的裝置中，從上下兩個(gè)傾斜方向向玻璃板兩個(gè)正反面的每 一個(gè)表面的邊緣的脊線上對(duì)角磨切的磨邊區(qū)域投射照明光。因此，可以在一定程度上檢測(cè)到 玻璃板磨邊區(qū)域中的刮傷或污點(diǎn)瑕疵。然而，在制造用于例如液晶顯示器或等離子顯示器的 具有圓端面的平面顯示面板的玻璃板的過程中，玻璃板經(jīng)過高溫?zé)崽幚?，以致玻璃板端面?磨邊區(qū)域處存在的微小刮傷或缺片或許可能導(dǎo)致玻璃板破裂。因此，在制造平面顯示面板的 玻璃板的步驟中，必須比JP-A-06-258231所披露的裝置更復(fù)雜精密地檢測(cè)微小缺陷，包括缺 片，非拋光以及刮傷和污點(diǎn)瑕疵。
此外，在JP-A-2003-247953披露的裝置和方法中，具有比液晶面板外部尺寸更大的直徑 的環(huán)照明源設(shè)置在液晶面板的外圍，并且相機(jī)設(shè)置在液晶面板中央的上方。在此種安排中， 液晶面板表面上的刮傷，破裂和缺片以及端面上的破裂和缺片同時(shí)受到檢查。因此，環(huán)照明 源必須根據(jù)液晶面板的尺寸變化而改變。
此外，因?yàn)橐壕姘逋ǔ榉叫?，而環(huán)照明源設(shè)置在液晶面板的外圍，液晶面板和環(huán)照 明源之間的間隙不恒定。因此，液晶面板端面上的照明強(qiáng)度也不恒定。此外，環(huán)照明源根據(jù)液晶面板的尺寸擴(kuò)大而擴(kuò)大，以致不可避免地要擴(kuò)大設(shè)備的尺寸。 因?yàn)橄鄼C(jī)只設(shè)置在液晶面板中央的上方，端面的圖像拍攝角度會(huì)改變。因此，作為可能發(fā)生 的情形，無法精確檢測(cè)端面上的微小缺陷，諸如刮傷，拋光遺漏，非拋光或污點(diǎn)瑕疵。
此外，當(dāng)玻璃板端面的整個(gè)外圍被拋光為圓形時(shí)，如果環(huán)照明源設(shè)置在玻璃板的一側(cè)并 且拍攝從中央到端面的區(qū)域，則端面的一部分將特別閃亮。所以，難以使端面上的照面強(qiáng)度 保持均勻恒定。也難以由同一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)檢測(cè)端面以及拋光面和玻璃面之間的界線上的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了用于檢測(cè)玻璃板上的缺陷的方法和裝置，該方法和裝 置能夠可靠和精確地同時(shí)檢測(cè)例如液晶顯示器，等離子顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器或有機(jī)EL顯示 器的平面顯示面板所用的玻璃板的圓端面上的諸如刮傷，缺片，拋光遺漏，非拋光污點(diǎn)瑕疵 的各種缺陷，并能進(jìn)一步檢測(cè)玻璃板的通過研磨或拋光變圓的端面與上下表面之間的界線上 的"貝殼"或缺片。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置配備具有至少兩架
CCD相機(jī)，用于從玻璃板外側(cè)和以與玻璃板正反表面傾斜的兩個(gè)方向拍攝玻璃板端面圖像的圖 像拍攝裝置；具有近似C形的環(huán)照明源，能在其中心軸方向投射照明光并具有開口切口的照 明單元；用于處理從CCD相機(jī)獲取的圖像信號(hào)以確定端面質(zhì)量的圖像處理單元。玻璃板被寬 松地插入開口切口中，使端面與環(huán)照明源的中心軸對(duì)齊；照明單元將照明光投射到該端面； 以及由圖像拍攝裝置從端面的圖像拍攝獲取的端面圖像信號(hào)由圖像處理單元進(jìn)行處理，從而 檢測(cè)端面上的缺陷。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，玻璃板可以有經(jīng)倒角以構(gòu)成弧形端面或光滑脊 部的端面。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，照明單元可以是兩個(gè)C形照明，該兩個(gè)照明設(shè) 置在玻璃板端面的待缺陷檢測(cè)區(qū)域的左右兩側(cè)附近。該待缺陷檢測(cè)的區(qū)域被各個(gè)照明照亮。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，照明單元可以具有漫射/透射光源，用于從與玻 璃板正反表面傾斜的兩個(gè)方向向玻璃板的端面投射照明光。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，環(huán)照明源可以具有多個(gè)同心配置的LED元件。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置進(jìn)一步包括用
于傳送玻璃板以使玻璃板的兩側(cè)平行于傳送方向的傳送裝置。照明單元和圖像拍攝裝置分別 設(shè)置在玻璃板兩側(cè)的每一側(cè)的端面附近。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，照明單元和圖像拍攝裝置可以附接至機(jī)器人的 機(jī)械手。該機(jī)械手可以沿玻璃板外圍上的端面依次移動(dòng)，以致玻璃板的端面被拍攝圖像并且 這樣獲取的圖像信號(hào)由圖像處理單元依次進(jìn)行處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置可以包括用于 檢測(cè)平行于正在傳送的玻璃板的傳送方向一側(cè)的端面并相對(duì)于傳送被固定的第一缺陷檢測(cè)裝 置；和用于檢測(cè)垂直于正在傳送的玻璃板的傳送方向一側(cè)的端面并相對(duì)于玻璃板可移動(dòng)的第 二缺陷檢測(cè)裝置。第一缺陷檢測(cè)裝置和第二缺陷檢測(cè)裝置分別配備照明單元和圖像拍攝裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法包括以下步驟 寬松地將玻璃板端面插入到形成為C形的環(huán)照明源的開口切口中；向待檢測(cè)端面的該端面的 位置與環(huán)照明源的中心軸重合的區(qū)域投射環(huán)照明源的照明光；由兩架CCD相機(jī)拍攝端面的圖
像；將圖像拍攝所獲取圖像信號(hào)的灰度等級(jí)與預(yù)設(shè)的兩個(gè)上下限等級(jí)進(jìn)行比較；和根據(jù)高于 上限等級(jí)或低于下限等級(jí)的像素信號(hào)的位置，尺寸和形狀檢測(cè)缺陷的存在與否及其種類。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法進(jìn)一步包括以 下步驟由傳送裝置傳送玻璃板以使玻璃的一側(cè)平行于其傳送方向；在玻璃板兩側(cè)的每一側(cè) 的端面附近至少分別設(shè)置具有C形環(huán)照明源的照明單元和用于拍攝由照明單元照亮的端面的 圖像的圖像拍攝裝置；由圖像處理單元處理由圖像拍攝裝置拍攝圖像的端面的圖像信號(hào)；和 檢測(cè)缺陷的存在與否。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法進(jìn)一步包括以 下步驟至少將具有C形環(huán)照明源的照明單元和用于拍攝由照明單元照亮的端面的圖像的圖 像拍攝裝置附接至機(jī)器人的機(jī)械手；使該機(jī)械手依次沿玻璃板外圍的端面移動(dòng)；拍攝玻璃板 端面的圖像；由圖像處理單元依次處理這樣獲取的圖像信號(hào)并檢測(cè)缺陷的存在與否。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法進(jìn)一步包括以 下步驟由相對(duì)于傳送固定的第一缺陷檢測(cè)裝置檢測(cè)平行于正在傳送的玻璃板的傳送方向一 側(cè)的端面；和由相對(duì)于玻璃板可移動(dòng)的第二缺陷檢測(cè)裝置檢測(cè)垂直于正在傳送的玻璃板的傳 送方向一側(cè)的端面。第一缺陷檢測(cè)裝置和第二缺陷檢測(cè)裝置分別配備C形環(huán)照明源和兩架CCD 相機(jī)。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，作為將要投射至玻璃板端面的光源的配置，取代光源 以玻璃板外圍方向的與端面成上傾斜或下傾斜方向的有限角度投射的常規(guī)配置，玻璃板的端 面被寬松地垂直插入到C形環(huán)照明源的開口切口中，以使玻璃板的端面位于環(huán)照明源的中心 軸上。因此，光源可以從玻璃板的上表面到下表面均勻投射至弧形剖面的端面。在這樣的照 明配置中，由CCD相機(jī)在與玻璃板成上下傾斜的兩個(gè)方向拍攝用照明光均勻照亮的端面的圖
像。因此，可以改進(jìn)檢測(cè)諸如刮傷，缺片，拋光遺漏，非拋光和污點(diǎn)瑕疵的各種缺陷的精確 性。
此外， 一組透射照明設(shè)置為從玻璃板上下方朝向端面的取向，以使該透射照明的光學(xué)系
統(tǒng)和環(huán)照明源的光學(xué)系統(tǒng)不會(huì)互相干涉。因此，可以由檢測(cè)端面的CCD相機(jī)同時(shí)檢測(cè)經(jīng)研磨 或拋光形成弧形的端面與玻璃板上下表面之間的界線上產(chǎn)生的缺片或污點(diǎn)瑕疵。這樣就使安 裝該檢測(cè)裝置的空間最小化。
通過下文的說明和附后的權(quán)利要求，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1是顯示照明單元和圖像拍攝裝置的配置的示意性側(cè)視圖2是顯示設(shè)置兩個(gè)環(huán)照明源的照明單元和圖像拍攝裝置的配置的示意性平面圖3是顯示設(shè)置單個(gè)環(huán)照明源的照明單元和圖像拍攝裝置的配置的示意性平面圖4是顯示設(shè)置三架CCD相機(jī)的圖像拍攝裝置的配置的示意側(cè)視圖5是環(huán)照明源的平面圖6是環(huán)照明源的縱向剖面圖7是根據(jù)第一實(shí)施例的缺陷檢測(cè)裝置的正視圖； 圖8是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的缺陷檢測(cè)裝置概要性整體圖； 圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢測(cè)裝置的整體配置的示意圖； 圖10是由CCD相機(jī)拍攝的缺片缺陷的原始圖像；
圖11是對(duì)由CCD相機(jī)拍攝的缺片缺陷用"明"信號(hào)側(cè)的上限等級(jí)進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)字化的圖
像；
圖12是由CCD相機(jī)拍攝的"拋光遺漏"缺陷的原始圖像；
圖13是對(duì)由CCD相機(jī)拍攝的"拋光遺漏"缺陷用"暗"信號(hào)側(cè)的下限等級(jí)進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)字化
圖14是根據(jù)第三實(shí)施例的缺陷檢測(cè)裝置的側(cè)視圖。
參考標(biāo)號(hào)說明
1缺陷檢測(cè)裝置
2玻璃板
2a 端面
2b脊部(邊緣)
2c玻璃面
3 CCD相機(jī)
4圖像處理單元
5微處理單元(計(jì)算機(jī))
6主計(jì)算機(jī)
8邊緣缺陷
10照明單元
11環(huán)照明源
lla LED元件
12切口
13漫射/透射照明 20縱框 21附接構(gòu)件 22， 23 橫框 24， 25附接構(gòu)件 26傳輸線
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例提供用于檢測(cè)水平狀態(tài)下玻璃板2的端面缺陷的裝置，該玻璃板的脊部 通過研磨或拋光玻璃板端面被平滑化，或者玻璃板2具有弧形端面的剖面形狀。
尤其是，在諸如液晶顯示器或等離子顯示器的顯示器所用的玻璃基板中，在很多情形下， 為了避免例如制造過程中的加熱或冷卻的嚴(yán)酷條件下的自我破壞，使玻璃板的端面具有比共 同端面更圓滑的弧形剖面。因此，必須通過用具有與端面的圓滑剖面形狀對(duì)應(yīng)的形狀的照明 光均勻照亮圓滑端面檢測(cè)缺陷，以致不存在檢測(cè)遺漏。
將要由根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢測(cè)裝置1檢測(cè)的缺陷為玻璃板圓滑端面上產(chǎn)生的諸如刮傷， 缺片，拋光遺漏和污點(diǎn)瑕疵的表面缺陷8，以及通過研磨和拋光產(chǎn)生的圓滑端面與玻璃板上下 表面之間的界線附近產(chǎn)生的諸如"貝殼〃和裂紋的邊緣缺陷9。
在缺陷8， 9中，缺片是邊緣缺陷9，其中邊緣2b中造成橫向缺片。缺片產(chǎn)生在邊緣2b 上并且可以具有任何形狀。稱為"貝殼〃的缺陷也是邊緣缺陷9，該缺陷產(chǎn)生在邊緣2b中并形 成貝殼形的同心半球弧形的缺片。當(dāng)被照明單元10用照明光照亮?xí)r， 〃貝殼"完全閃亮呈白色 (見圖10)。
"刮傷"是表面缺陷8，包括刮傷或線性剝落。 〃污點(diǎn)瑕疵"是表面缺陷8，呈現(xiàn)為玻璃板2 端面的白色不透明區(qū)域。污點(diǎn)瑕疵是在玻璃板的拋光面熔化時(shí)由于拋光過程中研磨工具和玻 璃板之間的摩擦熱而產(chǎn)生的。這些缺陷都產(chǎn)生在玻璃板2端面2a的表面上。
"拋光遺漏"和"非拋光"的缺陷是指由于拋光不足或者未顯示的拋光裝置中的問題產(chǎn)生的 未拋光區(qū)域。這些缺陷是指即使在用照明光照亮?xí)r也不閃亮而呈白色，但其圖像在由相機(jī)3 拍攝時(shí)呈現(xiàn)黑色的表面缺陷8。該缺陷只產(chǎn)生在端面上(見圖12)。
如圖1所示，每一個(gè)都至少為一架CCD相機(jī)3的圖像拍攝裝置設(shè)置在玻璃板2端面外側(cè) 并與玻璃板2的上下面傾斜的兩個(gè)方向上。設(shè)置在上下方向上的CCD相機(jī)3的設(shè)置位置使其 能拍攝玻璃板2端面的基本相同區(qū)域的圖像。
當(dāng)如圖1所示使用兩架CCD相機(jī)時(shí)，CCD相機(jī)的附接角度最好為在玻璃板的正反表面?zhèn)认?對(duì)于玻璃板面向外延長(zhǎng)的方向成30到45度角。即，當(dāng)玻璃板水平放置時(shí)，理想角度是上下 方向與水平面成30到45度角。
此外，如圖5所示，具有切口狀槽口的"C"形環(huán)照明源11被設(shè)置為使由相機(jī)3拍攝的玻 璃板2端面處的圓滑端面2a可以用照明光照亮。玻璃板2的端面2a寬松地插入到環(huán)照明源 11的開口切口 12中，以使經(jīng)研磨或拋光形成弧形的玻璃板2的端面2a和環(huán)照明源11的中心 軸互相對(duì)齊。在該狀態(tài)中，照明光從與端面2a的弧形剖面區(qū)域?qū)?yīng)的環(huán)照明源11的各個(gè)區(qū) 域發(fā)出。在玻璃板2的端面處，玻璃板2的平面和環(huán)照明源11互相垂直。
在環(huán)照明源11和玻璃板2被配置的狀態(tài)中設(shè)置圖像處理單元4 (見圖9)，該圖像處理單 元4處理從由至少兩架CCD相機(jī)3拍攝玻璃板2的端面圖像產(chǎn)生的圖像信號(hào)，以檢測(cè)端面2a 上缺陷的存在與否，從而確定玻璃板的質(zhì)量。
如圖3所示，C形環(huán)照明源ll只設(shè)置在玻璃板2端面2a上的一點(diǎn)處。此外，在環(huán)照明源 ll的中心軸上，來自環(huán)照明源11的照明光被投射到稍許偏離環(huán)照明源11的位置，且由CCD 相機(jī)3拍攝用該照明光照亮的端面。然而，如圖2所示，在玻璃板2端面2a的待缺陷檢測(cè)區(qū) 域的左右兩側(cè)附近的兩個(gè)位置，端面2a可以被插入兩個(gè)環(huán)照明源11， 11中，以使被這些環(huán) 照明源照亮的位置大致互相對(duì)齊，并由CCD相機(jī)3拍攝圖像。這樣的配置消除了玻璃板2端 面2a上照明強(qiáng)度的變化，因此更可取。在該情形中，兩個(gè)環(huán)照明源之間的間距最好為保證相 機(jī)視角的距拍攝點(diǎn)60到90mm。
通過這種方法，玻璃板2的圓滑端面2a被寬松地插入C形環(huán)照明源11的開口切口中， 以使端面2a與環(huán)照明源11的中心軸的位置大致互相對(duì)齊。因此，即使端面2a的剖面形狀為 弧形，端面2a也能用照明光均勻地照亮(見圖1至6)。
在該狀態(tài)中，如上所述水平放置的玻璃板2的上下平面垂直于環(huán)照明源11的圓形虛擬平 面，即，垂直于由環(huán)照明源11在其LED照明附接側(cè)上的外形形成的平面。此外，玻璃板2端 面的切線也垂直于環(huán)照明源11的圓形虛擬平面。
通過上述環(huán)照明源11的照明系統(tǒng)，對(duì)于由于玻璃板2端面2a的弧形平面上的拋光產(chǎn)生 的缺陷，照明光被大致均勻且充分地投射，從而能夠檢測(cè)諸如刮傷，缺片，拋光遺漏，非拋 光或污點(diǎn)瑕疵的缺陷。然而，對(duì)于作為通過研磨或拋光形成弧形剖面2a的端面2a和玻璃板2 的上下表面之間的界線2b的脊部處產(chǎn)生的缺片或"貝殼〃 (貝殼形缺片)，照明光的投射不充 分，從而使檢測(cè)遺漏上升。
為了可靠地檢測(cè)脊部2b處的缺陷，如圖1和2所示，除了上述環(huán)照明源之外，還在從玻 璃板2的端面位置看去時(shí)的玻璃板2的上下位置和在上下兩個(gè)傾斜位置設(shè)置漫射/透射照明 13， 13，以使漫射/透射照明13， 13的光軸位于稍許偏離CCD相機(jī)3的光軸的角度。因此， 來自漫射/透射的光源被投射到玻璃板弧形端面及其上下表面之間的界線上。
如圖1至3所示，漫射/透射照明13被設(shè)定為使來自該照明的照明光進(jìn)入遠(yuǎn)離玻璃板2 正反表面的傾斜方向，并被投射至玻璃板2的弧形端面2以及端面2a和玻璃表面之間的界線 (脊部)2b，并且每一個(gè)漫射/透射照明13的光發(fā)射平面占據(jù)設(shè)置在相對(duì)于玻璃板2的相反
側(cè)的相機(jī)3的視野內(nèi)大約1/5到1/4的區(qū)域。
其原因如下。即，如果漫射/透射照明13的光發(fā)射平面占據(jù)大于相機(jī)3視野的1/4的區(qū)
域，貝r貝殼"或缺片吸收漫射/透射照明光，以致無法互相區(qū)分。此外，當(dāng)在傳送玻璃板的同
時(shí)檢測(cè)缺陷時(shí)，玻璃板可能被稍許曲折地傳送。
另一方面，如果漫射/透射照明13的光發(fā)射平面占據(jù)小于相機(jī)3視野的1/5的區(qū)域，則 脊部2b處的"貝殼"或缺片不會(huì)發(fā)亮，從而無法檢測(cè)缺陷。
下文對(duì)玻璃板2采取水平姿態(tài)的情形進(jìn)行詳細(xì)說明。舉例來說，來自位于玻璃板2上方 的漫射/透射照明13的照明光主要投射至玻璃板2的端面2a以及玻璃板2的端面2a和下表 面2c之間的界線上。來自位于玻璃板2下方的漫射/透射照明13的照明光主要投射至玻璃板 2的端面2a以及玻璃板2的端面2a和上表面之間的界線上。
漫射/透射照明13可以是以矩陣形狀二維配置的多個(gè)LED元件(發(fā)光二極管元件)。漫射 /透射照明13面對(duì)相機(jī)側(cè)即其平行于所述端面的一側(cè)的寬度最好為相機(jī)視野的兩倍或更多。 其高度可以設(shè)計(jì)為使漫射/透射照明13的光發(fā)射平面占據(jù)設(shè)置在相對(duì)于玻璃板2相反側(cè)的相 機(jī)3的視野內(nèi)大約1/5到1/4的區(qū)域。
順便提及，C形環(huán)照明源11可以具有半圓或更大的形狀，給光源大于180或更多的角度。 其伸展范圍最好較寬，以使除了玻璃板2的端面可以寬松插入的切口部分12以外的剩余部分 也構(gòu)成光源。
此外，環(huán)照明源11可以是形成為C形的高頻熒光燈。然而，出于制造簡(jiǎn)單，壽命，損壞 等的考慮，如圖5和6所示，環(huán)照明源11最好是這樣的C形照明，其中大量LED元件lla， lla，...最好如多個(gè)箭頭所指地同心配置，以使從各個(gè)LED元件lla， lla，…發(fā)出的光線都 投射到環(huán)照明源11中心軸上大致相同的區(qū)域。在該情形中，由大量LED元件lla， lla，…的 光軸構(gòu)成的形狀為圓錐形。
考慮到兩個(gè)環(huán)照明源11， 11在相對(duì)設(shè)置時(shí)兩者之間60到90mm的理想間距，環(huán)照明源11 的LED元件的附接角度最好為與水平方向成10到45度。
如圖1至3所示，通過兩個(gè)照明系統(tǒng)，該兩個(gè)照明系統(tǒng)又包括設(shè)置在玻璃板2端面2a處 的環(huán)照明源11的照明系統(tǒng)和與玻璃表面2c成上下傾斜方向上的漫射/透射照明13的照明系 統(tǒng)，被照亮的玻璃板2的圓滑端面2a及其上下表面2c的界線附近的區(qū)域被同時(shí)由至少兩架
CCD相機(jī)3， 3拍攝圖像。這樣獲取的圖像由圖像處理單元4處理(見圖9)，從而確定缺陷的 存在與否。
位于玻璃板2的上傾斜側(cè)的相機(jī)3將要拍攝玻璃板2端面處經(jīng)研磨的圓滑端面2a的區(qū)域 以及玻璃板2的端面2a和上表面之間的界線附近的區(qū)域的圖像。使用該相機(jī)3難以拍攝玻璃 板2的端面2a和下表面之間的界線附近的區(qū)域的圖像，因?yàn)樵撓鄼C(jī)的視野被圓滑端面2a的 經(jīng)研磨的區(qū)域阻擋。
與此類似，位于玻璃板2的下傾斜側(cè)的相機(jī)3將要拍攝玻璃板2端面處經(jīng)研磨的圓滑端 面2a的區(qū)域以及玻璃板2的端面2a和下表面之間的界線附近的區(qū)域的圖像。使用該相機(jī)3 難以拍攝玻璃板2的端面2a和上表面之間的界線附近的區(qū)域，因?yàn)樵撓鄼C(jī)的視野被圓滑表面 2a的經(jīng)研磨的區(qū)域阻擋。
由CCD相機(jī)3拍攝的圖像將以下述方式進(jìn)行處理。
玻璃板2端面處通過研磨或拋光變圓的端面2a上聚集了由磨蝕形成的微小刮痕，并呈現(xiàn) 為磨砂玻璃。由相機(jī)2拍攝的圖像顯示為灰色。對(duì)于由CCD相機(jī)3拍攝的端面2a的原始圖像， 假設(shè)在例如256級(jí)灰度刻度中最暗的灰度等級(jí)為0，最亮的灰度等級(jí)為255，貝i廠刮傷〃，"貝 殼"，"缺片"或"污點(diǎn)瑕疵"的缺陷提供高于其灰度等級(jí)位于明一側(cè)的等級(jí)A的"明"信號(hào)，并因 此如圖10所示呈現(xiàn)白色。 〃非拋光"或"拋光遺漏"的缺陷呈現(xiàn)黑色，因?yàn)檫@樣的缺陷提供低于 其灰度等級(jí)位于暗一側(cè)的等級(jí)B的"暗"信號(hào)，如圖12所示。
因此，所拍攝的原始圖像(見圖10)根據(jù)灰度刻度的上限等級(jí)二進(jìn)制數(shù)字化。假設(shè)缺陷 區(qū)域"明"而正常區(qū)域"暗"，則由此獲取的二進(jìn)制數(shù)字化圖像(圖11)受到"標(biāo)簽化"處理。因 此，根據(jù)缺陷區(qū)域中明像素的位置或尺寸，可以確定"刮傷"或"污點(diǎn)瑕疵"的表面缺陷以及"貝 殼"或"缺片"的邊緣缺陷的種類。
艮P，可以基于"明"信號(hào)的位置和端面處理區(qū)域距離邊緣的距離指定缺陷的種類。舉例來 說，如果缺陷包含在端面處理區(qū)域中，則該缺陷被視為"刮傷"或"污點(diǎn)瑕疵"的表面缺陷8。如 果缺陷跨越端面處理區(qū)域的邊緣或位于邊緣以外，則該缺陷被視為"貝殼"或"缺片"的邊緣缺 陷9。
與此類似，所拍攝的原始圖像(見圖12)根據(jù)灰度刻度的下限等級(jí)二進(jìn)制數(shù)字化并被轉(zhuǎn) 換。假設(shè)不高于下限等級(jí)的缺陷區(qū)域"明"而正常區(qū)域〃暗"，則由此獲取的二進(jìn)制數(shù)字化圖像 (圖13)受到"標(biāo)簽化"處理。因此，根據(jù)缺陷區(qū)域中明像素的位置或尺寸，可以確定"非拋光
"和"拋光遺漏"的缺陷，從而確定缺陷的存在與否及其種類。
上述上下限等級(jí)根據(jù)玻璃板2的種類經(jīng)驗(yàn)性地設(shè)定，且這些設(shè)定可以根據(jù)要求改變。 此外，除了設(shè)定確定表面缺陷8和邊緣缺陷9的標(biāo)準(zhǔn)以外，還對(duì)由各個(gè)CCD相機(jī)拍攝的 玻璃板端面的圖像視野設(shè)定用于檢査諸如玻璃板拋光面的粗糙度的圖像質(zhì)量的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 在該情形中，視野內(nèi)亮度的累積值被除以視野內(nèi)的像素?cái)?shù)量(面積值)，從而獲取平均密度。 該平均密度與預(yù)設(shè)定的參考值進(jìn)行比較。如果平均密度不小于參考值，則確定相關(guān)圖像質(zhì)量 是有缺陷的。
在該情形中，如果拋光面粗糙并呈白色，則圖像質(zhì)量差并因此呈現(xiàn)為是有缺陷的。如果 拋光面精細(xì)并呈黑色，則圖像質(zhì)量在參考值內(nèi)并因此呈現(xiàn)為良好。
如上所述，準(zhǔn)備至少兩架CCD相機(jī)3。在該情形中，獲取由各個(gè)CCD相機(jī)3拍攝的原始圖 像并將其傳送到圖像處理單元4中。這樣獲取的原始圖像分別以〃暗"側(cè)的下限等級(jí)和"明"側(cè) 的上限等級(jí)的兩個(gè)限度等級(jí)二進(jìn)制數(shù)字化，從而確定缺陷的存在與否。
其灰度等級(jí)在下限等級(jí)和上限等級(jí)之間的像素被認(rèn)為處在正常范圍內(nèi)。然而，即使灰度 等級(jí)超過上限等級(jí)，根據(jù)其位置或尺寸，作為可能的情形，該像素也可能被認(rèn)為處在正常范 圍內(nèi)。在該情形中，圖像質(zhì)量可以基于根據(jù)產(chǎn)品預(yù)先設(shè)定的上限等級(jí)，下限等級(jí)和其他確定 標(biāo)準(zhǔn)確定。
上述CCD相機(jī)3是二維相機(jī)，但也可以是線性相機(jī)。在該情形中，按照要求，由線性相 機(jī)掃描的圖像數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在微處理單元5 (見圖9)中，以使其在二維組合的區(qū)域中受到處 理。
上述玻璃板2是指普通玻璃板，具有經(jīng)倒角的端面邊緣或經(jīng)拋光的端面。然而，玻璃板2 可有效地用于例如液晶顯示器，等離子顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器或有機(jī)EL顯示器的平面顯示面 板的各種方形顯示基板。此外，玻璃板2也可以是具有不同形狀的玻璃板，諸如汽車車窗玻 璃板。
此外，玻璃板2端面2a整個(gè)外圍上的缺陷檢測(cè)可以通過以下的方法進(jìn)行，如圖8所示。 每一個(gè)都至少包括環(huán)照明源11和至少兩架CCD相機(jī)3， 3的缺陷檢測(cè)裝置1固定設(shè)置在平行 于將要傳送的玻璃板2的傳送方向的兩側(cè)的位置上，以使其將玻璃板2夾在中間。當(dāng)玻璃板2 通過缺陷檢測(cè)裝置1時(shí)，玻璃板2兩側(cè)的端面2a依次受到檢測(cè)。玻璃板2的傳送方向被轉(zhuǎn)換 90度，以使玻璃板2未檢測(cè)的兩側(cè)平行于傳送方向。如上所述每一個(gè)都包括照明系統(tǒng)和相機(jī)
3的缺陷檢測(cè)裝置1設(shè)置在未檢測(cè)兩側(cè)的位置上。當(dāng)玻璃板2通過缺陷檢測(cè)裝置1時(shí)，玻璃板 2兩側(cè)的端面2a依次受到檢測(cè)。
也可以采用以下方法。至少配備環(huán)照明源11的照明單元10和作為CCD相機(jī)3的圖像拍 攝裝置附接至多關(guān)節(jié)機(jī)器人(未顯示)的機(jī)械手(未顯示)上。該機(jī)械手沿玻璃板2外圍的 端面依次移動(dòng)，以使玻璃板2端面的整個(gè)外圍被依次拍攝其圖像。這樣獲取的圖像信號(hào)由圖 像處理單元4處理以確定端面2a上的缺陷。順便提及，如果存在能移動(dòng)照明單元和圖像拍攝 裝置的裝置，這樣的裝置也可以附接至普通的機(jī)器人(例如線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng))上。
此外，也可以采用以下方法。當(dāng)傳送玻璃板時(shí)，由第一缺陷檢測(cè)裝置檢測(cè)平行于傳送方 向的兩側(cè)端面。當(dāng)玻璃板停止時(shí)，由第二缺陷檢測(cè)裝置檢測(cè)垂直于上述兩側(cè)的剩余兩側(cè)端面。
當(dāng)傳送玻璃板的同時(shí)進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)，玻璃板最好以其在傳送線上的水平姿態(tài)傳送。然 而，也可以在玻璃板以其在傾斜傳送器上的傾斜姿態(tài)傳送時(shí)進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
順便提及，在上述詳細(xì)說明中，玻璃板以其水平姿態(tài)傳送的情形下玻璃板的豎直位置和 豎直方向應(yīng)當(dāng)被解釋為玻璃板以其傾斜姿態(tài)傳送情形下的正反位置和正反方向。
當(dāng)作為圖像拍攝裝置設(shè)置三架CCD相機(jī)3時(shí)，假設(shè)如圖4所示玻璃板被水平放置，則為 了拍攝端面的待檢測(cè)區(qū)域的圖像， 一架CCD相機(jī)3可以設(shè)置在當(dāng)玻璃板平面向外延伸時(shí)0度 角的水平方向以及垂直于玻璃板2待檢測(cè)一側(cè)的方向上；而另兩架相機(jī)可以設(shè)置在玻璃板平 面端部正上方和正下方的方向上。
在該情形中，設(shè)置在水平方向上的CCD相機(jī)3可以檢測(cè)玻璃板的弧形端面上的缺陷，而 設(shè)置在豎直方向上的兩架CCD相機(jī)3， 3可以分別檢測(cè)端面2a和玻璃板平面之間的界線2b附 近的缺陷。
下文將說明本發(fā)明的操作。
如圖5和6所示，環(huán)照明源ll被局部開設(shè)像切口的槽口以形成C形環(huán)照明源ll，并且玻 璃板2的端面2a被寬松地插入在切口狀部分12中。因此，來自各個(gè)弧形配置的LED元件lla 的照明光在相對(duì)相同的條件下均勻投射到大致弧形剖面的端面的各個(gè)分段上。
具體而言，如圖6所示，環(huán)照明源11被設(shè)計(jì)為使來自LED元件lla的照明光束同心地朝 向稍許偏離環(huán)照明源ll中心軸的方向投射，以使其形成圓錐形。因此，被環(huán)照明源lla照亮 的端面2a不會(huì)產(chǎn)生不均勻照明。因此，端面2a可以由CCD相機(jī)3在良好的照明條件下拍攝 圖像，因此能進(jìn)行檢測(cè)遺漏少的缺陷檢測(cè)。
順便提及，來自環(huán)照明源11的照明光最好投射到稍許偏離環(huán)照明源11中心軸上環(huán)照明 源11中心的位置，但可以投射到對(duì)應(yīng)于環(huán)照明源11中心的位置。在該情形中，相機(jī)可以遠(yuǎn) 離環(huán)照明源以在傾斜方向拍攝端面圖像，因此端面可以從斜側(cè)方看到。
此外，將要由照明照亮的位置必須與將要由CCD相機(jī)拍攝的視野對(duì)齊。此外，該位置處 在端面2a上，玻璃板2端部在該端面上的剖面為弧形。因此，玻璃板2的弧形端面2a可以 由環(huán)照明源ll均勻照亮。
此外，如圖2和3所示，如果光源投射到稍許偏離環(huán)照明源ll中心的端面2a的位置上， 則所設(shè)置的相機(jī)3可以在垂直于玻璃板2端面2a的切線方向的方向上拍攝端面2a的圖像。 該方式能提供高檢測(cè)精確性并因此更可取。
當(dāng)光源投射到對(duì)應(yīng)于環(huán)照明源11的大致中心位置的端面2a位置上時(shí)，玻璃板2的端面 2a受到環(huán)照明源11的附接構(gòu)件的阻礙。因此，相機(jī)3不能設(shè)置在垂直于端面2a切線方向的 方向上。所以，相機(jī)必須遠(yuǎn)離環(huán)照明源11,在傾斜方向拍攝端面圖像，因此端面可以從斜側(cè) 方看到。這樣削弱了檢測(cè)精確性并因此不可取。
還有當(dāng)環(huán)照明源11如圖3所示位于玻璃板2端面2a的單個(gè)點(diǎn)時(shí)，可以充分檢測(cè)端面2a 上的缺陷。然而，如圖2所示，環(huán)照明源最好位于兩個(gè)點(diǎn)。在該情形中，如圖2所示，玻璃 板2的端面2a被寬松地插入位于玻璃板2待檢測(cè)區(qū)域的左右兩側(cè)附近的兩個(gè)環(huán)照明源11中。 照明光被投射以使由環(huán)照明源照亮的位置與待缺陷檢測(cè)并由CCD相機(jī)3待拍攝圖像的區(qū)域大 致對(duì)齊。這樣的安排消除了玻璃板2端面照明強(qiáng)度的不均勻并因此更可取。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢測(cè)裝置1中，如圖1至3所示，CCD相機(jī)3設(shè)置在垂直于由 至少形成為C形環(huán)照明源照亮的玻璃板2端面邊緣的方向中，并且進(jìn)一步該端面邊緣和玻璃 板平面2c之間的界線由透射照明光照亮并由相機(jī)2拍攝。如果拍攝的圖像不包含缺陷，則光 被分散，因?yàn)閽伖鈪^(qū)域是不透明的。因此入射在相機(jī)3上的光量被減少而圖像呈灰色。另一 方面，如果拍攝的圖像包含諸如"缺片"的任何缺陷，則拋光區(qū)域由于透鏡效應(yīng)而發(fā)出亮光， 并因此被拍攝為明信號(hào)。因此，可以確定上述界線是否良好。
實(shí)施例1
待檢測(cè)的玻璃板2是具有從小到大的尺寸的玻璃板，舉例來說，是每一側(cè)都具有邊長(zhǎng) 300mm到2000,的方形玻璃板。玻璃板2的端面2a被處理為圓滑的弧形剖面。
如圖8所示，在玻璃板傳送線26的兩側(cè)設(shè)置如圖7所示的缺陷檢測(cè)裝置。作為圖像拍攝 裝置的相機(jī)3，采用兩架二維CCD面相機(jī)。各個(gè)相機(jī)3的視角大約為20mmX 20mm至50mmX 50mm。 相機(jī)3的附接角度在上下方向與水平平面成30到45度。相機(jī)3通過附接構(gòu)件21附接至豎直 框20，以使玻璃板的邊緣位于視野中央。調(diào)整角度自由可調(diào)。
如圖2所示，用作照明單元10的環(huán)照明源11可以通過對(duì)商用環(huán)照明源11的一部分進(jìn)行 處理，使其形成切口以提供C形來制備。多個(gè)LED元件lla， lla以有規(guī)則的間距同心地配置 為兩或三列。各個(gè)LED元件的照明方向與照明11的中心軸成例如15度的傾斜，且LED元件 lla， lla，…的光軸構(gòu)成圓錐形。兩個(gè)環(huán)照明源ll， 11之間的間距被設(shè)定為例如80mm。
此外，如圖7所示，垂直于上述豎直框20并水平延伸的兩個(gè)橫框23， 23被固定在玻璃 板上下的兩個(gè)位置，且環(huán)照明源11通過附接構(gòu)件24附接至上橫框23。
具有切口狀槽口的近似C形的環(huán)照明源11被設(shè)置為使由該照明發(fā)出的照明光均勻地投射 到玻璃板2端部的圓滑端面2a。玻璃板2的端面2a寬松地插入環(huán)照明源11的切口狀部分12 中，以使端面2a位于環(huán)照明源11的中心軸上。
如圖8所示，當(dāng)玻璃板2由傳送線傳送時(shí)，其端面2a通過環(huán)照明源，以使其寬松地插入 設(shè)置在傳送線26兩側(cè)的每一個(gè)環(huán)照明源11的開口切口 12中。當(dāng)端面寬松地插入時(shí)，由CCD 相機(jī)3拍攝由環(huán)照明源ll的各個(gè)LEDlla， lla，…照亮的玻璃板2端部的圖像。對(duì)各個(gè)相機(jī) 的圖像進(jìn)行處理，且基于灰度等級(jí)進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
漫射/透射照明13被設(shè)定為在玻璃板2的上下方向與水平平面成一定角度，以使其照明 光透射至玻璃板的弧形端面以及該端面和玻璃板平面之間的界線上，并且漫射/透射照明13 的光發(fā)射平面占據(jù)相機(jī)3約1/5到1/4的視野。
順便提及，如圖7所示，漫射/透射照明13, 13分別通過附接構(gòu)件25， 25附接至設(shè)置在 玻璃板2端部上下的橫框23， 23上。
為了防止不均勻照明，漫射/透射照明13還具有附接到二維矩陣形狀配置的LED元件上 的奶白色漫射板。取代LED元件，該照明可以用熒光燈制造。
玻璃板2以例如恒定速度在傳送線26上傳送。玻璃板2的端部由CCD相機(jī)3拍攝圖像， 以使其以對(duì)應(yīng)于相機(jī)視野寬度的節(jié)距單位被分段，并對(duì)各個(gè)拍攝的圖像進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
因?yàn)楸緦?shí)施例中使用了面相機(jī)3，因此拍攝圖像的視野對(duì)應(yīng)于作為分段區(qū)域的節(jié)距寬度。 然而，將要由相機(jī)3拍攝的區(qū)域被設(shè)定為稍許大于該節(jié)距寬度的區(qū)域，并所獲取圖像之間的
界線附近發(fā)生重疊，以防止檢測(cè)遺漏，從而連續(xù)地檢測(cè)所述端面。 下文將對(duì)檢測(cè)玻璃板2的流程給出具體說明。
首先，如圖8所示，方形玻璃板2由傳送線26傳送。當(dāng)玻璃板2接近缺陷檢測(cè)裝置1時(shí)， 未顯示的控制單元打開環(huán)照明源11和漫射/透射照明13。玻璃板2被傳送到由CCD相機(jī)3拍 攝圖像的視野內(nèi)。因此，當(dāng)檢測(cè)玻璃板2端面2a的尖端角時(shí)，假設(shè)該角是端面2a檢測(cè)區(qū)域 的開始位置，則從稍許從該角移位的位置獲取圖像并將其送到圖像處理單元4中。
如圖9所示，對(duì)于從CCD相機(jī)3獲取并將其送到圖像處理單元4中的圖像，基于預(yù)先設(shè) 定并寄存的玻璃板2的板厚信息以及由一架相機(jī)3拍攝的一個(gè)邊緣2b計(jì)算另一個(gè)邊緣2b，從 而確定待計(jì)算的面積。作為將要計(jì)算的區(qū)域的具有256個(gè)灰度刻度等級(jí)的所拍攝圖像根據(jù)先 期設(shè)定的"明"側(cè)的上限等級(jí)即灰度刻度的上限等級(jí)二進(jìn)制數(shù)字化。這樣獲取的二進(jìn)制數(shù)字化 的圖像受到"標(biāo)簽化"處理。基于所顯示的〃明"信號(hào)的位置與被處理端面2a的邊緣2b之間的 距離確定缺陷的種類。
舉例來說，如果缺陷包含在被處理端面2a中，則認(rèn)為是〃刮傷〃或〃污點(diǎn)瑕疵"的表面缺陷 8。如果缺陷跨越被處理端面2a的邊緣2b或位于邊緣2b之外，則認(rèn)為是〃貝殼〃或〃缺片"的 邊緣缺陷。該信息被儲(chǔ)存在微處理單元(計(jì)算機(jī))5中。
與此類似，被拍攝的原始圖像根據(jù)先期設(shè)定的例如灰度刻度的下限等級(jí)的下限等級(jí)二進(jìn) 制數(shù)字化，并在其后被轉(zhuǎn)換。假設(shè)不高于下限等級(jí)的缺陷區(qū)域?yàn)椤鳌ǘ^(qū)域?yàn)椤ò怠?，這 樣獲取的二進(jìn)制數(shù)字化的圖像受到"標(biāo)簽化"處理。因此，根據(jù)缺陷區(qū)域中明像素的位置和尺 寸確定"非拋光"和"拋光遺漏"的缺陷，從而確定缺陷的存在與否和種類。
也對(duì)另一架相機(jī)3執(zhí)行與上述相同的處理。
順便提及，玻璃板2以恒定速度在傳送線26上傳送。玻璃板2的端部由CCD相機(jī)3拍攝 圖像并檢測(cè)，以使其以對(duì)應(yīng)于相機(jī)視野寬度的節(jié)距單位被分段。在該情形中，由于各個(gè)圖像 的前端和后端之間的界線附近被稍許重疊，檢測(cè)被連續(xù)進(jìn)行，直到檢測(cè)后端端面的尖端角部 為止。
完成玻璃板2兩側(cè)的檢測(cè)之后，傳送方向被轉(zhuǎn)換以使玻璃板2未檢測(cè)的兩側(cè)平行于傳送 方向。每一個(gè)都如上所述由照明系統(tǒng)和相機(jī)3組成的缺陷檢測(cè)裝置1分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)于未檢 測(cè)兩側(cè)的位置上。當(dāng)玻璃板2通過缺陷檢測(cè)裝置1時(shí)，可以順序檢測(cè)玻璃板2該兩側(cè)的端面 2a。
通過這種方式，如果對(duì)玻璃板的四側(cè)執(zhí)行缺陷檢測(cè)并且這樣獲取的數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在主計(jì)算 機(jī)中，則可以便于管理。
實(shí)施例2
實(shí)施例2不同于實(shí)施例1之處在于玻璃板被固定，而包括照明單元和圖像拍攝裝置的檢 測(cè)裝置在玻璃板的整個(gè)外圍被驅(qū)動(dòng)，以檢測(cè)玻璃板2外圍端面上的缺陷。
玻璃板2的照明單元10和圖像拍攝裝置的方向/角度的設(shè)置條件被設(shè)定為與第一實(shí)施例 相同的條件。對(duì)所獲取圖像的處理單元及其他裝置與實(shí)施例1完全相同。
對(duì)于將要在玻璃板的整個(gè)外圍被驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，照明單元和圖像拍攝裝置被附接至多關(guān)節(jié) 機(jī)器人(未顯示)的機(jī)械手(未顯示)，該機(jī)械手沿玻璃板2的外圍端面依次移動(dòng)。因此，玻 璃板的端面被拍攝圖像，且這樣獲取的圖像信號(hào)由圖像處理單元識(shí)別，從而檢測(cè)缺陷的存在 與否。
順便提及，當(dāng)在傳送線的途中進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，玻璃板必須停止一次來確保玻璃板整個(gè)外圍 上的空間，以使包括照明單元和圖像拍攝裝置的檢測(cè)裝置可以移動(dòng)。對(duì)此，可以設(shè)置用于提 升這些支撐在玻璃板中央附近的裝置的機(jī)構(gòu)。
實(shí)施例3
圖14顯示根據(jù)實(shí)施例3的用于玻璃板端面的缺陷檢測(cè)裝置。該缺陷檢測(cè)裝置包括用于檢 查移動(dòng)玻璃板102的第一和第三側(cè)的第一缺陷檢測(cè)裝置101U， 101L，和用于檢査靜止玻璃板 102的第二和第四側(cè)的可移動(dòng)的第二缺陷檢測(cè)裝置201R, 201L。順便提及，玻璃板102為矩 形，因此第一和第三側(cè)互相平行，第二和第四側(cè)互相平行，且第一和第三側(cè)垂直于第二和第 四側(cè)。
玻璃板102在傳送裝置120上傳送。傳送裝置120可以是以傾斜姿態(tài)傳送玻璃板102的 系統(tǒng)，或者以水平姿態(tài)傳送玻璃板102的系統(tǒng)。在傳送裝置120傳送路徑的兩側(cè)設(shè)置用于檢 測(cè)平行于玻璃板102傳送方向的兩側(cè)(第一和第三側(cè))的第一缺陷檢測(cè)裝置IOIU和IOIL。當(dāng) 玻璃板102以其傾斜姿態(tài)被傳送時(shí)，第一缺陷檢測(cè)裝置是檢測(cè)與第一側(cè)對(duì)應(yīng)的上側(cè)的上缺陷 檢測(cè)裝置IOIU，和檢測(cè)與第三側(cè)對(duì)應(yīng)的下側(cè)的下缺陷檢測(cè)裝置101L。第一缺陷檢測(cè)裝置IOIU， 101L分別配備照明單元111和圖像拍攝裝置103。當(dāng)玻璃板102通過與第一缺陷檢測(cè)裝置101U， 101L對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，第一缺陷檢測(cè)裝置101U， '101L檢測(cè)平行于玻璃板102傳送方向的 兩側(cè)中每一側(cè)的端面。
由傳送裝置120傳送的玻璃板102在對(duì)應(yīng)于第二缺陷檢測(cè)裝置201R， 201L的位置停止。 靜止玻璃板102的第二和第四側(cè)由第二缺陷檢測(cè)裝置201R， 201L檢測(cè)。第二缺陷檢測(cè)裝置 201R， 201L分別配備照明單元211和圖像拍攝裝置203。第二缺陷檢測(cè)裝置201R， 201L附接 至機(jī)器人(未顯示)的機(jī)械臂(未顯示)，并且可平行于玻璃板102的第二和第四側(cè)移動(dòng)。第 二缺陷檢測(cè)裝置201R， 201L沿玻璃板102的第二和第四側(cè)移動(dòng)，從而檢測(cè)各個(gè)第二和第四側(cè) 的端面。順便提及，當(dāng)以其傾斜姿態(tài)傳送的玻璃板102在其傾斜姿態(tài)停止時(shí)，第二側(cè)和第四 側(cè)分別對(duì)應(yīng)于右側(cè)和左側(cè)，且第二缺陷檢測(cè)裝置201R， 201L在傾斜方向豎直移動(dòng)。完成傳送 之后，玻璃板102可以從傳送裝置120移動(dòng)至配備第二缺陷檢測(cè)裝置201R， 201L的檢測(cè)裝置。
順便提及，在實(shí)施例3中，照明單元lll， 211和圖像拍攝裝置103， 203與實(shí)施例1和 實(shí)施例2中的照明單元11和圖像拍攝裝置3相同。正如實(shí)施例1和實(shí)施例2，使用照明單元 111， 211和圖像拍攝裝置103， 202檢測(cè)玻璃板端面上的缺陷。
本發(fā)明已經(jīng)參照具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明。然而，對(duì)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員顯而易見 的是，能以諸多方式改變或修改本發(fā)明而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
本申請(qǐng)基于2005年2月10日提交的日本專利申請(qǐng)(專利申請(qǐng)?zhí)朜o. 2005-034238)，其內(nèi) 容通過引用結(jié)合在本文中。
工業(yè)應(yīng)用
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的缺陷檢測(cè)裝置和缺陷檢測(cè)方法用于檢測(cè)在其端部具有 經(jīng)研磨的弧形端面或磨邊面的玻璃板的端面上的缺陷。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，該裝置包括具有至少兩架從玻璃板外側(cè)以與玻璃板的正反兩面傾斜的兩個(gè)方向拍攝玻璃板端面的CCD相機(jī)的圖像拍攝裝置；具有在其中心軸方向投射照明光且具有切口的大致呈C形的環(huán)照明源的照明單元；和處理從CCD相機(jī)獲取的圖像信號(hào)并確定所述端面質(zhì)量的圖像處理單元，其中，所述玻璃板被寬松地插入所述切口中，使所述端面與環(huán)照明源的中心軸對(duì)齊；所述照明單元將照明光投射到該端面；及圖像處理單元處理所述圖像拍攝裝置獲取的端面圖像信號(hào)，以檢測(cè)所述端面上的缺陷。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中玻璃板具有經(jīng) 倒角構(gòu)成的弧形端面或光滑脊部的端面。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中照明單元包括 兩個(gè)C形照明，所述C形照明設(shè)置在玻璃板端面待檢測(cè)缺陷區(qū)域的左右兩側(cè)附近；且各環(huán)照明源對(duì)待檢測(cè)缺陷的區(qū)域照明。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中照明單元進(jìn)一 步包括從與玻璃板正反表面傾斜的兩個(gè)方向向玻璃板的端面投射照明光的漫射/透射光源。
5. 如權(quán)利要求3所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中照明單元進(jìn)一 步包括從與玻璃板正反表面傾斜的兩個(gè)方向向玻璃板的端面投射照明光的漫射/透射光源。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中環(huán)照明源包括 多個(gè)同心配置的LED元件。
7. 如權(quán)利要求3所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中環(huán)照明源包括 多個(gè)同心配置的LED元件。
8. 如權(quán)利要求l所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括: 適合于傳送玻璃板以使玻璃板的兩側(cè)平行于傳送方向的傳送裝置，其中照明單元和圖像拍攝裝置設(shè)置在玻璃板兩側(cè)的每一側(cè)端面附近。
9. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，其中照明單元和圖 像拍攝裝置附接至機(jī)器人的機(jī)械手；以及該機(jī)械手沿玻璃板外圍端面依次移動(dòng)，以對(duì)玻璃板的端面拍攝圖像，并且所獲取的圖像 信號(hào)由圖像處理單元依次處理。
10. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置，其特征在于，該裝置包括 檢測(cè)平行于正在傳送的玻璃板的傳送方向一側(cè)的端面并相對(duì)于所述傳送被固定的第一缺陷檢測(cè)裝置；和檢測(cè)垂直于正在傳送的玻璃板的傳送方向一側(cè)的端面并相對(duì)于玻璃板可移動(dòng)的第二缺陷 檢測(cè)裝置，其中第一缺陷檢測(cè)裝置和第二缺陷檢測(cè)裝置分別配備所述照明單元和所述圖像拍攝裝置。
11. 一種用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法，其特征在于，該方法包括 寬松地將玻璃板端面插入到C形環(huán)照明源的開口切口中；向待檢測(cè)端面的該端面位置與環(huán)照明源的中心軸重合的區(qū)域投射環(huán)照明源的照明光； 由兩架CCD相機(jī)拍攝端面的圖像；將圖像拍攝所獲取圖像信號(hào)的灰度等級(jí)與預(yù)設(shè)的上下限等級(jí)進(jìn)行比較；和 根據(jù)高于上限等級(jí)或低于下限等級(jí)的像素信號(hào)的位置、尺寸和形狀檢測(cè)缺陷的存在與否 及其種類。
12. 如權(quán)利要求11所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包 括由傳送裝置傳送玻璃板以使玻璃的一側(cè)平行于其傳送方向；在玻璃板兩側(cè)的每一側(cè)的端面附近至少設(shè)置包括C形環(huán)照明源的照明單元和用于拍攝由 照明單元照亮的端面的圖像的圖像拍攝裝置；由圖像處理單元處理由圖像拍攝裝置拍攝圖像的端面的圖像信號(hào)；和 檢測(cè)缺陷的存在與否。
13. 如權(quán)利要求ll所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法，其特征在于，該方法包括-至少將包括C形環(huán)照明源的照明單元和用于拍攝由照明單元照亮的端面的圖像的圖像拍攝裝 置附接至機(jī)器人的機(jī)械手；使該機(jī)械手依次沿玻璃板外圍的端面移動(dòng)； 拍攝玻璃板端面的圖像；由圖像處理單元依次處理所獲取的圖像信號(hào)，和 檢測(cè)缺陷的存在與否。
14. 如權(quán)利要求ll所述的用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的方法，其特征在于，該方法包括-由相對(duì)于所述傳送固定的第一缺陷檢測(cè)裝置檢測(cè)平行于正在傳送的玻璃板的傳送方向一側(cè)的端面；和由相對(duì)于玻璃板可移動(dòng)的第二缺陷檢測(cè)裝置檢測(cè)垂直于正在傳送的玻璃板的傳送方向一 側(cè)的端面，其中第一缺陷檢測(cè)裝置和第二缺陷檢測(cè)裝置各自配備C形環(huán)照明源和兩架CCD相機(jī)。
全文摘要
用于檢測(cè)玻璃板端面缺陷的裝置配備具有至少兩架CCD相機(jī)，用于從玻璃板外側(cè)和以與玻璃板正反表面傾斜的兩個(gè)方向拍攝玻璃板端面圖像的圖像拍攝裝置；具有近似C形的環(huán)照明源，能在其中心軸方向投射照明光并具有開口切口的照明單元；和用于處理從CCD相機(jī)獲取的圖像信號(hào)以確定端面質(zhì)量的圖像處理單元。玻璃板被寬松地插入開口切口中，使端面與環(huán)照明源的中心軸對(duì)齊；照明光被投射到該端面；以及由圖像拍攝裝置拍攝端面圖像。這樣獲取的圖像信號(hào)由圖像處理單元處理，從而檢測(cè)端面上缺陷的存在與否。
文檔編號(hào)G01B11/30GK101115988SQ20068000451
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
發(fā)明者岡村真一 申請(qǐng)人:中央硝子株式會(huì)社