本發(fā)明涉及光學(xué)檢測領(lǐng)域，具體地說是一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

1、玻璃已成為我們生活中不可或缺的一部分，理想的玻璃質(zhì)地均勻、表面光滑、潔凈無暇。在實(shí)際的生產(chǎn)中，玻璃經(jīng)常會出現(xiàn)多種缺陷。其中的脈理屬于不均勻性方面的缺陷，在化學(xué)組成和物理性質(zhì)上與玻璃主體不同。當(dāng)透射光線通過這些缺陷的邊緣時會發(fā)生折射，從而形成肉眼可見或細(xì)微到需儀器檢測才能確認(rèn)的條紋狀反差。這類缺陷主要原因是混合料或熔融體在流動過程中及物理、化學(xué)熔解過程出現(xiàn)不均質(zhì)所導(dǎo)致，如原料稱量誤差、原料來源不同所含雜質(zhì)差異、原料儲存環(huán)境波動、熔化不均勻、溫控波動、耐火材料侵蝕、機(jī)械攪拌設(shè)備和工藝不合理等。雖然目前也有玻璃脈理檢測裝置，但是只能檢測出常見的玻璃脈理現(xiàn)象。而現(xiàn)在對玻璃制造的要求更高了，需要檢測出條紋脈理、氣泡、雜質(zhì)、拋光痕、黑邊、橘皮等折射率非均勻缺陷，這些是現(xiàn)有的脈理檢測裝置無法測出的。

2、目前的大多數(shù)脈理檢查均是通過人工握持待測玻璃至鏡頭下進(jìn)行觀察，檢測效率低，檢測繁瑣，且漏檢率高不利于信息的統(tǒng)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置及檢測方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，包括光源模塊、準(zhǔn)直模塊、濾波模塊和采集模塊，所述的準(zhǔn)直模塊包括準(zhǔn)直鏡和成像鏡，所述的濾波模塊包括濾波光闌，所述的光源模塊發(fā)出光源投射到準(zhǔn)直鏡，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡的反射或透射投射出平行光至成像鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的平行光投射區(qū)域?yàn)榇龣z測區(qū)域，平行光經(jīng)過成像鏡的反射或透射聚焦成像，經(jīng)過濾波模塊由采集模塊進(jìn)行采集，所述的濾波光闌設(shè)于成像鏡的聚焦點(diǎn)，對光進(jìn)行濾波。

3、優(yōu)選的，整個裝置的光軸處于同一個水平高度，即光源模塊、準(zhǔn)直鏡、成像鏡、濾波光闌和采集模塊的中心應(yīng)處于同一高度。

4、優(yōu)選的，所述的準(zhǔn)直鏡、成像鏡為透鏡或凹面反射鏡；對于透射成像光路，優(yōu)選透鏡；對于折反成像光路，優(yōu)選凹面反射鏡；所述的光源模塊發(fā)出的光源為全光譜光源。

5、作為進(jìn)一步有優(yōu)選的，所述的光源模塊發(fā)出的光源為平行光，所述的準(zhǔn)直鏡為平面反射鏡，所述的成像鏡為凹面反射鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的光束即為平行光束。

6、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的光源模塊發(fā)出的光源為球面光，所述的準(zhǔn)直鏡為凹面反射鏡，所述的成像鏡為凹面反射鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的光束即為平行光束。

7、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的光源模塊發(fā)出的光源為球面光，所述的準(zhǔn)直鏡為凸透鏡，所述的成像鏡為凸透鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的光束即為平行光束。

8、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的光源模塊發(fā)出的光源為平行光，省略準(zhǔn)直鏡，所述的成像鏡為凸透鏡，光源模塊至成像鏡之間的光束即為平行光束。

9、優(yōu)選的，該光源模塊還包括擴(kuò)束模塊，球面波經(jīng)過擴(kuò)束模塊的擴(kuò)束之后投射至準(zhǔn)直鏡。擴(kuò)束的目的在于能夠覆蓋物體的測量范圍，如果光源模塊投射出來的光可以覆蓋測量范圍，就不需要擴(kuò)束模塊，否則需要加擴(kuò)束模塊。

10、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的擴(kuò)束模塊為小孔擴(kuò)束。

11、優(yōu)選的，所述的待檢測區(qū)域內(nèi)放置待檢測的玻璃片，該玻璃片放置的方向垂直于該待檢測區(qū)域內(nèi)的平行光束。

12、一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置實(shí)現(xiàn)的檢測方法，其測量步驟如下：

13、a、先保持光學(xué)平臺的平穩(wěn)度和水平；

14、b、調(diào)整準(zhǔn)直鏡和成像鏡的鏡面高度，兩面鏡子要保持相互平行狀態(tài)且高度一致；

15、c、調(diào)整光路的準(zhǔn)直度，光源經(jīng)過準(zhǔn)直鏡的反射或者透射后，也要完整的將成像鏡照射完全；

16、d、濾波光闌要準(zhǔn)確的放置在成像鏡的焦點(diǎn)處，對焦點(diǎn)成的像進(jìn)行濾波；

17、e、調(diào)整采集模塊的高度，確保采集模塊能準(zhǔn)確且完整的接收成像；

18、f、將待檢測的玻璃片放入待檢測區(qū)域內(nèi)，保持玻璃片與該待測檢區(qū)域內(nèi)的平行光束垂直；

19、g、由采集模塊采集成像。

20、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用光線通過折射率不均勻的測量區(qū)域后經(jīng)透鏡或者凹面鏡聚焦，在焦點(diǎn)處通過光闌的空間濾波作用，成像產(chǎn)生明暗不均的紋影圖像。相比較于陰影法，成像更加清晰，靈敏度也有很大的提高。相比較于非平行光式光路，本方法的圖像失真小。相比較于透鏡法，高精度大口徑透鏡加工困難且色差難以避免，而大口徑的凹面將加工相對容易。

21、本發(fā)明僅需將光路搭建完成后，將待測透明玻璃放置在待測區(qū)域，即可實(shí)現(xiàn)對玻璃脈理的檢測，光路結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)記錄過程簡單，加快了實(shí)驗(yàn)速度，降低了后續(xù)處理的繁瑣度，實(shí)現(xiàn)了對玻璃脈理的檢測，提高了檢測的靈敏度和精度，還能檢測出條紋脈理、氣泡、雜質(zhì)、拋光痕、黑邊、橘皮等折射率非均勻缺陷。

22、本發(fā)明檢測的過程中，通過改變凹面鏡的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)不同的觀測視場，以適配不同尺寸的待測玻璃，可移動位置范圍大，待測透明玻璃厚度范圍更大，測量的適應(yīng)性更強(qiáng)，甚至能檢測平行平晶。

技術(shù)特征：

1.一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于包括光源模塊、準(zhǔn)直模塊、濾波模塊和采集模塊，所述的準(zhǔn)直模塊包括準(zhǔn)直鏡和成像鏡，所述的濾波模塊包括濾波光闌，所述的光源模塊發(fā)出光源投射到準(zhǔn)直鏡，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡的反射或透射投射出平行光至成像鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的平行光投射區(qū)域?yàn)榇龣z測區(qū)域，平行光經(jīng)過成像鏡的反射或透射聚焦成像，經(jīng)過濾波模塊由采集模塊進(jìn)行采集，所述的濾波光闌設(shè)于成像鏡的聚焦點(diǎn)，對光進(jìn)行濾波。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于整個裝置的光軸處于同一個水平高度，即光源模塊、準(zhǔn)直鏡、成像鏡、濾波光闌和采集模塊的中心應(yīng)處于同一高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于所述的準(zhǔn)直鏡、成像鏡為透鏡或凹面反射鏡；所述的光源模塊發(fā)出的光源為全光譜光源。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于所述的光源模塊發(fā)出的光源為平行光，所述的準(zhǔn)直鏡為平面反射鏡，所述的成像鏡為凹面反射鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的光束即為平行光束。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于所述的光源模塊發(fā)出的光源為球面光，所述的準(zhǔn)直鏡為凹面反射鏡，所述的成像鏡為凹面反射鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的光束即為平行光束。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于所述的光源模塊發(fā)出的光源為球面光，所述的準(zhǔn)直鏡為凸透鏡，所述的成像鏡為凸透鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的光束即為平行光束。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于所述的光源模塊發(fā)出的光源為平行光，省略準(zhǔn)直鏡，所述的成像鏡為凸透鏡，光源模塊至成像鏡之間的光束即為平行光束。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于該光源模塊還包括擴(kuò)束模塊，球面波經(jīng)過擴(kuò)束模塊的擴(kuò)束之后投射至準(zhǔn)直鏡；所述的擴(kuò)束模塊為小孔擴(kuò)束。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置，其特征在于所述的待檢測區(qū)域內(nèi)放置待檢測的玻璃片，該玻璃片放置的方向垂直于該待檢測區(qū)域內(nèi)的平行光束。

10.一種由權(quán)利要求1所述的一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置實(shí)現(xiàn)的檢測方法，其特征在于測量步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
一種用于檢測透明玻璃缺陷的檢測裝置及檢測方法，包括光源模塊、準(zhǔn)直模塊、濾波模塊和采集模塊，所述的準(zhǔn)直模塊包括準(zhǔn)直鏡和成像鏡，所述的濾波模塊包括濾波光闌，所述的光源模塊發(fā)出光源投射到準(zhǔn)直鏡，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡的反射或透射投射出平行光至成像鏡，準(zhǔn)直鏡至成像鏡之間的平行光投射區(qū)域?yàn)榇龣z測區(qū)域，平行光經(jīng)過成像鏡的反射或透射聚焦成像，經(jīng)過濾波模塊由采集模塊進(jìn)行采集，所述的濾波光闌設(shè)于成像鏡的聚焦點(diǎn)，對光進(jìn)行濾波。本發(fā)明僅需將光路搭建完成后，將待測透明玻璃放置在待測區(qū)域，即可實(shí)現(xiàn)對玻璃脈理的檢測，光路結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)記錄過程簡單，加快了實(shí)驗(yàn)速度，降低了后續(xù)處理的繁瑣度，實(shí)現(xiàn)了對玻璃脈理的檢測，提高了檢測的靈敏度和精度，還能檢測出條紋脈理、氣泡、雜質(zhì)、拋光痕、黑邊、橘皮等折射率非均勻缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：丁雨,程北,程南,李揚(yáng)帆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江百盛光電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9