由于玻璃屬于脆性材料,在磨邊加工過程屬于去除加工,脆性斷裂,劃傷,磨削不均勻都會導(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)亟需通過實現(xiàn)自動化在線檢測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:
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行磨削,除去棱角保證安全,同時使玻璃更加美觀、穩(wěn)定。玻璃在磨削過程中主要受金剛石磨粒對玻璃破壞,且具有隨機破壞性,造成缺陷形狀不規(guī)則,根據(jù)缺陷的形成機理以及出現(xiàn)位置,將其分為亮斑、爆邊和白線。
1)亮斑
亮斑的大小為≥0.2mm2,其位置位于邊緣的中部。亮斑部分較磨削過的面光滑,當(dāng)有光照射時可呈鏡面反射,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,磨削過的表面經(jīng)過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有與鏡頭垂直,大部分光沒有被捕捉到,因此亮斑在整個圖像中呈最暗的區(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,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,鏡頭捕捉的光多,呈亮區(qū),灰度接近飽和。因此在缺陷檢測過程中,將亮、暗兩部分提取出來進行合并即為爆邊。
3)白線
白線方向與水平軸基本平行,寬度小于等于0.1mm,長度大于等于4.25mm即為白線,其位置可出現(xiàn)在玻璃邊部的任何位置。在磨削加工過程中,砂輪上的磨粒脫落導(dǎo)致硬質(zhì)點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速度,因此會在表面留下一條細(xì)長的劃痕(剛產(chǎn)生的白線會粘有玻璃碎屑)。
白線效果
行業(yè)研究成果:
玻璃磨邊缺陷在線檢測系統(tǒng)構(gòu)成
為實現(xiàn)系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集和圖像分析,對系統(tǒng)的功能模塊進行劃分主要功能分為圖像采集、光源和圖像處理應(yīng)用的開發(fā)。
應(yīng)用開發(fā)部分——玻璃磨邊缺陷在線檢測軟件:
待測物體將圖像的光信號傳遞給相機,相機將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳遞到圖像的缺陷檢測中心進行缺陷檢測;檢測中心將帶有缺陷的圖像傳遞到圖像缺陷存儲中,同時將缺陷的特征數(shù)據(jù)(包括位置、大小、類型、數(shù)量、發(fā)現(xiàn)時間等)傳入缺陷數(shù)據(jù)存儲;檢測中心還可以接收檢測人員下發(fā)的圖像采集指令,同時傳遞給CCD相機。查看圖像處理接收到檢測人員發(fā)出的查看圖像指令,從缺陷圖像存儲中檢索出帶查看圖像呈現(xiàn)給檢測人員。查看數(shù)據(jù)處理接收到檢測人員的查看缺陷數(shù)據(jù)指令,從缺陷數(shù)據(jù)存儲中檢索出缺陷數(shù)據(jù),傳遞給檢測人員查看。生成報表處理接收到檢測人員發(fā)出的生成報表指令,從缺陷數(shù)據(jù)存儲中檢測出缺陷數(shù)據(jù)處理后生成報表存儲到報表存儲文件。
缺陷監(jiān)測系統(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采集圖像,以達到放大圖像的效果。
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