一种在线识别报警同位重复缺陷的质量管控设备和方法

技术领域

本发明属于平板玻璃制造技术领域，具体涉及一种在线识别报警同位重复缺陷的质量管控设备和方法。

背景技术

在生产平板玻璃过程中有着细致，严格的质量要求，平板玻璃的品质直接决定在后续应用的价值。在溢流成型制作平板玻璃过程，经过牵引下拉、横纵切、精切、研磨、清洗、检测和包装等加工制程，需要牵引辊扶持稳定、夹持悬挂搬运、滚轮搬运、气浮输送等设备。当设备运转出现运转异常或隐患故障，就造成玻璃板某一局部小区域重复出现擦划伤或脏污等类的同位重复缺陷。现有平板玻璃的生产过程中无法及时有效的管理生产的信息，如果不能及时发现设备异常的故障隐患，可能会出现大批量质量不合格的产品，并造成严重的经济损失。

发明内容

在生产玻璃的过程中，由于设备出现运转异常或故障时造成产品质量不良，如果不能够及时发现问题则会造成严重的经济损失，为解决上述问题，本发明提供一种在线识别报警同位重复缺陷的质量管控设备和方法。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种在线识别报警同位重复缺陷的质量管控方法，包括以下步骤：

调整检测的基准信号，设定检测阈值；

光源穿过待测玻璃板，当待测玻璃板上有缺陷时，产生的波形会超出设定的检测阈值，生成一个异常事件信号；

若干个间距小于预设范围的异常事件信号共同组成一个光补丁信号，T1光源的光补丁信号和T2光源的光补丁信号共同组成一个缺陷；

根据在线缺陷检测系统设置的缺陷分类置信区间，对缺陷进行归类；

当缺陷数量到达设定的同位重复缺陷报警条件，现场会有报警提示同位重复缺陷位图。

所述设定的检测阈值包括亮阈值和暗阈值；

当待测玻璃板上有缺陷时，产生的波形会超过亮阈值或者低于暗阈值，则成一个异常事件信号。

所述的缺陷按照几何形状、灰度、质心和像素四个特征参数进行分类。

所述的同位重复缺陷报警条件，设置为以下条件：

设定连续累计检测若干片玻璃板；

设定连续累计若干片待测玻璃板上任意定义窗口大小区域；

设定若干片待测玻璃板上任意定义窗口大小区域内缺陷类型；

设定若干片待测玻璃板上任意定义窗口大小区域内一个或多个类型缺陷数量阈值。

一种在线识别报警同位重复缺陷的质量管控装置，包括T1光源、T2光源、透镜(3)、缺陷检测相机和在线缺陷检测系统；

经过漫射的T1光源和通过透镜的T2光源穿过待测玻璃板后进入缺陷检测相机；

缺陷检测相机，用于将穿过待测玻璃板的光源处理成缺陷信号；

其中，缺陷检测相机有两排CMOS光感应耦合器件，采用T1/T2双通道检测技术，T1光源和T2光源分别对应一排CMOS光感应耦合器件；

在线缺陷检测系统，用于根据设置的缺陷分类置信区间，对缺陷信号进行归类；当缺陷数量到达设定的同位重复缺陷报警条件，现场会有报警提示同位重复缺陷位图。

所述的缺陷检测相机在交替脉冲模式下切换扫描感应T1光源和T2光源，其中T1光源对应的CMOS光感应耦合器件和T2光源对应的CMOS光感应耦合器件之间是高频切换的，通过光纤实现同步。

T1光源采用漫射亮场透射照明，选择波长627nm的红色可见LED灯珠模块作为光源，光束发散性为120°。

T2光源采用线型集束透射照明，选择波长870nm的红外LED灯珠作为点光源，光束发散性为100°。

所述的在线缺陷检测系统采用决策树和神经网络技术。

所述在线缺陷检测系统采取电压闭环反馈控制回路，能自动调整T1光源和T2光源的光源强度和缺陷检测相机增益的控制电压，对衰减光源自动补偿调整。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的在线识别报警同位重复缺陷的质量管控设备和方法，通过在线缺陷检测系统对待测玻璃板进行实时监控，预防平板玻璃出现重大质量风险，在线检测缺陷系统通过多通道检测技术，检测缺陷特征参数，结合人工和智能分类技术，准确分类缺陷。在此基础上，在线检测缺陷系统能连续准确识别同位重复缺陷并报警，及时介入排除设备异常故障隐患，防止出现产品质量大批次重大不良。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1为本发明在线识别报警同位重复缺陷的质量管控方法流程图；

图2为本发明在线检测缺陷设备的光路示意图；

图3中(a)为本发明的T1光源结构示意图，(b)为本发明的T2光源结构示意图；；

图4为本发明缺陷检测相机CMOS的基准信号示意图；

图5为离线统计分析任意抽取50片玻璃板同位重复缺陷的示意图；

图6为本发明实施例在线识别管控同位重复缺陷的示意图。

图中，1、T1光源；2、T2光源；3、透镜；4、CMOS光感应耦合器件；5、镜头；6、待测玻璃板。

具体实施方式

为预防平板玻璃出现重大质量风险,在线检测缺陷系统通过多通道检测技术，检测缺陷特征参数，结合人工和智能分类技术，准确分类缺陷。在此基础上，检测系统准确识别同位重复缺陷并报警，及时介入排除设备异常故障隐患，防止出现产品质量大批次重大不良。

如下公开，本发明创造同位重复缺陷的识别报警方法，在线检测设备对连续生产平板玻璃检出的每一个缺陷，累计确认在玻璃板上的同一个区域是否偶尔随机发生重复缺陷，当触发同位重复缺陷的条件时，现场发出警告声响或灯管闪烁提示，实现对平板玻璃同位重复缺陷的质量管控，及时排除传输搬送设备运行异常隐患。

同位重复缺陷由传输设备异常故障造成，表现为在在玻璃板某一小区域随机偶发，该缺陷有可能是划伤或脏污，大小不一，形状有别。

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种在线识别报警同位重复缺陷的质量管控设备，包括T1光源1和T2光源2、缺陷检测相机以及在线缺陷检测系统；

经过漫射的T1光源1和通过透镜3的T2光源2穿过待测玻璃板6后进入缺陷检测相机；

缺陷检测相机，用于将穿过待测玻璃板6的光源处理成缺陷信号；

在线缺陷检测系统，用于根据设置的缺陷分类置信区间，对缺陷进行归类；当缺陷数量到达设定的同位重复缺陷报警条件，现场会有报警提示同位重复缺陷位图。

下面结合附图作进一步说明：

缺陷检测相机有两排CMOS光感应耦合器件4，采用T1/T2双通道检测技术，T1光源1和T2光源2分别对应一排CMOS光感应耦合器件4，在交替脉冲模式下切换扫描感应T1光源1和T2光源2，其中T1光源对应的CMOS光感应耦合器件4与T2光源对应的CMOS光感应耦合器件4之间是高频切换的，通过光纤实现同步。

如图2所示，光源结构示意图，T1光源1采用漫射亮场透射照明，用来检测缺陷核尺寸的通道光源；T2光源2采用线型集束透射照明，与缺陷检测相机的挡刀配合检测待测玻璃板6内部夹杂物缺陷在待测玻璃板6表面引起变形的通道光源。根据波长越长，光的透射能力越强的特点，采用红光作为照明光源。考虑到使用寿命，稳定性等因素，T1光源1选择了波长627nm的红色可见LED灯珠模块作为光源，光束发散性为120°(全角)，T2光源2选择了波长870nm的红外LED灯珠作为点光源，光束发散性为100°(全角)，通过透镜3后形成线型集束光。

T1光源1和T2光源2随着长时间使用，光源亮度发生衰减，在线缺陷检测系统采取电压闭环反馈控制回路技术，自动调整T1光源1和T2光源2的光源强度和缺陷检测相机增益的控制电压，对衰减光源自动补偿调整。

缺陷检测相机是像素范围为0—8192，高速高解析度，色深为12bit，640MHz双线扫描(TDI)相机，具有的视频预处理功能。在实际转换来自CMOS光感应耦合器件4本身的模拟电压之前，摄像机先进行信号归一化，将平均信号移至模数转换器(ADC)范围的中心，这种实时操作大大拓宽了摄像机的视野范围，而又不牺牲检测平均水平附近非常细微的光水平差异的能力。在线缺陷检测相机的镜头5是物距为f＝180的标准Nikon镜头，适配绿色滤镜。

如图3所示，CCD检测基准信号经过调整之后，基本在128左右波动。在线缺陷检测系统中设定两个检测阈值，分别为亮阈值和暗阈值。当待测玻璃板6上有缺陷时，缺陷检测相机的CMOS光感应耦合器件4产生的波形超过亮阈值或者低于暗阈值，则生成一个异常事件信号，若干个间距小于预设范围的异常事件信号共同组成一个补丁信号，T1光源的补丁信号和T2光源的补丁信号共同组成一个缺陷信号，常用表征玻璃板缺陷信号有几何形状、灰度、质心、像素等特征参数，在线缺陷检测系统设置的缺陷分类置信区间，根据缺陷的特征参数对特征进行分类，系统表达式的语句if(A>0，B，C)，表示的是如果A>0，那么输出结果为B，如果A≤0，那么输出结果为C，实现缺陷自动分类。

在线缺陷检测系统中设定的同位重复缺陷报警条件，当达到报警条件，现场会有报警提示同位重复缺陷位图，根据实际生产情况可以设置为以下条件：

设定连续累计生产N片(任意定义数量)待测玻璃板6的缺陷，可能是10片或20片玻璃等；

设定连续累计N片待测玻璃板6上某一个窗口大小区域(任意定义窗口大小尺寸)内缺陷，可能是5mm×10mm或10mm×10mm等窗口大小；

设定N片待测玻璃板6上某一个窗口大小区域内缺陷类型，可能是擦划伤或脏污等；

设定N片待测玻璃板6上某一个窗口大小区域内某三个或多个类型缺陷数量阈值，可能阈值3个或5个等。

以上条件可以选择一种或多种的任意组合作为质量管控条件进行限制。

当在线缺陷检测系统计算N片待测玻璃板6上某一个窗口大小区域内某一个或多个类型缺陷数量阈值超标，现场会有声音或灯光报警提示同位重复缺陷位图，提示人员排除设备隐患。

在线缺陷检测系统使用人工智能AI分类系统，使用决策树和神经网络技术。为实现在线缺陷检测系统中缺陷种类扩充性与自学习，系统自带缺陷数据库，提供缺陷种类可以自行增加扩充，数量不限，每个缺陷都有影像并携带检出特征数据。如缺陷名称“A”的影像,拖放100个以上进缺陷数据库，数量愈多愈好，AI自行学习“A”缺陷的特征参数，并生成这类缺陷的相对识别If语句逻辑规则，将逻辑关系存储回缺陷数据库，检测系统检出缺陷，执行“A”特征置信度高的逻辑规则，就会自行分到“A”缺陷类内，缺陷数据库可以不断更新及优化。

如图4所示，离线任意抽取50片玻璃板缺陷数据叠成1片玻璃，发现7个缺陷聚集分布在10mm×10mm小区域方框窗口内，该缺陷有可能是划伤或脏污，大小不一，形状有别，表现为在在玻璃板某一小区域随机偶发，该类缺陷由传输设备异常故障造成，称之为同位重复缺陷，需要在线识别报警提示，及时人为干涉介入故障设备，预防重大质量风险发生。

实施例

如图5所示，在平板玻璃溢流下拉生产中，在线实时检测缺陷，提出管控待测玻璃板同位重复缺陷质量的实施例。在线识别报警同位重复缺陷的质量管控设备对连续生产平板玻璃检出的每一个缺陷，累计确认在待测玻璃板上的同一个区域是否偶尔随机发生重复缺陷，当触发同位重复缺陷的条件时，现场发出警告声响或灯管闪烁提示，实现对待测玻璃板同位重复缺陷的质量管控。具体识别同位重复缺陷关键识别计算方法如下：

根据实际生产情况可以设置为以下条件：

1.实施例中定义20片连续检测待测玻璃板。

2.实施例中不良产品判定规格为3片待测玻璃板同时存在相同坐标的缺陷如划伤。

3.实施例中定义在待测玻璃板任意位置有5mm×5mm方框窗口大小区域内，同位缺陷重复坐标。

根据实施例中参数，第1、18、20片的待测玻璃板有相同坐标的划伤缺陷，在第20片达到设定以上3项条件规格，缺陷检测系统自动判定同位重复缺陷不良异常，现场声音或灯光报警提示同位重复缺陷位图。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。