專利名稱：在連續(xù)生產(chǎn)浮制玻璃中檢測瑕疵的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在連續(xù)生產(chǎn)的浮法玻璃中檢測瑕疵的裝置以及方法。
背景技術：
DE196 43 017 Cl公開了用于確定光學缺陷的方法，特別是例如玻璃之類的透明材料的大面積方格中折射率的光學缺陷，其中，利用將定義的圖案投射至所述玻璃上、并將此圖案成像至相機上，從而評估所觀察到的圖像。這通過將所述格子圖案的亮暗順序分別成像至所述相機的一數(shù)量的相鄰配置像素來完成，且所述數(shù)量為所述亮暗順序的整數(shù)倍。本發(fā)明的目的是具體說明一種方法，可使用此方法而不需任何參考圖案來局部地確定在方格中至少一維中的光學缺陷。在浮法玻璃的連續(xù)進行制造過程中的瑕疵無法以此來確定。在DE198 13 072A1中描述了一種用于確定平板玻璃，特別是浮法玻璃、或其它光學透明材料的光學質(zhì)量以及檢測其缺陷的方法以及裝置。在此例子中，攝像機實質(zhì)上通過所述玻璃來觀察照明裝置，其中焦點位于所述玻璃上，且所述攝像機基于所述玻璃的質(zhì)量來產(chǎn)生信號，且所述信號被評估。這種已知的方法意欲達成發(fā)明出一種其中不存在死區(qū)且可確定偏移強度(折射率)以及所述玻璃缺陷的強度的方法的目的。此外，所述玻璃中缺陷核心的測量將是可能的。要達成此目的，其中使用了照明裝置，所述照明裝置的顏色及/或強度以定義的方式從一個外邊緣至另一個外邊緣而改變，進一步地，其中，在所述玻璃的無故障狀態(tài)中，所述攝像機的觀察點位于接近所述照明裝置的中心中，其中，取決于顏色及/或強度，所述照明裝置被指定了兩個視頻信號UpU2,以及其中所述視頻信號UpU2的強度改變用以評估所述玻璃的質(zhì)量。在浮法玻璃的連續(xù)進行制造過程中的瑕疵同樣地無法通過此方法來確定。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的裝置以及分別相應的方法因此基于提出一種裝置以及方法的目的，使用所述裝置以及方法，在生產(chǎn)已知為浮法玻璃的液體玻璃帶的執(zhí)行過程期間，可連續(xù)檢測并監(jiān)控例如為內(nèi)含物、泡泡或類似不想要的現(xiàn)象的形式的瑕疵形成。可通過根據(jù)權利要求1中的裝置以及根據(jù)權利要求8中所主張的方法來達成此目的。


下述將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的裝置。細節(jié):圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的透視圖，圖2示出了根據(jù)圖1的裝置的前視圖，圖3示出了從根據(jù)圖1的裝置的上方的視圖，圖4示出了根據(jù)圖1的裝置的側(cè)視圖，
圖5示出了所述照明裝置的透視圖，圖6示出了掃描傳感器的調(diào)整的功能性草圖。
具體實施例方式本發(fā)明的基本概念是首先利用已知的掃描傳感器(例如為線型(line)相機的形式)以連續(xù)地監(jiān)控浮法玻璃帶的流動，以及其次，也于此連續(xù)監(jiān)控操作期間，在修復或部分故障的事件中產(chǎn)生能夠再調(diào)整或取代單獨掃描傳感器的可能。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的透視圖。從鳥瞰視野的呈現(xiàn)使其可能看到從熔爐離開而往前流動的玻璃帶的似橋狀的整體概念。于此未示出所述玻璃帶，但只繪出了將所述玻璃帶向前輸送的運轉(zhuǎn)滾軸。在所示出的觀察以及維護橋的左手以及右手側(cè)，在每個例子中，樓梯通向觀察以及維護的窄道。這里，I只指出了整體保護包層的部分。圖2示出了根據(jù)圖1裝置的前視圖。除了從圖1中已知的樓梯之外，在這里可在剖面中看見被支撐在基部框架6上的維護橋10。這里，在輸送滾軸8上繪示出了一條平板玻璃7，所述輸送滾軸8被裝設在橫構件9上、并由驅(qū)動器5驅(qū)動。作為所述基部框架6的上終端，在所述維護橋10的欄桿上方，可在剖面中看到掃描傳感器2的固定橋3。這里，11代表用于照明裝置17的運行軌道，以及12代表用于此照明裝置的位置支撐物。在整體裝置的左手側(cè)，示出了用于所述掃描傳感器2的所述固定橋3的升降裝置13。相應的升降裝置13位于所述固定橋3的右手側(cè)。通過使用此升降裝置13，可能升起整個固定橋3，用于修復一個或更多個掃描傳感器2及/或關聯(lián)的調(diào)整裝置14、并利用可樞軸轉(zhuǎn)動進去的各自的目標裝置16，以調(diào)整各自的掃描傳感器2，而不另外需要平板玻璃7的參考表面。雖然這需要短暫地中斷瑕疵的檢測，相較于現(xiàn)有技術，利用可樞軸轉(zhuǎn)動進去的目標裝置16來調(diào)整掃描傳感器的過程可被大大地縮短，以至于玻璃帶的連續(xù)運行可為經(jīng)濟的。這是因為，從經(jīng)濟的觀點，相較于先前所需復雜的中斷以及玻璃帶的熔化，檢測瑕疵的可能性的暫時失敗可顯得為可容忍的。類似于左手側(cè)的相應裝置4，在維護橋10的右手側(cè)在剖面中示例出了額外的照明裝置4。此裝置橫跨平板玻璃條的整個寬度，但其中心部分在此示例中是看不到的。在稍后解釋圖6的期間將描述此裝置的功能。在圖3中，示出了從根據(jù)圖1的裝置的上方的視圖。除了已知維護橋10以及已描述的輸送滾軸8之外，這里可更清楚地看到用于照明裝置17的支撐物12的物理分配。從這個位置，可更容易地看到用于掃描傳感器2的調(diào)整裝置14 (這里畫出了八個)。這些調(diào)整裝置14不只是可利用所述升降裝置13而整體地與所述掃描傳感器2來被升起以及降低，且此外每個在本質(zhì)上具有在所有的3個空間坐標中彼此獨立移動的可能性。因此，首先需要的是，掃描傳感器2可在固定橋3的縱向范圍的方向中移動，這里指出為X方向，例如，在正以及也在負X方向中，以確保涉及要檢查的玻璃條的全部寬度的所有掃描傳感器2的無間隙結(jié)合。這意指，以此方式，可能利用控制來確保掃描傳感器2的圖像在鄰近掃描傳感器2的圖像開始處結(jié)束。此外，對于每個單獨的掃描傳感器2的正確對準，需要其中心在線性照明裝置20(振蕩)以及照明裝置23(固定照明)(圖5)之間的分界線上被準確地對準。為了此目的，在正以及負Y方向中的可能移動是必要的，所述Y方向與所述X方向形成水平面、且包括與所述X方向的直角。此外，對于其中必須利用稍后描述的目標裝置16精確地調(diào)整單獨掃描傳感器2的例子而言，在垂直方向(也就是Z軸)中單獨掃描傳感器2的可能取代是必要的。作為特定的細化，在生產(chǎn)浮法玻璃的運行操作期間的單獨掃描傳感器2重調(diào)的例子中，提供了維持無間隙的測試操作，其中具有其關聯(lián)的調(diào)整裝置14的每個掃描傳感器2在玻璃流動方向中的最近可能距離處具有其本身相關聯(lián)的第二版本。此第二版本用于在其調(diào)整或完全取代期間，在功能性方面取代相應的第一版本的目的。為了此目的，取決于物理條件，在特定的細化中可能需要在所述第二版本中提供稍微傾斜的額外可能性，以涵蓋所述兩個照明裝置20以及23之間的分界線上的相同區(qū)域。這根據(jù)掃描傳感器2的各自的第一版本以及第二版本的、以及后者的相關調(diào)整裝置14的水平偏移而為必要的。圖4示出了根據(jù)圖1的裝置的側(cè)視圖。從上面開始，這里在剖面中示例了具有其關聯(lián)的調(diào)整裝置14的掃描傳感器2。16指出了可被樞軸轉(zhuǎn)動進去的目標裝置16，其功能將在圖6的描述中更詳細地解釋。更下方，可看到具有關聯(lián)的保護屏15的照明裝置17，只有照明裝置17的左邊那個被指出。連接至基部框架6的橫構件19承載了所述照明裝置的主梁18。在后者上面，在橫截圖中示例了可在圖2中縱向圖中看到的運行軌道11。所述運行軌道11用于在修復目的的操作期間允許收回所述照明裝置17的目的，并且在已執(zhí)行修復之后，用于確?？焖俚牟迦?。冷卻裝置21確保所述照明裝置17的冷卻，并因此確保維持所述照明裝置17、后者的照明裝置20、23的正確操作溫度。在圖5中，以放大的形式示出了照明裝置20、23的透視圖。所述照明裝置依照要照明的玻璃帶寬度而關于它們的縱向范圍以模塊方式來方便地組合。同時，到某程度，它們形成2條平行運行的光帶，其中一個具有在它們的光強度中振蕩的經(jīng)線性配置的照明裝置20，且另一個具有固定在它們的強度中的經(jīng)線性配置的照明裝置23。所述振蕩光強度的頻率在這里優(yōu)選地分別等于線型相機的線頻率以及掃描傳感器2的啟動頻率。更優(yōu)選的是，這些頻率是彼此的整數(shù)倍。在無瑕疵玻璃的例子中，每個掃描傳感器的觀察中心(例如攝像機)位于所述照明裝置20以及所述照明裝置23的界線的區(qū)域中。在發(fā)生玻璃缺陷的事件中，由于光的折射，此觀察中心從此中心位置移開。因此，在檢測到玻璃缺陷的位置，在相關掃描傳感器2的區(qū)域中的輸出信號上產(chǎn)生不同的影響。根據(jù)來自掃描傳感器2的兩個連續(xù)信號的改變以及關于缺陷位置及/或所述相關掃描傳感器2的區(qū)域中的位置的額外信息，產(chǎn)生的錯誤信號可使用新穎的方式而從彼此相關的兩個光學信道的測量值的比較來獲得、且可提供至電路配置以用于錯誤檢測以及用于進一步的信號處理。為了更詳細的解釋，在圖5中，繪出了區(qū)域Al以及A2。這里，與兩個照明裝置20以及23的分界線重迭的較大區(qū)域Al被分配給兩個照明裝置，而區(qū)域A2只被指派至具有固定光強度的所述照明裝置23的區(qū)域。在這些光學信道被逐一像素測量的區(qū)域中，所述兩個區(qū)域Al以及A2傳送了不同的測量值，在特定閾值的區(qū)域中，所述測量值允許關于測量瑕疵的類型以及程度的安全結(jié)論。冷卻裝置21在兩個光帶的下面起作用。同時充當光漫射器的蓋子22形成了要檢查的玻璃帶下面對側(cè)的光帶的終端。作為根據(jù)本發(fā)明的裝置的特別細化，可提供上述照明裝置20以及23的第二版本，其在位置(平行于第一版本)方面相應于調(diào)整裝置14以及各自的關聯(lián)的掃描傳感器2的第二版本。在照明裝置單元或其部分的修復或整體取代的事件中，此額外的配置利用自動轉(zhuǎn)換操作成此第二版本確保了根據(jù)本發(fā)明的整體裝置不受干擾的操作。在此例子中，由于調(diào)整裝置14的所述第二版本被直接配置在所述照明裝置20或23的第二版本的中心線上方，用于各自的掃描傳感器2的每個調(diào)整裝置14上的上述額外的傾斜裝置并非必要的。所述各自的第二版本，現(xiàn)在是所述調(diào)整裝置14或所述照明裝置20或23，被配置在所述第一版本的上游，以事先檢測即將發(fā)生的瑕疵，并將它們提供至進一步的評估。不用說的是，這些第二版本必定同樣具有可樞軸轉(zhuǎn)動進去的相應、額外的目標裝置16。圖6示出了掃描傳感器的調(diào)整的功能圖。在上述照明裝置17的上方，要檢查的玻璃帶在繪出的滾軸上運行。如果掃描傳感器2需要新的調(diào)整或再調(diào)整，利用調(diào)整裝置14，將適當?shù)膾呙鑲鞲衅?提高一點，且同時將目標裝置16樞軸轉(zhuǎn)動至所述照明裝置17的光束路徑中。此目標裝置16具有為特定粗細及/或顏色的簡單線條及/或交叉線的固定標記，利用所述標記，依照定義的方案，各自的傳感器2可被自動地對準在想要的參考位置中。這里，將適當?shù)膾呙鑲鞲衅?提升至相應于從玻璃帶至目標裝置16的距離的程度。調(diào)整裝置14隨后依照所述目標裝置的水平對準的光學預定義來調(diào)整相關的掃描傳感器2。在已執(zhí)行所述掃描傳感器的調(diào)整之后，所述目標裝置16再次樞軸轉(zhuǎn)動回去，并將所述掃描傳感器再次降低至玻璃板7上方其預定的工作高度。額外的照明裝置4具有額外的照明裝置，例如，LED、UV燈、石英燈、氙氣燈或氦氣燈，其提供用于確定不想要的玻璃性質(zhì)的額外可能性。這些取決于玻璃的類型以及所生產(chǎn)的玻璃混合物的特定需求，且因此取決于玻璃參數(shù)或在每個例子中要檢測的玻璃缺陷。在特定的細化中，也可提供例如利用激光或超聲波以用于測量玻璃厚度、指派給每個掃描傳感器2于適當位置的額外裝置。使用這種裝置，所生產(chǎn)的玻璃帶的厚度可在產(chǎn)生過程期間被額外地檢測以及記錄，在橫向方向以及縱向方向中解析。這些測量值可用以監(jiān)控所述浮法玻璃帶的產(chǎn)生過程。在本發(fā)明的特定細化中，可額外規(guī)定在檢測浮法玻璃中的瑕疵的同時提供用于測量以及監(jiān)控玻璃帶中的應力的裝置。為此，提出了一種方法，其中將偏極光傳送至所述玻璃帶中，其中發(fā)生的應力造成了雙折射，且分析了出射光束，以確定由所述雙折射以及因此發(fā)生的應力所造成的變化。這些應力通過連續(xù)地掃過所述玻璃帶的寬度、緩存前述雙折射類型的改變以及在每個例子中同時測量掃過的相關點處的溫度來確定。從上述雙折射的變化以及在各自的測量點的關聯(lián)的測量溫度，可確定在相關測量點的常在應力以及因此作為整體的所述玻璃帶的整個寬度。在所述玻璃帶的寬度的這些應力變化的連續(xù)測量對于縱向方向中所述浮法玻璃帶的應力提供了重要的指示，其代表對于整個制造的高潛在危險。在此例子中，受偏極光射線照射的區(qū)域優(yōu)選具有少于20_的直徑?？墒褂美绻鈱W高溫計來進行溫度測量。復雜移動過程的控制以及所使用的傳感器的信號處理需要特定的控制程序。組件符號I 包層2掃描傳感器(線型相機)3用于掃描傳感器的固定橋
4額外的照明裝置5輸送滾軸的驅(qū)動器6基部框架7平板玻璃8輸送滾軸9用于輸送裝置的橫構件10維護橋11用于照明裝置的運行軌道12照明裝置的支撐物13用于掃描傳感器的固定橋的升降裝置14掃描傳感器的調(diào)整裝置15照明裝置的照明軸的保護屏16可樞軸轉(zhuǎn)動進去的目標裝置17照明裝置18照明裝置的主梁19橫構件20照明裝置(振蕩)21冷卻裝置22光漫射器以及蓋子23照明裝置(固定)24區(qū)域Al的部分25區(qū)域A2的部分
權利要求
1.一種通過檢查玻璃條以在連續(xù)產(chǎn)生的浮法玻璃帶中檢測瑕疵的裝置，所述玻璃條垂直于輸送方向而延伸、并在透射光中被觀察， 其特征在于，其具有下述特征: a)用于掃描傳感器(2)的模塊建構的固定橋(3)，所述固定橋(3)是依照要檢查的所述浮法玻璃帶的寬度來設計，其中所述掃描傳感器(2)沒有任何間隙地涵蓋關于它們的涵蓋區(qū)域的寬度，以及利用具有固定光通量的線性照明裝置(23)以及具有振蕩光通量的鄰近線性照明裝置(20)而在傳送中沒有間隙地照射所述浮法玻璃帶， b)調(diào)整裝置(14)，所述調(diào)整裝置(14)被分配給每個掃描傳感器(2)、并允許沿著3個空間坐標的正以及負方 向中每個掃描傳感器(2)的位置改變， c)目標裝置(16)，所述目標裝置(16)被分配給每個掃描傳感器(2)、且可以人工測量平面的形式被樞軸轉(zhuǎn)動進去，用于在所述浮法玻璃帶的表面上準確地對準掃描傳感器(2)， d)用于冷卻所述照明裝置(20、23)的冷卻裝置(21)。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置， 其特征在于， 利用所述掃描傳感器(2)的瑕疵的確定是通過比較來自兩個光學信道的像素測量值來執(zhí)行， 其中一個信道與所述照明裝置(20)以及(23)涵蓋的區(qū)域Al的一部分有關，而另一個通道與只有所述照明裝置(23)涵蓋的區(qū)域A2的相關部分有關，以及這些測量值的所述比較以及評估是在考慮特定閾值時執(zhí)行。
3.根據(jù)權利要求1以及2中任一所述的裝置， 其特征在于， 當考慮未檢查的玻璃帶的短片段時，為了修復的目的，整個固定橋(3)可通過用于升降裝置(13)來升起、并再次降低。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一所述的裝置， 其特征在于， 所述浮法玻璃帶上游的所述調(diào)整裝置(14)以及所述關聯(lián)的掃描傳感器(2)及/或所述照明裝置(20、23)每個被分配了相同的第二版本，所述第二版本在第一版本故障的事件中可取代后者。
5.根據(jù)前述權利要求中任一所述的裝置， 其特征在于， 提供了額外的照明裝置(4)，所述額外的照明裝置(4)含有用于確定另外的玻璃參數(shù)或玻璃缺陷的特定照明裝置。
6.根據(jù)前述權利要求中任一所述的裝置， 其特征在于， 每個掃描傳感器(2)被物理地分派用于測量在其涵蓋區(qū)域中的玻璃厚度的額外裝置。
7.根據(jù)前述權利要求中任一所述的裝置， 其特征在于， 利用進一步、同時操作的裝置，所述玻璃帶中應力的監(jiān)控是利用滑動、局部提供的偏極光掃過所述玻璃帶的寬度以及在所述玻璃帶的各自的測量點的同時溫度測量來執(zhí)行。
8.一種通過檢查玻璃條以在連續(xù)產(chǎn)生的浮法玻璃帶中檢測瑕疵的裝置，所述玻璃條垂直于輸送方向而延伸、并在透射光中被觀察， 其特征在于，其具有下述特征: a)利用模塊建構的固定橋(3)以及固定于其的掃描傳感器(2)、以及垂直于所述玻璃帶所配置的兩個傳送照明裝置(20、23)，無任何間隙地監(jiān)控浮法玻璃帶的流動， b)每個掃描傳感器(2)可利用調(diào)整裝置(14)來依照3個空間坐標以在正以及負方向中被對準、并利用目標裝置(16)被精確地調(diào)整，所述目標裝置(16)可以人工測量平面的形式被樞軸轉(zhuǎn)動進去， c)利用冷卻裝置(21)來冷卻所述照明裝置(20、23)。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法， 其特征在于， 利用所述掃描傳感器(2)的瑕疵的確定是通過比較來自兩個光學信道的像素測量值來執(zhí)行， 其中一個信道與所述照明裝置(20)以及(23)涵蓋的區(qū)域Al的一部分有關，而另一個通道與只有所述照明裝置(23)涵蓋的區(qū)域A2的關聯(lián)的部分有關，以及這些測量值的所述比較以及評估是在考慮特定閾值時執(zhí)行。
10.根據(jù)權利要求8以及9中任一所述的方法， 其特征在于， 當考慮未檢查的玻璃帶的短片段時，為了修復的目的，整個固定橋(3)可通過用于升降裝置(13)來升起，并再次降低。
11.根據(jù)權利要求8至10中任一所述的方法， 其特征在于， 所述浮法玻璃帶上游的所述調(diào)整裝置(14)及/或所述照明裝置(20、23)每個被分配了相同的第二版本，所述第二版本在第一版本故障的事件中可取代后者。
12.根據(jù)權利要求8至11中任一所述的方法， 其特征在于， 提供了額外的照明裝置(4)，所述額外的照明裝置(4)含有用于確定另外的玻璃參數(shù)的特定照明裝置。
13.根據(jù)權利要求8至12中任一所述的方法， 其特征在于， 每個掃描傳感器(2)被物理地分派用于測量在其涵蓋區(qū)域中的玻璃厚度的額外裝置。
14.根據(jù)權利要求8至13中任一所述的方法， 其特征在于， 利用進一步、同時操作的裝置，所述玻璃帶中應力的監(jiān)控是利用滑動、局部提供的偏極光掃過所述玻璃帶的寬度以及在所述玻璃帶的各自測量點的同時溫度測量來執(zhí)行。
15.一種具有程序碼的電子計算器程序，當所述程序在電子計算器中執(zhí)行時，用于執(zhí)行根據(jù)權利要求8至14中任一所述的方法步驟。
16.一種具有電子計算器程序的程序碼的機器可讀取載體，當所述程序在電子計算器中執(zhí)行時，用于執(zhí)行根據(jù)權利要求8至14中任一所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過檢查玻璃條以在連續(xù)產(chǎn)生的浮法玻璃帶(7)中檢測瑕疵的方法和裝置，所述玻璃條垂直于輸送方向而延伸、并在透射光中被觀察，其特征在于，所述裝置具有下述特征a)浮法玻璃帶的流動利用模塊建構的固定橋(3)以及固定至所述固定橋的掃描傳感器(2)、和垂直于所述玻璃帶所配置的兩個傳送照明裝置來無任何間隙地監(jiān)控；b)每一個掃描傳感器可以根據(jù)正以及負方向中的3個空間坐標以利用調(diào)整裝置而被定方位、且可以利用目標裝置而精細地調(diào)整，所述目標裝置可以人工測量平面的形式被樞軸轉(zhuǎn)動進去；以及c)可以利用冷卻裝置(21)來冷卻所述照明裝置(20、23)。
文檔編號G01N21/89GK103154710SQ201180046137
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月24日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ぷ舳? 彼得·克魯格, 溫弗里德·鮑爾, 佛羅萊恩·巴德 申請人:格林策巴赫機械制造有限公司