专利名称：玻璃窗的检验的制作方法
玻璃窗的检验
本发明涉，于检验玻璃窗的设备，尤其是，用于;^验穿it^璃窗的光的 ititl的变化的装置。
虽然浮法玻璃工艺能够生产高质量的平的玻璃(glass )，但随后的加工会导 致玻璃中有缺陷。这些缺陷影响玻璃窗(glazing)的光学性能，并JL^"于在汽 车玻璃窗中^^1的玻璃是特别的问题，因》b^生产中要检验可能影响完成的玻 璃窗制品的光学性能的玻璃的各种缺陷。例如，玻璃可能含有夹杂物或瑕疯， 例如疏4膽夹杂物或气泡。可选地，玻璃可育沐^口工中获得的瑕疯，例如， 来自用于按尺寸切割玻璃的切割和打磨工艺中的边缘瑕疯、光亮物 (brillante加ra)和J^b体，和来自于用于形威破璃的烘烤和弯曲工艺中的变形、 厚度和曲率的变化。
光学检验方法还可用于确定玻璃窗是否符合树^^标准。4^c璃用于制 作挡J5 U^璃和后挡玻璃情况下，当透it^L璃看物体时^TJ^重或^;欠图像。 这种 ^是由玻璃中的厚度变化引起，存在于不同禾l复，并Jbt由于屏幕的形 ^^在生产中引入的可能的形状缺陷。按照ECER43,初^次级图像之间的 角度必须位于某一^Fk下，并J^^ft光学检验方法来测:^C璃窗。
f^f^光学检^r法ijM^验玻璃是否符合光学标准以夕卜，这种方法可以用 于帮助确定玻璃是否符合抗冲击力标准。
^fe照ECER43，用于汽车的4刚^y^f皮4刚匕的禾ULA:通过了在ECER43 (用于汽车玻璃窗的欧洲相关^^标准)中M^的、用于均匀4Wi^璃窗格的 M测试，其中任何5cmx5cm平方内的碎片数量不少于40或者不多于400， 或者在一J^多3.5mm厚度的玻璃情况下，不多于450。为了测J^则试区域内 的碎片数量、最大碎片的面积和^^长淬片的长变，在^f亍冲击测试前，单 独一层玻璃^^在一片感形氏上。一^gJ^璃破碎，感光^J^^fe光下，产生 生成的碎片的蓝像。4it^区域内的碎片的数量、形^fp尺寸l^净皮确定。 这可以通过目测完成，由操怍员计数并测量碎片，或使用自动化系统完成，例 》蠘特汽车公司于1997年9月13-15日在"Glass Processing Days"中所7/Hf的。但皿图方法的^^]耗时，因此只在离线测试中实际应用。
在US6，766,046中公开了一种成4沐处理测^t据的可选方法。光源位^f皮 M^幕支撑的一层玻^LJi,姿^幕支^i明的导向片上。照相才>0:有位于 屏幕下面的线传感器，以通狄源iM^则絲在屏幕上的碎片的图像。可移动 玻璃或照相机以确保该层玻璃的整个区^^皮扫描。光源可以是泉光源，与絲 透##合，或者M源阵列。
数据采集和图像处理的自动化减少了确定一层玻璃;lL否已通it^^it过碎 裂测^^斤必需的时间量。但是，当测^Jr有^itt^的玻璃时，屏幕的4^](其 中该照相机记录屏幕图像而不是来自玻璃的直接图像)产生困难。在
US6，766，046中，通过4M光电传感器来确定玻璃的itt^，使得照相机记絲 幕上的图4^斤需要的曝光时间可由此调整，来i^良^ititl。但是，对于^f縫 M的玻璃，这增加了获Mt据所需的时间量。为了使自动化系M^生产情况 下可行，图##获理*需要在3^^中时窗内完成。
因此，对于高it^tl和^Ut^^玻璃两者，都需要光学检验系统允许在短 时帧内按照ECE R43 ^^4H测试的测试和测量。
本发明的目的是通过提^"种检验在依据ECE R43 ^U亍^H测^^的 单独一^l刚t^璃的^图案的方法来解决这些问题，该方法包括将该层玻璃 方tj:成与平的透明支撑部件接触；使用位于透明支撑部件第一侧上的条形光源 照射传送中的该层玻璃的第一部分；使用图像捕l^置捕获该层玻璃的第-^ 分的图像，该图^^g置位于透明支撑部件的第二侧上，与絲光源对准并 固定在 光源的相对位置中；和沿着该层玻璃的M方向一起移动条形光源 和图^4t^^置，从该层玻璃的至少第二部分捕获图像。
通过以固定的关系提供图JMM置和光源，，过不^U屏幕而直接对 玻璃成像，可在即使^it^的玻璃Ji^得^图案的高清晰度图像。
1捕获了足够的图像以确定整层玻璃的碎裂图案。
^i^，图储錄狄线扫描照相机。
I条形光源^^光管或线阵列发j)t^f及管或线阵列白炽灯泡中的一种。
1光源和图^4^^^1_的移动^_协同的(in tandem )。
光源和图^4ta^置的移动是连续的，并且该层玻璃的第""^至少第二部^！图^^勿顷次捕获。
本发明还提供光学检躯殳备，劍于检验在依据ECE R43树亍械测敞 后的单独一^l刚^i^璃的碎裂图案，该设备包括支撑架，具有平的透明支撑部 件以用于支撑该层玻璃；絲光源，位于透明支撑部件第-^ih;图^4t絲 置，位于透明支撑部件的第二侧上，与条形光源对准并固定在奈形光源的相对 位置中；和安^支撑架上的驱动部件，以沿着该层玻璃的M方向一起移动
光源和图<輔^^置。
m^，图W絲U线扫描照相机。
>^^， 光源^光管或线阵列发^^及管或线阵列白炽灯泡中的一种。
M地，对于厚度范围在3至8mm的玻璃，使用CIE照明体A测量的成 ^f^L璃的^A^ 10 %至'J 90 %, ^_^^>是10 %至ij 40 % o
本发明规在将只通过实施例的方式并参考以下附图进^m翁述
图1为械图案的图像
图2为才M居本发明的用于成^ffH图案的设备的示:t性剖面图； 图3为图2设备的正面示意图；和 图4为图1 i殳备的平面示意图。
为了 iJ良在受限的时间AJL内和^ii^l玻璃窗的与成^5fll图案相关联 的困难，本发明辆直接成^4H图案的方法，而不是通舰^il^幕。 y;图1示出单独一^W^的，图案。为了产生该图案，絲系住弯曲
的一^刚^C璃(以确保所有的碎片在冲击后^^在"-^)，然后进行冲击。依 据ECER43，弹簧加荷的中心冲^^于^EJ^璃中心产生冲击。这导致玻^EfH， 以;SJ亥层的弯曲被释故。对取自生产线的一层玻^f于测试，并且才Mt本发明 成^5f裂图案，如下所述。
图2示出才財居本发明对这种械图案成像的设备的示奮性剖面图。成像设 备1包括支撑架2，该支撑架2包括安装在四只支脚4上的矩形框架3。矩形框 架3絲可移动成^^备5，成^^备5上安装有线扫描照湘机6和多色(白光) 荧光管光源7。成像装备5包括一对相对的基部8a、 8b，各自在一端安装有垂 直支架9a、 9b，絲过支柱10a、 10b^^^部8a、 8b固定。7JC平狄11 (未示 出)在垂直支架9a、 9b的顶端分隔开两垂直JL^。 ^^3描照相机6固定安#
67K平支架11上，拟巨离垂直支架9a、 9b两者顶端等距的位置。a管光源7 安^it明支撑部件3下面，^离垂直支架9a、 9b的基部8a、 8b的端^ 间运动。线扫描照相机6以成角^式安絲水平嫂11上，由jtM^^W中 心对荧光管光源成像。线扫描照相才几6和荧光管光源7因此以固定关系安装。
为了传itA像装备5，矩形框架3的^ii设有驱动部件(未示出)，安絲 框^Ji，与絲8a、 8b啮合。这些驱动部^H吏得成^^备5育^v矩形冲睐3短 边的第一位置运动到另"^W的第J^f立置。驱动部件包括一对魏的电才;i4区动带， 沿着矩形框架3的M方向拉伸。矩形框架3还设有透明支撑面12，用于传送
该层玻璃13以成像。透明支撑部件,icM^使得荧光管光源位于支架的第U (下面)上，而线扫4笛照相才;Mi于i^的第^侧(上面)上。
图3为成《象i殳备l的正面示意图，更清楚地示出水平iL^11、线扫描照相 才几6和荧光管光源7的位置。图4为图2的威J象i殳备的平面示意图，例示了该 层玻璃13在数据采集运行中成像的位置。在该图中，成像装备5大约行进了该 层玻璃13的2/3狄。
餘将描狄像设备的鰣。在依据ECER43拟亍械测^L^， 一层玻 璃13被方i^在叠明支撑表面12上，同时成像装备5在矩形框架3的短边的第 一位置。 一旦该层玻璃13位于适当位置，数据采集运行开始。驱动部^ft^^像 装备5沿着矩形框架3的"1^"向前移，同时荧it管光源7照^i亥层玻璃13。 同时，线扫描照相机6扫描净i^、射的该层玻璃13，逐行建^f^图案的图像。 荧光管光源7与线扫描照相机6—起移动。il种移动;l协同的。 —J5^fe描照 相机6 e^f整层玻璃13成像，则驱动部^H亭止并且因jttA^^^i亭止，il^在 第J^置，在矩形才魂3的相对短边，成像装备5开始数据采集运行。一, 据^Ml集，该数据被M以用于后续处理。可a,数据可在数据采集运行中 处理。使用能够以成像的，^"析碎片的图像分析软件对数^ii行处理。
优选地，线扫描照相机是能够实现分辨率为0.2mm/像素，或者粒度为 2.0mmx2.0mm的照相机，例如可从Basler AG购买的L800k系列照相机。镜 头与照相才膽^f吏用以确保l: l的分辨率，使得照相才贿足够宽的视场树测 量的^^^1的玻璃成像。同样可使用其它合适的图像捕^^置，例如CCD照 相机。同时光源舰为发射白光的^t管，其它合适的光源包城性LED (发 ^1^及管)阵列，优it^射例如红光的可见单色光，或线P车刮白织灯或其它灯泡。透明支撑表面可以是一层玻璃或透明塑料材料，例如聚碳酸酯，厚度在
3-8mm之间。整个图< 获过程中，荧光管光源7和线扫描照相机6的移动优 选为连续的，从而顺:^J^寻该层玻璃13的图像。驱动"W以最小M 0.01m/s 传it^像设备，从而在一层玻璃上测量2.5mxl.5m的械图案可在3 ^4中内成 像。^it^，驱动部件以0.5m/s的iiJL传itA像设备，ybi午^L璃在大约1 ^4中 内成像。这样的优势是，如果需要，在处理的时间窗内可以4紋多的数据采集 通过。照相才脉光源的结合肯^t在某时^itit^^f'Jl3。/。 (CIE照明体A)的 玻璃的#图1^^|^ ^i^,对于厚度范围在3mm到8mm内的玻璃，成像 的玻璃的iMA在10 %到卯％范围内，更M为10 %到40 % (所有的CIE照 明体A)。
权利要求
1、一种检验在依据ECE R43执行碎裂测试之后的单独一层钢化玻璃的碎裂图案的方法，该方法包括以下步骤将该层玻璃放置成与平的透明支撑部件接触；使用位于透明支撑部件第一侧上的条形光源照射传送中的该层玻璃的第一部分；使用图像捕获装置捕获该层玻璃的第一部分的图像，该图像捕获装置位于透明支撑部件的第二侧上，与条形光源对准并固定在条形光源的相对位置中；沿着该层玻璃的长度方向一起移动条形光源和图像捕获装置，从该层玻璃的至少第二部分捕获图像；和处理图像以确定碎裂图案。
2、 M又利要求1所述的方法，其中，捕获了足够的图像以确定整层玻璃 的*图案。
3、 H又利要求1或2所述的方法，其中，图4繊^^1A^^描照相机。
4、 如权利要求1至3 ^-所述的方法，其中，^f)光源是狄管或线阵 列发J^4 L管或线阵列白炽灯泡中的一种。
5、 ^4又利要求1至4 ^-"所述的方法，其中，光源和图^^^^置的移 动^L协同的。
6、 H又利要求1至5任一所述的方法，其中，光源和图傢捕^^置的移 动是连续的，并且该层玻璃的第一^至少第二部分的图^^U顷次捕获。
7、 一种适用于检验在依据ECER43她械测^J^的单独一^刚城 璃的碎裂图案的光学检l^殳备，该设备包拾支撑架，具有平的透明支撑部件以用于支撑该层玻璃；絲光源，位于透明支撑部件第mi;图1繊^^置，位于透明支撑部件第二侧上，与絲光源对准并固定在条 形光源的相对位置中；和驱动部件，被安^^支撑架上以沿着该层玻璃的M方向一起移动条形光 源和图^^^^置。
8、 ^^U'要求7所述的设备，其中，图^4t^^I^^^描照相机。
9、 ^^利要求7或8所述的设备，其中，条形光源狄光管或线阵列发 ^1管或线P车列白炽灯泡中的一种。
10、 H5U'漆求7至9任一所述的设备，其中，对于厚度范围在3至8mm 内的玻璃，CDE照明体A测量的成^i^璃的itit^ 10 %至卯％ 。
11 、 40^利要求7至9任一所述的设备，其中，对于厚度范围在3至8mm 内的玻璃，CIE照明体A测量的成i^&璃的iM^ 10 %至40 % 。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃窗的检验。公开了一种检验在依据ECE R43执行碎裂测试之后的单独一层钢化玻璃的碎裂图案的方法。该方法包括使用位于透明支撑部件第一侧上的条形光源照射传送中的该层玻璃的第一部分。使用图像捕获装置捕获该层玻璃的第一部分的图像，该图像捕获装置位于透明支撑部件第二侧上，与条形光源对准并固定在条形光源的相对位置中。玻璃的一系列图像被采集和分析以生成碎裂图案的图像。还公开了一种执行这种成像的设备。
文档编号G01N3/30GK101622521SQ200880004833
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者S·P·奥尔德里德 申请人:皮尔金顿集团有限公司