一种3D曲面玻璃的快速测量装置的制作方法

文档序号:13935258

本实用新型涉及玻璃测量的技术领域,具体为一种3D曲面玻璃的快速测量装置。



背景技术:

3D曲面玻璃是当前智能手机的发展趋势,市场需求量日益升高。曲面轮廓、玻璃厚度、平面度是曲面玻璃的重要精度指标,在生产制程中需求重点管控。对曲面玻璃的测量,当前主要装置是使用三坐标测量机,其测量效率低,只能用于抽检,不满足曲面玻璃大批量生产的全检需求。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型提供了一种3D曲面玻璃的快速测量装置,其提供一种通用的、最大可测折弯90°的、多功能的3D曲面玻璃测量装置,以适应3D曲面玻璃大批量生产的、快速轮廓测量需求。

一种3D曲面玻璃的快速测量装置,其特征在于:其包括底座,所述底座上设置有治具,所述治具的上端面用于定位待测3D玻璃,所述底座上设置有 Y轴导轨,Z轴向立柱座的底部嵌装于所述Y轴导轨,所述Z轴向立柱座的一端面设置有Z轴导轨,Z轴滑板的内端嵌装于所述Z轴导轨,所述Z轴滑板的外端面设置有X轴导轨,安装座的内端嵌装于所述X轴导轨,所述安装座的下端固装有A轴回转台底座,所述A轴回转台底座的下部输出轴连接有A轴回转座,所述A轴回转座的下端连接B轴回转轴,所述B轴回转轴固装于所述传感器安装座的上部,所述传感器安装座的下端固装有非接触位移传感器的基座,所述非接触位移传感器的感应端朝向处于工作状态下治具的定位端面,X轴、Y轴、Z轴为互相垂直的三个运动轴,A轴回转座的A轴平行于Z 轴布置、为回转轴,B轴回转轴的B轴垂直于Z轴布置、为回转轴,其还包括有影像系统,影像系统工作状态下、所述影像系统的镜头朝向工作状态下治具的定位端面布置。

其进一步特征在于:所述影像系统包括有镜头、相机,所述镜头连接于相机,所述相机固装于所述连接板;

优选地,所述影像系统通过连接板固装于所述安装座的前端面;

优选地,所述影像系统通过连接板固装于所述安装座的两侧面中的任意一面;

所述影像系统通过独立支架布置于所述治具的正上方,此时影像系统的高度高于所述Z轴向立柱座的最高位置,确保不会发生干涉;

所述非接触位移传感器包括但不限于光谱共焦传感器、三角激光测距传感器、激光飞行时间测距传感器中的任意一种;

Y轴气缸固装于所述底座的上端面,所述Y轴气缸的输出端连接所述Z轴向立柱座,所述Z轴向立柱座的前端面上部固装有Z轴向伺服电机,所述Z 轴伺服电机的输出端外接Z轴丝杆,所述Z轴丝杆螺纹连接Z轴丝杆螺母,所述Z轴丝杆螺母固接所述Z轴滑板,所述Z轴滑板的前端面一侧固装有X 轴伺服电机,所述X轴伺服电机的输出端外接X轴丝杆,所述X轴丝杆螺纹连接X轴丝杆螺母,所述X轴丝杆螺母固接所述安装座。

采用本实用新型的结构后,利用非接触式非接触位移传感器进行测量非接触位移传感器的驱动系统包括XYZ三个正交轴和两个个回转轴A轴、B轴,其使得测量效率高,适用于3D曲面玻璃的大批量生产过程中的全检,其提供一种通用的、最大可测折弯90°的、多功能的3D曲面玻璃测量装置,以适应3D 曲面玻璃大批量生产的、快速轮廓测量需求,其通过一次装夹可完成3D曲面玻璃的纵横、圆角轮廓的所有测量。

附图说明

图1为本实用新型主视图结构示意图;

图中序号所对应的名称如下:

底座1、治具2、待测3D玻璃3、Y轴导轨4、Z轴向立柱座5、Z轴导轨 6、Z轴滑板7、X轴导轨8、安装座9、A轴回转台底座10、A轴回转座11、B 轴回转轴12、传感器安装座13、非接触位移传感器15、基座16、感应端17、镜头18、相机19、连接板20、Y轴气缸21、输出端22、Z轴向伺服电机23、 Z轴丝杆24、X轴伺服电机25、X轴丝杆26。

具体实施方式

一种3D曲面玻璃的快速测量装置,见图1:其包括底座1,底座1上设置有治具2,治具2的上端面用于定位待测3D玻璃3,底座1上设置有Y轴导轨4,Z轴向立柱座5的底部嵌装于Y轴导轨4,Z轴向立柱座5的一端面设置有Z轴导轨6,Z轴滑板7的内端嵌装于Z轴导轨6,Z轴滑板7的外端面设置有X轴导轨8,安装座9的内端嵌装于X轴导轨8,安装座9的下端固装有A轴回转台底座10,A轴回转台底座10的下部输出轴连接有A轴回转座 11,A轴回转座11的下端连接B轴回转轴12,B轴回转轴12固装于传感器安装座13的上部,传感器安装座13的下端固装有非接触位移传感器15的基座 16,非接触位移传感器15的感应端17朝向处于工作状态下治具2的定位端面,X轴、Y轴、Z轴为互相垂直的三个运动轴,A轴回转座11的A轴平行于Z轴布置、为回转轴,B轴回转轴12的B轴垂直于Z轴布置、为回转轴,其还包括有影像系统,影像系统工作状态下、影像系统的镜头朝向工作状态下治具2的定位端面布置。

影像系统包括有镜头18、相机19,镜头18连接于相机19,相机19固装于连接板20;

具体实施例中影像系统通过连接板20固装于安装座9的前端面;

此外,影像系统通过连接板20固装于安装座9的两侧面中的任意一面;

或者影像系统通过独立支架布置于治具的正上方,此时影像系统的高度高于Z轴向立柱座的最高位置,确保不会发生干涉(图中未画出);

非接触位移传感器15包括但不限于光谱共焦传感器、三角激光测距传感器、激光飞行时间测距传感器中的任意一种;

Y轴气缸21固装于底座1的上端面,Y轴气缸21的输出端22连接Z轴向立柱座5,Z轴向立柱座5的前端面上部固装有Z轴向伺服电机23,Z轴伺服电机23的输出端外接Z轴丝杆24,Z轴丝杆24螺纹连接Z轴丝杆螺母,Z 轴丝杆24螺母固接Z轴滑板7,Z轴滑板7的前端面一侧固装有X轴伺服电机25,X轴伺服电机25的输出端外接X轴丝杆26,X轴丝杆26螺纹连接X 轴丝杆螺母,X轴丝杆螺母固接安装座9。

其中Y向驱动结构也可以为Y轴伺服电机。

其工作原理如下:预先在测量数据库内倒入设计图纸的标准参数,进而根据设计图纸设计出合理的测量路径,之后将待测3D玻璃放置于对应的治具上定位,A轴回转座、B轴回转轴旋转,使得治具所固定的待测3D玻璃朝向影像定位系统(相机+镜头),之后通过影像定位系统(相机+镜头)拍照获取待测玻璃在平面方向上位置和姿态,用于进行定位,之后通过A轴回转座、B 轴回转轴、X轴、Y轴、Z轴调整使得被测3D曲面玻璃保持相对于非接触位移传感器的最佳测量姿态,通过非接触位移传感器对被待测3D玻璃进行初始定位,之后按照设计的测量路径通过非接触位移传感器、治具之间相对运动完成对被测件的整个表面的扫描,将扫描获得的参数和标准参数进行比对,输出测量结果;

为准确获知被测3D曲面玻璃在测量坐标系中的位置与姿态,辅以影像定位系统,影像定位系统与测量系统通过融合标定建立相对坐标关系;

非接触位移传感器相对于待测玻璃的测量路径和姿态由3D曲面玻璃的设计模型生成;

其有益效果如下:

1.使用非接触位移传感器进行非接触测量,由于没有接触力,不会引起被测件的变形,测量精度更高;

2.使用非接触位移传感器对3D曲面玻璃进行连续扫描测量,比三坐标测量机效率更高;

3.利用影像定位被测件的位置和姿态并可调整被测件的姿态,比三坐标测量机或单纯使用位移传感器进行定位,效率更高;

4.适用于两面弯、四面弯手机玻璃,弯曲程度可达90°,通用性好。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细说明,但内容仅为本实用新型创造的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

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