测量装置及曲面玻璃的测量方法与流程

本发明涉及玻璃制造领域，具体地涉及一种测量装置及曲面玻璃的测量方法。

背景技术：

现有技术中有一种称为激光位移传感器的产品，可以测量传感器至被测目标的距离。如果被测目标是透明的，还可以测量该目标的厚度。然而，这类传感器要求射出的激光束与被测目标表面保持一定的角度。角度的变化对测量精度的影响很大。如果入射光线与被测玻璃法线的夹角超出范围后甚至造成不可测量的后果。因此，在测量曲面玻璃的尺寸的过程中，对于曲面玻璃的弧形部分来说，曲面的法线方向处于变化中，固定方向的激光束扫描整个弧形区域时是难以保证入射角度不变的。甚至在曲面变化较大时，会造成不可测量的后果。另外，现有技术中还没有能够同时测量曲面玻璃弧形部分和直线部分的设备，更没有能够在横纵两个方向同时测量曲面玻璃尺寸的设备。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种测量装置及曲面玻璃的测量方法，该测量装置能够使测量激光束与被测曲面法线角度基本不变，从而提高测量的精度，另外还能够测量曲面玻璃的弧形部分和直线部分，从而实现曲面玻璃的长、宽、厚度等多种尺寸的测量。

为了实现上述目的，本发明提供一种测量装置，所述测量装置包括：激光测量部，所述激光测量部能够向曲面玻璃的曲面部分发射激光束以测量所述曲面部分的厚度和/或距离，其中，所述激光测量部设置为能够使射向所述曲面部分的所述激光束在所述曲面部分的照射点沿所述曲面部分的截面的弧形移动，并使所述激光束与所述激光束在所述曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；所述激光测量部能够沿水平方向移动以调整所述激光束与所述曲面部分的角度。

优选地，所述激光测量部包括：激光测量器，所述激光测量器始终朝一个方向发射激光束；旋转装置，所述旋转装置与所述激光测量器间隔地设置，所述旋转装置包括旋转轴和与所述旋转轴连接的旋转板，所述旋转轴垂直于所述激光束设置，所述旋转板能够绕所述旋转轴转动；以及反光镜，所述反光镜设置在所述旋转板上，以使所述激光束通过所述反光镜的反射照射在所述曲面部分上。

优选地，所述激光测量部包括两个所述反光镜，两个所述反光镜以镜面相互背离的方式间隔且平行地设置在所述旋转板上。

优选地，所述激光测量部包括水平设置的旋转圆台，所述旋转圆台能够绕其自身轴线旋转，所述激光测量器以及所述旋转装置均设置在所述旋转圆台上，以使所述旋转板上设置的所述反光镜能够绕所述旋转圆台的轴线旋转。

优选地，所述旋转圆台包括圆台座以及垂直设置在所述圆台座上的支架，所述圆台座能够绕自身轴线旋转，所述激光测量器设置在所述圆台座上以使所述激光束与所述圆台座的轴线重合，所述旋转装置设置在所述支架远离所述圆台座的一端。

优选地，所述测量装置包括能够沿水平方向移动的移动部，所述激光测量部设置在所述移动部上。

优选地，所述移动部包括沿第一方向设置的第一移动组件，所述第一移动组件包括：沿所述第一方向设置的第一移动导杆；以及第一移动座体，所述第一移动座体沿所述第一移动导杆的长度方向可移动地设置在所述第一移动导杆上，所述激光测量部设置在所述第一移动座体上。

优选地，所述移动部包括沿垂直于所述第一方向的第二方向设置的第二移动组件，所述第二移动组件包括：沿所述第二方向设置的第二移动导杆；以及第二移动座体，所述第二移动座体沿所述第二移动导杆的长度方向可移动地设置在所述第二移动导杆上，所述第一移动组件设置在所述第二移动座体上。

优选地，所述测量装置包括夹紧部，所述夹紧部用于固定曲面玻璃并使所述曲面玻璃的弯折部分面向所述激光测量部设置。

优选地，所述夹紧部包括固定端以及能够靠近或远离所述固定端的移动端，以在所述移动端靠近所述固定端时夹紧所述曲面玻璃，以及在所述移动端远离所述固定端时释放所述曲面玻璃。

本发明还提供了一种曲面玻璃的测量方法，所述曲面玻璃包括平面部分以及与所述平面部分连接的曲面部分，所述测量方法包括以下步骤：s1、使用激光测量装置将发射的激光束照射在曲面玻璃的曲面部分的远离所述平面部分的一端；s2、旋转所述激光测量装置使所述激光束在所述曲面部分的照射点沿所述曲面部分的截面的弧形移动，并且，控制所述激光测量装置使所述激光束与所述激光束在所述曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；s3、控制所述激光测量装置旋转，使所述激光束的照射点移动至所述曲面部分与所述平面部分的交汇处。

优选地，所述测量方法包括以下步骤：s3-2、所述激光束的照射点移动至所述曲面部分与所述平面部分的交汇处时，控制所述激光测量装置沿所述平面部分的延伸方向移动，以测量所述平面部分。

本发明另外提供了一种曲面玻璃的测量方法，所述曲面玻璃包括平面部分以及连接在所述平面部分两端的第一曲面部分和第二曲面部分，所述测量方法包括以下步骤：a1、使用激光测量装置将发射的激光束照射在所述第一曲面部分的远离所述平面部分的一端；a2、旋转所述激光测量装置使所述激光束在所述第一曲面部分的照射点沿所述第一曲面部分的截面的弧形移动，并且，控制所述激光测量装置使得所述激光束与所述激光束在所述曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；a3、控制所述激光测量装置旋转，当所述激光束的照射点移动至所述第一曲面部分与所述平面部分的交汇处时，控制所述激光测量装置沿所述平面部分的延伸方向移动，以测量所述平面部分；a4、所述激光测量装置的所述激光束的照射点移动至所述平面部分与所述第二曲面部分的交汇处时，停止移动所述激光测量装置；a5、旋转所述激光测量装置使所述激光束的照射点沿所述第二曲面部分的截面的弧形移动，并且，控制所述激光测量装置使得所述激光束与所述激光束在所述曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；a6、当所述激光测量装置的所述激光束照射在所述第二曲面部分的远离所述平面部分的一端时，完成测量。

通过上述技术方案，由于激光测量部能够通过玻璃发射激光束以测量玻璃的厚度和/或距离，因此，使用激光测量部将射向曲面玻璃的曲面部分的激光束在所述曲面部分的照射点沿所述曲面部分的截面的弧形移动，并使所述激光束与所述激光束在所述曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变，这样由于激光束始终与曲面部分的照射点位置的夹角不变，就可以使测量装置测量整个曲面部分的厚度和/或距离，即使当玻璃的曲面变化较大时，也能够顺利地完成测量。

附图说明

图1是本发明的测量装置的优选实施方式的结构示意图；

图2是本发明的测量装置的激光测量部的优选实施方式的结构示意图；

图3是本发明的激光测量器的激光束以各个角度照射在曲面部分上的示意图；

图4是本发明的激光测量部在移动部的带动下经过的四个测量位置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1至图4所示，本发明的测量装置包括激光测量部，激光测量部能够向曲面玻璃的曲面部分发射激光束以测量曲面部分的厚度或者距离或者是厚度与距离同时测量，并且，激光测量部设置为能够使射向曲面部分的激光束在曲面部分的照射点沿曲面部分的截面的弧形移动，并使激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变(例如，使激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线始终一致，即夹角保持为0°)；激光测量部能够沿水平方向移动以调整激光束与曲面部分的角度。

通过上述技术方案，由于激光测量部能够通过向玻璃发射激光束以测量玻璃的厚度和/或距离，因此，使用激光测量部将射向曲面部分的激光束在曲面部分的照射点沿曲面部分的截面的弧形移动，并使激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变，这样由于激光束与曲面部分的照射点位置的法线的夹角始终不变，就可以使测量装置测量整个曲面部分的厚度和/或距离，即使当玻璃的弧面变化较大时，也能够顺利地完成测量。

应当理解的是，在实际操作中，由于设备、人工操作等因素，激光束的照射角度也会产生误差，因此，激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变可以理解为夹角基本是保持不变的，并且应当允许激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的夹角在允许的范围内存在角度偏差，但是该角度偏差并不会影响测量结果。并且，通过沿水平方向移动激光测量部，能够使得照射在曲面部分的某一点的激光束可以改变照射角度而不会使照射点发生变化，并最终将该激光束与曲面部分上的该照射点的法线的夹角调整为期望的角度。

为了使激光测量部所发射的激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的角度保持不变，则应当使激光测量部相对于曲面部分发生转动，例如可以操作激光测量部使其旋转，即使得激光束相对于曲面部分发生旋转，也可以操作曲面部分使其旋转，即相当于使曲面部分相对于激光束发生转动。在本发明的优选实施方式中，激光测量部包括激光测量器11、旋转装置以及反光镜13。激光测量器11始终朝一个方向发射激光束；旋转装置与激光测量器11间隔地设置，旋转装置包括旋转轴121和与旋转轴121连接的旋转板122，旋转轴121垂直于激光束设置，旋转板122能够绕旋转轴121转动；反光镜13设置在旋转板122上，以使激光束通过反光镜13的反射照射在曲面部分上。也就是说，在该优选实施方式中，激光测量器11的发射方向是固定不变的，也不需要旋转激光测量器11而使激光束相对于曲面部分发生旋转，这就降低了激光测量器11由于经常旋转而被损坏的风险，另外，还可以将旋转装置设置为高度可调的形式，即旋转装置与激光测量器11之间的距离可调，这样，通过调整旋转装置的水平高度，也可以达到调整激光束与曲面部分的照射点的法线之间的角度的目的。

当需要使激光测量部能够测量其两侧的曲面部分时，优选地，激光测量部包括两个反光镜13，两个反光镜13以镜面相互背离的方式间隔且平行地设置在旋转板122上。两个反光镜13之间的间距应当保证激光束可以穿过。

通常，一块曲面玻璃可能包括平面部分以及与平面部分的四边相连接的曲面部分，因此，为了能够测量四个曲面部分的厚度，激光束仅仅在一个平面内旋转是不够的，优选地，激光测量部包括水平设置的旋转圆台，旋转圆台能够绕其自身轴线旋转，激光测量器11以及旋转装置均设置在旋转圆台上，以使旋转板122上设置的反光镜13能够绕旋转圆台的轴线旋转。假设通过激光束在第一平面内的旋转测量完了相对的两个曲面部分，这时，控制旋转圆台旋转90°，使激光束能够在垂直于第一平面的第二平面内旋转，从而能够测量另外两个相对的曲面部分。

旋转圆台可以设计为各种形式，只要能够绕其自身轴线旋转即可，在本发明的优选实施方式中，如图2所示，旋转圆台包括圆台座141以及垂直设置在圆台座141上的支架142，圆台座141能够绕自身轴线旋转，激光测量器11设置在圆台座141上以使激光束与圆台座141的轴线重合，旋转装置设置在支架142远离圆台座141的一端。这里所说的圆台座141自身的轴线即是旋转圆台的轴线。另外，支架142可以设计为伸缩支架，通过调整反光镜13的高度，达到调整激光束与曲面部分的照射点的法线之间的角度的目的。

为了使测量装置不仅仅能够测量曲面玻璃的曲面部分，也能测量曲面玻璃的平面部分，激光测量部被设置为能够沿水平方向移动，优选地，测量装置包括能够沿水平方向移动的移动部，激光测量部设置在移动部上。当激光测量部采用两个反光镜13相互背离的方式时，激光束应当从两个反光镜13之间的间隙中穿过并照射在曲面玻璃的平面部分上。

为了使激光测量部的水平移动动作更加稳定、精确，优选地，移动部包括沿第一方向设置的第一移动组件，第一移动组件包括第一移动座体212以及沿第一方向设置的第一移动导杆211。第一移动座体212沿第一移动导杆211的长度方向可移动地设置在第一移动导杆211上，激光测量部设置在第一移动座体212上。

为了使激光测量部不仅仅能够在一个平面内移动，优选地，移动部包括沿垂直于第一方向的第二方向设置的第二移动组件，第二移动组件包括第二移动座体222以及沿第二方向设置的第二移动导杆221。第二移动座体222沿第二移动导杆221的长度方向可移动地设置在第二移动导杆221上，第一移动组件设置在第二移动座体222上。

在测量时，应当保证曲面玻璃处于稳定的状态，因此，优选地，测量装置包括夹紧部，夹紧部用于固定曲面玻璃并使曲面玻璃的弯折部分面向激光测量部设置。弯折部分也就是具有曲面的玻璃，也就是说，当曲面玻璃被夹持时，曲面玻璃的曲面部分的末端应当指向激光测量部所设置的方向。

应当理解的是，夹紧部可以设计为多种形式，优选地，夹紧部包括固定端31以及能够靠近或远离固定端31的移动端32，以在移动端32靠近固定端31时夹紧曲面玻璃，以及在移动端32远离固定端31时释放曲面玻璃。

本发明还提供了一种曲面玻璃的测量方法，参考图3和图4，曲面玻璃包括平面部分以及与平面部分连接的曲面部分，测量方法包括以下步骤：

s1、使用激光测量装置将发射的激光束照射在曲面玻璃的曲面部分的远离平面部分的一端；

s2、旋转激光测量装置使激光束在曲面部分的照射点沿曲面部分的截面的弧形移动，并且，控制激光测量装置使得激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；

s3、控制激光测量装置旋转，使激光束的照射点移动至曲面部分与平面部分的交汇处。

由于激光束始终与曲面玻璃的曲面部分的照射点位置的法线的角度保持不变，因此该方法可以测量整个曲面部分的厚度和/或距离，即使当曲面部分的曲面变化较大时，也能够顺利地完成测量。

有时，还需要测量曲面玻璃的平面部分，因此，优选地，测量方法包括以下步骤：s3-2、激光束的照射点移动至曲面部分与平面部分的交汇处时，控制激光测量装置沿平面部分的延伸方向移动，以测量平面部分，需要注意的是，当激光束与平面部分之间的夹角不为90°时，通过激光束与平面部分的夹角以及激光束在平面部分中的行进长度，即可计算出平面部分的实际厚度。通过照射点的移动距离即可计算出平面部分的长度和宽度。

本发明还提供了一种曲面玻璃的测量方法，该测量方法能够测量整块曲面玻璃的外形尺寸，曲面玻璃包括平面部分以及连接在平面部分两端的第一曲面部分和第二曲面部分，测量方法包括以下步骤：

a1、使用激光测量装置将发射的激光束照射在第一曲面部分的远离平面部分的一端；

a2、旋转激光测量装置使激光束在第一曲面部分的照射点沿第一曲面部分的截面的弧形移动，并且，控制激光测量装置使得激光束与激光束在曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；

a3、控制激光测量装置旋转，当激光束的照射点移动至第一曲面部分与平面部分的交汇处时，控制激光测量装置沿平面部分的延伸方向移动，以测量平面部分；

a4、激光测量装置的激光束的照射点移动至平面部分与第二曲面部分的交汇处时，停止移动激光测量装置；

a5、旋转激光测量装置使激光束的照射点沿第二曲面部分的截面的弧形移动，并且，控制激光测量装置使得所述激光束与所述激光束在所述曲面部分的照射点位置的法线的夹角保持不变；

a6、当激光测量装置的激光束的照射在第二曲面部分的远离平面部分的一端时，完成测量。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。