玻璃尺寸检测装置及方法与流程

文档序号:17845662发布日期:2019-06-11 21:41阅读:482来源:国知局

本发明涉及玻璃尺寸检测领域,具体地涉及能够在线检测玻璃尺寸且检测速度快、精度高的玻璃尺寸检测装置及方法。



背景技术:

玻璃是一种非晶体固体,能保持一定的形状,是由玻璃膏融液逐渐冷却,逐渐增大而获得的物质。当今社会,玻璃已经普及到了人民的生活当中,随处都可以见到玻璃产品,玻璃杯、玻璃窗、玻璃门、电脑显示器上的屏幕保护玻璃以及玻璃建筑等等。

各行各业对玻璃的需求量大,而作为产品,需要对玻璃尺寸严格把控。当前,针对较大尺寸玻璃产品的高速、高精度检测方法存在以下两种方法:

1)移动式测量,该方法类似移动着的显微镜,相机需要多次移动进行拍摄,通过多次图像采集实现尺寸测量。但是,该方式检测时间长,对运动系统要求很高,在生产效率要求比较高的场合,无法实现快速实时反馈。

2)多相机测量,该方法在需要测量的每一处位置都布置一个相机,从而能实现快速测量。但是,在被测要素发生变化时,例如,之前检测玻璃的宽度等要素,而此时需要检测玻璃上的孔径时,可能需要调整成像部分的位置,非常耗时。

不仅如此,上述两种方法均是离线抽检方式进行,因此无法满足高速生产要求,无法在线检测。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术存在的检测效率低、无法在线检测的问题,提供一种能够在线检测玻璃尺寸且检测速度快、精度高的玻璃尺寸检测装置及方法。

为了实现上述目的,本发明一方面提供一种玻璃尺寸检测装置,所述装置包括:安装座,具有检测台,该检测台透明;相机,设置于所述安装座上,并位于所述检测台的一侧,所述相机包括镜头;光源,设置于所述安装座上,并位于所述检测台的另一侧,所述光源能够朝向所述检测台发射光;玻璃传送结构,该玻璃传送结构可传送待检测的玻璃并将所述玻璃放置所述检测台或从所述检测台移开;其中,所述镜头、所述检测台以及所述光源中心共线布置。

优选地,所述玻璃传送结构包括单列传送带和玻璃取放机构,所述单列传送带连续传送多个所述玻璃,所述玻璃取放机构可将待检测的所述玻璃从所述单列传送带拿取之后放置于所述检测台上或从所述检测台拿取所述玻璃之后放置于所述单列传送带上。

优选地,所述玻璃取放机构包括升降件、气缸以及吸盘,所述升降件上设置有导轨,所述气缸设置于所述导轨上,所述吸盘连接于所述气缸的活塞杆的端部,所述吸盘可吸附或释放所述玻璃。

优选地,所述升降件为引动器。

优选地,所述玻璃取放机构为机械手。

优选地,所述玻璃传送结构包括多列极细传动带,该多列极细传送带的多根传送条经过所述检测台,且所述多根传动条之间的间隙的宽度设置成使所述光源发出的光能够照射至所述检测台。

优选地,所述相机为工业面阵相机。

优选地,所述镜头为远心镜头或长焦镜头。

优选地,所述光源为平行背光源或平行集光源。

优选地,所述玻璃尺寸检测装置还包括控制系统和传感器,所述传感器设置于所述检测台上,所述传感器、所述相机以及所述光源与所述控制系统连接。

本发明的另一方面提供一种玻璃尺寸检测方法,所述方法基于本发明提供的玻璃尺寸检测装置进行检测,所述方法包括:步骤一,所述玻璃传送结构将待检测的玻璃传送至检测台,同时所述玻璃静止;步骤二,光源向所述检测台发射光之后,相机拍摄所述玻璃;步骤三,所述玻璃传送结构将拍摄后的所述玻璃从所述检测台移开。

优选地,所述玻璃尺寸检测装置还包括控制系统和传感器,所述传感器设置于所述检测台上,所述传感器、所述相机以及所述光源与所述控制系统连接,在所述步骤二中,当所述玻璃位于所述检测台时,所述传感器将放置信号传输至所述控制系统,所述控制系统基于所述放置信息向所述光源发出发光信号之后,向所述相机发出拍摄信号,所述光源基于所述发光信号向所述检测台发射光之后,所述相机基于所述拍摄信号拍摄所述玻璃。

优选地,当所述相机拍摄所述玻璃之后,所述控制系统向所述玻璃传送结构发出移动信号,所述玻璃传送结构基于所述移动信号将所述玻璃从所述检测台移开。

本发明中,由玻璃传送结构将待检测的玻璃放置于检测台上,之后在光源的照射下相机拍摄玻璃,之后再由玻璃传送结构将玻璃从检测台移开,仅通过一次拍摄就能够获取玻璃的检测要素,当需要更换检测要素(例如,从检测玻璃的宽度更换为检测孔径)时,相机本身也无需移动,从而本发明的玻璃尺寸检测装置能够实现快速实时反馈,并能够在线检测。

附图说明

图1是本发明的玻璃尺寸检测装置的结构示意图;

图2是本发明的第一优选实施方式的玻璃尺寸检测装置的结构示意图;

图3是本发明的第二优选实施方式的玻璃尺寸检测装置的结构示意图。

附图标记说明

11安装座12相机

13镜头14检测台

15光源21单列传送带

22多列极细传送带3玻璃

41升降结构42气缸

43吸盘

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

以下,参照图1至图3,将详细说明本发明提供的玻璃尺寸检测装置及方法。

首先,如图1至图3所示,玻璃尺寸检测装置包括安装座11、相机12、光源15以及玻璃传送结构,其中,镜头13、检测台14以及光源15中心共线布置,使镜头13和光源15准确对准检测台14,以保证玻璃处于拍摄视觉范围内。

其中,安装座11是整个装置的支撑件,相机12和光源15均设置在安装座11上,并且安装座11还具有检测台14,该检测台14透明。本发明中,安装座11采用l形壳体结构,相机12设置在l形的竖直部分上,检测台14设置在l形的水平部分的上表面,该上表面可以全部由例如玻璃等透明材料制成,也可以仅将检测台14由透明材料制成,光源15设置于l形的水平部分的壳体内部。在此需要说明的是,检测台14为相机可拍摄范围内的部分,其尺寸应大于待检测的玻璃的尺寸。关于安装座11的结构,本发明不做特殊限制,也可以是u形等其他结构。

相机12用于拍摄传送至检测台14上的玻璃3,从而检测玻璃的尺寸(例如,宽度、长度、孔径等),其设置于安装座11上,并位于检测台14的一侧,在本发明中,相机12位于检测台14的上侧。为了使拍摄面积足够大,以拍摄大尺寸玻璃,本发明中作为相机12优选采用工业面阵相机,能够减少拍摄次数,提高测试速度。

相机12具有镜头13,选用不同的镜头,其分辨率不同。本发明的玻璃尺寸检测装置中,由于镜头13和检测台14之间的距离较小(小于40cm),同时为了提高分辨率,优选地,镜头13为远心镜头或长焦镜头,但不限于此。

光源15是为了拍摄玻璃而提供光的结构,其设置于安装座11上,并位于检测台14的另一侧(在本发明中为下侧),光源15能够朝向检测台14发射光。光源15的类型或光强度等根据实际需求进行设计即可。本发明中优选地,光源15为平行背光源或平行集光源,但不限于此。

玻璃传送结构的主要功能包括传输功能和拿取功能,换句话说,其先将待检测的玻璃3传送至检测台14之后放置其上,之后将拍摄后的玻璃3从检测台移开并传送走。

作为玻璃传送结构的第一优选实施方式,如图2所示,玻璃传送结构可以包括单列传送带21和玻璃取放机构。单列传送带21连续传送多个玻璃3,玻璃取放机构可将待检测的玻璃3从单列传送带21拿取之后放置于检测台14上或从检测台14拿取玻璃3之后放置于单列传送带21上。

单列传送带21一般由于其宽度较宽,因此布置于检测台14的旁边,以在检测台14(或安装座11)的旁边持续传送玻璃。为了满足玻璃在被传送过程中被玻璃取放机构取走进行检测,多个玻璃在单列传送带21上间隔布置,且该间隔大小以及单列传送带21的传送速度根据实际需求进行设计即可。

玻璃取放机构的结构只要能够取放玻璃即可,为了实现自动化,本发明中提供第一种优选实施方式,即,如图2所示,玻璃取放机构包括升降件41、气缸42以及吸盘43,升降件41上设置有导轨,气缸42设置于导轨上,吸盘43连接于气缸42的活塞杆的端部,吸盘43可吸附或释放玻璃3。

虽然在图2中没有示出,吸盘43通过吸管与真空源连接,吸管上设置有开闭阀,从而需要拿取玻璃时,打开开闭阀,通过负压吸附玻璃,通过气缸42移动玻璃至检测台14上之后,通过关闭开闭阀将玻璃3放置检测台14上。

为了吸盘43吸附玻璃3之后不影响传送带的移动以及对其他玻璃的干扰,通过升降件41来升降气缸42,升降件41优选采用引动器,但本发明不限于此,任意能够起到升降功能的结构均可适用。

也就是说,本发明的优选实施方式的玻璃取放机构以下降-吸附玻璃-升起-移动-下降-放置玻璃-升起-回位这一流程进行取放玻璃的功能。该优选实施方式下的玻璃取放机构具有结构简单、成本低的优点。

作为本发明的另一种优选实施方式,玻璃取放机构可以是机械手。机械手具有工作效率高、安全性好的优点。

以上为本发明提供的第一优选实施方式的玻璃传送结构,下面继续说明本发明提供的第二优选实施方式的玻璃传送结构。

如图3所示,玻璃传送结构包括多列极细传动带22,该多列极细传送带22的多根传送条经过检测台14,且多根传动条之间的间隙的宽度设置成使光源15发出的光能够照射至检测台14。由于传送带直接经过检测台,因此不需要玻璃取放机构,只要当待检测的玻璃移动至检测台位置时,停止传送以便进行拍摄即可。为了确保充足的光亮,本发明中优选采用两列极细传送带。

为了实现自动化,本发明的玻璃尺寸检测装置还可以包括控制系统(未示出)和传感器(未示出),传感器设置于检测台14上,传感器、相机12以及光源15与控制系统连接。传感器用于检测玻璃3是否放置于检测台14,控制系统控制传感器、相机以及光源。其功能通过将在下面说明的玻璃尺寸检测方法来具体说明。

以下,将继续说明本发明提供的玻璃尺寸检测方法。该方法基于如上所述的玻璃尺寸检测装置进行检测,具体以第一优选实施方式下的玻璃尺寸检测装置为例说明所述方法。所述方法包括如下步骤。

步骤一,玻璃传送结构将待检测的玻璃3传送至检测台14,同时玻璃3静止。具体地,如图2所示,单列传送带21处于持续传送状态,气缸42缩回直至吸盘43位于单列传送带21上的玻璃上方时,引动器启动使气缸42下降,直至吸附位置吸附玻璃,之后再启动引动器使气缸42上升一定高度之后,气缸42的活塞杆伸出直至位于检测台的上方,启动引动器使气缸下降之后,断开真空源并将玻璃放置于检测台。

步骤二,光源15向检测台14发射光之后,相机12拍摄玻璃3。为了实现自动化,本发明提供的优选实施方式的玻璃尺寸检测装置还包括控制系统和传感器,传感器设置于检测台14上,传感器、相机12以及光源15与控制系统连接。在此步骤中,当玻璃3位于检测台14时,传感器将放置信号传输至控制系统,控制系统基于放置信息向光源15发出发光信号之后,向相机12发出拍摄信号,光源15基于发光信号向检测台14发射光之后,相机12基于拍摄信号拍摄玻璃3。

步骤三,玻璃传送结构将拍摄后的玻璃3从检测台14移开,之后放回至传送。优选地,当相机12拍摄玻璃3之后,控制系统向玻璃传送结构发出移动信号,玻璃传送结构基于移动信号将玻璃3从检测台14移开。

在本发明中,由玻璃传送结构将待检测的玻璃3放置于检测台14上,之后在光源15的照射下相机12拍摄玻璃3,之后再由玻璃传送结构将玻璃3从检测台14移开,仅通过一次拍摄就能够获取玻璃3的检测要素,当需要更换检测要素(例如,从检测玻璃的宽度更换为检测孔径)时,相机12本身也无需移动,从而本发明的玻璃尺寸检测装置能够实现快速实时反馈,并且是在传送带持续传送的过程中进行检测,从而实现了在线检测。

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,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。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。

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