玻璃内应力自动测量仪的制作方法

文档序号:9665218阅读:628来源:国知局
玻璃内应力自动测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及应力检测装置,尤其涉及一种玻璃内应力自动测量仪。
【背景技术】
[0002] 由于生产工艺的特殊性,在制作完成后的玻璃制品中还或多或少的存在内应力, 这种内应力通常是极不均匀的,会降低玻璃制品的机械强度和热稳定性,影响玻璃制品的 安全使用,严重时甚至会发生自爆现象。尤其是随着触控产业的蓬勃发展,触控产品本身的 规格要求也日渐严格,由于触控面板是由外部施加压力去进行感应组件的运作方式从而达 到使用效果,因此产品的机械抗压性是各大厂商的重要规范与指标。对于光学玻璃,由于内 应力的存在,导致加工好的光学零件表面会随时间慢慢变形,严重影响了成像质量,内应力 的大小也成为光学玻璃光学性能的重要指标之一。因而,为保证玻璃制品的使用性能,玻璃 的内应力要控制在合理范围内,这就要求对玻璃的内应力进行检测。
[0003] 目前市场上常见的玻璃内应力测量仪主要采用senarmont补偿法原理进行测量, 如中国实用新型专利201320649049.0公开了一种自动玻璃应力检测仪,包括偏光镜、分析 器和检测目镜,所述偏光镜安装在底座的上表面,底座正上方还设有一支撑台,所述分析器 可手动旋转安装在支撑台上,检测目镜可调安装于支撑台的分析器正上方,检测目镜的末 端安装一取像装置,取像装置连接图像处理器。利用该应力检测仪测量玻璃内应力时,首先 将待测玻璃放置在偏光镜上,取像装置将撷取的图像信息传送给图像处理器,然后手动旋 转分析器,由图像处理器对取像装置撷取的图像亮度进行捕捉,图像处理器上将接收到不 同灰度值的图像信息,当灰度值显示最小时,记录此时分析器的旋转角度,最后根据图像灰 度值最小时分析器的旋转角度进行玻璃内应力的计算。虽然在该专利中设置了取像装置和 图像处理器,由高精度设备取代了传统的肉眼直接读取,一定程度上提高了测量精度,但是 使用该应力测量仪测量玻璃内应力需要获取图像最小灰度值,因而测量过程中要多次手动 旋转分析器,导致测量效率非常低。同时由于操作者在整个测量过程中需要长时间观察图 像处理器上的灰度值变化,长时间用眼容易造成视觉疲劳,在读取图像灰度值时难免存在 误差,从而影响了玻璃应力仪的测量精度。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是解决上述现有技术的不足,提供一种测量误差小、测量精度高的 玻璃内应力自动测量仪。
[0005] 本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是:
[0006] -种玻璃内应力自动测量仪,包括水平工作台,水平工作台上设有竖直支撑架,其 特征在于,水平工作台上设有光源、起偏器,起偏器位于光源上方供放置待测玻璃,竖直支 撑架上设有固定座,固定座上设有检偏器和驱动检偏器旋转的检偏器驱动电机,检偏器驱 动电机经传动装置连接检偏器,固定座上位于检偏器的上方设有取像元件,取像元件连接 图像处理元件,图像处理元件与检偏器驱动电机连接以控制检偏器的旋转。
[0007] 本发明所述的检偏器旋转的角度分别为0°、45°、90°、135°,且旋转角度为0°时,所 述的检偏器和起偏器的偏光轴互相垂直。
[0008] 本发明所述的起偏器为圆偏振片,所述的检偏器为线偏振片。
[0009] 本发明所述的光源是波长为500-560nm范围的单色光源。
[0010] 本发明所述的取像元件为基于(XD的工业相机。
[0011] 本发明所述的工业相机前端设有滤光片。
[0012] 本发明所述的竖直支撑架上设有升降移动机构,所述的固定座设于所述升降移动 机构上。
[0013] 本发明所述的升降移动机构是在固定座两侧的竖直支撑架上设有滑轨,滑轨上设 有升降滑座,固定座设置在升降滑座上,竖直支撑架上设有滚珠丝杠和升降电机,滚珠丝杆 的螺母与固定座相连,滚珠丝杠的螺杆连接升降电机。
[0014] 本发明的有益效果是,由于本发明水平工作台上设有光源、起偏器,起偏器位于光 源上方供放置待测玻璃,竖直支撑架上设有固定座,固定座上设有检偏器和驱动检偏器旋 转的检偏器驱动电机,检偏器驱动电机经传动装置连接检偏器,固定座上位于检偏器的上 方设有取像元件,取像元件连接图像处理元件,图像处理元件与检偏器驱动电机连接以控 制检偏器的旋转,使用时将待测玻璃放置在起偏器上,由光源发出的光经起偏器后变成圆 偏振光,由于玻璃内部存在应力,该圆偏振光通过玻璃后被分解为具有光程差且偏振方向 互相垂直的两束偏振光,检偏器上方的取像元件撷取此时的图像信息,然后将图像信息传 送给图像处理元件,由图像处理元件对取像元件撷取的图像亮度信息进行采集。由于检偏 器驱动电机可以带动检偏器旋转,使检偏器与起偏器的偏光轴成不同角度的设置,因而图 像处理元件可以采集到不同亮度信息的图像,最后图像处理元件根据获得的多个图像亮度 信息进行玻璃内应力的计算,提高了测量精度。而且整个操作过程全由自动化测量完成,避 免了人工操作带来的测量误差,提高测量精度的同时也提高了测量效率。由于本发明所述 的检偏器旋转的角度分别为0°、45°、90°、135°,且旋转角度为0°时,所述的检偏器和起偏器 的偏光轴互相垂直,因而利用本发明应力仪测量玻璃内应力时,不需要多次旋转检偏器去 获取图像灰度值最小时的检偏器旋转角度,仅通过检偏器驱动电机带动检偏器进行该四个 特定角度的旋转即可,相应的图像处理元件仅需要获取该四个特定角度时的图像亮度信 息,然后即可根据公式计算出待测玻璃的应力值,解决了多次旋转检偏器导致的测量效率 低、测量误差大的技术问题,提高了本发明应力自动测量仪的测量效率和测量精度。同时, 由于本发明应力自动测量仪还设有升降移动机构,检偏器及检偏器上方的取像元件设置在 升降移动机构上,操作者可以根据待测玻璃的具体情况对检偏器及取像元件的位置进行适 当调整,以使取像元件能够撷取比较清晰的图像,提高了本发明应力自动测量仪的测量精 度,扩大了本发明测量仪的适用范围。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明应力自动测量仪的一种结构示意图,也是一种优选实施例示意图。
【具体实施方式】
[0016] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优 选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定 的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背 离本发明的精神和范围的其他技术方案。
[0017]图1示出了本发明应力自动测量仪的一种实施例结构示意图,也是一种优选实施 例示意图。如图1所示,本实施例所述的玻璃内应力自动测量仪,包括水平工作台1,水平工 作台上1设有竖直支撑架2、光源3、起偏器4,起偏器4位于光源3上方供放置待测玻璃,光源3 发出的光经起偏器4后,变成偏振光。竖直支撑架2上设有固定座5,固定座5上设有检偏器6 和驱动检偏器6旋转的检偏器驱动电机7,检偏器驱动电机7经传动装置连接检偏器6。传动 装置可以是现有技术中任何能够实现传动的装置,本实施例中为一减速器。固定座5上位于 检偏器6的上方设有取像元件8,取像元件8连接图像处理元件9,图像处理元件9与检偏器驱 动电机7连接以控制检偏器6的旋转。取像元件8对光源发出的光经起偏器、待测玻璃、检偏 器之后的图像进行撷取,然后将撷取的图像传送给图像处理元件9,由图像处理元件9对图 像亮度信息进行采集,并通过采集的图像亮度信息进行玻璃内应力的计算。在测量过程中, 图像处理元件根据图像亮度的采集情况控制检偏器驱动电机的运行状态,当图像亮度信息 采集完成后,图像处理元件控制检偏器驱动电机启动,以带动检偏器进行下一个预设角度 的旋转。
[0018]作为优选实施方式,本实施例所述的取像元件8为基于CCD(Charge-coupled Device)图像传感器的工业相机,灵敏度好,测量精度高。优选的,本实施例所述的图像处理 元件9为具有数据处理软件的通用计算机。将待测玻璃放置在起偏器4上,光源发出的光经 起偏器之后变成偏振光,检偏器6上方的取像元件8撷取此时的图像传送给图像处理元件9, 图像处理元件9对图像亮度进行信息采集后,发出相应指令控制检偏器驱动电机7工作,检 偏器驱动电机7经传动装置带动检偏器6旋转,检偏器旋转到预定角度之后,检偏器驱动电 机停机工作,检偏器停止旋转,取像元件将此时撷取的图像传送给图像处理元件,由图像处 理元件对撷取的图像亮度进行采集。如此重复,当检偏器旋转了所有预设角度之后,图像处 理元件根据所有采集到的图像亮度信息进行玻璃内应力的计算。整个操作过程全由自动化 完成,避免了人工操作带来的测量误差,提高测量精度的同时也提高了测量效率。优选的, 本实施例所述的起偏器4为圆偏振片,所述的检偏器6为线偏振片。在本实施例中,所述的圆 偏振片是由一线偏振片与一四分之一波片组合而成,线偏振片的起偏方向与四分之
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