一种利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，首先利用线性光源将一束线性光照在被测玻璃面上，光线经玻璃反射后在投影面上形成一条光带；通过测量光带的长度，计算出对应玻璃的长度尺寸、玻璃的相对中心位置。本发明既可以测量单个玻璃、也能完成重叠玻璃的平面尺寸及中心位置测量；高效、快捷、无光污染、测量重复性好，测量精度至少能到达0.1mm；以此方法构成的测量装置结构简单，易于控制，保证了最终数据测量的准确性。
【专利说明】
一种利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法
技术领域
[0001 ]本发明属于几何尺寸测量领域，涉及一种玻璃尺寸及中心位置测量方法，具体涉 及一种利用玻璃反射特性的测量单个及重叠玻璃的平面尺寸及中心位置的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，常用的非接触式平面物体尺寸的测量方法为激光投射法，是将激光按测量 要求投射到被测物上，通过测量装置选取激光投射线与被测物边界的交点，经过计算得出 被测尺寸。当被测物为透明玻璃时，此方法一般只适合单块玻璃的尺寸测量。若测量时多块 玻璃重叠，该测量方法无法测出被测玻璃边界与其它玻璃边界的交点，因此，很难测量出玻 璃的尺寸及位置。
[0003] "个性化定制"是制造业未来发展的热点。对于玻璃加工企业而言，客户个性化定 制的玻璃尺寸各不相同，企业为了充分利用资源、节约成本，大多采用混合加工(如上片）。 这对玻璃尺寸的测量技术提出了新要求。因此，必然研究一种新的测量方法。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能测量单个及重叠玻璃的平面尺寸及 中心位置的测量方法。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：一种利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方 法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006] 步骤1:利用线性光源将一束线性光照在被测玻璃面上，光线经玻璃反射后在投影 面上形成一条光带；
[0007] 步骤2:测量光带的长度，计算出对应玻璃的长度尺寸、玻璃的相对中心位置。
[0008] 作为优选，假设激光器发散角为0,则步骤2中所述玻璃实际长度L计算公式，
[0012] 式中，1/为光带的长度，cU为入射光束的长度，d2为反射光束的长度;α为玻璃与投 影面之间的夹角，β为入射光与投影面之间的夹角;So为线性光源到投影面的距离，Si线性光 源到垂直支撑面的距离，S 2为玻璃在水平支撑面接触线与垂直支撑面之间的距离。
[0013] 作为优选，所述玻璃与水平支撑面之间夹角α在95°~120°之间。
[0014] 作为优选，步骤2中所述计算玻璃的相对中心位置，是计算玻璃中心位置与位置中 心线偏差A L:
[0015] AL = Li-L2 (4)
[0017] 其中，线性光源所在的平面与水平支撑面、垂直支撑面互相垂直，并与水平支撑面 相交，这条交线称为位置中心线为被测玻璃左边界到位置中心线的水平距离，L 2为被测 玻璃右边界到位置中心线的水平距离；当A L〈0时，玻璃中心位置向右偏移；当△ L>0时，玻 璃中心位置向左偏移；当Δ L = 0时，玻璃中心位置不发生偏移;L/为投影光带左端点到位 置中心线的水平距离，L/为投影光带右端点到位置中心线的水平距离;cU为入射光束的长 度，d 2为反射光束的长度。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在:能完成重叠玻璃的平面尺寸及 中心位置测量;高效、快捷、无光污染、测量重复性好，测量精度至少能到达0.1mm;以此方法 构成的测量装置结构简单，易于控制，保证了最终数据测量的准确性。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例的反射式玻璃尺寸测量模型；
[0020] 图2为本发明附图1的A向视图；
[0021 ]图3为本发明实施例的玻璃位置测量模型；
[0022] 图4为本发明实施例的激光器有发散角的A向视图；
[0023] 其中：1.线性光源(激光器），2.垂直支撑面，3.玻璃，4.水平支撑面，5.投影光带， 6.投影光条;7.玻璃中心位置，8.发散线，9.虚拟激光器。
【具体实施方式】
[0024] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发 明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0025] 本发明提供的一种利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，包括以下步 骤：
[0026]步骤1:测量装置参数的确定。
[0027]如图1所示，测量玻璃尺寸时，首先要确定玻璃与水平支撑面之间的夹角α、玻璃在 水平支撑面接触线到垂直支撑面的距离&，并根据线性光源(本实施例为激光器)的安装位 置，确定出激光器到水平支撑面的距离So及激光器到垂直支撑面的距离&。
[0028] 步骤2:调节测量装置。
[0029] 启动激光器，一束线性光照在被测玻璃面上，光线经玻璃反射后在投影面(图上为 水平支撑面)上形成一条光带；调节激光器焦头，使得投影光带清晰可见，同时调节激光的 入射角度β，使得投影光带处于合适的测量位置。
[0030] 步骤3:计算玻璃实际长度L。将测量装置调整好之后，如图2所示，测量出光带的长 度L，。
[0031] 根据确定的测量装置参数，利用公式(2)计算出入射光束的长度cb。
[0033]根据确定的测量装置参数，利用公式(3)计算出反射光束的长度d2。
[0035]根据确定的测量参数1/及d^cb，利用公式（1)计算出玻璃实际长度L。
[0037]需要说明的是，玻璃实际长度L是在假设激光器发散角为0的基础上进行的计算， 若激光器发散角不为0，cU为虚拟线性光源的入射光束长度，如图4所示。
[0038]步骤4:计算玻璃中心位置与位置中心线偏差AL。如图3所示，测量出投影光带左 端到位置中心线的水平距离L/，以及投影光带右端到位置中心线水平距离IV。
[0039]根据确定的测量参数L/、!^及d^cb，利用公式(5)计算出玻璃中心位置与位置中 心线偏差A L。
[0041]同理，用本发明的方法可以测量玻璃另一边的尺寸及中心位置；也可用两个激光 器或者十字型激光器同时测量玻璃的两边的尺寸及中心位置。
[0042]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0043]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，凡是利用玻璃反射 特性进行测量，以及在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，做出替换或变形，均落 入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，其特征在于，包括W下步骤： 步骤1:利用线性光源将一束线性光照在被测玻璃面上，光线经玻璃反射后在投影面上 形成一条光带； 步骤2:测量光带的长度，计算出对应玻璃的长度尺寸、玻璃的相对中屯、位置。2. 根据权利要求1所述的利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，其特征在于： 假设激光器发散角为0,则步骤2中所述玻璃实际长度L计算公式，式中，1/为光带的长度，山为入射光束的长度，cb为反射光束的长度;α为玻璃与投影面 之间的夹角，0为入射光与投影面之间的夹角；So为线性光源到投影面的距离，Si为线性光源 到垂直支撑面的距离，S2为玻璃在水平支撑面接触线与垂直支撑面之间的距离； 若激光器发散角不为〇，山为虚拟线性光源的入射光束长度。3. 根据权利要求2所述的利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，其特征在于： 所述玻璃与水平支撑面之间夹角α在95°~120°之间。4. 根据权利要求2所述的利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，其特征在于： 步骤2中所述计算玻璃的相对中屯、位置，是计算玻璃中屯、位置与位置中屯、线偏差/\^其中，线性光源在水平支撑面上的投影到垂直支撑面垂线，称为位置中屯、线;Li为被测 玻璃左边界到位置中屯、线的水平距离，L2为被测玻璃右边界到位置中屯、线的水平距离；当 ΔΙΧΟ时，玻璃中屯、位置向右偏移；当AL〉0时，玻璃中屯、位置向左偏移；当AL=0时，玻璃中 屯、位置不发生偏移;L/为投影光带左端点到位置中屯、线的水平距离，IV为投影光带右端点 到位置中屯、线的水平距离;山为入射光束的长度，cb为反射光束的长度。5. 根据权利要求2所述的利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，其特征在于： 所述方法能测量玻璃另一边的尺寸及中屯、位置。6. 根据权利要求2所述的利用玻璃反射特性的玻璃尺寸及位置测量方法，其特征在于： 能用两个激光器或者十字型激光器同时测量玻璃的两边的尺寸及中屯、位置。
【文档编号】G01B5/02GK106091862SQ201610394364
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月6日 公开号201610394364.1, CN 106091862 A, CN 106091862A, CN 201610394364, CN-A-106091862, CN106091862 A, CN106091862A, CN201610394364, CN201610394364.1
【发明人】何涛, 吴庆华, 钟明, 王正家, 李明, 陈朗
【申请人】湖北工业大学