专利名称：一种用于检测物件表面平整的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测物件表面平整的装置，尤其涉及一种用于检测可镜面反射的表面平整的装置。
背景技术：
随着生活水平的日益提高，人们对生活用具和办公用具的质量也不提的提高，日常生活用具中很多产品的表面，人们需要其很平整甚至光滑，如用具的金属表面、塑胶表面以及玻璃表面等，而这些产品在生产加工时，是不需要检测表面的平整度，因此生产出的产品很多不符合现代人的要求，从而导致产品滞销，给厂家、商家带来较大损失。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于检测物件表面平整的装置，该装置可以在产品的生产过程中对其表面的平整度进行检测，避免不符合要求的产品进入市场，提闻广品的成品率。为达到上述目的，本发明采用的技术方案为
一种用于检测物件表面平整的装置，包括
物件样品放置台；用于放置和固定物件样品；
结构光源；发出具有形状的光线的光源，光源通常为平行的条纹状或者网格状光源，并照射到物件样品放置台上的物件样品；光源可以直接照射到物件样品放置台，也可以通过其他光学元件反射或透射后再照射到物件样品放置台；
光信号接收装置；用于接收物件表面的反射光的图像信号；
图像分析装置；其信号输入端与光信号接收装置的信号输出端连接，用于处理光信号接收装置接收的图像信号，并对图像进行分析。本发明将光源设置为可以发射具有形状的光线，该光源的光照射到物件样品后，光在物件样品表面发生发射，如果物件样品表面平整，则物件样品表面的反射光仍然是具有一定形状的光，并通过光信号接收装置接收；如果物件样品表面的局部不平整，光在物件样品表面反射后，其形状发生局部偏移，以此来判定物件样品表面是否平整。图像分析装置可以根据光信号接收装置接收到的光的图像信号进行分析，将接收到的光的形状与结构光源发出的光的形状进行对比分析，根据接收到的光的形状的偏移量对物件样品进行分类。如在对玻璃进行测试时，当偏移量在低于某一值时，物件样品作为物件屏幕在当镜子使用时，可以满足客户的需求；否则就不能当镜子使用；当偏移量超过某一值时，物件样品作为物件屏幕在当触摸屏使用时，客户会有手感，不能满足触摸屏的客户使用要求。进一步地，所述一种用于检测物件表面平整的装置，还包括
反射镜；用于将结构光源发出的光反射到物件样品表面。根据结构光源放置的位置来放置反射镜，使得结构光源的位置选择更为广泛，如、将结构光源设置在物件样品放置台上，通过反射镜将结构光源的光反射到物件样品表面。进一步地，所述一种用于检测物件表面平整的装置，还包括
反射镜固定架；用以固定反射镜；
调节装置；与反射镜固定架连接，用于调节反射镜固定架的角度，进而调节反射镜的水平角度以及进入物件样品的光线的角度。进一步地，一种用于检测物件表面平整的装置，还包括
结构光源固定架；用于固定结构光源；
作为等同变形，可以将调节装置与结构光源固定架连接，通过调节结构光源固定夹的水平角度，进而调节固定光源的出射光的角度以及进入物件样品的光线的角度。
进一步地，所述光信号接收装置为摄像头或摄像机。进一步地，所述物件样品放置台、结构光源固定架集成为一个工作台，工作台的上端面依次固定物件样品放置台和结构光源固定架。进一步地，所述反射镜固定架包括支撑架和用于放置反射镜的放置架，放置架固定于支撑架的上方。进一步地，所述调节装置包括至少三个螺栓，放置架设有与螺栓相配合的螺栓孔，螺栓的螺杆通过螺栓孔与放置架螺纹连接，且螺杆的上端与反射镜的下端面相抵。通过调节螺栓可以微调反射镜的位置，进而调节进入物件样品的光线角度。进一步地，所述支撑架设有用于连接光信号接收装置的固定杆，光信号接收装置活动连接于固定杆上，光信号接收装置可沿着固定杆的长度方向移动，同时光信号接收装置能够以连接处为轴心旋转。为提高操作的稳定性，可以采用4个螺栓，4个螺栓分布在反射镜的四角。进一步地，所述结构光源包括用于调节光照射方向的光栅和照明灯，光栅位于照明灯的光出射方向的前方。照明灯发出的光线经过光栅后，形成具有一定形状的光；如当光栅开有多个平行的间隙时，经光栅发出的光为条纹状的平行光；如当光栅开有网格状的间隙，经过光栅发出的光为网格状的平行光；当然光栅的间隙可以根据实际情况，设计成其他形状，如蜘蛛网状等；只要有助于分析光线图像偏移，光栅的开孔形状不受限制。进一步地，所述一种用于检测物件表面平整的装置，还包括显示器，显示器与图像分析装置或光信号接收装置连接。通过图像分析装置或光信号接收装置将经过物件样品反射后的光的图像信息在显示器显示出来，便于观测。进一步地，所述光栅为开有多条平行间隙的水平光栅。进一步地，所述光栅为开有网格状的间隙的网格光栅。进一步地，所述结构光源包括水平放置的水平发光体和竖直放置的竖直发光体，水平发光体的上方设有开有横向间隙的横向光栅，所述竖直发光体的前方设有开有竖直间隙的竖直光栅，横向光栅与竖直光栅之间设有分光镜，竖直发光体发出的光通过竖直光栅照射到分光镜后反射并形成反射光，水平发光体发出的光通过横向光栅照射到分光镜后透射并形成透射光，所述反射光的出射方向和透射光的出射方向平行。通过垂直放置的两组发光体和光栅以及分光镜，使得结构光源发出的光呈网格状；同时，两组发光体的发光可以分别控制，当只有水平发光体发光时，结构光源发出横向平行的条纹光；当只有竖直发光体发光时，结构光源发出纵向平行的条纹光；两种光可以分时点亮，也可以同时点亮；同时点亮形成平行条纹状的组合光源，组合光源的条纹相互垂直。可以根据需要来使用结构光源。进一步地，所述工作台的底面设有至少三个脚杯。设置脚杯便于调节工作台的水平度。本发明取得的有益效果为一种用于检测物件表面平整的装置，包括物件样品放置台、结构光源、光信号接收装置和图像分析装置；其中物件样品放置台用于放置和固定物件样品的；结构光源可以发出具有一定形状的光线的光源，并倾斜照射到物件样品放置 台；光信号接收装置用于接收物件样品的反射光的图像信号；图像分析装置的信号输入端与光信号接收装置的信号输出端连接，用于处理光信号接收装置接收的图像信号，并对图像进行分析。本发明根据物件样品反射具有一定形状的光后的图像信号来分析物件样品表面的平整情况；提高产品的表面的质量以及产品的成品率。
图I是本发明的结构示意图。图2为本发明的结构光源的一种结构示意图。附图标记为
I—工作台2—脚杯
3——固定杆4——支撑架
5——反射镜6——放置架
7——光信号接收装置8——结构光源
II——物件样品放置台81——水平发光体 82——横向光栅83——分光镜
84——竖直光栅85——竖直发光体。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步地说明书。实施例如图I所示，一种用于检测物件表面平整的装置，包括物件样品放置台11、结构光源8、光信号接收装置7和图像分析装置；其中物件样品放置台11用于放置和固定物件样品的；结构光源8可以发出具有形状的光线的光源，并倾斜照射到物件样品放置台11的物件样品；光信号接收装置7用于接收物件样品的反射光的图像信号；图像分析装置的信号输入端与光信号接收装置7的信号输出端连接，用于处理光信号接收装置7接收的图像信号，并对图像进行分析。本实施例中，考虑到结构光源8的放置位置，可以根据需求增设反射镜5，如图I所示，结构光源8和物件样品放置于反射镜5的同侧，结构光源8发出的光经过反射镜5反射后，照射到物件样品，物件样品再反射至光信号接收装置7 ;使得结构光源8的位置的选择更加广泛。为了将物件样品放置台11、结构光源8、反射镜5以及光信号接收装置7固定起来，并形成一定的光路；在本实施例中相应的设计了结构光源固定架、反射镜固定架；为了简化装置，将结构光源固定架、物件样品放置台11集成为一个工作台1，或者将结构光源固定架、物件样品放置台11共同设置于一个工作台I上；同时将反射镜固定架固定于工作台I的一端，其中反射镜固定架包括支撑架4和用于放置反射镜5的放置架6，放置架6固定于支撑架4的上方。为了提高装置的可调性，实施例中还设计了调节装置，调节装置与反射镜固定架连接，用于调节反射镜固定架的角度，进而调节反射镜的水平角度以及进入物件样品的光线的角度。其中调节装置包括至少三个螺栓，本实施例中设计了 4个螺栓，放置架6设有与螺栓相配合的螺栓孔，螺栓孔分别位于放置架6的4周，螺栓的螺杆通过螺栓孔与放置架6螺纹连接，且螺杆的上端与反射镜的下端面相 抵。通过调节螺栓可以微调反射镜的水平位置，进而达到调节进入物件样品的光线角度。当然调节装置也可以设计在结构光源固定架上，通过调节结构光源固定架的位置来调节光的出射角度以及光路，使得物件样品反射的光能够很好的被光信号接收装置7接收。为方便固定光信号接收装置7，所述支撑架4设有用于固定光信号接收装置7的固定杆3，光信号接收装置7活动固定于固定杆3上，光信号接收装置7可沿着固定杆3的长度方向移动，同时光信号接收装置7能够以连接处为轴心旋转。由于物件样品反射的光具有一定范围，光信号接收装置7可能一次接收不全光信号信息，需要将光信号装置移动，以便适应活动较大范围的光信号，有利于全面分析物件样品表面的平整状况。本实施例实施时，结构光源8包括用于调节光照射方向的光栅和照明灯，光栅位于照明灯的光出射方向的前方，如图I所示。照明灯发出的光线经过光栅后，形成具有一定形状的光；根据需要可以将光栅设计为开有多个平行间隙的水平光栅；也可以将所述光栅设计为开有网格状的间隙的网格光栅；当光栅开有多个平行的间隙时，经水平光栅发出的光为呈条纹状的平行光；当光栅开有网格状的间隙，经过网格光栅发出的光为网格状的平行光；当然光栅的间隙可以根据实际情况，设计成其他形状，如蜘蛛网状等；只要有助于分析光线图像偏移，光栅的间隙形状不受限制。同时为了便于观测，可以将固定杆3活动固定于支撑架4，固定杆3可以沿着支撑架纵向4移动。光信号接收装置7可以在水平方向上横向、纵向移动。增加光信号接收装置7的移动范围；将光信号接收装置移动到较佳位置，接收到较多的光信号图像信息。为方便观测物件样品表面平整状况，所述一种用于检测物件表面平整的装置，还包括显示器(图中未画出)，显示器与图像分析装置或光信号接收装置7连接。通过图像分析装置或光信号接收装置7将经过物件样品反射后的光的图像信息在显示器显示出来，便于观测。显示器可以设置与工作台I或支撑架4上，也可以另外单独设置。本实施例中，图像分析装置可以由带有图像分析软件的主机构成，光信号接收装置7将接收到的光信号图像传递给主机，主机对光信号图像进行处理分析。为了进一步地，为使得结构光源8灵活可调，所述结构光源8包括水平放置的水平发光体81和竖直放置的竖直发光体85,水平发光体81的上方设有开有横向间隙的横向光栅，所述竖直发光体85的前方设有开有竖直间隙的竖直光栅84,横向光栅与竖直光栅84之间设有分光镜83,竖直发光体85发出的光通过竖直光栅84照射到分光镜83后反射并形成反射光，水平发光体81发出的光通过横向光栅82照射到分光镜83后透射并形成透射光，所述反射光的出射方向和透射光的出射方向平行。如图2所示；结构光源为两种光源的组合，水平发光体81发出的光通过横向光栅82、分光镜83后，形成多条横向平行的条纹光；竖直发光体85发出的光通过竖直光栅84、分光镜83后，形成多条纵向平行的条纹光；两种条纹光的横截面的形状相互垂直，且可以分时控制，使得结构光源具有发出横向平行的条纹光、发出纵向平行的条纹光，发出网格状的光的性能。竖直发光体可以为多个水平放置的LED灯，LED灯的光的出射方向为水平方向。水平发光体可以为多个竖直放置的LED灯，LED灯的光的出射方向为竖直方向。为便于调节工作台I的水平度，所述工作台I的底面设有至少三个脚杯2。本实施例中在工作台I的下端面设置了 4个脚杯2，通过调节脚杯2来调节工作台I水平。 以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。
权利要求
1.一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于其包括 物件样品放置台；用于放置和固定物件样品； 结构光源；发出具有形状的光线的光源，并照射到物件样品放置台上的物件样品； 光信号接收装置；用于接收物件样品表面的反射光的图像信号； 图像分析装置；其信号输入端与光信号接收装置的信号输出端连接，用于处理光信号接收装置接收的图像信号，并对图像进行分析。
2.根据权利要求I所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于还包括 反射镜；用于将结构光源发出的光反射到物件样品表面。
3.根据权利要求2所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于还包括 反射镜固定架；用以固定反射镜； 调节装置；与反射镜固定架连接，用于调节反射镜固定架的角度，以调节反射镜的水平角度以及进入物件样品的反射镜反射光线的角度； 结构光源固定架；用于固定结构光源； 显示器，显示器与图像分析装置或光信号接收装置连接； 所述光信号接收装置为摄像头或摄像机。
4.根据权利要求3所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述物件样品放置台、结构光源固定架集成为一个工作台，工作台的上端面依次固定物件样品放置台和结构光源固定架。
5.根据权利要求4所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述反射镜固定架包括支撑架和用于放置反射镜的放置架，放置架固定于支撑架的上方；所述调节装置包括至少三个螺栓，放置架设有与螺栓相配合的螺栓孔，螺栓的螺杆通过螺栓孔与放置架螺纹连接，且螺杆的上端与反射镜的下端面相抵。
6.根据权利要求5所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述支撑架设有用于连接光信号接收装置的固定杆，光信号接收装置活动连接于固定杆上，光信号接收装置可沿着固定杆的长度方向移动，同时光信号接收装置能够以连接处为轴心旋转。
7.根据权利要求I所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述结构光源包括用于调节光照射方向的光栅和照明灯，光栅位于照明灯的光出射方向的前方。
8.根据权利要求7所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述光栅为开有多个平行间隙的水平光栅。
9.根据权利要求7所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述光栅为开有网格状的间隙的网格光栅。
10.根据权利要求I所述的一种用于检测物件表面平整的装置，其特征在于所述结构光源包括水平放置的水平发光体和竖直放置的竖直发光体，水平发光体的上方设有开有横向间隙的横向光栅，所述竖直发光体的前方设有开有竖直间隙的竖直光栅，横向光栅与竖直光栅之间设有分光镜，竖直发光体发出的光通过竖直光栅照射到分光镜后反射并形成反射光，水平发光体发出的光通过横向光栅照射到分光镜后透射并形成透射光，所述反射光的出射方向和透射光的出射方向平行。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测物件平整的装置，尤其涉及一种用于检测可镜面反射的表面平整的装置。本发明包括物件样品放置台、结构光源、光信号接收装置和图像分析装置；其中物件样品放置台用于放置和固定物件样品的；结构光源可以发出具有一定形状的光线的光源，并照射到物件样品放置台；光信号接收装置用于接收物件样品的反射光的图像信号。本发明根据物件样品反射具有一定形状的光线后的图像信号来分析物件样品表面的平整情况；提高物件的表面质量以及物件的成品率。
文档编号G01B11/30GK102706294SQ20121013569
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者卢盛林 申请人:东莞市奥普特自动化科技有限公司