CN104990899B - 大尺寸钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种大尺寸钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置及检测方法，检测装置包括激光器组件、探测器组件、扫描步进模块、定位模块、整机框架和整机控制系统。本发明能够对被测大尺寸钕玻璃片的四个包边界面的剩余反射率进行全覆盖扫描检测，检测结果能够反映实际生产样品界面的包边剩余反射情况，便于钕玻璃生产过程中的包边工艺控制和改进。

Description

大尺寸钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种掺钕激光玻璃(钕玻璃)检测技术，具体是一种大尺寸钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置及检测方法。

背景技术

钕玻璃由于其优良的光谱特性、很高的光学均匀性和抗激光损伤性能、受激发射截面大、且为四能级系统，被广泛地应用于高功率激光装置中，如美国国家点火装置等。当钕玻璃用作激光介质时，除有效放大外，还会有放大自发辐射(ASE)。ASE的存在将消耗增益介质内能级的反转粒子，降低钕玻璃的有效放大。目前抑制ASE的主要方法是对钕玻璃片进行包边，即在长方体钕玻璃片的四个侧面即非工作面上胶合吸收ASE的包边玻璃。包边质量的优劣直接影响ASE的消除程度，而剩余反射是表征包边质量的最重要参数。所谓剩余反射即钕玻璃与包边玻璃的胶合层界面以及包边玻璃与胶合层界面的反射总和。目前客观评价钕玻璃包边质量好坏的方法是准确检测钕玻璃片包边界面的剩余反射率。

目前，已经有一些剩余反射率检测方面的专利。专利【CN102818788A钕玻璃包边剩余反射的检测装置及检测方法】提到的等腰三角形检测方法是对小样品的检测方法，无法直接反映实际所使用的大尺寸钕玻璃片包边界面的剩余反射特性。专利【CN102768202A包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法】中所提到的检测方案不能够对整个包边界面进行自动化测量，同时也未考虑其它另外三个包边界面的剩余反射率检测。专利【CN103308487A光增益介质包边界面剩余反射的测量方法及装置】、【CN103698302A激光增益介质包边剩余反射的多角度多点测量装置及方法】和【CN103712950A一种大口径激光玻璃包边剩余反射的测量装置及方法】中所提出的基本检测原理----包边前对待包边界面和包边后对包边界面的反射率分别进行检测、之后通过联立解算出剩余反射率的方法----可行性有待商榷，原因在于包边过程是一个复杂的工艺过程，一般需要几天甚至更长时间，时间一长各种检测的条件均可能发生变化，很难保证检测结果的精确性，可操作性较小。此外，专利【CN103712950A一种大口径激光玻璃包边剩余反射的测量装置及方法】中的视觉定位系统没有考虑到钕玻璃包边玻璃厚度的误差，事实上，钕玻璃包边工艺过程中，钕玻璃的包边厚度不是严格控制的一个量，误差能达到1～2mm。总之，现有的方法存在各种问题，不能有效地检测钕玻璃片包边界面的剩余反射率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对大尺寸钕玻璃片包边界面剩余反射率进行高精度检测的检测装置和检测方法，该检测系统可对大尺寸钕玻璃片的四个包边界面进行全自动化检测。

本发明的技术方案为：

一种大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，所述的检测装置包括整机框架、固定在所述的整机框架上部的激光器组件、固定在所述的整机框架下部的探测器组件和整机控制系统，所述的检测装置还包括扫描步进模块和定位模块，所述的扫描步进模块固定在所述的整机框架上，所述的定位模块包括机械定位模块和机器视觉定位模块，该机械定位模块安装于所述的扫描步进模块上，机器视觉定位模块安装在所述的整机框架上，所述的激光器组件、探测器组件、扫描步进模块和定位模块分别与所述的整机控制系统连接。

所述的整机框架包括框架本体、第一载物台、第二载物台、第一回形支架、第二回形支架、第一水平导轨安装板、第二水平导轨安装板、轴承座固定支架和伺服电机固定支架；所述的第一载物台和所述的第二载物台分别固定在所述的框架本体的同侧，且上下布置，所述的第一载物台供所述的激光器组件放置，所述的第二载物台供所述的探测器组件放置；

所述的第一回形支架和所述的第二回形支架对称地分布在所述的框架本体的两端，供所述的机器视觉定位模块放置；

所述的第一水平导轨安装板和所述的第二水平导轨安装板固定在所述的框架本体的两侧、且二者的上表面处于同一水平高度。

所述的激光器组件包括Y向激光器平移台、Z向激光器平移台、激光器转接板、激光器旋转台、激光器基板、激光器、扩束镜组、光束整形器、第一探测器和分束器；

所述的激光器基板安装在所述的激光器旋转台上，所述的激光器旋转台通过激光器转接板竖直安装在所述的Z向激光器平移台上，该Z向激光器平移台安装在所述的Y向激光器平移台上，所述的激光器固定在所述的激光器基板上，在该激光器基板上、沿激光器的激光传输方向依次设置所述的扩束镜组、光束整形器和分束器，该分束器将光路分为二路，一路为透射光，另一路为反射光，所述的第一探测器设置在反射光路上，且固定在激光器基板上。

所述的扫描步进模块包括可转动载物吸盘及其旋转驱动机构、移动框架、X方向驱动丝杆及驱动电机、第一X方向导轨及设置在该第一X方向导轨上的二个前滑块、第二X方向导轨及设置在该第二X方向导轨上的二个后滑块、丝杆螺母座及丝杆螺母；

所述的可转动载物吸盘及其驱动机构安装在所述的移动框架的中央，该移动框架的四角分别固定在所述的四个滑块上，所述的丝杆螺母座固定在所述的移动框架上；

所述的第一X方向导轨固定在所述的第一水平导轨安装板上，所述的第二X方向导轨固定在所述的第二水平导轨安装板上，所述的第一轴承座安装在所述的轴承座固定支架上，所述的第二轴承座安装在所述的伺服电机固定支架上，所述的伺服电机经所述的伺服电机固定法兰固定在所述的伺服电机固定支架上，所述的伺服电机的驱动轴经联轴器与所述的X方向驱动丝杆的一端相连，该X方向驱动丝杆的另一端穿过所述的丝杆螺母座及丝杆螺母与所述的第一轴承座相连；

所述的伺服电机带动所述的X方向驱动丝杆旋转，进而通过丝杆螺母驱动所述的移动框架沿X方向运动；

所述的机械定位模块用于钕玻璃的初始定位，包括第一拉杆电机、设置在该第一拉杆电机拉杆顶端的第一直角定位块、第二拉杆电机、以及设置在该第二拉杆电机拉杆顶端的第二直角定位块；

所述的第一拉杆电机和第二拉杆电机分别安装在所述的移动框架的两侧。

所述的机器视觉定位模块用于包边接缝以及入射光束与包边接缝的相对位置确定，包括第一CCD相机和第二CCD相机；

所述的第一CCD相机安装在所述的第一回形支架上，所述的第二CCD相机安装在所述的第二回形支架上。

所述的探测器组件包括Y向探测器平移台、Z向探测器平移台、探测器旋转台、探测器基板、收集镜头、第二探测器；所述的收集镜头和所述的第二探测器安装在一起并固定在该探测器基板上，所述的探测器基板安装在所述的探测器旋转台上，该探测器旋转台固定在所述的Z向探测器平移台上，该Z向探测器平移台安装在所述的Y向探测器平移台上。

所述的整机控制系统，包括控制软件和控制硬件，所述的控制硬件通过控制器与系统中的各运动部件和传感部件连接起来，并通过数字接口同工业控制计算机连接，最终受控于所述的工业控制计算机上的控制软件。

一种大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测方法，包括以下步骤：

1)通过离线系统测出分束器分束系数比k；

2)将机械定位模块中两个拉杆电机设置到定位状态，将被测大尺寸包边钕玻璃片放置到可转动吸盘上，并依据两个直角定位块将被测大尺寸包边钕玻璃片的初始位置定准，初始位置定位完成后收起两个拉杆电机的拉杆；

3)调节激光器旋转台，使激光器的出射光束入射到被测大尺寸包边钕玻璃片的入射角度为预设值γ(取值范围为30-60度)；

4)利用第一CCD相机和第二CCD相机确定被测大尺寸包边钕玻璃片包边接缝的位置以及入射光斑与包边接缝的距离；

5)根据步骤4中所确定的入射光斑与包边接缝的距离，移动Y向激光器平移台，使入射光斑与包边接缝的相对位置调整到一定距离，在此距离处，入射光斑经钕玻璃片折射后刚好入射到包边面的上边缘；

6)使能X方向驱动电机，将被测大尺寸包边钕玻璃片移动到初始测试点。

7)调整第二探测器接收角度到预设值γ(取值范围为30-60度)，记录此时第一探测器的读数I₁和第二探测器的读数I₂，计算当前测试点的剩余反射率，公式如下：

式中T₁、T₄为光束在被测大尺寸包边钕玻璃片的入射面和出射面的透射率，对应透射率T₁、T₄的角度为当前检测光束的入射角度和出射角度，α为钕玻璃的吸收系数，l为光束在钕玻璃中的光程，T₁、T₄和l均取理论计算值，α为已知。至此，已经测出当前被测包边面上一个测量位置的剩余反射率；

8)使能X方向驱动电机，使被测大尺寸包边钕玻璃片沿X方向运动，完成当前被测包边面上一个条带的扫描检测；

9)再次移动所述的Y向激光器平移台，调整入射光斑与包边接缝的相对位置，进而调整折射到当前被测包边面上的光束的位置，重复步骤8，完成当前被测包边面上新的一个条带的扫描检测；

10)重复步骤9，直至完成当前被测包边面的扫描；

11)将可转动吸盘逆时针旋转90度，将被测大尺寸包边钕玻璃片的下一包边面置于测试光路中，重复步骤4～10完成所述的包边面的扫描检测。于此类似，检测另外两个包边面；

12)数据处理，给出最终检测结果。

所述的测试光路是指由激光器发射的光束经被测大尺寸包边钕玻璃片的包边面反射后进入第二探测器的光束路径。

附图说明

图1被测大尺寸钕玻璃片示意图

图2剩余反射率检测示意图

图3剩余反射率检测装置总图

图4整机框架结构图

图5激光器组件结构图

图6扫描步进模块结构图

图7定位模块结构图

图8探测器组件结构图

图9整机控制系统逻辑图

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

在详细阐述检测装置和检测方法的具体实施例之前先简单介绍被测大尺寸钕玻璃片，图1为被测大尺寸钕玻璃片的示意图，钕玻璃001通常被加工成长方体坯片，两个大面为工作面(即通光面)，四个侧面需用对工作波长(1053nm)吸收强的材料进行包边(即包边玻璃002)，本发明需要检测的即包边界面003上的剩余反射率。

图2为剩余反射率检测示意图，入射光束首先以一定角度a入射到空气和钕玻璃的界面1上，然后折射入钕玻璃，之后由钕玻璃和包边胶界面2以及包边胶和包边玻璃界面3反射，最后由钕玻璃和空气的界面4折射出钕玻璃。所要检测的剩余反射即是由界面2和界面3反射最后由界面4折射出的剩余反射光。

图3为本发明的检测装置总图，所述的检测装置包括整机框架10、激光器组件20、探测器组件50和整机控制系统。所述的激光器组件20固定在所述的整机框架10的第一载物台101上，所述的探测器组件50固定在所述的整机框架10的第二载物台108上，所述的检测装置还包括扫描步进模块30和定位模块40，所述的扫描步进模块30通过导轨和丝杆与所述的整机框架10连接在一起，所述的定位模块40包括机械定位模块和机器视觉定位模块两部分，所述的机械定位模块安装于扫描步进模块30上，所述的机器视觉定位模块安装在整机框架10上，各组件和模块的控制单元和数据采集单元均连接到整机控制系统。

所述的整机框架10包括框架本体、第一载物台101、第二载物台108、第一回形支架104、第二回形支架106、第一水平导轨安装板102、第二水平导轨安装板105、轴承座固定支架103、伺服电机固定支架107。所述的第一载物台101和所述的第二载物台108分布在所述的框架本体的同侧，上下布置，所述的第一载物台供所述的激光器组件20放置，所述的第二载物台供所述的探测器组件50放置；；所述的第一回形支架104和所述的第二回形支架106分布在所述的框架本体的两端，供所述的机器视觉定位模块放置；所述的第一水平导轨安装板102和所述的第二水平导轨安装板105高度相同，分布在所述的框架本体的两侧，且二者的上表面要求处于同一高度。

所述的激光器组件20包括Y向激光器平移台201、Z向激光器平移台202、激光器旋转台204、激光器基板205、激光器206、扩束镜组207、光束整形器208、第一探测器209、分束器210。所述的激光器基板205安装在所述的激光器旋转台204上，所述的激光器旋转台204通过转接板203竖直安装在所述的Z向激光器平移台202上，该Z向激光器平移台202安装在所述的Y向激光器平移台201上，所述的激光器206固定在所述的激光器基板205上，在该激光器基板205上、沿激光器的激光传输方向依次设置所述的扩束镜组207、光束整形器208和分束器210，该分束器210将光路分为二路，一路为透射光，另一路为反射光，所述的第一探测器209设置在反射光路上，且固定在激光器基板205上。

所述的扫描步进模块30包括可转动载物吸盘301及其旋转驱动机构302、移动框架317、X方向驱动丝杆307及驱动电机303、第一X方向导轨312及设置在该第一X方向导轨312上的二个前滑块311、第二X方向导轨315及设置在该第二X方向导轨315上的二个后滑块314、丝杆螺母座308及丝杆螺母309；所述的可转动载物吸盘301及其驱动机构302安装在所述的移动框架317的中央，该移动框架317的四角分别固定在所述的四个滑块上，所述的丝杆螺母座308固定在所述的移动框架317上；所述的第一X方向导轨312固定在所述的第一水平导轨安装板102上，所述的第二X方向导轨315固定在所述的第二水平导轨安装板105上，所述的第一轴承座310安装在所述的轴承座固定支架103上，所述的第二轴承座306安装在所述的伺服电机固定支架107上，所述的伺服电机303经所述的伺服电机固定法兰304固定在所述的伺服电机固定支架107上，所述的伺服电机303的驱动轴经联轴器305与所述的X方向驱动丝杆307的一端相连，该X方向驱动丝杆307的另一端穿过所述的丝杆螺母座308及丝杆螺母309与所述的第一轴承座310相连；所述的伺服电机303带动所述的X方向驱动丝杆307旋转，进而通过丝杆螺母308驱动所述的移动框架317沿X方向运动；

所述的定位模块40包括机械定位模块和机器视觉定位模块两部分，所述的机械定位模块用于大尺寸钕玻璃片的初始定位，由第一拉杆电机402、第一直角定位块403、第二直角定位块404和第二拉杆电机405组成，所述的第一拉杆电机402和第二拉杆电机405分别安装在移动框架317两侧的支架上，所述的两个直角定位块(403和404)分别安装在所述的两个拉杆电机(402和405)的拉杆顶端。所述的机器视觉定位模块用于包边接缝以及入射光束与包边接缝的相对位置精确定位，由第一CCD相机401和第二CCD相机402组成，所述的第一CCD相机401安装在所述的整机框架10的第一回形支架104上，所述的第二CCD相机406安装在所述的整机框架10的第二回形支架106上。

所述的探测器组件50包括Y向探测器平移台501、Z向探测器平移台502、探测器旋转台504、探测器基板505、收集镜头506、第二探测器507。所述的收集镜头506和所述的第二探测器507安装在一起并固定在同一基板505上，所述的探测器基板505安装在所述的探测器旋转台504上，所述的探测器旋转台504固定在所述的Z向探测器平移台502上，而所述的Z向探测器平移台502又安装在所述的Y向探测器平移台501之上，所述的第二探测器502可实现Y向水平平移、Z向竖直移动和在垂直于转轴的竖直平面内自由转动。

所述的整机控制系统，包括控制软件和控制硬件，所述的控制硬件通过控制器与系统中的各运动部件和传感部件连接起来，并通过数字接口同工业控制计算机连接，最终受控于所述的工业控制计算机上的控制软件。

利用所述的检测装置对大尺寸钕玻璃片包边界面剩余反射率的检测方法包括以下步骤：

1)通过离线系统测出分束器分束系数比k；

2)将机械定位模块中的两个拉杆电机(402、405)设置到定位状态，将被测大尺寸钕玻璃片放置到可转动吸盘301上，并依据两个直角定位块(403、404)将所述的被测大尺寸钕玻璃片的初始位置定准，初始位置定位完成后收起两个拉杆电机(402、405)的拉杆；

3)调节激光器旋转台204，使激光器的出射光束入射到被测大尺寸包边钕玻璃片的入射角度为预设值γ(取值范围为30-60度)；

4)利用第一CCD相机401和第二CCD相机406确定被测大尺寸包边钕玻璃片包边接缝的位置以及入射光斑与包边接缝的距离；

5)根据步骤4中所确定的入射光斑与包边接缝的距离，移动Y向激光器平移台201，使入射光斑与包边接缝的相对位置调整到一定距离，在此距离处，入射光斑经钕玻璃片折射后刚好入射到包边面的上边缘；

6)使能X方向驱动电机303，将被测大尺寸包边钕玻璃片移动到初始测试点；

7)调整第二探测器507接收角度到预设值γ(取值范围为30-60度)，记录此时第一探测器209的读数I₁和第二探测器507的读数I₂，计算当前测试点的剩余反射率，公式如下：

式中T₁、T₄为光束在被测大尺寸包边钕玻璃片的入射面和出射面的透射率，对应透射率T₁、T₄的角度为当前检测光束的入射角度和出射角度，α为钕玻璃的吸收系数，l为光束在钕玻璃中的光程，T₁、T₄和l均取理论计算值，α为已知。至此，已经测出当前被测包边面上一个测量位置的剩余反射率；

8)使能X方向驱动电机303，使被测大尺寸钕玻璃片沿X方向运动，完成当前被测包边界面上一个条带的扫描检测；

9)再次移动所述的Y向激光器平移台201，调整入射光斑与包边接缝的相对位置，进而调整折射到当前被测包边面上的光束的位置，重复步骤8，完成当前被测包边面上新的一个条带的扫描检测；

10)重复步骤9，直至完成当前被测包边界面的扫描；

11)将可转动吸盘301逆时针旋转90度，将被测大尺寸包边钕玻璃片的下一包边面置于测试光路中，重复步骤4～10完成所述的包边面的扫描检测。于此类似，检测另外两个包边面；

12)数据处理，给出最终检测结果。

所述的测试光路是指由激光器206发射的光束经被测大尺寸包边钕玻璃片的包边面反射后进入第二探测器506的光束路径。

Claims (9)

1.一种大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，包括整机框架(10)、固定在所述的整机框架上部的激光器组件(20)、固定在所述的整机框架下部的探测器组件(50)和整机控制系统，其特征在于：还包括扫描步进模块(30)和定位模块(40)，所述的扫描步进模块(30)固定在所述的整机框架(10)上，所述的定位模块(40)包括机械定位模块和机器视觉定位模块，该机械定位模块安装于所述的扫描步进模块(30)上，机器视觉定位模块安装在所述的整机框架(10)上，所述的激光器组件(20)、探测器组件(50)、扫描步进模块(30)和定位模块(40)分别与所述的整机控制系统连接；

所述的整机框架(10)包括框架本体、第一载物台(101)、第二载物台(108)、第一回形支架(104)、第二回形支架(106)、第一水平导轨安装板(102)、第二水平导轨安装板(105)、轴承座固定支架(103)和伺服电机固定支架(107)；所述的第一载物台和所述的第二载物台分别固定在所述的框架本体的同侧，且上下布置，所述的第一载物台供所述的激光器组件(20)放置，所述的第二载物台供所述的探测器组件(50)放置；

所述的第一回形支架(104)和所述的第二回形支架(106)对称地分布在所述的框架本体的两端，供所述的机器视觉定位模块放置；

所述的第一水平导轨安装板(102)和所述的第二水平导轨安装板(105)固定在所述的框架本体的两侧、且二者的上表面处于同一水平高度。

2.根据权利要求1所述的大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，其特征在于：所述的激光器组件(20)包括Y向激光器平移台(201)、Z向激光器平移台(202)、激光器转接板(203)、激光器旋转台(204)、激光器基板(205)、激光器(206)、扩束镜组(207)、光束整形器(208)、第一探测器(209)和分束器(210)；

所述的激光器基板(205)安装在所述的激光器旋转台(204)上，所述的激光器旋转台(204)通过转接板(203)竖直安装在所述的Z向激光器平移台(202)上，该Z向激光器平移台(202)安装在所述的Y向激光器平移台(201)上，所述的激光器(206)固定在所述的激光器基板(205)上，在该激光器基板(205)上、沿激光器的激光传输方向依次设置所述的扩束镜组(207)、光束整形器(208)和分束器(210)，该分束器(210)将光路分为二路，一路为透射光，另一路为反射光，所述的第一探测器(209)设置在反射光路上，且固定在激光器基板(205)上。

3.根据权利要求1所述的大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，其特征在于：所述的扫描步进模块(30)包括可转动载物吸盘(301)及其旋转驱动机构(302)、移动框架(317)、X方向驱动丝杆(307)及驱动电机(303)、第一X方向导轨(312)及设置在该第一X方向导轨(312)上的二个前滑块(311)、第二X方向导轨(315)及设置在该第二X方向导轨(315)上的二个后滑块(314)、丝杆螺母座(308)及丝杆螺母(309)；

所述的可转动载物吸盘及其驱动机构安装在所述的移动框架的中央，该移动框架的四角分别固定在所述的四个滑块上，所述的丝杆螺母座固定在所述的移动框架上；

所述的第一X方向导轨(312)固定在所述的第一水平导轨安装板(102)上，所述的第二X方向导轨(315)固定在所述的第二水平导轨安装板(105)上，第一轴承座(310)安装在所述的轴承座固定支架(103)上，第二轴承座(306)安装在所述的伺服电机固定支架(107)上，所述的伺服电机(303)经所述的伺服电机固定法兰(304)固定在所述的伺服电机固定支架(107)上，所述的伺服电机(303)的驱动轴经联轴器(305)与所述的X方向驱动丝杆(307)的一端相连，该X方向驱动丝杆(307)的另一端穿过所述的丝杆螺母座及丝杆螺母与所述的第一轴承座(310)相连；

所述的伺服电机(303)带动所述的X方向驱动丝杆旋转，进而通过丝杆螺母驱动所述的移动框架沿X方向运动。

4.根据权利要求3所述的大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，其特征在于：所述的机械定位模块用于钕玻璃的初始定位，包括第一拉杆电机(402)、设置在该第一拉杆电机(402)拉杆顶端的第一直角定位块(403)、第二拉杆电机(405)、以及设置在该第二拉杆电机(405)拉杆顶端的第二直角定位块(404)；

所述的第一拉杆电机(402)和第二拉杆电机(405)分别安装在所述的移动框架的两侧。

5.根据权利要求3所述的大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，其特征在于：所述的机器视觉定位模块用于包边接缝以及入射光束与包边接缝的相对位置确定，包括第一CCD相机(401)和第二CCD相机(406)；

所述的第一CCD相机安装在所述的第一回形支架上，所述的第二CCD相机安装在所述的第二回形支架上。

6.根据权利要求1所述的大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，其特征在于：所述的探测器组件(50)包括Y向探测器平移台(501)、Z向探测器平移台(502)、探测器旋转台(504)、探测器基板(505)、收集镜头(506)、第二探测器(507)；所述的收集镜头和所述的第二探测器安装在一起并固定在该探测器基板上，所述的探测器基板安装在所述的探测器旋转台上，该探测器旋转台固定在所述的Z向探测器平移台上，该Z向探测器平移台安装在所述的Y向探测器平移台上。

7.根据权利要求1所述的大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测装置，其特征在于：所述的整机控制系统，包括控制软件和控制硬件，所述的控制硬件通过控制器与系统中的各运动部件和传感部件连接起来，并通过数字接口同工业控制计算机连接，最终受控于所述的工业控制计算机上的控制软件。

8.一种大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过离线系统测出分束器分束系数比k；

2)将机械定位模块中两个拉杆电机设置到定位状态，将被测大尺寸包边钕玻璃片放置到可转动吸盘上，并依据两个直角定位块将被测大尺寸包边钕玻璃片的初始位置定准，初始位置定位完成后收起两个拉杆电机的拉杆；

3)调节激光器旋转台，使激光器的出射光束入射到被测大尺寸包边钕玻璃片的入射角度为预设值γ，取值范围为30-60度；

4)利用第一CCD相机和第二CCD相机确定被测大尺寸包边钕玻璃片包边接缝的位置以及入射光斑与包边接缝的距离；

5)根据步骤4中所确定的入射光斑与包边接缝的距离，移动Y向激光器平移台，使入射光斑与包边接缝的相对位置调整到一定距离，在此距离处，入射光斑经钕玻璃片折射后刚好入射到包边面的上边缘；

6)使能X方向驱动电机，将被测大尺寸包边钕玻璃片移动到初始测试点；

7)调整第二探测器接收角度到预设值γ，取值范围为30-60度，记录此时第一探测器的读数I₁和第二探测器的读数I₂，计算当前测试点的剩余反射率，公式如下：

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式中T₁、T₄为光束在被测大尺寸包边钕玻璃片的入射面和出射面的透射率，对应透射率T₁、T₄的角度为当前检测光束的入射角度和出射角度，α为钕玻璃的吸收系数，l为光束在钕玻璃中的光程，T₁、T₄和l均取理论计算值，α为已知；至此，已经测出当前被测包边面上一个测量位置的剩余反射率；

8)使能X方向驱动电机，使被测大尺寸包边钕玻璃片沿X方向运动，完成当前被测包边面上一个条带的扫描检测；

9)再次移动所述的Y向激光器平移台，调整入射光斑与包边接缝的相对位置，进而调整折射到当前被测包边面上的光束的位置，重复步骤8，完成当前被测包边面上新的一个条带的扫描检测；

10)重复步骤9，直至完成当前被测包边面的扫描；

11)将可转动吸盘逆时针旋转90度，将被测大尺寸包边钕玻璃片的下一包边面置于测试光路中，重复步骤4～10完成所述的包边面的扫描检测；与此类似，检测另外两个包边面；

12)数据处理，给出最终检测结果。

9.根据权利要求8所述的一种大尺寸包边钕玻璃片包边界面剩余反射率检测方法，其特征在于，所述的测试光路是指由激光器(206)发射的光束经被测大尺寸包边钕玻璃片的包边面反射后进入第二探测器(507)的光束路径。