CN105466613B - 钢化玻璃表面应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于玻璃应力检测领域，尤其涉及一种具有自动精确滴液功能的钢化玻璃表面应力检测装置，包括工作台以及设置在工作台上的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构和控制机构，所述的自动滴液机构及应力检测机构位于传送机构的外周边，所述的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构均与控制机构相连，因而利用本发明测量钢化玻璃表面应力时，只需要人工将待测玻璃放置到传送机构上，控制机构控制传送机构传动，待测玻璃被传送到自动滴液机构，自动滴液机构向待测玻璃表面滴加折射液，由智能自动化滴液取代了传统的人工手动滴液，从而本发明装置可以精确控制滴加的折射液量，避免了人工滴液或多或少造成的测量精度低以及对工作台造成损坏的风险。

Description

钢化玻璃表面应力检测装置

技术领域

本发明属于玻璃应力检测领域，尤其涉及一种具有自动精确滴液功能的钢化玻璃表面应力检测装置。

背景技术

钢化玻璃又称强化玻璃，它是一种预应力玻璃，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层压力，从而提高了承载能力，因而钢化玻璃广泛应用于建筑门窗、玻璃幕墙、电子仪表等领域。但是钢化玻璃切割后边缘会存在大量微裂纹，导致玻璃强度降低。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力是各大厂商的重要规范与指标。对于光学玻璃，较大应力的存在也严重影响了光学透光性及成像质量。因而，为保证钢化玻璃制品的使用性能，钢化玻璃的应力要控制在规定范围内，这就要求对钢化玻璃的表面应力进行检测。

目前市场上的钢化玻璃表面应力仪主要是利用表面掠角偏光法GASP（GrazingAngle Surface Polarimetry）原理进行测量，其测量原理是：当光线入射到钢化玻璃表面时，在表面附近的薄层中会以平行玻璃表面的方向运行一小段距离，如果玻璃表面没有应力，光线以临界角入射时便可产生全反射，即光线可沿玻璃表面传播，并可再以临界角反射回来。如果玻璃表面有应力，入射到玻璃表面的全反射光在应力层的作用下会产生双折射，形成两束偏振方向互相垂直且传播方向不同的光束，该两束光束通过成像单元被转换成便于识别的两组亮、暗条纹相间的条纹列，通过对比两组条纹列中相应亮条纹或暗条纹之间的位置对应关系计算钢化玻璃表面的应力。因而，在利用上述原理测量钢化玻璃表面应力信息时，必须要使光源发出的光经待测玻璃与折射棱镜的接触面发生全反射。由于经过钢化处理的玻璃或多或少都会存在一定的翘曲，为了提高测量精度，在利用现有应力仪测量玻璃表面应力时，一般需要人工手动向待测玻璃与折射棱镜之间的接触面上滴加少量折射液，以使待测玻璃与折射棱镜更好贴合。但是，由于人工操作费时费力，工作效率低，且操作者长时间工作容易造成视觉疲劳，在滴加折射液时难以精确控制滴加量，滴加过少时造成测量精度低，滴加过量时又造成折射液浪费，过量的折射液流到工作台上，易对工作台造成损坏。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种测量精度高且不会造成折射液浪费的钢化玻璃表面应力检测装置。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种钢化玻璃表面应力检测装置，其特征在于，包括工作台以及设置在工作台上的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构和控制机构，所述的自动滴液机构及应力检测机构位于传送机构的外周边，所述的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构均与控制机构相连。

本发明所述的传送机构是在工作台上设有转台，转台下方的工作台上设有驱动转台转动的转台驱动电机，转台驱动电机经传动装置连接转台，转台驱动电机连接控制机构。

本发明所述的转台上设有治具安装孔，治具安装孔上设有供放置待测玻璃的定位治具，定位治具为中空结构且边框尺寸与待测玻璃相匹配，定位治具可以有效防止转台转动时待测玻璃在转台上滑动，避免待测玻璃位置的不确定性，提高了测量精度。

本发明所述的定位治具相向的两侧上至少设有两个定位卡槽，通过定位卡槽可以将待测玻璃更好的固定在定位治具上，同时可以对待测玻璃进行简单定位，操作方便且进一步提高了测量精度。

本发明所述的自动滴液机构是在转台外周边的工作台上设有滴液框架，位于转台下方的滴液框架上设有储液罐、输液器，位于转台上方的滴液框架上设有滴液器，输液器经导液管分别连接储液罐与滴液器，输液器连接控制机构。当待测玻璃随着转台转动被移送到自动滴液机构处时，控制机构控制输液器工作，将储液罐中的折射液输送到滴液器，由滴液器向待测玻璃表面滴加折射液。

本发明所述的滴液器上设有第一传感器，位于转台下方的滴液框架上与滴液器相应处设有第二传感器，第一传感器和第二传感器均连接控制机构。第一传感器用于监测滴液器是否有折射液滴出以及滴出的折射液量，当滴液器滴加的折射液量达到预设值时，第一传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制输液器停止工作，滴液器停止向待测玻璃滴加折射液。第一传感器的设置可以精确控制待测玻璃表面上滴加的折射液量，既能保障充足的折射液以使待测玻璃可以与折射棱镜更好贴合，提高了测量精度；又可以避免待测玻璃表面过多的折射液造成的资源浪费以及对工作台造成损坏的风险。第二传感器用于监测转台上待测玻璃的位移，当待测玻璃移动到第二传感器上方时，第二传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制转台驱动电机停止工作，同时控制输液器开始工作。第二传感器的设置可以对待测玻璃的位移进行实时监测，从而能够根据待测玻璃的位移精确控制装置的运行状态，提高了本发明检测装置的工作效率。

本发明所述的应力检测机构是在转台外周边的工作台上设有测量架体和设在测量架体上的应力测量仪，位于转台下方的测量架体上设有用于带动定位治具上的待测玻璃上下运动的升降机构。当待测玻璃随着转台转动被移送到应力检测机构处时，由于定位治具为中空结构，位于转台下方测量架体上的升降机构通过定位治具的中空结构处将待测玻璃托起，使待测玻璃与其上方应力测量仪的折射棱镜贴合，从而应力测量仪可以对待测玻璃进行应力检测。

本发明所述的升降机构是在转台下方的测量架体上设有滚珠丝杠和升降电机，滚珠丝杠的螺杆连接升降电机，测量架体上与应力测量仪的折射棱镜相应处设有垂直滑轨，垂直滑轨上设有滑块，滑块上设有升降板，升降板与滚珠丝杠的螺母相连，升降电机连接控制机构。

本发明所述的升降板上设有压力传感器，压力传感器连接控制机构。当升降板上的压力传感器探测到待测玻璃移动到升降板上方时，压力传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制转台驱动电机停止工作，同时控制升降电机开始工作，升降电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠的螺母带动滑块上的升降板沿垂直滑轨向上运动，将升降板上方的待测玻璃托起。

本发明所述的应力测量仪沿着转台转动方向的一侧设有测厚机构，当升降机构将待测玻璃托起的时候，测厚机构对待测玻璃的厚度进行测量。

本发明的有益效果是，由于本发明钢化玻璃表面应力检测装置包括工作台以及设置在工作台上的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构和控制机构，所述的自动滴液机构及应力检测机构位于传送机构的外周边，所述的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构均与控制机构相连，因而利用本发明装置测量钢化玻璃表面应力时，只需要人工将待测玻璃放置到传送机构上，控制机构控制传送机构传动，待测玻璃随着传送机构被传送到自动滴液机构，自动滴液机构向待测玻璃表面滴加折射液，由智能自动化滴液取代了传统的人工手动滴液，从而本发明装置可以精确控制滴加的折射液量，避免了人工滴液或多或少造成的测量精度低以及对工作台造成损坏的风险。本发明所述的传送机构采用在工作台上设置转台的方式，不但增加了本发明装置的整体美感，更提高了本发明各机构的集成度，使本发明装置更加小型化。同时，转台式的设计可以使待测玻璃放置处与接收处归于一处，减少了操作者随待测玻璃来回移动的时间，提高了工作效率。为防止待测玻璃在转台转动时发生滑动，本发明所述的转台上还设有治具安装孔，治具安装孔上设有供放置待测玻璃的定位治具，定位治具为中空结构且边框尺寸与待测玻璃相匹配，将待测玻璃通过定位治具放置到转台上的治具安装孔中，确保了待测玻璃在转台上的位置与各机构的预设位置相一致，提高了本发明检测装置的测量精度，而且根据待测玻璃尺寸与形状的不同，可以选用不同的定位治具，扩大了本发明检测装置的应用范围。

附图说明

图1为本发明检测装置的结构示意图。

图2为本发明传送机构的结构示意图。

图3为本发明应力检测机构的结构示意图。

图4为本发明应力检测机构中升降机构的结构示意图。

具体实施方式

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。

如图1、图2、图3所示的钢化玻璃表面应力检测装置，包括工作台10以及设置在工作台10上的自动滴液机构20、应力检测机构30、传送机构40和控制机构，所述的自动滴液机构20及应力检测机构30位于传送机构的外周边，所述的自动滴液机构20、应力检测机构30、传送机构40均与控制机构相连。由图1、图2可以看出，本发明所述的传送机构40是在工作台10上设有转台41，转台41下方的工作台10上设有驱动转台转动的转台驱动电机42，转台驱动电机经传动装置连接转台，转台驱动电机42连接控制机构。传动装置可以是现有技术中任何能够实现传动的装置，本实施例所述的传动装置为联轴器43。将待测玻璃放置在转台41上，控制机构控制转台驱动电机工作，转台驱动电机经联轴器43带动转台转动，待测玻璃随着转台转动被传送到自动滴液机构20，自动滴液机构20向待测玻璃表面滴加折射液，由智能自动化滴液取代了传统的人工手动滴液，防止了由于人工视觉疲劳造成的滴液误差，从而本发明装置可以精确控制向待测玻璃表面滴加的折射液量，避免了人工滴液或多或少造成的测量精度低以及对工作台造成损坏的风险。同时，将传送机构设计为转台，不但增加了本发明装置的整体美感，更提高了本发明各机构的集成度，使本发明装置更加小型化，而且待测玻璃放置处与接收处归于一处，减少了操作者随待测玻璃来回移动的时间，提高了工作效率。为避免转台转动时待测玻璃在转台上滑动，本实施例所述的转台上设有治具安装孔44，治具安装孔44上设有供放置待测玻璃的定位治具45，定位治具45为中空结构且其边框尺寸与待测玻璃相匹配，定位治具45可以有效防止转台转动时待测玻璃在转台上滑动，避免待测玻璃位置的不确定性，提高了测量精度。由图1可以看出，本实施例所述的定位治具45为长方形，且长方形相向的两侧上至少设有两个定位卡槽46，通过定位卡槽46可以将待测玻璃更好的固定在定位治具45上，同时定位卡槽46还可以对待测玻璃进行简单定位，使本发明装置操作方便且进一步提高了测量精度。定位治具45的设置，还可以让操作者根据待测玻璃的形状尺寸选择与其相匹配的定位治具，扩大了本发明检测装置的应用范围。为提高工作效率，本发明所述的治具安装孔44可以设有多个，同时放置多块玻璃进行检测。如图2所示，本实施例中设有三个治具安装孔，可以大幅度节省时间，提高了工作效率。

由图1可以看出，本实施例所述的自动滴液机构20是在转台41外周边的工作台10上设有滴液框架21，位于转台41下方的滴液框架21上设有储液罐22和输液器23，位于转台上方的滴液框架21上设有滴液器24，输液器23经导液管25分别连接储液罐22与滴液器24，输液器连接控制机构。当待测玻璃随着转台转动被移送到自动滴液机构20处时，控制机构控制输液器23工作，将储液罐22中的折射液输送到滴液器24，由滴液器24向待测玻璃表面滴加折射液。作为优选实施方式，本实施例所述的滴液器24上设有第一传感器26，位于转台41下方的滴液框架21上与滴液器24相应处设有第二传感器，第一传感器26和第二传感器均连接控制机构。第一传感器26用于监测滴液器24是否有折射液滴出以及滴出的折射液量，当滴液器24向待测玻璃表面滴加的折射液量达到预设值时，第一传感器26将信号反馈给控制机构，控制机构控制输液器23停止工作，滴液器24停止向待测玻璃表面滴加折射液。第一传感器26的设置可以精确控制待测玻璃表面上滴加的折射液量，既能保障待测玻璃表面上有充足的折射液量以使待测玻璃可以与折射棱镜更好贴合，提高了测量精度；又可以避免待测玻璃表面过多的折射液造成的资源浪费以及对工作台10造成损坏的风险。第二传感器用于监测转台41上待测玻璃的位移，当待测玻璃移动到第二传感器上方时，第二传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制转台驱动电机42停止工作，同时控制输液器23开始工作。第二传感器的设置可以对待测玻璃的位移进行实时监测，从而能够根据待测玻璃的位移精确控制装置的运行状态，提高了本发明检测装置的工作效率。

如图1所示，本实施例所述的应力检测机构30是在转台外周边的工作台10上设有测量架体31和设在测量架体上的应力测量仪32，位于转台下方的测量架体31上设有用于带动定位治具45上的待测玻璃上下运动的升降机构。当待测玻璃随着转台转动被移送到应力检测机构30处时，由于定位治具45为中空结构，位于转台下方测量架体上的升降机构通过定位治具的中空结构处将待测玻璃托起，使待测玻璃与其上方应力测量仪32的折射棱镜贴合，从而应力测量仪开始对待测玻璃进行应力检测。本实施例所述的应力测量仪32可用现有技术中的成熟技术，如中国专利CN201320649049.0公开的自动玻璃应力检测仪，因此不再对应力测量仪32进行赘述。如图3、图4所示，本实施例所述的升降机构是在转台41下方的测量架体31上设有滚珠丝杠33和升降电机34，滚珠丝杠33的螺杆连接升降电机34的输出轴，测量架体31上与应力测量仪32的折射棱镜相应处设有垂直滑轨35，垂直滑轨35上设有滑块36，滑块36上设有升降板37，升降板37与滚珠丝杠33的螺母相连，升降电机34连接控制机构。由图4可以看出，本实施例所述的升降板37上还设有压力传感器38，压力传感器38连接控制机构。当升降板上的压力传感器38探测到待测玻璃移动到升降板37上方时，压力传感器38将信号反馈给控制机构，控制机构控制转台驱动电机停止工作，同时控制升降电机34开始工作，升降电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠的螺母带动滑块36上的升降板37沿垂直滑轨35向上运动，将升降板37上方的待测玻璃托起。作为优选实施方式，本实施例所述的转台外周边的工作台上还设有测厚机构39，当升降机构将待测玻璃托起进行应力检测的时候，测量机构同时对待测玻璃的厚度进行测量。测厚机构39可以是现有技术中任何能够实现对玻璃厚度进行测量的机构，本实施例中优选为激光测厚仪。

本实施例所述的控制机构为可编程控制器PLC（Programmable LogicController），PLC控制器对自动滴液机构、应力检测机构、测厚机构、传送机构进行控制，完成向待测玻璃表面自动滴加折射液、自动进行应力检测及厚度测量，提高了测量精度和效率。

利用本发明装置检测钢化玻璃表面应力时，首先根据待测玻璃的形状尺寸选择与其相匹配的定位治具，将定位治具放置到转台上的治具安装孔中，待测玻璃放置到定位治具上，通过定位治具上的定位卡槽对待测玻璃进行定位，保证待测玻璃在转台上的位置与预设位置一致，提高了检测精度。启动装置运行，控制机构控制转台驱动电机工作，转台驱动电机经传动装置带动转台转动，待测玻璃随着转台转动被移送到自动滴液机构，当待测玻璃移动到第二传感器上方时，第二传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制转台驱动电机停止工作，同时控制输液器开始工作，输液器经导液管将储液罐中的折射液输送到滴液器，由滴液器向待测玻璃表面滴加折射液。当第一传感器探测到滴加的折射液量达到预设值时，第一传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制输液器停止工作，滴液器停止向待测玻璃滴加折射液，转台驱动电机重新启动，经传动装置带动转台转动，将待测玻璃传送到应力检测机构处。当升降板上的压力传感器探测到待测玻璃移动到升降板上方时，压力传感器将信号反馈给控制机构，控制机构控制转台驱动电机停止工作，同时控制升降电机开始工作，升降电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠的螺母带动滑块上的升降板沿垂直滑轨向上运动，将升降板上方的待测玻璃托起，使待测玻璃与应力测量仪的折射棱镜相贴合，应力测量仪开始对待测玻璃进行应力检测，同时测厚机构也开始对玻璃厚度进行测量。

本发明检测装置只需要人工将待测玻璃放置到转台上的定位治具上，就可以实现对待测玻璃表面自动滴液、应力及厚度检测，由智能自动化滴液取代了传统的人工手动滴液，使本发明装置可以精确控制待测玻璃表面滴加的折射液量，避免了人工滴液或多或少造成的测量精度低以及对工作台造成损坏的风险。转台式传送机构的设计，不但增加了本发明检测装置的整体美感，更提高了各机构的集成度，减少了本发明装置的占据空间，而且将待测玻璃放置处与接收处归于一处，减少了工人随玻璃来回移动的时间，提高了工作效率。同时，本发明检测装置设有多个传感器可以对装置运行状态进行实时监测，提高了本发明检测装置的安全性和易操作性。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (5)

1.一种钢化玻璃表面应力检测装置，其特征在于，包括工作台以及设置在工作台上的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构和控制机构，所述的自动滴液机构及应力检测机构位于传送机构的外周边，所述的自动滴液机构、应力检测机构、传送机构均与控制机构相连，所述的传送机构是在工作台上设有转台，转台下方的工作台上设有驱动转台转动的转台驱动电机，转台驱动电机经传动装置连接转台，转台驱动电机连接控制机构，所述的转台上设有治具安装孔，治具安装孔上设有供放置待测玻璃的定位治具，定位治具为中空结构且边框尺寸与待测玻璃相匹配，所述的定位治具相向的两侧上至少设有两个定位卡槽，所述的自动滴液机构是在转台外周边的工作台上设有滴液框架，位于转台下方的滴液框架上设有储液罐、输液器，位于转台上方的滴液框架上设有滴液器，输液器经导液管分别连接储液罐与滴液器，输液器连接控制机构，所述的滴液器上设有第一传感器，第一传感器用于监测滴液器是否有折射液滴出以及滴出的折射液量，位于转台下方的滴液框架上与滴液器相应处设有第二传感器，第二传感器用于监测转台上待测玻璃的位移，第一传感器和第二传感器均连接控制机构。

2.根据权利要求1所述的钢化玻璃表面应力检测装置，其特征在于，所述的应力检测机构是在转台外周边的工作台上设有测量架体和设在测量架体上的应力测量仪，位于转台下方的测量架体上设有用于带动定位治具上的待测玻璃上下运动的升降机构。

3.根据权利要求2所述的钢化玻璃表面应力检测装置，其特征在于，所述的升降机构是在转台下方的测量架体上设有滚珠丝杠和升降电机，滚珠丝杠的螺杆连接升降电机，测量架体上与应力测量仪的折射棱镜相应处设有垂直滑轨，垂直滑轨上设有滑块，滑块上设有升降板，升降板与滚珠丝杠的螺母相连，升降电机连接控制机构。

4.根据权利要求3所述的钢化玻璃表面应力检测装置，其特征在于，所述的升降板上设有压力传感器，压力传感器连接控制机构。

5.根据权利要求3或4所述的钢化玻璃表面应力检测装置，其特征在于，所述的应力测量仪沿着转台转动方向的一侧设有测厚机构。