CN107344446B - 基于图像处理法的玻璃印刷装置以及玻璃印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于图像处理法的玻璃印刷装置以及玻璃印刷方法，该玻璃印刷装置包括平移机构和安装在所述平移机构上的刮刀以及由所述刮刀接触的网版，所述平移机构能被允许沿第一方向移动，其还包括图像采集头和控制所述刮刀在所述平移机构上沿第二方向移动的控制装置，所述图像采集头设置于所述刮刀沿所述第一方向的移动方向的前方，所述控制装置基于所述图像采集头的采集数据控制所述刮刀沿所述第二方向的移动，从而控制所述刮刀能跟踪由所述采集数据能确定的一参考轨迹进行印刷。

Description

基于图像处理法的玻璃印刷装置以及玻璃印刷方法

技术领域

本发明涉及玻璃上银浆的印刷装置和印刷方法。

背景技术

汽车玻璃银浆印刷工艺以平移机构夹持刮刀，相对于玻璃表面的横向位置进行从左到右的方向，并借助于网版的挤压印刷。刮刀“一”字形纵向放置相对于玻璃整个表面横向运动，在使用的过程中，容易在玻璃表面造成刮刀痕迹等缺陷，生产出不合格产品，影响生产效率。

汽车镀膜加热玻璃银浆印刷工艺以平移机构夹持刮刀，相对于玻璃表面的横向位置进行从左到右的方向，并借助于网版的挤压印刷。刮刀“一”字形纵向放置，只在有银浆线印刷的位置上方印刷，并相对于玻璃部分表面横向运动，但由于在已镀膜的玻璃表面进行印刷，在使用的过程中，更容易在玻璃表面以及膜层上造成刮刀痕迹等缺陷，生产出不合格产品，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像处理法的玻璃印刷装置和印刷方法，其印刷过程不影响镀膜膜面，使得玻璃产品的成品率提高。

一种基于图像处理法的玻璃印刷装置，包括平移机构和安装在所述平移机构上的刮刀以及由所述刮刀接触的网版，所述平移机构能被允许沿第一方向移动，其还包括图像采集头和控制所述刮刀在所述平移机构上沿第二方向移动的控制装置，所述图像采集头设置于所述刮刀沿所述第一方向的移动方向的前方，所述控制装置基于所述图像采集头的采集数据控制所述刮刀沿所述第二方向的移动，从而控制所述刮刀能跟踪由所述采集数据能确定的一参考轨迹进行印刷。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述刮刀通过夹持机构安装在所述平移机构上，所述夹持机构能受所述控制装置驱动，在所述平移机构上沿所述第二方向移动。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述图像采集头在所述夹持机构上突出设置。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述平移机构配置有速度调节器和印刷压力调节器，所述速度调节器用于控制所述平移机构的移动速度，所述印刷压力调节器用于调节所述刮刀的印刷压力。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述玻璃为镀膜加热玻璃。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述图像采集头采集所述网版以及所述网版上的待印刷的银浆线印刷图的图像，所述图像采集头对所述图像进行图像处理，利用所述网版与所述银浆线印刷图的颜色不同，识别所述银浆线印刷图，并以识别出的所述银浆线印刷图为所述参考轨迹，使所述刮刀沿所述银浆线印刷图的边缘进行印刷。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述图像处理包括对图像的灰度处理、二值化处理以及边缘提取，所述控制装置依据所述银浆线印刷图的图像数据对所述银浆线印刷图的边缘跟踪、定位，从而控制所述刮刀沿所述银浆线印刷图的边缘进行印刷。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

所述的玻璃印刷装置的进一步特点是，所述平移机构包括操纵杆，所述控制装置包括控制器和驱动器，所述控制器根据所述图像采集头的采集数据输出控制所述刮刀沿所述第二方向的移动的控制指令，所述驱动器根据所述控制指令驱动所述刮刀，所述夹持机构和所述驱动器在所述操纵杆上连接，能受所述驱动器驱动。

一种玻璃印刷方法利用所述的玻璃印刷装置，使刮刀只跟踪网版上的待印刷的银浆线印刷图的边缘，对玻璃进行印刷，不接触玻璃表面或者玻璃镀膜膜面。

本发明的有益效果包括但不限于：

1.此只跟踪参考轨迹进行印刷，故不接触玻璃或者其镀膜膜面，不影响镀膜膜面，故成品率显著提高；

2.对网版的损耗较低，刮刀与网版的接触面积小于现有技术中刮刀与网版的接触面积，大大降低了刮刀对网版的损耗以及减少滴墨，漏墨的缺陷，生产效率显著提高；

3.对银浆的损耗大大降低，刮刀有效的将银浆通过网版印在玻璃上，对银浆的浪费大大降低,从而实现对银浆的最大限度的利用。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一实施例中平移机构的示意图。

图2为本发明一实施例中玻璃印刷装置的主视图。

图3为本发明一实施例中玻璃印刷装置的俯视图。

图4为本发明一实施例中玻璃印刷方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。

根据本发明的基于图像处理法的玻璃印刷装置包括平移机构和安装在平移机构上的刮刀以及由刮刀接触的网版，还包括图像采集头和控制刮刀移动的控制装置。图1示出了平移机构的一部分，平移机构包括操纵杆4，操纵杆4可以在图中没有示出的驱动部分的驱动下沿第一方向A移动，图1中的第一方向A对应图2和图3中的左右方向。

如图1所示，操纵杆4上安装有刮刀2，控制装置1也可以安装在操纵杆4上，而刮刀2可以通过夹持机构5在操纵杆4上与控制装置1连接，通过控制装置1输出的运动在第二方向上移动。第二方向可以是操纵杆4的延伸方向。

如图2和图3所示，刮刀2在印刷时，从左向右移动，图像采集头3设置于刮刀2沿第一方向的移动方向的前方。图像采集头3采集数据，例如可以采集网版6上的图像数据，根据其采集的数据可以识别出一参考轨迹，控制装置1可以控制刮刀2跟踪该参考轨迹进行印刷。该参考轨迹可以是网版6上的银浆线印刷图。刮刀2的运动为复合运动，一方面其跟随平移机构沿第一方向A进行移动，另一方面，根据控制装置1的控制、驱动沿第二方向进行移动，其最终的运动轨迹由第一方向和第二方向上的独立运动叠加而成。

根据前面的描述，如图所示的实施例具有如下优点：

1.此只跟踪参考轨迹进行印刷，故不接触玻璃或者其镀膜膜面，不影响镀膜膜面，故成品率显著提高。

2.对网版的损耗较低，刮刀与网版的接触面积小于现有技术中刮刀与网版的接触面积，大大降低了刮刀对网版的损耗以及减少滴墨，漏墨的缺陷，生产效率显著提高；

3.对银浆的损耗大大降低，刮刀有效的将银浆通过网版印在玻璃上，对银浆的浪费大大降低,从而实现对银浆的最大限度的利用。

控制装置1可以包括控制器和驱动器，控制器可以是微处理器、单片机等具有计算功能的集成电路，驱动器可以是带电机和执行机构的装置，控制器接收图像采集头3采集的图像数据，并输出控制指令，驱动器根据该控制指令控制刮刀2沿第二方向移动。图像采集头3采集的图像数据可以由图像处理器进行图像处理，图像处理器可以集成在图像采集头3或者控制装置1的控制器中，图像处理器可以包括各种图像处理功能，能提取出参考轨迹的边缘，例如其首先进行图像的灰度化，再对图像进行二值化处理，最后进行图像的边缘提取。

图像采集头3可以在夹持机构5上突出设置，其与平移机构设置成可以一起运动的整体，随操纵杆4移动而移动。

平移机构可以配置速度调节器和印刷压力调节器，速度调节器用于控制平移机构沿第一方向A的移动速度，印刷压力调节器用于调节刮刀2的印刷压力。

前述的实施例可以适合于玻璃的银浆印刷，尤其是镀膜加热玻璃的银浆印刷。

以下以镀膜加热玻璃为例，说明其银浆印刷的方法。

如图2和图3所示，进入步骤S1，确定玻璃和印刷装置之间的相对位置。

然后进行步骤S2，利用图像采集头3采集设定的图像，在一实施例中，设定的图像是网版6及其上的银浆线印刷图61。如图3所示，银浆线印刷图61从左到右，其起点611位于左侧，终点610位于右侧。

然后进行图像处理步骤，图像处理步骤包括步骤S3到步骤S5，在步骤S3中，对采集的图像进行图像灰度化处理，在步骤S4中，对图像进行自适应二值化处理，得到二值图。在步骤S5中，对二值图提取相应的轮廓。各步骤可以采用OpenCV(开源计算机视觉库)中的工具来处理，例如在步骤S3中通过采集头选取“[网版]”的图像mRgbaframe，选取时采集头上的参考线先置前于刮刀，使用cv::cvtColor进行图像的转换，获取图片的灰度图像：cv::cvtColor(mRgbaframe,mGrayframe,CV_BGR2GRAY)；在步骤S4中，进行二值化cvThreshold(自适应二值化计算像素)处理。在步骤S5中，通过工具cvFindContours进行边缘提取。OpencV用cvFindContours函数来提取轮廓，并用cvDrawContours函数将提取的轮廓画出来。函数cvFindContours的第一个参数就是要进行提取轮廓的目标图像，这个图像是一个二值图。得到二值图的方法有很多，可以采用OpencV的cvThreshold函数，通过设置阀值来得到相应的二值图。当然，这里阀值的选择根据不同的图像可以适当的调整，

前述步骤的源码示例为：

cvCvtColor(src,img,CV_BGR2GRAY)；

cvThreshold(img,img,100,200,CV_THRESH_BINARY)；

contours＝cvFindContours(img,storage,&contour,sizeof(CvContour),CV_RETR_LIST,CV_CHAIN_APPROX_NONE)。

在前述识别过程中，对于网版6和银浆线印刷图61的区别是通过二者的不同颜色来实现的，不同颜色可以是不同的色相、明度或/和饱和度。

之后，进入到步骤S6，控制装置1获取图像处理识别出的参考轨迹，即银浆线印刷图61的轮廓，在图4所示的实施例中，图像处理的结果转换成控制装置1的电机驱动芯片信号。然后进入到步骤S7，控制装置1驱动刮刀沿第二方向运动，在图2、图3中，为沿玻璃的纵向运动。此时的运动与平移机构即操纵杆4的横向运动方向是同时进行的，二者运动独立。刮刀2获得一个复合运动，其能跟踪参考轨迹进行印刷。

前述方法的好处是：

一、只跟踪银浆线边缘，对其进行印刷，故不接触镀膜膜面，不影响镀膜膜面，故成品率显著提高。

二、对网版的损耗较低，刮刀与网版的接触面积小于现有技术中刮刀与网版的接触面积，大大降低了刮刀对网版的损耗以及减少滴墨，漏墨的缺陷，生产效率显著提高。

三、对银浆的损耗大大降低，刮刀有效的将银浆通过网版印在玻璃上，对银浆的浪费大大降低,从而实现对银浆的最大限度的利用。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于图像处理法的玻璃印刷装置，包括平移机构和安装在所述平移机构上的刮刀以及由所述刮刀接触的网版，所述平移机构能被允许沿第一方向移动，其特征在于，还包括图像采集头和控制所述刮刀在所述平移机构上沿第二方向移动的控制装置，所述图像采集头设置于所述刮刀沿所述第一方向的移动方向的前方，所述控制装置基于所述图像采集头的采集数据控制所述刮刀沿所述第二方向的移动，从而控制所述刮刀能跟踪由所述采集数据能确定的一参考轨迹进行印刷,所述刮刀通过夹持机构安装在所述平移机构上，所述夹持机构能受所述控制装置驱动，在所述平移机构上沿所述第二方向移动,所述平移机构配置有速度调节器和印刷压力调节器，所述速度调节器用于控制所述平移机构的移动速度，所述印刷压力调节器用于调节所述刮刀的印刷压力,所述图像采集头采集所述网版以及所述网版上的待印刷的银浆线印刷图的图像，所述图像采集头对所述图像进行图像处理，利用所述网版与所述银浆线印刷图的颜色不同，识别所述银浆线印刷图，并以识别出的所述银浆线印刷图为所述参考轨迹，使所述刮刀沿所述银浆线印刷图的边缘进行印刷。

2.如权利要求1所述的玻璃印刷装置，其特征在于，所述图像采集头在所述夹持机构上突出设置。

3.如权利要求1所述的玻璃印刷装置，其特征在于，所述玻璃为镀膜加热玻璃。

4.如权利要求1所述的玻璃印刷装置，其特征在于，所述图像处理包括对图像的灰度处理、二值化处理以及边缘提取，所述控制装置依据所述银浆线印刷图的图像数据对所述银浆线印刷图的边缘跟踪、定位，从而控制所述刮刀沿所述银浆线印刷图的边缘进行印刷。

5.如权利要求1所述的玻璃印刷装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

6.如权利要求1所述的玻璃印刷装置，其特征在于，所述平移机构包括操纵杆，所述控制装置包括控制器和驱动器，所述控制器根据所述图像采集头的采集数据输出控制所述刮刀沿所述第二方向的移动的控制指令，所述驱动器根据所述控制指令驱动所述刮刀，所述夹持机构和所述驱动器在所述操纵杆上连接，能受所述驱动器驱动。

7.一种玻璃印刷方法，其特征在于，利用如权利要求1至6任意一项所述的玻璃印刷装置，使刮刀只跟踪网版上的待印刷的银浆线印刷图的边缘，对玻璃进行印刷，不接触玻璃表面或者玻璃镀膜膜面。