CN107727009A - 手机盖板玻璃质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玻璃质量检测领域，尤其涉及一种手机盖板玻璃的质量检测装置，包括激光光源，所述激光光源后端依次设置激光准直模组、干涉条纹采集模组、数据处理模组，所述激光光源发射的激光经所述激光准直模组进行准直后入射到待检样品，经待检样品上下两个表面反射后入射到干涉条纹采集模组，所述干涉条纹采集模组将采集到的数据信息传送给数据处理模组，所述数据处理模组对所述干涉条纹采集模组传送的数据信息进行分析处理，本发明利用平面光波干涉原理，通过激光准直模组对激光光源发射的光进行准直后变为平行光，能够减少光能损失，提高检测精度，便于集成到其它流水线操作环境，实现在线同步测量，提高工作效率，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于玻璃质量检测领域，尤其涉及一种手机盖板玻璃的质量检测装置。
背景技术
随着人们对产品质量要求越来越高，外观质量成为了消费者选择电子产品的重要因素。众所周知，手机镜头前面有一块盖板玻璃，手机盖板玻璃是一种钢化玻璃，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手机屏幕、建筑门窗、玻璃幕墙、电子仪表等领域。在钢化玻璃的制作工艺中，会产生一定的应力，导致钢化处理完之后钢化玻璃本身的平整度发生变化，因而造成手机盖板玻璃上下两个面不是理想的平板玻璃，而是具有一定的平行差和平面度，另外在平板玻璃的加工中由于加工精度的原因，也会造成平面度和平行差有一定的误差。在手机镜头光学设计中，手机盖板玻璃通常是被视为理想的平板玻璃，即表面无平行差，平面度为零。然而事实上手机盖板玻璃不可能是一个理想的平板玻璃，所以盖板玻璃表面的平行度和平面度不仅对手机盖板玻璃等产品的外观造成影响，而且在光路设计中势必会改变光路方向，使光路与设计值产生差异，最终影响像差，降低镜头的解像力和成像质量，影响手机镜头的使用性能，因而如何快速、高效、智能化的对手机盖板玻璃等钢化玻璃表面平行度和平面度进行检测，不仅关系着企业的发展，更是对所有相关行业都具有非常重要的意义。
对于手机盖板玻璃表面平行度和平面度的质量检测，常见的检测方式主要有：光学样板法、自准直仪测量法、激光三角测量法、镜头成像解像力测量法，但是现有这些检测方式均存在一些缺陷：光学样板法只能测量手机盖板玻璃的平面度，无法测量平行度；自准直仪测量法只能测量手机盖板玻璃的平行度，无法测量平面度；激光测量法的精度不高，只能对待检样品表面平面度进行粗略估算，无法满足高精度检测要求；镜头成像解像力测量法虽然精度高，但是不能直接测量手机盖板玻璃的质量，无法及时发现质量缺陷，检测效率低，更重要的是，现有几种检测方式均无法适应于批量检测，无法满足现代社会快节奏高质量检测需求。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种能够适用于快节奏工作状态，检测效率高，节省大量人力，且检测精度高的手机盖板玻璃质量检测装置。
本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：
一种手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，包括激光光源，所述激光光源后端依次设置激光准直模组、干涉条纹采集模组、数据处理模组，所述激光光源发射的光经所述激光准直模组进行准直后入射到待检样品，经待检样品反射后入射到干涉条纹采集模组，所述干涉条纹采集模组将采集到的数据信息传送给数据处理模组，所述数据处理模组对所述干涉条纹采集模组传送的数据信息进行分析处理。
优选的，本发明中所述激光准直模组包括沿光路依次设置的第一分光镜、准直透镜，所述第一分光镜将入射至第一分光镜的入射光分为第一透射光和第一反射光，所述干涉条纹采集模组包括第一工业相机，所述第一工业相机设置在经所述第一分光镜后的第一反射光路上，经待检样品上下两个表面反射后的光线由所述第一分光镜反射后入射到所述干涉条纹采集模组的第一工业相机。激光准直模组对将激光光源发射的激光进行准直处理，把点光源变成高精度平行光，使光线均匀化，提高检测精度。第一工业相机采集到的干涉条纹图像，可以通过人工或者分析软件判断平板玻璃的平行差以及平面度。
优选的，本发明还包括校准成像模组，所述校准成像模组包括第二工业相机，所述激光准直模组包括第二分光镜，所述第二分光镜设置在所述激光光源后端的光路上，所述第二分光镜将入射至第二分光镜的入射光分为第二透射光和第二反射光，所述校准成像模组设置在经所述第二分光镜后的第二反射光路上，经待检样品上下两个表面反射后的光线由所述第二分光镜反射后入射到所述校准成像模组的第二工业相机。通过设置校准成像模组，能够利用第二工业相机调节待测样品的倾斜角度，对光路进行重合校准，提高操作便利性以及检测精度。
优选的，本发明中所述第一分光镜和第二分光镜可选用平面分光镜或者分光棱镜。
优选的，本发明中所述激光准直模组与待检样品之间可以设置上标准镜模组，经激光准直模组准直后的光束经所述上标准镜模组之后产生一个标准平面波。通过设置上标准镜模组作为第一参考模组，进一步提高检测精度。
优选的，本发明中所述待检样品下端设置有下标准镜模组，所述标准平面波经所述下标准镜模组反射之后入射到所述激光准直模组，由第一分光镜反射之后入射到所述干涉条纹采集模组的第一工业相机。通过设置下标准镜模组作为第二参考模组，能够进一步提高检测精度。
优选的，本发明中所述上标准镜模组和所述下标准镜模组均为高精度平面度的平面镜。上标准镜模组和下标准镜模组均选用高精度平面度的平面镜，检测精度高，调节使用方便。
优选的，本发明中所述激光光源与所述激光准直模组之间的光路上设置有反射镜模组，所述反射镜模组用于对所述激光光源发射的光进行光路折转。通过设置反射镜模组对光路进行折转之后，可以有效减小本发明装置整体尺寸，使本发明装置加以小型化，缩小占用空间，便于集成到其它流水线操作环境，提高工作效率。
优选的，本发明中所述激光光源与所述反射镜模组之间的光路上设置有激光整形模组。通过设置激光整形模组，使激光光源发射的光形成点光源，减少了杂散光的影响，进一步提高了本发明装置的检测精度。
优选的，本发明中所述激光光源为半导体激光光源，准直效果好，检测精度高。
本发明的有益效果是，本发明利用平面光波干涉原理，包括激光光源，所述激光光源后端依次设置激光准直模组、干涉条纹采集模组、数据处理模组，所述激光光源发射的激光经所述激光准直模组进行准直后入射到待检样品，经待检样品上下两个表面反射后入射到干涉条纹采集模组，所述干涉条纹采集模组将采集到的数据信息传送给数据处理模组，所述数据处理模组对所述干涉条纹采集模组传送的数据信息进行分析处理，通过激光准直模组对激光光源发射的光进行准直后变为平行光，能够减少光能损失，提高检测精度。可以通过设置上标准镜模组和下标准镜模组作为参考模组，能够进一步提高本发明装置的检测精度。激光光源与激光准直模组之间的光路上设置反射镜模组可以对光路进行折转，使本发明装置加以小型化，缩小占用空间，便于集成到其它流水线操作环境，实现在线同步测量，提高工作效率。本发明采用了模块化设计理念，各个功能部分模块化，可以选用不同性能的功能模块，进行合理组合来满足不同性能和功能要求，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明装置的一种实施例结构示意图，也是一种优选实施例示意图。
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。
图1示出了本发明手机盖板玻璃质量检测装置的一种实施例结构示意图，也是一种优选实施例示意图。如图1所示，本实施例所述的手机盖板玻璃质量检测装置包括激光光源10，所述激光光源10后端依次设置激光准直模组20、干涉条纹采集模组30、数据处理模组（图中未示出）。所述激光光源10发射的光经所述激光准直模组20进行准直后入射到待检样品50，经待检样品上下两个表面反射后入射到干涉条纹采集模组30，所述干涉条纹采集模组30将采集到的数据信息传送给数据处理模组，所述数据处理模组对所述干涉条纹采集模组传送的数据信息进行分析处理。优选的，本实施例中所述干涉条纹采集模组30采集到的数据信息也可以由人工直接进行分析。优选的，本实施例中所述激光光源为半导体激光光源，准直效果好，检测精度高。
作为优选实施方式，本实施例中所述激光准直模组20包括沿光路依次设置的第一分光镜21、准直透镜22，所述第一分光镜21将入射至第一分光镜的入射光分为第一透射光和第一反射光，所述干涉条纹采集模组30包括第一工业相机31，所述第一工业相机31设置在经所述第一分光镜21后的第一反射光路上，经待检样品上下两个表面反射后的光线由所述第一分光镜反射后入射到所述干涉条纹采集模组的第一工业相机。本实施例中，激光准直模组对激光光源发射的激光进行准直处理，把点光源变成高精度平行光，使光线均匀化，提高检测精度。第一工业相机采集到的干涉条纹图像，可以通过人工或者分析软件判断平板玻璃的平行差以及平面度。
作为优选实施方式，本实施例还包括校准成像模组40，所述校准成像模组包括第二工业相机41，相应的，所述激光准直模组20包括第二分光镜23，所述第二分光镜23设置在所述激光光源10后端的光路上，所述第二分光镜23将入射至第二分光镜的入射光分为第二透射光和第二反射光，所述校准成像模组40设置在经所述第二分光镜后的第二反射光路上，经待检样品上下两个表面反射后的光线由所述第二分光镜反射后入射到所述校准成像模组的第二工业相机。通过设置校准成像模组，能够利用第二工业相机对图像光线进行校准，调节待测样品的倾斜角度，对光路进行重合校准，提高操作便利性以及检测精度。优选的，本实施例中所述第一分光镜和第二分光镜可选用平面分光镜或者分光棱镜。
作为优选实施方式，如图1所示，本实施例中所述激光准直模组20与待检样品50之间还可以设置上标准镜模组60，经激光准直模组20准直后的光束经所述上标准镜模组60之后产生一个标准平面波。通过设置上标准镜模组作为第一参考模组，进一步提高检测精度。更优选的，本实施例中所述待检样品50下端设置有下标准镜模组70，所述标准平面波经所述下标准镜模组70反射之后入射到所述激光准直模组20，由第一分光镜21反射之后入射到所述干涉条纹采集模组30的第一工业相机31。通过设置下标准镜模组作为第二参考模组，能够进一步提高检测精度。为便于制造加工，本实施例中所述上标准镜模组和所述下标准镜模组均为高精度平面度的平面镜，检测精度高，调节使用方便。本实施例中标准平面波会两次通过待检样品的上下两个表面，将待检样品的平行度和平面度反映成干涉条纹的变化量，继而利用数据处理模组中干涉条纹分析软件分析和计算，把干涉条纹转化为平行度和平面度的数据，计算出两者的具体测量值，与公差允许范围做比较，确定待检样品是否为良品。
作为优选实施方式，本实施例中所述激光光源10与所述激光准直模组20之间的光路上设置有反射镜模组80，所述反射镜模组80用于对所述激光光源发射的光进行光路折转。本实施例通过设置反射镜模组80对光路进行折转之后，可以有效减小本发明装置整体尺寸，使本发明装置加以小型化，缩小占用空间，便于集成到其它流水线操作环境，安装使用方便，提高工作效率。优选的，本实施例中所述激光光源10与所述反射镜模组80之间的光路上还设置有激光整形模组90。本实施例通过设置激光整形模组，使激光光源发射的光形成点光源，减少了杂散光的影响，进一步提高了本发明装置的检测精度。
本实施例所述的数据处理模组可以是具有数据处理软件的通用计算机，或者是专用数据处理器，由于此为现有技术中的成熟技术，因而在此不再赘述。
利用本发明装置对手机盖板玻璃进行质量检测时，激光光源发射的激光光束经过激光整形模组之后，反射镜模组把激光光束45°转向进入第二分光镜，第二分光镜将入射至第二分光镜的入射光分为第二透射光和第二反射光，第二反射光入射到校准成像模组的第二工业相机，第二透射光进入第一分束镜，所述第一分光镜将入射至第一分光镜的入射光分为第一透射光和第一反射光，第一透射光入射到待检样品上下两个表面，经待检样品上下两个表面反射后的光由第一分光镜反射之后入射到干涉条纹采集模组的第一工业相机。第一工业相机采集到的干涉条纹图像，可以通过人工或者分析软件判断平板玻璃的平行差以及平面度。
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 (10)
1.一种手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，包括激光光源，所述激光光源后端依次设置激光准直模组、干涉条纹采集模组、数据处理模组，所述激光光源发射的光经所述激光准直模组进行准直后入射到待检样品，经待检样品反射后入射到干涉条纹采集模组，所述干涉条纹采集模组将采集到的数据信息传送给数据处理模组，所述数据处理模组对所述干涉条纹采集模组传送的数据信息进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述激光准直模组包括沿光路依次设置的第一分光镜、准直透镜，所述第一分光镜将入射至第一分光镜的入射光分为第一透射光和第一反射光，所述干涉条纹采集模组包括第一工业相机，所述第一工业相机设置在经所述第一分光镜后的第一反射光路上，经待检样品上下两个表面反射后的光线由所述第一分光镜反射后入射到所述干涉条纹采集模组的第一工业相机。
3.根据权利要求2所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，还包括校准成像模组，所述校准成像模组包括第二工业相机，所述激光准直模组包括第二分光镜，所述第二分光镜设置在所述激光光源后端的光路上，所述第二分光镜将入射至第二分光镜的入射光分为第二透射光和第二反射光，所述校准成像模组设置在经所述第二分光镜后的第二反射光路上，经待检样品上下两个表面反射后的光线由所述第二分光镜反射后入射到所述校准成像模组的第二工业相机。
4.根据权利要求3所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述第一分光镜和第二分光镜为平面分光镜或者分光棱镜。
5.根据权利要求2所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述激光准直模组与待检样品之间设有上标准镜模组，经激光准直模组准直后的光束经所述上标准镜模组之后产生一个标准平面波。
6.根据权利要求5所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述待检样品下端设置有下标准镜模组，所述标准平面波经所述下标准镜模组反射之后入射到所述激光准直模组，由第一分光镜反射之后入射到所述干涉条纹采集模组的第一工业相机。
7.根据权利要求6所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述上标准镜模组和所述下标准镜模组均为高精度平面度的平面镜。
8.根据权利要求1或2或3所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述激光光源与所述激光准直模组之间的光路上设置有反射镜模组，所述反射镜模组用于对所述激光光源发射的光进行光路折转。
9.根据权利要求8所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述激光光源与所述反射镜模组之间的光路上设置有激光整形模组。
10.根据权利要求1或2或3所述的手机盖板玻璃质量检测装置，其特征在于，所述激光光源为半导体激光光源。
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