CN107860320A - 高精度幅宽在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于光学检测领域，尤其涉及玻璃及光学膜产业用高精度幅宽在线测量装置，包括机架以及设置在机架上的测量模组、运动模组、外围驱动模组，外围驱动模组驱动运动模组工作，测量模组在所述运动模组的带动下进行左右位移并对待测样品采集图像，最后根据采集到的图像信息获取待测样品的幅宽数据，测量过程不必与待测样品接触，不会对待测样品表面造成划损，能够有效提高玻璃及光学膜等待测样品的品质及使用性能，在线测量时可以实时得到精确的测量结果，制程人员能够根据在线测量结果对玻璃及光学膜进行实时监控和调整，能够满足现代社会规模化生产要求。测量过程省时省力，人工成本低，测量效率高，适用范围广，具有广阔的应用前景。

Description

高精度幅宽在线测量装置

技术领域

本发明属于光学检测领域，尤其涉及玻璃及光学膜产业用高精度幅宽在线测量装置。

背景技术

众所周知，在光学行业中，玻璃制品及光学膜产品在光学产品中占据着很高的比例，在玻璃制品及光学膜产品的加工制造过程中，对玻璃制品及光学膜产品的幅宽指标进行控制是至关重要的一步。随着科学技术和工业生产的高速发展，人们对测量要求也越来越高，并开始向着高速、高精度、小型化、智能化等方面发展，尤其是在科技高速发展的今天，对零件尺寸测量精度要求越来越高。

在人类的日常生活中，测量占据了举足轻重的地位。在传统测量领域里，玻璃制品及光学膜产品的幅宽测量是在线下另行完成的，且以卷尺、钢尺等接触式测量为主，这种检测方式主要存在以下几种缺陷：（1）检测过程需要耗费大量人力物力，人工成本高，费时费力，检测效率低，无法进行快速在线测量，更无法根据在线测量结果对玻璃及光学膜进行实时监控和调整，不能满足现代社会规模化生产要求；（2）检测精度低，测量数据对制程的反馈严重滞后，不利于玻璃及光学膜产品品质的提升，而且传统的测量方式常常由于测量者不同得到的结果也不一样，测量结果的一致性很差，导致玻璃及光学膜的质量不稳定；（3）检测范围有限，对于大尺寸的玻璃及光学膜的幅宽测量，难以通过卷尺、钢尺等传统检测方式获得高精度的测量结果；（4）由于传统检测方式主要是通过接触式测量，检测过程中容易对玻璃及光学膜等待检样品表面造成划损，影响玻璃及光学膜的使用性能。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种测量效率高、测量范围广、测量精度高、省时省力且不会对待测样品造成划损的高精度幅宽在线测量装置。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，包括：

机架，用于承载设置在其上的模组；

测量模组，设置在所述机架上，用于对待检样品进行幅宽测量；

运动模组，设置在所述机架上，所述测量模组在所述运动模组的带动下进行左右位移；

外围驱动模组，分别与所述测量模组、运动模组电性连接。

优选的，本发明中所述测量模组是在所述机架上设有第一取像元件和第二取像元件，所述第一取像元件和第二取像元件对待测样品进行图像采集。通过利用第一取像元件和第二取像元件对待测样品进行图像采集，避免测量过程中与待测样品接触对待测样品表面造成划损，能够有效提高玻璃及光学膜等待测样品的品质及使用性能。

优选的，本发明还包括图像处理元件，所述第一取像元件和第二取像元件分别连接所述图像处理元件，所述第一取像元件和第二取像元件分别将采集的图像传送给所述图像处理元件。由图像处理元件接收第一取像元件和第二取像元件的图像信息，测量时可实时得到精确的测量结果，制程人员能够根据实时测量数据反馈及时对上道工序做出修正，并且测量数据也能够为下道工序提供参考。

优选的，本发明中所述运动模组是在所述机架上横设有固定载板，所述固定载板上设有第一运动模组和第二运动模组，所述第一取像元件、第二取像元件分别设置在所述第一运动模组、第二运动模组上，所述第一取像元件、第二取像元件分别在所述第一运动模组、第二运动模组的带动下进行左右位移。

优选的，本发明中所述第一运动模组是在所述机架上设有第一左右位移滑轨和第一左右位移驱动电机，所述第一左右位移滑轨上设有可沿其自由滑动的第一左右位移滑座，所述第一左右位移驱动电机与所述第一左右位移滑座相连，所述第一取像元件设置在所述第一左右位移滑座上；所述第二运动模组是在所述机架上设有第二左右位移滑轨和第二左右位移驱动电机，所述第二左右位移滑轨上设有可沿其自由滑动的第二左右位移滑座，所述第二左右位移驱动电机与所述第二左右位移滑座相连，所述第二取像元件设置在所述第二左右位移滑座上。

优选的，本发明中所述固定载板与所述第一左右位移滑轨末端相对应处设有第一极限位置传感器，所述固定载板与所述第二左右位移滑轨末端相对应处设有第二极限位置传感器，所述第一极限位置传感器和第二极限位置传感器均与所述外围驱动模组相连。通过设置第一极限位置传感器和第二位置传感器，能够防止第一左右位移滑座和第二左右位移滑座从第一左右位移滑轨和第二左右位移滑轨上脱落，增强本发明装置的操作安全性。

优选的，本发明中所述第一取像元件是在所述第一左右位移滑座上设有第一工业面阵相机，所述第一工业面阵相机前端设有第一成像镜头；所述第二取像元件是在所述第二左右位移滑座上设有第二工业面阵相机，所述第二工业面阵相机前端设有第二成像镜头。

优选的，本发明中所述第一成像镜头和第二成像镜头前端分别设有第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源能够为测量环境提供光照，提高测量精度。

本发明的有益效果是，由于本发明装置包括机架以及设置在机架上的测量模组、运动模组、外围驱动模组，使用时所述外围驱动模组驱动运动模组工作，测量模组在所述运动模组的带动下进行左右位移并对待测样品采集图像，最后根据采集到的图像信息获取待测样品的幅宽数据，因而利用本发明装置对玻璃或光学膜等产品进行幅宽测量时不必与待测样品接触，不会对待测样品表面造成划损，能够有效提高玻璃及光学膜等待测样品的品质及使用性能，而且本发明装置在线测量时可以实时得到精确的测量结果，制程人员能够根据实时测量数据反馈及时对上道工序做出修正，并且测量数据也能够为下道工序提供参考，根据在线测量结果对玻璃及光学膜进行实时监控和调整，能够满足现代社会规模化生产要求。由于本发明装置不用人工手动测量，因而测量过程省时省力，人工成本低，节省大量人力物力，测量效率高，同时也能够有效避免传统方式因人工测量导致的测量结果数据一致性差的缺陷，测量精度高，减少了不良品的输出，提高了玻璃及光学膜等产品的品质及性能，而且本发明装置能够适用任意尺寸的玻璃及光学膜等产品，适用范围广，应用前景广阔。

附图说明

图1、图2为本发明高精度幅宽在线测量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。

图3为本发明测量模组以及运动模组的结构示意图。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1、图2、图3示出了本发明高精度幅宽在线测量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、图2所示，本实施例所述的高精度幅宽在线测量装置，包括：机架10，用于承载设置在其上的模组；测量模组20，设置在所述机架上，用于对待检样品进行幅宽测量；运动模组30，设置在所述机架10上，所述测量模组20在所述运动模组30的带动下进行左右位移；外围驱动模组（图中未示出），分别与所述测量模组、运动模组电性连接。使用时所述外围驱动模组驱动运动模组30工作，运动模组带动所述测量模组20进行左右位移，所述测量模组对待测样品采集图像，最后根据采集到的图像信息获取待测样品的幅宽数据，无需手动测量，能够有效避免传统方式因人工测量导致的测量结果数据一致性差的缺陷，测量精度高，减少了不良品的输出，提高了玻璃及光学膜等产品的品质及性能。

作为优选实施方式，如图1所示，本实施例中所述测量模组20是在所述机架10上设有第一取像元件21和第二取像元件22，所述第一取像元件和第二取像元件同时对待测样品的左右两条边进行图像采集。本实施例通过利用第一取像元件和第二取像元件对待测样品进行图像采集，测量过程中无需与待测样品相接触，不会对待测样品表面造成划损，进一步提高玻璃及光学膜等待测样品的品质及使用性能。

作为优选实施方式，由图2可以看出，本实施例还包括图像处理元件40，所述第一取像元件21和第二取像元件22分别连接所述图像处理元件40，所述第一取像元件和第二取像元件分别将采集的图像传送给所述图像处理元件。当然 ，本实施例中所述的图像处理元件40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，由于此为现有成熟技术，在此不再赘述。本实施例中通过图像处理元件40接收并处理分析第一取像元件和第二取像元件的图像信息，可实时得到精确的测量结果，制程人员能够根据实时测量数据反馈及时对上道工序做出修正，并且测量数据也能够为下道工序提供参考，根据在线测量结果对玻璃及光学膜进行实时监控和调整，能够满足现代社会规模化生产要求。

作为优选实施方式，如图3所示，本实施例中所述运动模组30是在所述机架10上横设有固定载板31，所述固定载板上设有第一运动模组32和第二运动模组33，所述第一取像元件21、第二取像元件22分别设置在所述第一运动模组32、第二运动模组33上，所述第一取像元件21、第二取像元件22分别在所述第一运动模组32、第二运动模组33的带动下进行左右位移。

作为优选实施方式，由图3可以看出，本实施例中所述第一运动模组32是在所述机架10上设有第一左右位移滑轨34和第一左右位移驱动电机35，所述第一左右位移滑轨上设有可沿其自由滑动的第一左右位移滑座36，所述第一左右位移驱动电机35与所述第一左右位移滑座36相连，所述第一取像元件21设置在所述第一左右位移滑座36上；所述第二运动模组33是在所述机架10上设有第二左右位移滑轨37和第二左右位移驱动电机38，所述第二左右位移滑轨37上设有可沿其自由滑动的第二左右位移滑座39，所述第二左右位移驱动电机38与所述第二左右位移滑座39相连，所述第二取像元件22设置在所述第二左右位移滑座39上。

作为优选实施方式，本实施例中所述固定载板31与所述第一左右位移滑轨末端相对应处设有第一极限位置传感器23，所述固定载板与所述第二左右位移滑轨末端相对应处设有第二极限位置传感器24，所述第一极限位置传感器和第二极限位置传感器均与所述外围驱动模组相连。值得一提的是，为便于文字描述，在本实施例中，结合图3，对于第一左右位移滑轨来讲，与第一左右位移驱动电机相同的一端为末端，即第一左右位移滑轨的左端；对于第二左右位移滑轨来讲，与第二左右位移驱动电机相同的一端为末端，即第二左右位移滑轨的右端。当第一左右位移滑座移动第一左右位移滑轨末端时，第一极限位置传感器将信号反馈至外围驱动模组，外围驱动模组控制第一左右位驱动电机反向工作，带动第一左右位移滑座向第一左右位移滑轨右端位移，有效避免第一左右位移滑座从第一左右位移滑轨上脱落，提高操作安全性。同样的，当第二左右位移滑座移动第二左右位移滑轨末端时，第二极限位置传感器将信号反馈至外围驱动模组，外围驱动模组控制第二左右位驱动电机反向工作，带动第二左右位移滑座向第二左右位移滑轨左端位移，有效避免第二左右位移滑座从第二左右位移滑轨上脱落，操作安全性显著提高。

作为优选实施方式，本实施例中所述第一取像元件21是在所述第一左右位移滑座35上设有第一工业面阵相机，所述第一工业面阵相机前端设有第一成像镜头；所述第二取像元件22是在所述第二左右位移滑座38上设有第二工业面阵相机，所述第二工业面阵相机前端设有第二成像镜头。优选的，本实施例中所述的第一工业面阵相机和第二工业面阵相机可以为CCD或CMOS。进一步优选的，本实施例中所述第一成像镜头和第二成像镜头前端分别设有第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源能够为测量环境提供光照，提高测量精度。

作为优选实施方式，如图1所示，本实施例中所述机架10上方还设有指示灯11以及散热风扇12，所述指示灯11的设置便于操作人员对本发明装置的工作状态进行实时监控提醒，散热风扇12的设置能够保障工作流程顺畅，延长装置的使用寿命。更优选的，所述机架10下方还设有脚杯13和脚轮14，便于对本发明装置进行固定以及移动，增加移动操作的灵活便利性。

作为优选实施方式，本实施例中所述外围驱动模组可以为任何具有驱动功能的器件，如可编程控制器PLC（Programmable Logic Controller），由于此为现有成熟技术，因而在此不再赘述。优选的，由图2可以看出，本实施例中所述机架10上还设有启动按钮15和紧急制动按钮16，所述启动按钮和紧急制动按钮均与所述外围驱动模组电性连接。

本发明高精度幅宽在线测量装置具有较强的兼容性，使用时可以方便快捷的架设在其他流水线上方，玻璃或光学膜等待测样品随同流水线在本发明装置下方运动，测量模组在运动模组的带动下，分别对待测样品的两条边采集图像，然后将采集到的图像传送给图像处理元件，由图像处理元件处理分析并实时显示精确的测量结果，制程人员能够根据实时测量数据反馈及时对上道工序做出修正，并且测量数据也能够为下道工序提供参考，根据在线测量结果对玻璃及光学膜进行实时监控和调整，能够满足现代社会规模化生产要求。同时本发明装置测量精度高，减少了不良品的输出，提高了玻璃及光学膜等产品的品质及性能，而且本发明装置能够适用任意尺寸的玻璃及光学膜等产品，适用范围广，应用前景广阔。

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 (8)

1.一种高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，包括：

机架，用于承载设置在其上的模组；

测量模组，设置在所述机架上，用于对待检样品进行幅宽测量；

运动模组，设置在所述机架上，所述测量模组在所述运动模组的带动下进行左右位移；

外围驱动模组，分别与所述测量模组、运动模组电性连接。

2.根据权利要求1所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，所述测量模组是在所述机架上设有第一取像元件和第二取像元件，所述第一取像元件和第二取像元件对待测样品进行图像采集。

3.根据权利要求2所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，还包括图像处理元件，所述第一取像元件和第二取像元件分别连接所述图像处理元件，所述第一取像元件和第二取像元件分别将采集的图像传送给所述图像处理元件。

4.根据权利要求3所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，所述运动模组是在所述机架上横设有固定载板，所述固定载板上设有第一运动模组和第二运动模组，所述第一取像元件、第二取像元件分别设置在所述第一运动模组、第二运动模组上，所述第一取像元件、第二取像元件分别在所述第一运动模组、第二运动模组的带动下进行左右位移。

5.根据权利要求4所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，所述第一运动模组是在所述机架上设有第一左右位移滑轨和第一左右位移驱动电机，所述第一左右位移滑轨上设有可沿其自由滑动的第一左右位移滑座，所述第一左右位移驱动电机与所述第一左右位移滑座相连，所述第一取像元件设置在所述第一左右位移滑座上；所述第二运动模组是在所述机架上设有第二左右位移滑轨和第二左右位移驱动电机，所述第二左右位移滑轨上设有可沿其自由滑动的第二左右位移滑座，所述第二左右位移驱动电机与所述第二左右位移滑座相连，所述第二取像元件设置在所述第二左右位移滑座上。

6.根据权利要求5所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，所述固定载板与所述第一左右位移滑轨末端相对应处设有第一极限位置传感器，所述固定载板与所述第二左右位移滑轨末端相对应处设有第二极限位置传感器，所述第一极限位置传感器和第二极限位置传感器均与所述外围驱动模组相连。

7.根据权利要求5或6所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，所述第一取像元件是在所述第一左右位移滑座上设有第一工业面阵相机，所述第一工业面阵相机前端设有第一成像镜头；所述第二取像元件是在所述第二左右位移滑座上设有第二工业面阵相机，所述第二工业面阵相机前端设有第二成像镜头。

8.根据权利要求7所述的高精度幅宽在线测量装置，其特征在于，所述第一成像镜头和第二成像镜头前端分别设有第一光源和第二光源。