CN108593652A - 玻璃胶合面质量检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃胶合面质量检测装置，包括用于采集玻璃的胶合面的图像的视觉系统和用于与玻璃相配合以使视觉系统发出的光线射向玻璃的胶合面的棱镜，玻璃的胶合面涂有结构胶。本发明的玻璃胶合面质量检测装置，代替人工检测，可以提高玻璃胶合面的质量检测精度，有利于保证玻璃质量，而且检测效率高。

Description

玻璃胶合面质量检测装置
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体地说，本发明涉及一种玻璃胶合面质量检测装置。
背景技术
机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断，它是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、控制技术、电光源照明技术、光学成像技术、传感技术、模拟与数字视频技术等，机器视觉更强调实用性，可以客观定量的分析所检测物体的特性。
在国外，机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业，机器视觉系统在产品检测方面已经得到了广泛的应用。在中国机器视觉技术应用开始与90年代，目前国内机器视觉大多为外国品牌，不过随着机器视觉的应用，国内公司技术上已经逐渐成熟。与此同时，随着配套基础设施建设的完善，技术、资金的积累，各行各业对机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开始广泛出现。国内高校校、研究所和企业在这个领域进行了积极探索和大胆尝试，这都将促进工业检测自动化技术向智能化发展。
现有技术中，对玻璃胶合面质量的检测还停留在通过手持棱镜肉眼检测的情形，这种检测方式主观性比较强，而且无法分析缺陷的类型。另外，由于检测时是人工操作，无法保证检测的精度，而且比较容易造成眼睛疲劳，长时间工作对眼睛有一定的伤害。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种玻璃胶合面质量检测装置，目的是提高检测精度。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：玻璃胶合面质量检测装置，包括用于采集玻璃的胶合面的图像的视觉系统和用于与玻璃相配合以使视觉系统发出的光线射向玻璃的胶合面的棱镜，玻璃的胶合面涂有结构胶。
所述视觉系统包括光源、工业相机和设置于工业相机上的工业镜头，光源发出的光线射向所述棱镜。
所述工业相机位于所述光源的上方。
所述工业相机位于所述棱镜的上方，工业相机的位置可调节。
所述的玻璃胶合面质量检测装置还包括沿第一方向可移动设置的相机支撑架，所述工业相机设置于相机支撑架上。
所述的玻璃胶合面质量检测装置还包括沿第二方向可移动设置的滑动架，所述相机支撑架设置于滑动架上，第二方向为竖直方向，第二方向与所述第一方向之间具有夹角且该夹角为锐角。
所述滑动架上设有把手。
所述的玻璃胶合面质量检测装置还包括底座，所述滑动架为可移动的设置于底座上，所述棱镜设置于底座上。
所述光源至少设置两个。
所述棱镜具有与玻璃贴合的接触面，所述视觉系统所发出的光线经棱镜的折射和玻璃的反射后，射向玻璃的两个相对的胶合面。
本发明的玻璃胶合面质量检测装置，代替人工检测，实现定量分析缺陷，可以提高玻璃胶合面的质量检测精度，有利于保证玻璃质量，而且检测效率高。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明玻璃胶合面质量检测装置的结构示意图；
图2是本发明玻璃胶合面质量检测装置的主视图；
图3是图像采集原理示意图；
图4是本发明玻璃胶合面质量检测装置的工作流程图；
图中标记为：
1、光源；2、工业镜头；3、工业相机；4、支架锁紧旋钮；5、旋转螺钮；6、支架本体；7、把手；8、棱镜；9、滑动架；10、滑块；11、玻璃；12、胶合面。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图3所示，本发明提供了一种玻璃胶合面质量检测装置，包括用于采集玻璃的胶合面的图像的视觉系统和用于与玻璃相配合以使视觉系统发出的光线射向玻璃的胶合面的棱镜8，玻璃的胶合面涂有结构胶。
具体地说，本发明的玻璃胶合面质量检测装置主要是利用几何光学原理，根据玻璃的材质特性和光在玻璃的传输特性，当光线从光密介质传输到光疏介质时，在达到一定折射角度时，光线会在光密介质中发生全反射，从而可以保证玻璃胶合面通过玻璃全反射和棱镜8接触面处的光路转折，到达棱镜8的观测面。棱镜8的观测面处的光线由光密介质传输到光疏介质会发生光路折射，通过棱镜8折射后聚集传输到视觉系统中，最终实现在显示器上成像。
如图1至图3所示，玻璃的胶合面上涂有结构胶，玻璃的胶合面具有两个且两个胶合面为相对布置，棱镜8具有与玻璃贴合的接触面，检测时，将棱镜8的接触面与玻璃的外表面贴合，玻璃的与棱镜8贴合的外表面上未涂结构胶，玻璃的两个胶合面并位于棱镜8的下方，视觉系统所发出的光线经棱镜8的折射和玻璃的反射后，射向玻璃的两个相对的胶合面。
如图1和图2所示，视觉系统包括光源1、工业相机3和设置于工业相机3上的工业镜头2，光源1发出的光线射向棱镜8，工业相机3位于光源1和棱镜8的上方。光源1是用来打光，均匀照明整个玻璃的胶合面，有利于获取清晰的图片，并降低图像处理的难度。工业镜头2和工业相机3为图像采集的装置，玻璃胶合面通过工业镜头2将所成的像聚焦到工业相机3的靶面上，从而完成图像采集。
棱镜8是整个系统的关键结构，因为棱镜8特有的光学特性，可以改变光路传播的方向，将玻璃胶合面的光路发生转折，从而可以使视觉系统采集到玻璃的胶合面的图像，其图像采集的原理如图3所示。
工业相机3位于棱镜8的上方，工业相机3的位置可调节，便于调节工业相机3的位置至合适的拍照位置，提高适应性和图像采集质量。
如图1和图2所示，本发明的玻璃胶合面质量检测装置还包括沿第一方向可移动设置的相机支撑架和沿第二方向可移动设置的滑动架9，工业相机3设置于相机支撑架上，相机支撑架设置于滑动架9上，第二方向为竖直方向且。棱镜8固定设置于工业相机3的正下方，棱镜8的顶面为观测面(棱镜8的顶面为棱镜8上的面朝工业相机3的表面)，棱镜8的观测面为倾斜延伸的斜平面，棱镜8的观测面的倾斜方向并与第一方向相平行，棱镜8的观测面具有两个相对的端部，这两个相对的端部位于倾斜方向上，观测面的其中一端的高度高于另一端的高度，观测面的高度高的一端位于棱镜8的与玻璃相贴合的接触面的上方且观测面的该端边缘与接触面的上端边缘连接，观测面的高度低的一端远离接触面，光源1也设置在棱镜8的观测面的高度高的一端，光源1设置在此位置，有利于获取清晰的图片。在本实施例中，光源1设置两个，两个光源1分别位于观测面的高度高的一端的两侧，两个光源1处于与第一方向垂直的同一直线上且两个光源1处于同一高度。
如图1和图2所示，第一方向与第二方向之间具有夹角且该夹角为锐角，相机支撑架为可移动的设置于滑动架9上，相机支撑架在滑动架9上相对于滑动架9可沿第一方向做直线运动，以调节工业相机3至合适的位置处。相机支撑架包括设置于滑动架9上的滑块10和设置于滑块10上的支架本体6，工业相机3设置于支架本体6上，滑块10与滑动架9为滑动连接。作为优选的，滑块10设置两个，支架本体6位于两个滑块10之间，两个滑块10处于与第一方向相垂直且与水平方向相平行的同一直线上，工业相机3也位于两个滑块10之间。
作为优选的，如图1和图2所示，支架本体6与滑块10为转动连接，支架本体6的旋转中心线与第一方向相垂直，支架本体6可以上下旋转，进而使得工业相机3能够上下旋转，使得工业相机3能够调整到合适的拍摄角度，以使胶合面通过棱镜8转折后的光路摄入到工业相机3中，提高适应性和图像采集质量。相应的，滑块10上设有支架锁紧旋钮4，支架锁紧旋钮4与滑块10为螺纹连接，滑块10上设有让支架锁紧旋钮4穿过的内螺纹孔且该内螺纹孔的轴线与支架本体6的旋转中心线相平行，通过拧紧支架锁紧旋钮4，使支架锁紧旋钮4的端部抵触支架本体6，以夹紧支架本体6，进而实现支架本体6与滑块10的锁止固定，使支架本体6与滑块10保持相对固定，使得工业相机3能够保持在调整后的拍摄角度。拧松支架锁紧旋钮4，可以使支架本体6及其上的工业相机3能够旋转，调节拍摄角度。
如图1和图2所示，本发明的玻璃胶合面质量检测装置还包括底座，滑动架9为可移动的设置于底座上，棱镜8设置于底座上。滑动架9和底座均为U形结构，滑动架9套设于底座上，棱镜8设置于底座的中空内腔中，底座也插入滑动架9的中空内腔中，滑动架9相对于底座可升降，实现工业相机3和工业镜头2的高度位置的调节，使工业相机3和工业镜头2调整到合适的拍照位置。相应的，滑动架9上设有滑架锁紧旋钮，滑架锁紧旋钮与滑动架9为螺纹连接，滑动架9上设有让滑架锁紧旋钮穿过的内螺纹孔且该内螺纹孔的轴线与支架本体6的旋转中心线相平行，通过拧紧滑架锁紧旋钮，使滑架锁紧旋钮的端部抵触底座，以夹紧底座，进而实现支架本体6与滑动架9的锁止固定，使支架本体6与滑动架9保持相对固定，使得工业相机3能够保持在调整后的高度位置。拧松滑架锁紧旋钮，可以使滑动架9、相机支撑架及其上的工业相机3能够升降，调节高度位置。
如图1和图2所示，滑动架9上设有把手7，把手7与滑动架9固定连接且把手7朝向滑动架9的外侧伸出，把手7起到检测胶合面时手持装置的作用，方便检测时的操作。
如图1和图2所示，底座上设有旋转螺钮5，旋转螺钮5起到紧固棱镜8的作用；旋转螺钮5与底座为螺纹连接，底座上设有让旋转螺钮5穿过的内螺纹孔且该内螺纹孔的轴线与支架本体6的旋转中心线相平行，通过拧紧旋转螺钮5，使旋转螺钮5的端部抵触棱镜8，以夹紧棱镜8，进而实现棱镜8与底座的锁止固定。
本发明的玻璃胶合面质量检测装置在使用时有配套的图像处理软件，图像处理软件所实现的功能主要包括图像显示、图像拼接、图像缺陷提取显示以及缺陷类型分析，这样能客观分析玻璃胶合面的表面质量缺陷，并可以存档做后期分析使用，极大的提高了胶合面缺陷分析的精度。
使用上述结构的玻璃胶合面质量检测装置与配套的图像处理软件，对玻璃胶合面的质量进行检测的过程，包括如下的步骤：
如图3和图4所示，将玻璃胶合面质量检测装置的棱镜8与待检测的玻璃贴合，点亮光源1后，由工业相机3与工业镜头2相配合，进行玻璃胶合面的图像采集，然后由图像处理软件实现图像显示、图像拼接、图像缺陷提取显示和缺陷类型分析的工作。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：包括用于采集玻璃的胶合面的图像的视觉系统和用于与玻璃相配合以使视觉系统发出的光线射向玻璃的胶合面的棱镜，玻璃的胶合面涂有结构胶。
2.根据权利要求1所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：所述视觉系统包括光源、工业相机和设置于工业相机上的工业镜头，光源发出的光线射向所述棱镜。
3.根据权利要求2所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：所述工业相机位于所述光源的上方。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：所述工业相机位于所述棱镜的上方，工业相机的位置可调节。
5.根据权利要求2至4任一所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：还包括沿第一方向可移动设置的相机支撑架，所述工业相机设置于相机支撑架上。
6.根据权利要求5所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：还包括沿第二方向可移动设置的滑动架，所述相机支撑架设置于滑动架上，第二方向为竖直方向，第二方向与所述第一方向之间具有夹角且该夹角为锐角。
7.根据权利要求6所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：所述滑动架上设有把手。
8.根据权利要求6所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：还包括底座，所述滑动架为可移动的设置于底座上，所述棱镜设置于底座上。
9.根据权利要求2至8任一所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：所述光源至少设置两个。
10.根据权利要求1至9任一所述的玻璃胶合面质量检测装置，其特征在于：所述棱镜具有与玻璃贴合的接触面，所述视觉系统所发出的光线经棱镜的折射和玻璃的反射后，射向玻璃的两个相对的胶合面。
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