CN205665186U - 用于测量板材收缩率的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及板材性能测试领域，公开了一种用于测量板材收缩率的装置。所述用于测量板材收缩率的装置包括：底座(1)，所述底座上设置有板材放置部(2)；支架，所述支架安装在所述底座上；测量探头，所述测量探头安装在所述支架上，且所述测量探头能够获取图像信号；以及显示处理装置，所述显示处理装置能够接收所述图像信号，对所述图像信号进行分析处理，并显示处理结果。将待测量的板材放置在板材放置部上，通过测量探头获取待测量板材的指定位置处的图像信号，显示处理装置对图像信号分析处理后显示处理结果，并根据该处理结构计算收缩率，在测量过程中保持待测量板材静止，以在稳定的状态下对待测量板材的收缩量进行测量。

Description

用于测量板材收缩率的装置

技术领域

本实用新型涉及板材性能测试领域，具体地，涉及一种用于测量板材收缩率的装置。

背景技术

玻璃在经过高温加热后再冷却到室温，相比原玻璃会发生微小的收缩，玻璃的热收缩率是玻璃的一项非常重要的理化性能参数。但是，由于玻璃热热收缩率的测量精度要求极高，且对测量环境也有很高的要求，玻璃的热收缩率测量是玻璃检测的一个难点。

传统中，通常用显微镜手动测量。在测量时，首先用显微镜测量玻璃的一侧收缩量后手动移动玻璃再测量另一侧的收缩量，在玻璃移动过程中会发生玻璃错位，造成测量结果不稳定、偏差较大，且测量过程复杂，测量人员工作量较大。

因此，希望有一种可以在稳定的状态下测量玻璃的两侧的收缩量的装置能够克服现有技术的上述缺陷，提高了玻璃的收缩量的测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于测量板材收缩率的装置，该设备能够更加准确的测量板材的收缩率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于测量板材收缩率的装置，所述装置包括：底座，所述底座上设置有板材放置部；支架，所述支架安装在所述底座上；测量探头，所述测量探头安装在所述支架上，且所述测量探头能够获取图像信号；以及显示处理装置，所述显示处理装置能够接收所述 图像信号，对所述图像信号进行分析处理，并显示处理结果。

优选地，所述装置还包括控制装置，所述支架包括：纵向移动机构，该纵向移动机构能够在所述控制装置的控制下沿纵向方向移动所述测量探头；以及横向移动机构，该横向移动机构能够在所述控制装置的控制下沿横向方向移动所述测量探头。

优选地，所述纵向移动机构包括纵向架、可转动地设置所述纵向架上的纵向丝杠和螺纹配合在所述纵向丝杠上的安装块；所述横向移动机构包括固定设置在所述安装块上的横向架、可转动地设置在所述横向架上的横向丝杠和螺纹配合在所述横向丝杠上的安装座，其中，所述测量探头设置在所述安装座上。

优选地，所述纵向移动机构包括相互间隔的第一纵向移动机构和第二纵向移动机构，所述横向架设置在所述第一纵向移动机构的安装块和第二纵向移动机构的安装块之间。

优选地，所述纵向移动机构通过纵向电机驱动，所述纵向电机通过带传动机构带动所述第一纵向移动机构的丝杠和所述第二纵向移动机构的丝杠同步运转。

优选地，所述纵向架上安装有纵向导杆，所述安装块与所述纵向导杆滑动连接，和/或所述横向架上安装有横向导杆，所述安装座与所述横向导杆滑动连接。

优选地，所述测量探头包括间隔设置的第一测量探头和第二测量探头。

优选地，所述第一测量探头和所述第二测量探头沿纵向方向同步移动，所述第一测量探头和所述第二测量探头沿横向方向相互独立的移动。

优选地，通过第一横向丝杠传动机构使得所述第一测量探头沿横向方向移动，通过第二横向丝杠传动机构使得所述第二测量探头沿横向方向移动，其中，所述第一横向丝杠传动机构的丝杠和所述第二横向丝杠传动机构的丝 杠沿横向方向依次同轴布置，所述第一横向丝杠传动机构的丝杠和所述第二横向丝杠传动机构的丝杠通过第一横向电机和第二横向电机分别驱动。

优选地，所述测量探头能够自动对焦。

优选地，所述板材放置部由大理石制成。

通过上述技术方案，将待测量的板材放置在板材放置部上，通过测量探头获取待测量板材的指定位置处的图像信号，显示处理装置对图像信号分析处理后显示处理结果，并根据该处理结构计算收缩率，在测量过程中保持待测量板材静止，以在稳定的状态下对待测量板材的收缩量进行测量，大大提高了测量精度，且降低测量人员的劳动强度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的一种实施方式的用于测量板材收缩率的装置。

图2是图1所示的用于测量板材收缩率的装置的纵向移动机构的示意图。

图3是图1所示的用于测量板材收缩率的装置的横向移动机构的示意图。

图4是根据本实用新型的一种实施方式的待测量板材未处理时的示意图。

图5是图4所示的待测量板材处理后的示意图。

图6是图5中的区域A的局部放大示意图。

附图标记说明

1 底座； 2 板材放置部；

3 纵向移动机构； 31 纵向电机；

32 第一纵向移动机构； 33 第二纵向移动机构；

34 安装块； 35 纵向丝杠；

36 纵向导杆； 37 动力连接部；

38 纵向架； 4 横向移动机构；

41 第一横向电机； 42 横向安装架；

43 第一横向丝杠传动机构； 44 支撑座；

45 第二横向丝杠传动机构； 46 第二横向电机；

47 横向导杆； 48 安装座；

5 对比件； 6 测量件；

71 第一测量探头； 72 第二测量探头；

A 局部放大区域； D 初始尺寸；

D1 处理后尺寸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种用于测量板材收缩率的装置，参见图1，所述装置包括：底座1，该底座1上设置有板材放置部2；支架，所述支架安装在底座1上；测量探头，所述测量探头安装在所述支架上，且所述测量探头能够获取图像信号；以及显示处理装置，所述显示处理装置能够接收所述图像信号，对所述图像信号进行分析处理，并显示处理结果。

将待测量的板材放置在板材放置部2处，通过测量探头获取待测量板材的指定位置处的图像，显示处理装置对所述图像进行分析处理，并根据分析处理结果得出待测量板材的收缩率，在测量过程中保持待测量板材静止，以在稳定的状态下对待测量板材的收缩量进行测量，大大提高了测量精度，且降低测量人员的劳动强度。

其中，显示处理装置的分析处理方式可根据实际需要进行适当的选择，例如，显示处理装置对所述图像信号进行分析处理后将图像显示在显示屏上，测量人员在显示屏上测量收缩量，例如，可以手动在两个变化前后的基准线之间移动指示标，并由显示处理装置自动显示出两个基准线之间的距离，并根据收缩量计算收缩率；或者，显示处理装置根据图像信号直接判断待测量板材上的基准线的位置，并由此测量出收缩量，并将收缩量显示出来，测量人员根据显示结果计算收缩率；或者，显示处理装置根据图像信号直接判断待测量板材上的基准线的位置，并由此测量出收缩量，同时根据收缩量计算出收缩率，直接将收缩率显示出来，使用者可根据实际需要选择适当的显示处理装置。

考虑到显示处理装置的成本和使用的便利性，本实用新型中的控制限制装置优选为采用如下分析处理方式：显示处理装置接收图像信号，对图像信号进行分析处理后将图像显示在显示屏上，测量人员选取各个测量点的位置，然后显示处理装置根据选取结果测量出相应测量点之间的距离，并根据该距离计算出收缩率。该显示处理装置的无需过多的自动感测元件，制造和使用成本较低，且使用较为方便，无需测量人员进行过多的计算工作，其中，显示处理装置的类型可根据实际需要进行适当的选择，例如，计算机等。

所述测量探头可以是可移动的也可以是固定的，使用者可根据实际需要进行适当的选择。例如，当测量探头设置为不可移动时，将用于放置在板材放置部2上的待测量板材的尺寸、形状和位置等参数标准化，使得测量探头 无需移动即可获取所需位置的图像。

优选地，所述测量探头为可移动的，使得该用于测量板材收缩率的装置能够适用于更多类型的板材，且使得测量探头获取的图像信号更加清晰，其中，使用者可直接手动调整测量探头的位置，或者设置相应的控制装置来控制测量探头的位移。进一步优选地，所述用于测量板材收缩率的装置还包括控制装置，所述支架包括：纵向移动机构3，该纵向移动机构3能够在所述控制装置的控制下沿纵向方向移动所述测量探头；以及横向移动机构4，该横向移动机构4能够在所述控制装置的控制下沿横向方向移动所述测量探头，使得该用于测量板材收缩率的装置适用于更多的具有不同厚度和长度的板材的收缩率的测量。其中，纵向移动机构3和横向移动机构4的类型可根据实际需要进行适当的选择，例如，齿轮齿条机构、液压传动机构等。

优选地，参见图2，纵向移动机构3包括纵向架38、可转动地设置在纵向架38上的纵向丝杠35和螺纹配合在纵向丝杠35上的安装块34；横向移动机构4包括固定设置在安装块35上的横向架42、可转动地设置在横向架42上的横向丝杠和螺纹配合在所述横向丝杠上的安装座48，其中，所述测量探头设置在安装座48上。测量探头通过螺纹传动机构来移动，使得测量探头的移动平稳、连续，能够进一步提高测量的准确性。

优选地，纵向移动机构3包括相互间隔的第一纵向移动机构32和第二纵向移动机构33，横向架42设置在第一纵向移动机构32的安装块和第二纵向移动机构33的安装块之间，使得横向架42的安装更加稳定可靠，且上下移动更加平稳。在图示实施方式中，第一纵向移动机构32和第二纵向移动机构33的结构对称设置，且结构完全相同，在图2中仅示出一侧的纵向移动机构的结构。

第一纵向移动机构32和第二纵向移动机构33可通过两个电机分别驱动，其中，两个电机需要同步移动，已使得横向移动机构4能够稳定的上下 移动。优选地，纵向移动机构3通过纵向电机31驱动，纵向电机31通过带传动机构带动第一纵向移动机构32的丝杠和第二纵向移动机构33的丝杠同步运转，减少电机数量，节约成本，且确保第一纵向移动机构32和第二纵向移动机构33能够同步移动。其中，带传动机构的设置方式可根据实际需要进行适当的选择，例如，纵向电机31与一侧的纵向丝杠传动连接，且在丝杠上设置主动带轮，该主动带轮带动设置在另一侧的纵向丝杠上的从动带轮同步转动。

参见图1，在图示实施方式中，纵向电机31设置在两个纵向丝杠之间的中部位置，两侧的纵向丝杠上侧的动力连接部37上均设置有从动带轮，纵向电机31的输出轴上设置有主动带轮，该主动带轮与两个从动带轮呈三角形布置，传动带依次绕过主动带轮和两个从动带轮，以使得纵向电机31带动两个从动带轮同步运转。

优选地，纵向架38上安装有纵向导杆36，安装块34与纵向导杆36滑动连接，和/或横向架42上安装有横向导杆47，安装座48与横向导杆47滑动连接，使得安装块34和/或安装座48的移动更加平稳，进而使得用于测量板材收缩率的装置的测量准确度更高。参见图2和图3，在图示实施方式中，在纵向丝杠35的两侧设置有两个纵向导杆36，安装块34上形成有两个通孔，纵向导杆36穿过所述通孔，使得安装块34能够沿纵向导杆36滑动，类似地，在横向丝杠的两侧设置有两个横向导杆47，安装座48上形成有两个通孔，横向导杆47穿过所述通孔，使得安装座48能够沿横向导杆47滑动。

测量探头的数量可根据实际需要进行适当的选择，例如，仅设置一个测量探头，在测量探头获取完待测量板材一侧的图像信号后通过移动机构移动至另一侧来获取另一侧的图像信号。优选地，所述测量探头包括间隔设置的第一测量探头71和第二测量探头72。该第一测量探头71和第二测量探头72分别对应于待测量板材的两侧设置，使得在获取指定位置的图像时无需大 幅度移动测量探头，减少移动误差，提高用于测量板材收缩率的装置的测量准确度，同时提高测量效率。

其中，第一测量探头71和第二测量探头72的移动方式可根据实际需要进行适当的选择，例如，横向同步移动、纵向分别移动；或者横向和纵向均同步移动等，使用者可根据实际需要进行适当的选择。考虑到大部分板材的厚度都是均匀的，只是两侧的边缘位置由于放置原因位置有所不用，因此优选地，第一测量探头71和第二测量探头72沿纵向方向同步移动，第一测量探头71和第二测量探头72沿横向方向相互独立的移动。

参见图3，在图示实施方式中，通过相互独立的两个螺纹传动机构来沿横向分别移动第一测量探头71和第二测量探头72，且第一测量探头71和第二测量探头72的安装位置沿横向方向相同。具体地，通过第一横向丝杠传动机构43使得第一测量探头71沿横向方向移动，通过第二横向丝杠传动机构45使得第二测量探头72沿横向方向移动，其中，第一横向丝杠传动机构43的丝杠和第二横向丝杠传动机构45的丝杠沿横向方向依次同轴布置，第一横向丝杠传动机构43的丝杠和第二横向丝杠传动机构45的丝杠通过第一横向电机41和第二横向电机46分别驱动。第一横向丝杠传动机构43和第二横向丝杠传动机构45的布置方式可根据实际需要进行适当的选择，在图示实施方式中，第一横向丝杠传动机构43和第二横向丝杠传动机构45之间设置有固定安装在横向架42上的支撑座44，第一横向丝杠传动机构43的两端分别安装在第二纵向移动机构33和支撑座44上，第二横向丝杠传动机构45的两端分别安装在第一纵向移动机构32和支撑座44上，螺纹传动稳定、连续，且两个横向丝杠传动机构的同轴设置的丝杠也使得第一测量探头71和第二测量探头72的安装位置沿横向方向相同。

测量探头的类型可根据实际需要进行适当的选择，能够获取满足使用需求的图像信号即可，例如，纤维测量探头。优选地，所述测量探头能够自动 对焦，使得测量探头所获取的图像信号更加清晰。

优选地，板材放置部2由大理石制成，大理石尺寸稳定，受外界影响小，且耐磨性较好。参见图1所示，板材放置部2由大理石板制成，并嵌入在底座1上，与底座1的上表面平齐。

该用于测量板材收缩率的装置可进一步包括位置感测装置，该位置感测装置能够感测待测量板材的位置信号，并将该位置信号传递至控制装置，控制装置根据该位置信号控制纵向移动机构3和横向移动机构4移动测量探头。考虑到现有位置感测装置的局限性(例如，成本较高，且对板材的线条等特征的感测精度较低)以及制造成本的控制。本实用新型提供的用于测量板材收缩率的装置优选为通过人工判断测量探头的适当位置，例如，在控制装置上输入所需的调整竖直和调整方向，控制装置根据输入数据移动测量探头，测量人员根据显示屏上显示画面判断测量探头的位置是否合适，如果不合适则继续调整。

其中，控制装置和显示处理装置可集成为一个装置，例如，当显示处理装置为计算机时，该计算机同时兼顾分析处理图像信号的功能和控制相应的移动机构的功能。

本实用新型的还提供了一种用于测量板材收缩率的方法，该方法包括以下步骤：

第一，在待测量板材上画出两条相互间隔且相互平行的基准线，参见图4所示；其中，基准线优选为与待测量板材的边缘具有一定距离，避免边缘区域的内应力、边界受热集中等问题影响测量结果的准确性。

第二，将所述板材分割为对比件5和测量件6，使得对比件5和测量件6上都具有同一基准线的一部分，即对比件5和测量件6上均具有两条基准线的一部分；参见图4，沿垂直于基准线的分割线将待测量板材分割为对比件5和测量件6，可以理解的是，在需要的情况下也可以其他方式分割对比 件5和测量件6。

第三，对测量件6进行处理，将处理后的测量件6和对比件5对应放置在一起，参见图5所示；其中，对应放置测量件6和对比件5时优选为使得两侧的基准线尽可能的靠近，以提高测量的准确性。

第四，测量测量件6上的基准线与对比件5上的基准线之间的距离，并计算所述待测量板材的收缩率；

其中，在所述第四步中，通过测量探头获取测量件6上的基准线和对比件5上的基准线的图像，并通过显示处理装置显示所述图像，以根据所述图像来测量测量件6上的基准线与对比件5上的基准线之间的距离，例如，测量人员可以根据显示的图像，在图像上的变化前后的基准线之间移动指示标，并通过显示处理装置自动显示出两个基准线之间的距离。

优选地，在所述第四步中，通过第一测量探头71和第二测量探头72分别获取第一侧处的测量件6的基准线和对比件5的基准线的图像和第二侧处的测量件6的基准线和对比件5的基准线的图像，减少测量探头的移动，提高测量的准确性。

优选地，在所述第四步中，第一测量探头71和第二测量探头72同时获取第一侧处的测量件6和对比件5的基准线的图像以及第二侧处的测量件6和对比件5的基准线的图像，在相同条件下获取两侧的测量件6和对比件5的基准线的图像，测量装置和待测量板材均没有任何移动，从而从根本上避免由于部件移动所造成的测量误差。

其中，本实用新型所提供的用于测量板材收缩率的装置和方法尤其适用于测量精度要求极高、且测量环境要求很高的玻璃基板的热收缩率测量。参见图1、图5和图6，下面对玻璃的热收缩率测量方法进行简要说明：

1、将一个长条状玻璃片从中间沿直线切开，分成对比件5和测量件6，然后间隔一段距离垂直于边线用玻璃刀画两条基准线，两条基准线之间距为 初始尺寸D；

2、将测量件6放入加热炉内加热一段时间，然后取出冷却到室温；

3、将经过加热的测量件6和对比件5放置在板材放置部2上的适当位置，并且并在一起，两条基准线尽量靠近放置；

4、移动第一测量探头71和第二测量探头72至对准第一侧处的测量件6和对比件5的基准线和第二侧处的测量件6和对比件5的基准线，随后测量探头自动对焦并获取相应的图像信号，图像显示在测量显示装置的显示屏上，测量人员根据图像测量对比件5和测量件6的基准线之间的距离，经过加热的测量件的基准线的间距会缩短，缩短尺寸为d，其中第一侧的基准线偏移d1，第二侧基准线偏移d2，这样总收缩量d＝d1+d2，两条基准线之间距为处理后尺寸D1(D1＝D-d)，参见图5所示，图5仅示出了一侧的收缩量d1；

5、玻璃热收缩率＝d/D＝(d1+d2)/D。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述装置包括：

底座(1)，所述底座上设置有板材放置部(2)；

支架，所述支架安装在所述底座(1)上；

测量探头，所述测量探头安装在所述支架上，且所述测量探头能够获取图像信号；以及

显示处理装置，所述显示处理装置能够接收所述图像信号，对所述图像信号进行分析处理，并显示处理结果。

2.根据权利要求1所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述用于测量板材收缩率的装置还包括控制装置，所述支架包括：

纵向移动机构(3)，该纵向移动机构(3)能够在所述控制装置的控制下沿纵向方向移动所述测量探头；以及

横向移动机构(4)，该横向移动机构(4)能够在所述控制装置的控制下沿横向方向移动所述测量探头。

3.根据权利要求2所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，

所述纵向移动机构(3)包括纵向架(38)、可转动地设置所述纵向架(38)上的纵向丝杠(35)和螺纹配合在所述纵向丝杠(35)上的安装块(34)；

所述横向移动机构(4)包括固定设置在所述安装块上的横向架(42)、可转动地设置在所述横向架(42)上的横向丝杠和螺纹配合在所述横向丝杠上的安装座(48)，其中，

所述测量探头设置在所述安装座(48)上。

4.根据权利要求3所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述纵向移动机构(3)包括相互间隔的第一纵向移动机构(32)和第二纵 向移动机构(33)，所述横向架(42)设置在所述第一纵向移动机构(32)的安装块和第二纵向移动机构(33)的安装块之间。

5.根据权利要求4所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述纵向移动机构(3)通过纵向电机(31)驱动，所述纵向电机(31)通过带传动机构带动所述第一纵向移动机构(32)的丝杠和所述第二纵向移动机构(33)的丝杠同步运转。

6.根据权利要求3所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述纵向架(38)上安装有纵向导杆(36)，所述安装块(34)与所述纵向导杆(36)滑动连接，和/或所述横向架(42)上安装有横向导杆(47)，所述安装座(48)与所述横向导杆(47)滑动连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述测量探头包括间隔设置的第一测量探头(71)和第二测量探头(72)。

8.根据权利要求7所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述第一测量探头(71)和所述第二测量探头(72)沿纵向方向同步移动，所述第一测量探头(71)和所述第二测量探头(72)沿横向方向相互独立的移动。

9.根据权利要求8所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，通过第一横向丝杠传动机构(43)使得所述第一测量探头(71)沿横向方向移动，通过第二横向丝杠传动机构(45)使得所述第二测量探头(72)沿横向方向移动，其中，所述第一横向丝杠传动机构(43)的丝杠和所述第二横 向丝杠传动机构(45)的丝杠沿横向方向依次同轴布置，所述第一横向丝杠传动机构(43)的丝杠和所述第二横向丝杠传动机构(45)的丝杠通过第一横向电机(41)和第二横向电机(46)分别驱动。

10.根据权利要求1所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述测量探头能够自动对焦。

11.根据权利要求1所述的用于测量板材收缩率的装置，其特征在于，所述板材放置部(2)由大理石制成。