CN205718848U - 玻璃板几何参数检测装置及使用其的钢化玻璃板生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃板几何参数检测装置及使用其的钢化玻璃板生产线，其包括：若干绕固定轴线转动的激光雷达；用于接收所述激光雷达信号，并根据信号进行计算玻璃板尺寸的信息处理单元，所述信息处理单元与所述激光雷达之间为电连接；以及用于驱动所述激光雷达转动的驱动装置。本实用新型中所公开的玻璃板检测装置在结构上具有结构简单，设备成本低，操作方便；检测速度快，每秒可进行10次以上的检测和运算等优点。并且其采用激光获取玻璃板的信号，抗环境光干扰能力强；检测精度高，可达±2mm。

Description

玻璃板几何参数检测装置及使用其的钢化玻璃板生产线

技术领域

本实用新型涉及一种用于玻璃板几何参数检测装置及使用其的钢化玻璃板生产线，属于玻璃板加工领域。

背景技术

在玻璃钢化技术领域中，为了实现生产系统的全自动化管理，人们开始研究如何通过检测设备快速、准确获取玻璃板的几何参数：长度、宽度和厚度等。早先，玻璃行业通常采用光源结合相机对玻璃板的综合几何参数进行测量，以达到在生产过程中实施监控的目的。其中，具有代表性的方法有，例如：中国专利CN1759071B公开了一种用于监控安全玻璃生产和控制加工过程的方法和设备，该方法及设备利用高强度光源照射被测玻璃板表面，相机通过接受反射的光强度信号来分析相关的数据。该方法虽然可以对玻璃板尺寸进行测量，但存在以下缺点：其一、在使用过程中对光的入射角度和检测面的角度有特殊要求，当安装角度存在偏差时，测量所得到的数据也存在较大误差，因此安装调试较为繁琐；其二、该设备测量过程中易受到环境光的影响，这将导致测量的数据不精确。本申请人在申请号为：201310079110.7的专利中提出了“基于光电探测器阵列的玻璃外形检测装置”,其公开的技术方案在一定程度上削弱了环境光对检测过程的影响，但该检测装置中光电探测器的排列形式决定其检测精度受到一定限制。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的玻璃板尺寸测量过程中存在的测量方法复杂，测量数据不准确等问题，本实用新型提供了一种玻璃板检测装置，该玻璃板检测装置通过激光雷达摆动测距技术测量玻璃板的长、宽和厚度尺寸。本实用新型中所公开的玻璃板检测装置，其具有结构简单，操作方便，测量准确等优点。

为了解决上述问题，本实用新型所提供的技术方案为：

一种玻璃板几何参数检测装置，其包括：

一个或多个绕固定轴线转动的激光雷达；

用于接收所述激光雷达信号，并根据信号计算玻璃板尺寸的信息处理单元，所述信息处理单元与所述激光雷达之间为电连接；以及

用于驱动所述激光雷达转动的驱动装置。

进一步，所述若干激光雷达沿垂直于玻璃板移动方向间隔设置。

进一步，所述激光雷达以设定频率和角速度绕所述轴线往复摆动。

进一步，所述激光雷达摆动的频率为大于或等于10次/秒。

进一步，所述激光雷达以设定角速度绕所述轴线转动。

进一步，所述激光雷达转动的频率为大于或等于10转/秒。

一种钢化玻璃板生产线，该生产线使用上述玻璃板几何参数检测装置。

本实用新型提供一种玻璃板检测装置，通过采用激光雷达转动或摆动对玻璃板尺寸进行测量。本实用新型中所公开的玻璃板检测装置在结构上具有结构简单，设备成本低，操作方便；检测速度快，每秒可进行10次以上的检测和运算等优点。并且其采用激光获取玻璃板的信号，抗环境光干扰能力强；检测精度高，可达±2mm。

附图说明

图1为本实用新型玻璃板检测装置结构示意图；

图2a为激光雷达一种摆动方式示意图；

图2b为激光雷达一种摆动方式示意图；

图3为使用本实用新型中的玻璃板检测装置测量玻璃板厚度的方法示意图；

图4为使用本实用新型中的玻璃板检测装置测量玻璃板宽度的方法示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示的为使用本实用新型玻璃板检测装置，其包括：激光雷达1、信息处理单元2和驱动装置(图中未示出)。其中，激光雷达1设置在用于输送玻璃板3的辊道4的上方。如图2a中所示，激光雷达1可绕固定的轴线转动，或如图2b中所示的绕固定轴线摆动对设置在辊道4上的玻璃板3进行尺寸测量。如激光雷达的数量大于1，则多个激光雷达1将沿垂直于玻璃板3的移动方向间隔设置。信息处理单元2用于接收激光雷达1发来的测量信息，并根据该信息计算玻璃板3的尺寸；驱动装置用于驱动激光雷达1转动，本实施例的驱动装置可以采用普通电机、步进电机或伺服电机。

如图1，2a，2b所示，测量时，待测量的玻璃板3设置在辊道4上，激光雷达1以设定的频率和角速度绕其轴线往复摆动或者以设定角速度绕其轴线转动。激光雷达1摆动的频率，优选的，为大于或等于10次/秒；其转动的频率，优选的，为大于或等于10转/秒。

如图3所示，提供一已知厚度的标准玻璃板样片3a作为参照，图中A点为激光雷达1所在位置，D点为激光与标准玻璃板样片3a的上表面的交点，C点为线段AD与玻璃板3上表面的交点，G、F分别为C点在玻璃板样片3a的上表面和下表面的投影点；E点为D 点在玻璃板样片3a下表面的投影点。已知AD长度，线段AD与水平方向AB的夹角∠BAD的角度为θ，当激光雷达1摆动或转动与水平方向AB的夹角也为θ时，获取玻璃板3的信号，通过激光雷达1测得AC长度，并根据已知角度θ，则信息处理单元2可通过下面公式计算出C点与D点的高度差：

CG＝AD*Sin(θ)-AC*Sin(θ)

由此原理，可以方便的计算出玻璃板3的厚度。

对于玻璃板宽度的测量可建立以下数学模型，如图4所示，C、D、E点为激光雷达1摆动或转动到设定角度时获取玻璃板3的信号的位置，F、G分别为玻璃板1两侧边缘的检测位置，激光雷达1能够分别测出线段AF1、AE1、AD1和AG1与水平线段AB之间的夹角角度分别为θ₁、θ₂、θ_n和θ_n+1和线段AF1、AE1、AD1和AG1的长度，则可计算出F1点E1点D1点和G1点的横向坐标，即以A点在玻璃板3的投影点为0点时的坐标：

F1(AF1*Cos(θ₁),AF1*Sin(θ₁))，

E1(AE1*Cos(θ₂),AE1*Sin(θ₂)，

D1(AD1*Cos(θ_n),AD1*Sin(θ_n)，

G1(AG1*Cos(θ_n+1),AG1*Sin(θ_n+1)。

由此可计算出玻璃板3上表面任意两点之间的线段的长度，例如:计算D1点和F1点之间的线段D1F1的长度，则为：

AF1*Sin(θ₁)＝AE1*Sin(θ₂)＝AD1*Sin(θ_n)

D1F1＝D1(AD1*Cos(θ_n)

AD1*Sin(θ_n)–F1(AF1*Cos(θ₁),AF1*Sin(θ₁))＝AD1*Cos(θ_n)–AF1*Cos(θ₁)

信息处理单元2可以根据上述公式，计算出G1和F1的坐标，进而计算出玻璃板3的宽度，即线段G1F1的长度。

本实用新型中的检测装置还可对并排放置在一起的不同宽度的多片玻璃板3进行测量，并根据上述公式计算出各玻璃板边缘点的坐标，即可计算出各玻璃板3的宽度尺寸。

本实用新型的检测装置可以设置在钢化玻璃生产线的上片台和/或下片台，为生产的自动化管理提供保证。

以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种玻璃板几何参数检测装置，其特征在于，其包括：

一个或多个绕固定轴线转动的激光雷达；

用于接收所述激光雷达信号，并根据信号计算玻璃板尺寸的信息处理单元，所述信息处理单元与所述激光雷达之间为电连接；以及

用于驱动所述激光雷达转动的驱动装置。

2.根据权利要求1中所述玻璃板几何参数检测装置，其特征在于，所述若干激光雷达沿垂直于玻璃板移动方向间隔设置。

3.根据权利要求1中所述玻璃板几何参数检测装置，其特征在于，所述激光雷达以设定频率和角速度绕所述轴线往复摆动。

4.根据权利要求3中所述玻璃板几何参数检测装置，其特征在于，所述激光雷达摆动的频率为大于或等于10次/秒。

5.根据权利要求1中所述玻璃板几何参数检测装置，其特征在于，所述激光雷达以设定角速度绕所述轴线转动。

6.根据权利要求5中所述玻璃板几何参数检测装置，其特征在于，所述激光雷达转动的频率为大于或等于10转/秒。

7.一种钢化玻璃板生产线，其特征在于，所述钢化玻璃板生产线使用权利要求1至6任一权利要求中所述玻璃板几何参数检测装置。