CN209927330U - 应力检测及微型读码一体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光学检测及读码技术领域，尤其涉及一种能够同时对钢化玻璃进行应力检测和读码识别的应力检测及微型读码一体设备，包括工作台、应力检测机构、产品读码机构，因而利用本实用新型一体设备可以同时对待测产品进行应力检测和读码识别，降低了设备制造成本，节省了占地空间，对检测场地要求低，检测过程只需要配备一个检测人员，节省大量人力，而且整个检测过程不需要来回移动待测产品，降低了对待测产品造成损坏的风险，提高了检测效率，同时，本实用新型可以适用于任何尺寸的待测产品，适用范围广，具有广阔的应用前景。

Description

应力检测及微型读码一体设备

技术领域

本发明属于光学检测及读码技术领域，尤其涉及一种能够同时对钢化玻璃进行应力检测和读码的应力检测及微型读码一体设备。

背景技术

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建筑门窗、玻璃幕墙、电子仪表等领域。但是钢化玻璃切割后边缘会存在大量微裂纹，导致玻璃强度降低。尤其是随着触控产业的蓬勃发展，触控产品本身的规格要求也日渐严格，由于触控面板是由外部施加压力去进行感应组件的运作方式从而达到使用效果，因此产品的机械抗压力是各大厂商的重要规范与指标。在这种市场背景下，如何快速且精确的测量出玻璃表面应力，成为钢化玻璃生产商和应用商关心的焦点问题。

此外，众所周知，在现代生产行业中，为了对产品进行后续追踪管理，一般会在产品上进行一维码/二维码打标，一维码/二维码是按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。因而，在后续生产过程中，产品识别也已成为现代企业生产过程中的一个重要环节，一般情况下在需要读码识别的地方安装一个或者一组读码器进行读码，以便进行质量管控、生产追溯。

目前市场上对钢化玻璃进行应力检测以及产品读码时，需要分成应力检测和产品读码两道工序分别进行，第一道工序检测完成之后才能进行下一道工序的产品读码。现有这种方式需要应力检测和产品读码两套设备，需占据大面积检测空间，对工作场地有较高要求，同时两套设备，无疑增加了钢化玻璃检测成本。更重要的是，两套设备至少需要配备两个操作人员，浪费大量人力，而且现有这种方式需要对待检样品至少放置两次，增加了对待检样品造成损坏的风险，且来回移动待检样品，造成工作效率非常低。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种节省人力、检测成本低、占据空间小、检测效率高且能够同时对钢化玻璃进行应力检测和产品读码的应力检测及微型读码一体设备。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，包括工作台、应力检测机构、产品读码机构，其中：

所述工作台供承载设置在其上的机构，所述工作台上设有产品定位治具，待测产品放置在所述产品定位治具中；

所述应力检测机构设置在所述产品定位治具下方，对待测产品进行应力检测；

所述产品读码机构架设在所述产品定位治具上方，对待测产品进行读码。

优选的，本发明中所述产品读码机构是在所述产品定位治具上方设有第一读码相机和第二读码相机，所述第一读码相机和所述第二读码相机下端分别设有第一读码镜头和第二读码镜头。第一读码相机和第二读码相机可以同时在两个方向对待测产品进行读码识别，避免因待测产品码位置不确定造成无法识别，读码精准，效率高。

优选的，本发明中所述第一读码镜头和所述第二读码镜头前端均设有第一斜方棱镜和第二斜方棱镜，所述第一斜方棱镜与所述第二斜方棱镜均位于所述产品定位治具上方，经待测产品出射的光路分别经所述第一斜方棱镜、第二斜方棱镜折转后入射到第一读码镜头、第二读码镜头，通过利用第一斜方棱镜以及第二斜方棱镜对光路进行折转，可以有效拓展第一读码镜头、第二读码镜头以及第一读码相机、第二读码相机的安装空间，即使对于尺寸特别小的待测产品，本发明也可以精确的对其进行读码识别，适用范围广，读码精度高。

优选的，本发明中所述产品定位治具上方设有光源支架，所述光源支架上设有读码光源，所述读码光源为所述第一读码镜头以及所述第二读码镜头提供光照环境，提高读码精度。

优选的，本发明中所述第一读码相机和所述第二读码相机上均设有相机调节机构，可以快速对所述第一读码相机和所述第二读码相机的位置进行调节，提高读码精度。

优选的，本发明中所述产品定位治具可根据待测产品的尺寸进行更换，使本发明可适用于任意尺寸的待测产品，适用范围广，读码精度高。

优选的，本发明中所述的应力检测机构包括照明单元、光折射单元、成像单元、图像处理单元，所述照明单元与所述成像单元位于所述工作台下方，所述光折射单元位于所述工作台上，供放置待测产品，所述照明单元、所述光折射单元与所述成像单元构成一条光路，所述光折射单元位于所述照明单元的光发射方向，所述成像单元位于所述光路后端，所述照明单元发射出的光入射到所述光折射单元上的待测产品中，经全反射之后进入所述成像单元成像，所述成像单元连接所述图像处理单元，所述图像处理单元对所述成像单元获得的图像进行计算处理。

优选的，本发明中所述的照明单元包括光源和光源调节机构，所述光源调节机构是，所述工作台下方设置有固定座和调节块，所述固定座设置在所述工作台下侧上，所述调节块一端经销轴与所述固定座铰接，所述调节块另一端设有所述光源，所述调节块中部设有上下贯通的调节螺纹孔，所述调节螺纹孔内设有调节螺杆，所述调节螺杆的一端顶靠在所述工作台下侧上，所述调节螺杆的另一端设有旋钮，所述固定座与所述调节块之间设有复位弹簧。所述光源调节机构的设置，使本发明一体设备在检测待测产品应力时仅通过旋转旋钮即可实现对光源入射角度的细微调节，不但简化了整体结构，提高了本发明一体设备整机的集成度，而且使光源入射角度可以调节的更加灵活，提高了本发明应力检测精度和检测效率。

优选的，本发明所述的光源一端的调节块上设有直线轴承，所述直线轴承内设有可沿其自由滑动的滑动轴，所述滑动轴上设有光源固定座，所述光源固定座上设有至少一个光源。本发明通过在光源固定座上设置至少一个光源，使本发明一体设备可以根据应力检测的实际情况，选择合适的光源，扩大了本发明一体设备的适用范围，提高了本发明应力检测的灵活性。

优选的，本发明中所述的光折射单元是在所述工作台上设有折射棱镜，所述待测产品放置在所述折射棱镜的上表面。所述光源发射出的光线由折射棱镜的入射面入射到上表面上，在上表面与待测产品的接触面发生全反射，全反射之后的光线由折射棱镜的出射面出射后进入到所述成像单元进行成像。

优选的，本发明所述的成像单元是沿所述光路方向依次设置有透镜组、偏振片和图像传感器，所述透镜组的前端位于所述折射棱镜的光射出方向，对所述折射棱镜射出的光进行汇聚，所述透镜组的后端设有偏振片，所述偏振片将所述透镜组汇聚后的光分离成相对于所述折射棱镜与所述待测产品的边界面平行振动和垂直振动的两种光成分，所述偏振片的后端设有图像传感器，所述图像传感器将接收到的光进行光电转换，将构成图像的多个像素的逐个亮度值作为数字图像数据输出到图像处理单元。

本发明的有益效果是，由于本发明应力检测及微型读码一体设备包括工作台、应力检测机构、产品读码机构，因而利用本发明一体设备可以同时对待测产品进行应力检测和读码识别，降低了设备制造成本，节省了占地空间，对检测场地要求低，检测过程只需要配备一个检测人员，节省大量人力，而且整个检测过程不需要来回移动待测产品，降低了对待测产品造成损坏的风险，提高了检测效率，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明一体设备的一种实施例结构示意图，也是一种优选实施例示意图。

图2为本发明应力检测机构的一种结构示意图。

图3为本发明光源调节机构的一种结构示意图。

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”、“前”、“后”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示出了本发明应力检测及微型读码一体设备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，本实施例所述的应力检测及微型读码一体设备，包括工作台10、应力检测机构20、产品读码机构30，其中：所述工作台10供承载设置在其上的机构，所述工作台10上设有产品定位治具40，待测产品放置在所述产品定位治具中；所述应力检测机构20设置在所述产品定位治具下方，对待测产品进行应力检测；所述产品读码机构30架设在所述产品定位治具上方，对待测产品进行读码。

由于每个产品的码标识不一定在中心位置，因而待测产品放置方向会有两个可能性。作为优选实施方式，如图1所示，本实施例中所述产品读码机构30是在所述产品定位治具40上方设有第一读码相机31和第二读码相机32，所述第一读码相机31和所述第二读码相机32下端分别设有第一读码镜头33和第二读码镜头34。第一读码相机和第二读码相机可以同时在两个方向对待测产品进行读码识别，避免因待测产品码位置不确定造成无法识别，读码精准，效率高。

针对小尺寸待测产品，由于产品尺寸小，因而其上设置的二维码也会较小，常规的读码设备无法满足读码要求。作为优选实施方式，由图1中可以看出，本实施例中所述第一读码镜头33和所述第二读码镜头34前端均设有第一斜方棱镜35和第二斜方棱镜36，所述第一斜方棱镜35与所述第二斜方棱镜36均位于所述产品定位治具上方，经待测产品出射的光路分别经所述第一斜方棱镜、第二斜方棱镜折转后入射到第一读码镜头、第二读码镜头，通过利用第一斜方棱镜以及第二斜方棱镜对光路进行折转，可以有效拓展第一读码镜头、第二读码镜头以及第一读码相机、第二读码相机的安装空间，即使对于尺寸特别小的待测产品，本发明也可以精确的对其进行读码识别，适用范围广，读码精度高。

作为优选实施方式，如图1所示，本实施例中所述产品定位治具40上方设有光源支架50，所述光源支架上设有读码光源，所述读码光源为所述第一读码镜头以及所述第二读码镜头提供光照环境，提高读码精度。

作为优选实施方式，如图1所示，本实施例中所述第一读码相机和所述第二读码相机上均设有相机调节机构60，可以快速对所述第一读码相机和所述第二读码相机的位置进行调节，提高读码精度。优选的，本实施例中所述产品定位治具可根据待测产品的尺寸进行更换，使本发明可适用于任意尺寸的待测产品，适用范围广，读码精度高。

作为优选实施方式，如图2所示，本实施例中所述的应力检测机构20包括照明单元21、光折射单元22、成像单元23、图像处理单元（图中未示出），所述照明单元21与所述成像单元23位于所述工作台下方，所述光折射单元位于所述工作台上，供放置待测产品，所述照明单元、所述光折射单元与所述成像单元构成一条光路，所述光折射单元位于所述照明单元的光发射方向，所述成像单元位于所述光路后端，所述照明单元发射出的光入射到所述光折射单元上的待测产品中，经全反射之后进入所述成像单元成像，所述成像单元连接所述图像处理单元，所述图像处理单元对所述成像单元获得的图像进行计算处理。

作为优选实施方式，如图2、图3所示，本实施例中所述的照明单元21包括光源210和光源调节机构，所述光源调节机构是，所述工作台下方设置有固定座211和调节块212，所述固定座设置在所述工作台下侧上，所述调节块一端经销轴213与所述固定座211铰接，所述调节块另一端设有所述光源210，所述调节块212中部设有上下贯通的调节螺纹孔，所述调节螺纹孔内设有调节螺杆214，所述调节螺杆的一端顶靠在所述工作台下侧上，所述工作台为所述调节块212以销轴213为轴心旋转时提供动力支撑点，所述调节螺杆的另一端设有旋钮215，旋转旋钮215时，调节螺杆214与调节螺纹孔相互配合，调节螺杆向上运动，由于所述工作台固定不动，此时工作台便会对调节块施加一个与调节螺杆运动方向相反的力，使调节块能够以销轴214为轴心旋转。所述固定座与所述调节块之间设有复位弹簧216。所述复位弹簧216能够为所述调节螺杆214提供向所述工作台下侧紧靠的力，使所述调节螺杆214的一端能顶靠在所述工作台下侧上，提高了本发明一体设备应力检测的稳定性和测量精度，本实施例中所述复位弹簧优选为拉簧。所述光源调节机构的设置，使本发明一体设备在检测待测产品应力时仅通过旋转旋钮即可实现对光源入射角度的细微调节，不但简化了整体结构，提高了本发明一体设备整机的集成度，而且使光源入射角度可以调节的更加灵活，提高了本发明应力检测精度和检测效率。

作为优选实施方式，如图3所示，本实施例所述的光源210一端的调节块212上设有直线轴承，所述直线轴承内设有可沿其自由滑动的滑动轴，所述滑动轴上设有光源固定座2100，所述光源固定座上设有至少一个光源210。由图3可以看出，本实施例中所述光源210设有两个，两个光源的波长彼此不同。本实施例通过在光源固定座上设置至少一个光源，使本发明一体设备可以根据应力检测的实际情况，选择合适的光源，扩大了本发明一体设备的适用范围，提高了本发明应力检测的灵活性。优选的，本实施例所述的光源为LED阵列光源。光源通过采用LED阵列光源，不但优化了本发明一体设备应力检测部分的光学系统，简化了整体结构，而且光源发出的光线亮度高、均一效果好，提高了本发明一体设备的检测精度，同时又降低了制造成本。

作为优选实施方式，如图3所示，本实施例中所述的光折射单元22是在所述工作台10上设有折射棱镜，所述待测产品放置在所述折射棱镜的上表面。所述光源发射出的光线由折射棱镜的入射面入射到上表面上，在上表面与待测产品的接触面发生全反射，全反射之后的光线由折射棱镜的出射面出射后进入到所述成像单元进行成像。

作为优选实施方式，本实施例所述的成像单元23是沿所述光路方向依次设置有透镜组、偏振片和图像传感器，所述透镜组的前端位于所述折射棱镜的光射出方向、对所述折射棱镜射出的光进行汇聚，所述透镜组的后端设有偏振片，所述偏振片将所述透镜组汇聚后的光分离成相对于所述折射棱镜与所述待检样品的边界面平行振动和垂直振动的两种光成分，所述偏振片的后端设有图像传感器，所述图像传感器将接收到的光进行光电转换，将构成图像的多个像素的逐个亮度值作为数字图像数据输出到图像处理装置。当然，成像单元23可以选用现有技术中的双偏振工业相机，由于此为现有成熟技术，因而在此对其不再详述。值得一提的是，由图2可以看出，在本实施例中，所述成像单元23通过销轴铰接在所述工作台下侧上，便于对成像单元的角度进行调节，以便调整合适的角度，使全反射之后的光线进入成像单元成像。成像单元23连接图像处理单元，所述图像处理单元对所述成像单元获得的图像进行计算处理，所述图像处理单元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。

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)

1.一种应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，包括工作台、应力检测机构、产品读码机构，其中：

所述工作台供承载设置在其上的机构，所述工作台上设有产品定位治具，待测产品放置在所述产品定位治具中；

所述应力检测机构设置在所述产品定位治具下方，对待测产品进行应力检测；

所述产品读码机构架设在所述产品定位治具上方，对待测产品进行读码。

2.根据权利要求1所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述产品读码机构是在所述产品定位治具上方设有第一读码相机和第二读码相机，所述第一读码相机和所述第二读码相机下端分别设有第一读码镜头和第二读码镜头。

3.根据权利要求2所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述第一读码镜头和所述第二读码镜头前端均设有第一斜方棱镜和第二斜方棱镜，所述第一斜方棱镜与所述第二斜方棱镜均位于所述产品定位治具上方。

4.根据权利要求1或2或3所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述产品定位治具上方设有光源支架，所述光源支架上设有读码光源。

5.根据权利要求2或3所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述第一读码相机和所述第二读码相机上均设有相机调节机构。

6.根据权利要求1所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述应力检测机构包括照明单元、光折射单元、成像单元、图像处理单元，所述照明单元与所述成像单元位于所述工作台下方，所述光折射单元位于所述工作台上，供放置待测产品，所述照明单元、所述光折射单元与所述成像单元构成一条光路，所述光折射单元位于所述照明单元的光发射方向，所述成像单元位于所述光路后端，所述照明单元发射出的光入射到所述光折射单元上的待测产品中，经全反射之后进入所述成像单元成像，所述成像单元连接所述图像处理单元，所述图像处理单元对所述成像单元获得的图像进行计算处理。

7.根据权利要求6所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述的照明单元包括光源和光源调节机构，所述光源调节机构是，所述工作台下方设置有固定座和调节块，所述固定座设置在所述工作台下侧上，所述调节块一端经销轴与所述固定座铰接，所述调节块另一端设有所述光源，所述调节块中部设有上下贯通的调节螺纹孔，所述调节螺纹孔内设有调节螺杆，所述调节螺杆的一端顶靠在所述工作台下侧上，所述调节螺杆的另一端设有旋钮，所述固定座与所述调节块之间设有复位弹簧。

8.根据权利要求7所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述的光源一端的调节块上设有直线轴承，所述直线轴承内设有可沿其自由滑动的滑动轴，所述滑动轴上设有光源固定座，所述光源固定座上设有至少一个光源。

9.根据权利要求6所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述光折射单元是在所述工作台上设有折射棱镜，所述待测产品放置在所述折射棱镜的上表面。

10.根据权利要求9所述的应力检测及微型读码一体设备，其特征在于，所述成像单元是沿所述光路方向依次设置有透镜组、偏振片和图像传感器，所述透镜组的前端位于所述折射棱镜的光射出方向，对所述折射棱镜射出的光进行汇聚，所述透镜组的后端设有偏振片，所述偏振片将所述透镜组汇聚后的光分离成相对于所述折射棱镜与所述待测产品的边界面平行振动和垂直振动的两种光成分，所述偏振片的后端设有图像传感器，所述图像传感器将接收到的光进行光电转换，将构成图像的多个像素的逐个亮度值作为数字图像数据输出到图像处理单元。

Images