玻璃颗粒检测装置的制作方法 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及玻璃缺陷检测装置技术领域，尤其涉及一种玻璃颗粒检测装置。背景技术：2.现有技术中，玻璃颗粒物检测的方式通常是使用相机垂直于玻璃面，配套使用暗场照明实现颗粒检测。然而，因为玻璃透明，所以不管颗粒物位于正面或者是反面，在相机垂直于玻璃表面的时候都是可以拍摄到该颗粒物的，但这种检测方法的缺点是无法区分颗粒物是位于玻璃正面或者是反面。3.因此，如何研制一种新的玻璃检测装置，以克服以上缺点，成为本领域技术人员所要研究的课题。技术实现要素：4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种玻璃颗粒检测装置，旨在区分检测到的颗粒是位于玻璃正面或是反面。5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种玻璃颗粒检测装置，该检测装置包括有机架，机架上设置有：6.载料夹具，夹持有待检玻璃；7.拍摄装置，设置于载料夹具的上方；以及8.照射装置，设置于载料夹具的上方；9.其中，照射装置的光线倾斜照射于待检玻璃的正面形成入射光，入射光经待检玻璃的正面反射形成第一反射光，入射光经待检玻璃折射再经待检玻璃的反面反射形成第二反射光，拍摄装置接入第一反射光和第二反射光并成像。10.作为本实用新型进一步的方案：所述入射光的入射角为α，且10°≤α≤30°。11.作为本实用新型进一步的方案：所述拍摄装置包括第一弧面面检相机、第二弧面面检相机和平面面检相机，第一弧面面检相机和第二弧面面检相机分别对称设置于平面面检相机的两侧。12.作为本实用新型进一步的方案：所述机架还设置有第一相机导轨、第二相机导轨和第三相机导轨，所述第一弧面面检相机、所述第二弧面面检相机和所述平面面检相机分别活动连接于第一相机导轨、第二相机导轨和第三相机导轨。13.作为本实用新型进一步的方案：所述载料夹具包括夹紧气缸和夹爪，夹紧气缸驱动夹爪夹紧待检玻璃。14.作为本实用新型进一步的方案：所述照射装置包括交替点亮的亮场光源和暗场光源。15.作为本实用新型进一步的方案：所述机架还设置有x轴导轨，所述载料夹具活动连接于所述x轴导轨。16.作为本实用新型进一步的方案：所述机架还设置有复检相机组件、y轴导轨和z轴导轨，复检相机组件活动连接于z轴导轨，z轴导轨活动连接于y轴导轨；17.复检相机组件采用显微成像，设置于所述载料夹具的上方，且用于拍摄待检玻璃以获取其玻璃颗粒的图像。18.作为本实用新型进一步的方案：该检测装置还包括与所述拍摄装置(12)电接的处理器，用于提取所述拍摄装置的图像中同一玻璃颗粒的数量，并根据该数量判断该玻璃颗粒是否位于待检玻璃的正面或反面。19.本实用新型的有益效果：20.本实用新型的技术方案，照射装置以预定角度入射待检玻璃，由于玻璃的材质因素决定，其入射光入射后分别形成第一反射光和第二反射光，第一反射光由入射光经待检玻璃的正面反射形成，第二反射光由入射光经待检玻璃折射再经待检玻璃的反面反射形成。当玻璃颗粒位于待检玻璃的正面时，由第一反射光反射成像；当玻璃颗粒位于待检玻璃的反面时，由第一反射光反射并形成第一反射成像，由第二反射光反射并形成第二反射成像，即二次成像。因此，仅需要单面拍摄，通过判断由拍摄装置所获取的成像是否形成二次成像，以判断出玻璃颗粒是位于待检玻璃正面或反面。附图说明21.图1为本实用新型的结构示意图。22.图2为图1中另一视角的结构示意图。23.图3为照射装置的入射角、以及平面面检相机与待检玻璃之间的示意图。24.图4为所述待检玻璃的玻璃颗粒分别在正反面成像的示意图。25.图5为第一弧面面检相机、第二弧面面检相机与待检玻璃之间的示意图。26.图6为复检相机组件的一种平面结构示意图。27.图7为复检相机组件的另一平面结构示意图。28.图8为拍摄装置与光源的时序逻辑的示意图。29.附图标记包括：30.1—机架，31.11—载料夹具，12—拍摄装置，13—照射装置，14—复检相机组件，15—x轴导轨，16—y轴导轨，17—z轴导轨，32.111—夹紧气缸，112—夹爪，33.121—第一弧面面检相机，122—第二弧面面检相机，123—平面面检相机，34.124—第一相机导轨，125—第二相机导轨，126—第三相机导轨，35.131—亮场光源，132—暗场光源，36.141—复检相机，142—显微成像组件，143—显微镜头，144—激光测距仪，145—复检光源，146—滑台电机，147—滑台安装背板；37.2—待检玻璃。具体实施方式38.以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。39.如图1～8所示，在本实用新型实施例中提供了一种玻璃颗粒检测装置，该检测装置包括有机架1，机架1上设置有：40.载料夹具11，夹持有待检玻璃2；41.拍摄装置12，设置于载料夹具11的上方；以及42.照射装置13，设置于载料夹具11的上方；43.其中，照射装置13的光线倾斜照射于待检玻璃2的正面形成入射光，入射光经待检玻璃2的正面反射形成第一反射光，入射光经待检玻璃2折射再经待检玻璃2的反面反射形成第二反射光，拍摄装置12接入第一反射光和第二反射光并成像。需要说明的是，待检玻璃2的正面为靠近入射光的一面。44.如图4所示，m为入射光，n为反射光，p为拍摄装置12所获取的图像，n1为第一反射光，n2为第二反射光，α为入射光的入射角。本实用新型的技术方案，照射装置13以预定角度入射待检玻璃2，由于玻璃的材质因素决定，其入射光入射后分别形成第一反射光和第二反射光，第一反射光由入射光经待检玻璃2的正面反射形成，第二反射光由入射光经待检玻璃2折射再经待检玻璃2的反面反射形成。当玻璃颗粒位于待检玻璃2的正面时，由第一反射光反射成像；当玻璃颗粒位于待检玻璃2的反面时，由第一反射光反射并形成第一反射成像，由第二反射光反射并形成第二反射成像，即二次成像。因此，仅需要单面拍摄，通过判断由拍摄装置12所获取的成像是否形成二次成像，以判断出玻璃颗粒是位于待检玻璃2正面或反面。详细地，无二次成像，则玻璃颗粒位于待检玻璃2的反面；有二次成像，则玻璃颗粒位于待检玻璃2的正面，即待检玻璃2正面的玻璃颗粒呈现的是本体成像之外的特定位置上还会有二次成像。45.在一个实施例中，所述入射光的入射角为α，且10°≤α≤30°。优选α为20°。具体地，经发明人反复研究发现，当α＝20°时，二次成像的效果最佳，最利于判断玻璃颗粒是位于待检玻璃2的哪一面。需要说明的是，如图3所示，入射角为入射光的光线与法线之间的夹角。46.在一个实施例中，所述拍摄装置12包括第一弧面面检相机121、第二弧面面检相机122和平面面检相机123，第一弧面面检相机121和第二弧面面检相机122分别对称设置于平面面检相机123的两侧。具体地，现有技术中还存在着其他问题，如存在圆弧玻璃的时候无法有效检出圆弧玻璃表面颗粒物，因为相机于光源位置是固定的，在圆弧玻璃的弧面区域，光源照射后无法均匀照射到弧面区域的玻璃表面。本方案通过设置第一弧面面检相机121、第二弧面面检相机122和平面面检相机123，第一弧面面检相机121和第二弧面面检相机122用于圆弧玻璃或玻璃的弧面区域，平面面检相机123用于拍摄平面玻璃或玻璃的平面区域。适用性高，有效避免圆弧玻璃的颗粒物无法有效检出的问题。第一弧面面检相机121、第二弧面面检相机122和平面面检相机123设置于同一平面，平面面检相机123的入射光路与待检玻璃2成第一预定夹角，平面面检相机123与第一弧面面检相机121成第二预定夹角，如图5所示，第一预定夹角和第二预定夹角用于检测有弧边的玻璃，其中第一预定夹角为45°，第二预定夹角为45°。如图3、5所示，平面面检相机123负责检测待检玻璃2平面区域，平面面检相机123与玻璃平面成一定夹角，优选30°～50°，两条照射装置13的光源分别放置在平面面检相机123扫描线的两侧；第一弧面面检相机121和第二弧面面检相机122分别针对待检玻璃2两侧圆弧边进行检测，其与平面面检相机123在同一个平面，对称放置在平面面检相机123两侧，并与平面面检相机123成一定夹角。第一弧面面检相机121、第二弧面面检相机122和平面面检相机123共用照射装置13的光源，两条光源交替点亮，一次性获得明场、暗场两个通道图像，其中相机与光源的时序逻辑如下图8所示。47.在一个实施例中，所述机架1还设置有第一相机导轨124、第二相机导轨125和第三相机导轨126，所述第一弧面面检相机121、所述第二弧面面检相机122和所述平面面检相机123分别活动连接于第一相机导轨124、第二相机导轨125和第三相机导轨126。具体地，通过相机在导轨上滑动以调节相机位置，提高适用性，以适用于不同规格尺寸的玻璃产品的检测。第一相机导轨124、第二相机导轨125和第三相机导轨126均横向布置。48.在一个实施例中，所述载料夹具11包括夹紧气缸111和夹爪112，夹紧气缸111驱动夹爪112夹紧待检玻璃2。具体地，更换夹爪112即可适应更多不同尺寸的产品。49.在一个实施例中，所述照射装置13包括交替点亮的亮场光源131和暗场光源132。进一步地，如图3所示，入射角α表示为α1和α2，其中α1为暗场光源132的入射角，则50°≤α1≤80°，优选α1为60°；α2为亮场光源131的入射角，则10°≤α2≤45°，优选α2为30°。具体地，亮场光源131：光源与被测物成一定角度，使得绝大部分的光反射到摄像机，这种光源为亮场光源131，此种照明称为亮场照明。暗场光源132：光源位置使得大部分的光没有反射到摄像机，仅仅将照射到被测物的特定部分的光反射到摄像机，这种光源为暗场光源132，此种照明称为暗场照明。50.在一个实施例中，所述机架1还设置有x轴导轨15，所述载料夹具11活动连接于所述x轴导轨15。具体地，载料夹具11沿x轴导轨15滑动。51.在一个实施例中，所述机架1还设置有复检相机组件14、y轴导轨16和z轴导轨17，复检相机组件14活动连接于z轴导轨17，z轴导轨17活动连接于y轴导轨16；52.复检相机组件14采用显微成像，设置于所述载料夹具11的上方，且用于拍摄待检玻璃2以获取其玻璃颗粒的图像。具体地，复检相机组件14采用显微成像系统，负责对所述拍摄装置12的平面面检相机123第一次检测出来的玻璃颗粒进行再次拍摄检测，再次判定该玻璃颗粒位于待检玻璃2正面还是反面。如图6、7所示，复检相机组件14包括复检相机141、显微成像组件142、显微镜头143、激光测距仪144、复检光源145、滑台电机146及滑台安装背板147，复检相机组件14中采用显微成像组件142成像为现有技术，工作原理在此不赘述；其中，复检相机组件14通过y轴导轨16移动到预定y轴坐标，复检工位进行复检，复检相机141由z轴导轨17上的驱动机构驱动，由上至下对待检玻璃2拍摄多张图片，以判断玻璃颗粒是位于待检玻璃2的正面还是反面。采用显微成像组件142对玻璃颗粒的检测更精细，作为复检装置以提高质检水平。53.在一个实施例中，该检测装置还包括与所述拍摄装置(12)电接的处理器，用于提取所述拍摄装置12的图像中同一玻璃颗粒的数量，并根据该数量判断该玻璃颗粒是否位于待检玻璃2的正面或反面。详细地，若该数量为1，则该玻璃颗粒位于待检玻璃2的反面；若该数量为2，则该玻璃颗粒位于待检玻璃2的正面。具体地，该处理器为现有技术，本发明不再赘述。54.综上所述可知本实用新型乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。55.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。









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