專利名稱：基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于玻璃幾何參數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)，具體涉及一種基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，玻璃行業(yè)逐漸采用光源結(jié)合相機(jī)對(duì)玻璃的綜合幾何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量以達(dá)到在生產(chǎn)過程中實(shí)施監(jiān)控的目的，例如，已公開專利用于監(jiān)控安全玻璃生產(chǎn)和控制加工過程的方法和設(shè)備，該方法及設(shè)備利用高強(qiáng)度光源照射在被測(cè)玻璃表面，相機(jī)在通過接受反射的光強(qiáng)度信號(hào)來分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，該方法中所具有的缺點(diǎn)是其一、在使用過程中對(duì)光的入射角度和檢測(cè)面的角度有特殊要求，當(dāng)設(shè)置角度存在偏差時(shí)，測(cè)量所得到的數(shù)據(jù)也存在較大誤差；其二、該設(shè)備測(cè)量過程中易受到外界可見光的影響，這將導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)據(jù)不精確。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，而且測(cè)量過程中可有效避免外界光線變化對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響，提高玻璃型號(hào)識(shí)別的正確率。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括對(duì)玻璃進(jìn)行鋼化處理的加熱爐、設(shè)置在加熱爐兩側(cè)的上片臺(tái)、鋼化冷卻段和下片臺(tái)、用于控制鋼化爐工作過程的控制系統(tǒng)，在上片臺(tái)和下片臺(tái)上分別設(shè)有輥道傳送機(jī)構(gòu)，輥道傳送機(jī)構(gòu)上設(shè)有多個(gè)輥道，通過輥道的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)被檢測(cè)玻璃在上片臺(tái)和下片臺(tái)上移動(dòng)，還設(shè)有紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)由輸出波長(zhǎng)范圍在200 360nm之間的紫外光線的光源和用于撲捉紫外光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為可用信號(hào)的信號(hào)采集器組成，所述的信號(hào)采集器設(shè)有一殼體，殼體前端設(shè)有濾波窗口，濾波窗口具有200nm-410nm的通帶，在殼體內(nèi)封裝有具有熒光材料的光電探測(cè)器陣列，該熒光材料的響應(yīng)峰值在310nm，光源設(shè)置在加熱爐入口的上方，信號(hào)采集器設(shè)置在上片臺(tái)的下方，光源發(fā)出的光束照射在兩個(gè)輥道之間的空檔面上，信號(hào)采集器中光電探測(cè)器陣列的成像區(qū)域與光源發(fā)出的光束照射面相對(duì)應(yīng)，信號(hào)采集器的信號(hào)輸出端連接于控制系統(tǒng)；玻璃通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)，玻璃對(duì)紫外光進(jìn)行強(qiáng)衰減，被玻璃遮擋住的部分，對(duì)應(yīng)的探測(cè)器通道輸出數(shù)值偏低的光電信號(hào)，沒有遮擋的部分對(duì)應(yīng)的探測(cè)器通道輸出數(shù)值高于遮擋處的光電信號(hào)輸出，經(jīng)過玻璃與信號(hào)采集器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，信號(hào)采集器捕捉到玻璃外形輪廓、尺寸、厚度參數(shù)相關(guān)的圖像信息，并將該圖像信息參數(shù)傳輸給控制系統(tǒng)。所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光源由殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的紫外光源組成，在紫外光照射的方向上還設(shè)有準(zhǔn)直透鏡。所述光源和信號(hào)采集器中的殼體，其內(nèi)壁上均設(shè)有隔熱層，殼體上還設(shè)有換熱風(fēng)扇。還設(shè)有一用于定時(shí)啟動(dòng)紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的控制裝置，控制裝置的信號(hào)輸出端分別與光源和信號(hào)采集器連接，控制裝置用于定時(shí)啟動(dòng)光源為系統(tǒng)提供照明和信號(hào)采集器掃描被測(cè)區(qū)域的圖像。所述的控制裝置設(shè)置在輥道傳送機(jī)構(gòu)上，為一旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù)輥道上表面玻璃移動(dòng)速度來定時(shí)啟動(dòng)光源和信號(hào)采集器。所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)可通過支撐架設(shè)置在上片臺(tái)上，支撐架為框架結(jié)構(gòu)，光源設(shè)置在位于上片臺(tái)上方的支撐架上，信號(hào)采集器設(shè)置在位于上片臺(tái)下方的支撐架上，在上片臺(tái)上設(shè)有滑動(dòng)導(dǎo)軌，支撐架通過滑動(dòng)導(dǎo)軌與上片臺(tái)構(gòu)成滑動(dòng)連接。該系統(tǒng)還可以增設(shè)用于捕捉可見光波段的探測(cè)器陣列，通過多譜圖像信息的融合，將獲取玻璃表面印刷圖案的分布信息傳輸給控制系統(tǒng)。所述位于下片臺(tái)的一側(cè)，還設(shè)有用于檢測(cè)鋼化后玻璃表面信息的紫外光檢測(cè)機(jī) 構(gòu)，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)將采集到的信息傳輸至控制系統(tǒng)。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明創(chuàng)造具備如下有益效果
其一、該系統(tǒng)中的檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，方便安裝，與其他加工裝置配套安裝適應(yīng)強(qiáng)，而且在檢測(cè)過程中，該檢測(cè)系統(tǒng)通過對(duì)可見光雙重過濾，可以有效地濾除可見光，避免外界光線變化對(duì)系統(tǒng)的影響，提高型號(hào)識(shí)別的正確率，其次檢測(cè)機(jī)構(gòu)中采用的信號(hào)采集器具有熒光材料的光電探測(cè)器陣列，該熒光材料在紫外波段具有較高的吸收效率，光電探測(cè)器陣列能夠?qū)崿F(xiàn)5000mm/s運(yùn)動(dòng)物體的成像,進(jìn)一步提高測(cè)量速度。其二、通過該系統(tǒng)測(cè)量負(fù)載信息時(shí)，采用波長(zhǎng)范圍在200 360nm之間的紫外光輸出，通過玻璃的強(qiáng)衰減后，輸出光線經(jīng)濾光窗口，濾光窗口采用特殊材料制成，能夠形成200nm-410nm的通帶，該濾光窗口能夠?yàn)V除大部分的可見光，因此可以進(jìn)一步降低可見光的影響，后透過濾光窗口的紫外光和可見光經(jīng)過熒光材料，該熒光材料的響應(yīng)峰值在310nm，對(duì)可見光有進(jìn)一步的的過濾作用，在200 360nm波長(zhǎng)范圍的紫外光具有較強(qiáng)的激發(fā)效率，經(jīng)過熒光材料的作用，發(fā)射出380-780nm范圍的可見光，該部分可見光被光電探測(cè)器陣列接收，形成與光通量成比例的光電流輸出。當(dāng)有玻璃通過時(shí)，玻璃對(duì)光源發(fā)出的紫外光具有強(qiáng)衰減作用，會(huì)與沒有玻璃的區(qū)域形成明顯的區(qū)別，從而對(duì)玻璃的外形輪廓進(jìn)行有效地探測(cè)，并能夠很好的排除可見光的影響，避免外界光線變化對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。其三、該專利，通過大量的試驗(yàn)證明，采用波長(zhǎng)在200 360nm之間的紫外光時(shí)，使得該檢測(cè)機(jī)構(gòu)可最大化降低外界可見光的影響，無需根據(jù)玻璃顏色設(shè)置用于產(chǎn)生反差的背景，同時(shí)也無需考慮外界可見光的影響，測(cè)量效果達(dá)到最佳，同時(shí)測(cè)量精度也得到提高。其四、還設(shè)有用于定時(shí)啟動(dòng)光源和信號(hào)采集器的旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置輥道傳送機(jī)構(gòu)中輥道上，根據(jù)輥道的角速度來轉(zhuǎn)化為輥道傳送機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度來定時(shí)啟動(dòng)光電探測(cè)器陣列對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域成像，一方面確定產(chǎn)品輸送多長(zhǎng)距離光電探測(cè)器陣列成像一次，即光電探測(cè)器陣列的外觸發(fā)信號(hào)發(fā)生功能；一方面確定玻璃是否進(jìn)爐完畢，即紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)和結(jié)束信號(hào)發(fā)生功能。保證無遺漏區(qū)域，檢測(cè)準(zhǔn)確度更高。


圖I是本發(fā)明第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記I、待檢測(cè)玻璃，2、加熱爐，201、加熱爐入口，3、上片臺(tái)，4、鋼化冷卻段，
5、下片臺(tái)，6、輥道傳送機(jī)構(gòu)，7、光源，8、信號(hào)采集器，9、旋轉(zhuǎn)編碼器。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括對(duì)玻璃進(jìn)行鋼化處理的加熱爐2、設(shè)置在加熱爐2兩側(cè)的上片臺(tái)3、鋼化冷卻段4和下片臺(tái)5、用于控制鋼化爐工作過程的控制系統(tǒng)，在上片臺(tái)3和下片臺(tái)5上分別設(shè)有輥道傳送機(jī)構(gòu)6，輥道傳送機(jī)構(gòu)6上設(shè)有多個(gè)輥道，通過輥道的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)被檢測(cè)玻璃在上片臺(tái)3和下片臺(tái)5上移動(dòng)，
還設(shè)有紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)由輸出波長(zhǎng)在200 360nm之間的紫外光線的光源7和用于撲捉紫外光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為可用信號(hào)的信號(hào)采集器8組成，所述的信號(hào)采集器8設(shè)有一殼體,殼體前端設(shè)有濾波窗口，濾波窗口具有200nm-410nm的通帶,在殼體內(nèi)封裝有具有熒光材料的光電探測(cè)器陣列，即為在光電探測(cè)器陣列上涂有一層熒光材料，該熒光材料的響應(yīng)峰值在310nm，由多個(gè)光電探測(cè)器組成陣列狀即為構(gòu)成光電探測(cè)器陣列，光源7設(shè)置在加熱爐入口 201的上方，信號(hào)采集器8設(shè)置在上片臺(tái)3的下方，光源7發(fā)出的光束照射在兩個(gè)輥道之間的空檔面上，信號(hào)采集器8中光電探測(cè)器陣列的成像區(qū)域與光源7發(fā)出的光束照射面相對(duì)應(yīng)，信號(hào)采集器8的信號(hào)輸出端連接于控制系統(tǒng)；系統(tǒng)工作時(shí)，輥道傳送機(jī)構(gòu)將待檢測(cè)玻璃I輸送至加熱爐入口，輥道轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)光源和信號(hào)采集器中的光電探測(cè)器陣列啟動(dòng)，光源輸出的紫外光線束和一部分可見光照射在輥道的中間空擋面上，位于下片臺(tái)下方的信號(hào)采集器對(duì)該空擋區(qū)域進(jìn)行成像監(jiān)測(cè)。當(dāng)沒有玻璃通過時(shí)，紫外和可見光通過濾波窗口，該窗口可以濾除大部分的可見光，紫外光波長(zhǎng)在濾波窗口的通帶內(nèi)，通過濾波窗口的光線作用到熒光材料，該熒光材料對(duì)透射進(jìn)來的可見光進(jìn)一步濾除，對(duì)紫外光產(chǎn)生強(qiáng)吸收，通過熒光效應(yīng)發(fā)射可見光，由入射紫外光激發(fā)的可見光被光電探測(cè)器陣列獲取，形成較強(qiáng)的信號(hào)輸出；當(dāng)玻璃通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)，玻璃對(duì)紫外光進(jìn)行強(qiáng)衰減，被玻璃遮擋部分對(duì)應(yīng)的探測(cè)器通道輸出光電信號(hào)較低，沒有被遮擋部分對(duì)應(yīng)的探測(cè)器通道輸出光電信號(hào)明顯高于遮擋部分的光電信號(hào)輸出，通過待檢測(cè)玻璃與信號(hào)采集器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光電探測(cè)器陣列捕捉到玻璃外形輪廓、尺寸、厚度參數(shù)相關(guān)的圖像信息，并將該圖像信息參數(shù)轉(zhuǎn)化后傳輸給控制系統(tǒng)。玻璃產(chǎn)品進(jìn)爐過程中，控制系統(tǒng)對(duì)采集的圖像信息進(jìn)行處理，獲取輪廓綜合幾何參數(shù)，并利用多參數(shù)模糊識(shí)別的方法對(duì)其型號(hào)進(jìn)行識(shí)別，以圖形化的方式對(duì)玻璃的排列、綜合幾何參數(shù)、輪廓進(jìn)行顯示，同時(shí)通過通用串行接口將玻璃型號(hào)和綜合尺寸參數(shù)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)獲得的玻璃綜合幾何參數(shù)對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置。該系統(tǒng)中，所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光源7可采用紫外光源，該光源輸出紫外光線和一部分可見光，該紫外光源可采用市售的低壓汞燈，紫外光源外部設(shè)有殼體，采用四周封閉設(shè)計(jì)，在照明方向采用準(zhǔn)直透鏡，減少散射光的影響，同時(shí)可以防止光源照射操作人員。紫外光線的傳輸流程如下紫外光源輸出紫外光線，濾光窗口采用特殊材料制成，能夠形成200nm-410nm的通帶,該濾光窗口能夠?yàn)V除大部分的可見光(普通玻璃對(duì)可見光的透過率一般高于80%),透過濾光窗口的紫外光和可見光經(jīng)過突光材料，該突光材料的響應(yīng)峰值在310nm，對(duì)可見光進(jìn)一步的過濾，對(duì)200 360nm波長(zhǎng)范圍的紫外光具有較強(qiáng)的激發(fā)效率，經(jīng)過熒光材料的作用，發(fā)射出380-780nm范圍的可見光，該部分可見光被光電探測(cè)器陣列接收，形成與光通量成比例的光電流輸出。當(dāng)有玻璃通過時(shí)，玻璃對(duì)光源發(fā)出的紫外光具有強(qiáng)衰減作用，會(huì)與沒有玻璃的區(qū)域形成明顯的區(qū)別，從而對(duì)玻璃的外形輪廓進(jìn)行有效地探測(cè)，并能夠很好的排除可見光的影響。該方法對(duì)產(chǎn)品顏色、形狀、表面彎曲、透光率、尺寸等特性參數(shù)均具有很好的適應(yīng)性。本發(fā)明基于普通玻璃對(duì)紫外光的衰減特性，通過濾光窗口和大規(guī)模光電探測(cè)器陣列對(duì)穿過玻璃后的光強(qiáng)度進(jìn)行探測(cè)，從而形成與玻璃外形輪廓匹配的光衰減區(qū)域，達(dá)到玻璃幾何參數(shù)測(cè)量的目的；而且該系統(tǒng)采用波長(zhǎng)在200 360nm之間的紫外光作為成像系統(tǒng)光源，該種光源對(duì)玻璃的透光率、反射率、內(nèi)部參雜、表面印刷油墨顏色等具有很好的適用性。所述光源7和信號(hào)采集器8中的殼體，均可采用金屬外殼，內(nèi)壁設(shè)有隔熱層，并配有換熱風(fēng)扇，保證裝置內(nèi)的熒光材料和光電探測(cè)器陣列的工作溫度，間接提高改裝置的使用壽命。 本專利所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的信號(hào)采集器可采用涂有熒光材料的光電探測(cè)器，可采用多個(gè)光電探測(cè)器構(gòu)成的光電探測(cè)器陣列，實(shí)現(xiàn)200nm-380nm范圍內(nèi)的紫外光的有效探測(cè)，該光電探測(cè)器陣列設(shè)置在殼體內(nèi)，殼體前端為濾波窗口，可以有效地濾除大部分的可見光，并對(duì)紫外光具有強(qiáng)的透過率。光電探測(cè)器陣列根據(jù)系統(tǒng)輸送輥道的寬度和幾何參數(shù)的檢測(cè)精度有關(guān)，本專利所述的檢測(cè)區(qū)域?yàn)橐惠^狹長(zhǎng)的區(qū)域，因此在保證輥道寬度方向的同時(shí)，會(huì)造成玻璃產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方向覆蓋的區(qū)域也比較大，所以，本專利采用多片式多路并行方式設(shè)計(jì)探測(cè)器，比如系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域?qū)挾葹?000毫米，選用80片128像素的線陣列進(jìn)行拼接(單片有效長(zhǎng)度為25mm)，形成有效檢測(cè)區(qū)域?yàn)?000毫米的大規(guī)模線陣列紫外光探測(cè)器，分辨率達(dá)到O. 19mm。系統(tǒng)具有pixel bin功能，可以將單片設(shè)計(jì)為64通道輸出，則系統(tǒng)分辨率能夠達(dá)到O. 39mm,同時(shí)系統(tǒng)總通道數(shù)達(dá)到5120，相比全分辨率時(shí)通道數(shù)減小一半，檢測(cè)速度可以更高。檢測(cè)過程中為了降低遺漏，還設(shè)有一用于定時(shí)啟動(dòng)紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的控制裝置，控制裝置的信號(hào)輸出端分別與光源7和信號(hào)采集器8連接，控制裝置用于定時(shí)啟動(dòng)光源7為系統(tǒng)提供照明和信號(hào)采集器8掃描被測(cè)區(qū)域的圖像，所述的控制裝置設(shè)置在輥道傳送機(jī)構(gòu)6上，為一旋轉(zhuǎn)編碼器9，旋轉(zhuǎn)編碼器9根據(jù)輥道上表面玻璃移動(dòng)速度來定時(shí)啟動(dòng)光源7和信號(hào)采集器8。本專利所述系統(tǒng)的輸送輥道的總長(zhǎng)度是一定的，即產(chǎn)品的擺放的實(shí)際有效長(zhǎng)度可以通過輸送輥道的長(zhǎng)度來確定，所述旋轉(zhuǎn)編碼器9主要完成兩個(gè)方面的任務(wù)，一方面確定產(chǎn)品輸送多長(zhǎng)距離成像一次，即光電探測(cè)器陣列的外觸發(fā)信號(hào)發(fā)生功能；一方面確定物料是否進(jìn)爐完畢，即紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)和結(jié)束信號(hào)發(fā)生功能；同時(shí)為進(jìn)一步優(yōu)化該技術(shù)方案，所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)是可以移動(dòng)的，如圖3所示，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)可通過支撐架設(shè)置在上片臺(tái)上，支撐架為框架結(jié)構(gòu)，并且光源和信號(hào)采集器分布在上片臺(tái)的兩側(cè)，光源設(shè)置在位于上片臺(tái)上方的支撐架上，信號(hào)采集器設(shè)置在位于上片臺(tái)下方的支撐架上，在上片臺(tái)上設(shè)有滑動(dòng)導(dǎo)軌，支撐架通過滑動(dòng)導(dǎo)軌與上片臺(tái)構(gòu)成滑動(dòng)連接，滑動(dòng)導(dǎo)軌所在的平面與輥道傳送機(jī)構(gòu)6所在的傳送平面相平行，支撐架沿滑動(dòng)導(dǎo)軌的方向上移動(dòng)，也就是說支撐架移動(dòng)的平面與輥道傳送機(jī)構(gòu)所在的傳送平面相平行，此結(jié)構(gòu)具有兩種檢測(cè)方式；第一種，被檢測(cè)玻璃保持不動(dòng)，帶有紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的支撐架移動(dòng)，此時(shí)，所述的控制裝置可以選擇速度傳感器，該速度傳感器根據(jù)支撐架的移動(dòng)速度來定時(shí)啟動(dòng)光源和光電探測(cè)器陣列，保證無遺漏區(qū)域；第二種；此時(shí)被檢測(cè)玻璃和紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)具有兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，玻璃和檢測(cè)機(jī)構(gòu)相向而行或者同向而行，此時(shí)，所述的控制裝置仍可以選擇速度傳感器，該速度傳感器根據(jù)支撐架的移動(dòng)和輥道上玻璃移動(dòng)的相對(duì)速度關(guān)系來定時(shí)啟動(dòng)光源和光電探測(cè)器陣列，設(shè)置該速度傳感器的目的同樣是用于控制玻璃每行走一個(gè)檢測(cè)區(qū)域的距離相機(jī)采集一次，保證無遺漏區(qū)域。該系統(tǒng)還可以加裝用于捕捉可見光波段的探測(cè)器陣列，通過多譜圖像信息的融合，將獲取玻璃表面印刷圖案的分布信息傳輸給控制系統(tǒng)，提高該系統(tǒng)的測(cè)量范圍。如圖2和圖3所示，為了提高該系統(tǒng)的閉環(huán)控制性能，可以在加熱爐2另一側(cè)的下片臺(tái)5的一側(cè)設(shè)置用于檢測(cè)鋼化后玻璃表面信息的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)將采集到的信息傳輸至控制系統(tǒng)。其與上片臺(tái)處的檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)原理相同，用于檢測(cè)加工處理后玻璃的表面信息，同樣將該信息傳輸給控制系統(tǒng)，因此，通過控制系統(tǒng)做出對(duì)比，可以分析出產(chǎn)品的加工質(zhì)量、成品率，同時(shí)也可用于觀察同批次的產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)該設(shè) 備的自動(dòng)化生產(chǎn)能力。如圖4所示，在上片臺(tái)上和下片臺(tái)上均設(shè)有可移動(dòng)式支撐架，在支撐架上設(shè)有用于檢測(cè)玻璃表面信息的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
當(dāng)專利所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)接收到旋轉(zhuǎn)編碼器9的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，光電探測(cè)器陣列啟動(dòng)曝光采集一行信號(hào)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在內(nèi)存中的指定位置；當(dāng)接收到旋轉(zhuǎn)編碼器9的結(jié)束信號(hào)時(shí)，光電探測(cè)器陣列停止檢測(cè)線程，開始進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理。例如設(shè)單次數(shù)據(jù)為5120*1，采集次數(shù)為2000，數(shù)據(jù)位深度為8位，則總數(shù)據(jù)量為78Mbit。本專利所述的圖像處理包括特征點(diǎn)提取、特征點(diǎn)篩選、玻璃數(shù)目判別、玻璃外形輪廓圖形化顯示、玻璃厚度、玻璃尺寸等，并且對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)表征，此過程可以用于建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，另一方面可以通過與產(chǎn)品庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比判斷產(chǎn)品類型。
權(quán)利要求
1.基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括對(duì)玻璃進(jìn)行鋼化加工處理的加熱爐(2)、設(shè)置在加熱爐(2)兩側(cè)的上片臺(tái)(3)、鋼化冷卻段(4)和下片臺(tái)(5)、用于控制鋼化爐工作過程的控制系統(tǒng)，在上片臺(tái)(3)和下片臺(tái)(5)上分別設(shè)有輥道傳送機(jī)構(gòu)(6)，輥道傳送機(jī)構(gòu)(6)上設(shè)有多個(gè)輥道，通過輥道的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)被檢測(cè)玻璃在上片臺(tái)(3)和下片臺(tái)(5)上移動(dòng)，其特征在于； 還設(shè)有紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)由輸出波長(zhǎng)在200 360nm之間的紫外光線的光源(7)和用于捕捉紫外光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為可用信號(hào)的信號(hào)采集器(8)組成，所述的信號(hào)采集器(8)設(shè)有一殼體，殼體前端設(shè)有濾波窗口，濾波窗口具有200nm-410nm的通帶，在殼體內(nèi)封裝有具有熒光材料的光電探測(cè)器陣列，該熒光材料的響應(yīng)峰值在310nm，光源(7)設(shè)置在加熱爐入口(201)的上方，信號(hào)采集器(8)設(shè)置在上片臺(tái)(3)的下方，光源(7)發(fā)出的光束照射在兩個(gè)輥道之間的空檔面上，信號(hào)采集器(8)中光電探測(cè)器陣列的成像區(qū)域與光源(7)發(fā)出的光束照射面相對(duì)應(yīng)，信號(hào)采集器(8)的信號(hào)輸出端連接于控制系統(tǒng)；玻璃通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)，玻璃對(duì)紫外光進(jìn)行強(qiáng)衰減，被玻璃遮擋住的部分，對(duì)應(yīng)的探測(cè)器通道輸出數(shù)值偏低的光電信號(hào)，沒有遮擋的部分對(duì)應(yīng)的探測(cè)器通道輸出數(shù)值高于遮擋處的光電信號(hào)輸出，經(jīng)過被檢測(cè)玻璃與信號(hào)采集器(8)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，信號(hào)采集器(8)捕捉到被檢測(cè)玻璃外形輪廓、尺寸、厚度參數(shù)相關(guān)的圖像信息，并將該圖像信息參數(shù)傳輸給控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光源(7)由殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的紫外光源組成，在紫外光照射的方向上還設(shè)有準(zhǔn)直透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述光源(7)和信號(hào)米集器(8)中的殼體,其內(nèi)壁上均設(shè)有隔熱層,殼體上還設(shè)有換熱風(fēng)扇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)有一用于定時(shí)啟動(dòng)紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的控制裝置，控制裝置的信號(hào)輸出端分別與光源(7 )和信號(hào)采集器(8 )連接，控制裝置用于定時(shí)啟動(dòng)光源(7 )為系統(tǒng)提供照明和信號(hào)采集器(8)掃描被測(cè)區(qū)域的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的控制裝置設(shè)置在輥道傳送機(jī)構(gòu)(6)上，為一旋轉(zhuǎn)編碼器(9)，旋轉(zhuǎn)編碼器(9)根據(jù)輥道上表面玻璃移動(dòng)速度來定時(shí)啟動(dòng)光源(7 )和信號(hào)采集器(8 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過支撐架設(shè)置在上片臺(tái)(3)上，支撐架為框架結(jié)構(gòu)，光源(7)設(shè)置在位于上片臺(tái)(3)上方的支撐架上，信號(hào)采集器(8)設(shè)置在位于上片臺(tái)(3)下方的支撐架上，在上片臺(tái)(3)上設(shè)有滑動(dòng)導(dǎo)軌，支撐架通過滑動(dòng)導(dǎo)軌與上片臺(tái)(3)構(gòu)成滑動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還設(shè)有用于捕捉可見光波段的探測(cè)器陣列，通過多譜圖像信息的融合，將獲取玻璃表面印刷圖案的分布信息傳輸給控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述位于下片臺(tái)(5)的一側(cè)，還設(shè)有用于檢測(cè)鋼化后玻璃表面信息的紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)，紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)將采集到的信息傳輸至控制系統(tǒng)。
全文摘要
基于線陣列紫外光探測(cè)器的玻璃幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括加熱爐、設(shè)置在加熱爐兩側(cè)的上片臺(tái)、鋼化冷卻段和下片臺(tái)、控制系統(tǒng)，還設(shè)有紫外光檢測(cè)機(jī)構(gòu)，由輸出紫外光線的光源和用于撲捉紫外光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為可用信號(hào)的信號(hào)采集器組成，本發(fā)明基于普通玻璃對(duì)紫外光的衰減特性，通過濾光窗口和大規(guī)模光電探測(cè)器陣列對(duì)穿過玻璃后的光強(qiáng)度進(jìn)行探測(cè)，從而形成與玻璃外形輪廓匹配的光衰減區(qū)域，達(dá)到玻璃幾何參數(shù)測(cè)量的目的；該系統(tǒng)中的檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，方便安裝，與其他加工裝置配套安裝適應(yīng)強(qiáng)，而且在檢測(cè)過程中，該檢測(cè)系統(tǒng)通過對(duì)可見光雙重過濾，可以有效地濾除可見光，避免外界光線變化對(duì)系統(tǒng)的影響，提高型號(hào)識(shí)別的正確率。
文檔編號(hào)C03B27/00GK102942300SQ201210505679
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者李彥兵, 劉賓 申請(qǐng)人:洛陽蘭迪玻璃機(jī)器股份有限公司