本發(fā)明涉及玻璃膠粘接，特別是一種玻璃粘接膠層厚度的控制裝置和控制方法。

背景技術(shù)：

在玻璃技術(shù)應(yīng)用中，經(jīng)常會有玻璃粘接起來的應(yīng)用需求，衡量粘接質(zhì)量最主要的性能指標(biāo)就是粘接強度和粘接耐久性能，相關(guān)的技術(shù)研究表明，玻璃粘接的膠層厚度直接影響粘接強度和耐久性。如果膠層厚度過大，膠層內(nèi)容易形成疏松點，會降低膠的粘接強度性能，可見膠層厚度直接影響粘接性能，必須控制粘接膠層的厚度才能保證膠層粘接的力學(xué)特性和耐久特性，因此在玻璃粘接過程中，通過膠層厚度的實時檢測和精確控制對提高粘接的質(zhì)量十分重要。

目前在很多測量膠層厚度的應(yīng)用中，通常采用間接方法測量。比如會預(yù)先在被粘接材料的表面做一些結(jié)構(gòu)設(shè)計，如在粘接表面放細小的鐵絲來控制粘接膠的厚度。另外還有一些采用在粘接膠中加入0.1-1％左右的間隙物(填料)，利用間隙物特定的厚度來獲得和控制粘接膠的厚度。這些間接測量膠層厚度的好處是方法簡單，但是有很大不足。由于這些間隙物的自身結(jié)構(gòu)形態(tài)為球狀或柱狀，球狀間隙物會導(dǎo)致較大的內(nèi)應(yīng)力，從而影響整個粘接的均勻性。這樣的膠層厚度檢測方法都是間接檢測方法，方法簡單，但其不足是降低膠層的純凈度，不適合應(yīng)用在在高質(zhì)量材料的粘接應(yīng)用。因此建立滿足高質(zhì)量材料粘接的膠層厚度實時檢測和厚度控制的方法和裝置十分必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃粘接膠層厚度的控制裝置和控制方法。采用非接觸檢測方法，進行兩玻璃粘接膠層厚度的自動化檢測和控制，利用ccd相機對粘接膠層進行拍照，實現(xiàn)在線檢測粘接膠層的厚度，通過不斷檢測和反饋控制，使得膠層厚度符合設(shè)計要求。該裝置能實時檢測玻璃粘接膠層的厚度、具有檢測精度高、速度快和粘接膠層厚度均勻的特點，特別適合用于高質(zhì)量材料粘接的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：一種玻璃粘接膠層厚度的控制裝置，其特點在于：

該裝置包括移動軌道、反饋控制器、電腦、第一壓力傳感器、機罩、ccd相機、檢測平臺、金屬固定件、頂壓端頭、圖像采集處理模塊、步進電機、待測樣件定位框和第二壓力傳感器，上述元部件的位置關(guān)系如下：

在所述的檢測平臺上設(shè)置所述的待測樣件定位框、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，在所述的檢測平臺外設(shè)置所述的機罩，在該機罩的內(nèi)頂上固定所述的移動軌道，所述的ccd相機懸掛在所述的移動軌道上，所述的步進電機位于所述的移動軌道的一端，所述的ccd相機經(jīng)所述的圖像采集處理模塊通過數(shù)據(jù)線與所述的電腦相連，該電腦經(jīng)所述的反饋控制器與所述的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器相連，所述的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器通過所述的金屬固定件固定在所述的檢測平臺上，所述的電腦的輸出端與所述的反饋控制器輸入端相連，所述的反饋控制器的輸出端與所述的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的輸入端相連。

利用上述玻璃粘接膠層厚度的控制裝置進行玻璃粘接膠層厚度的控制方法，該方法包括下列步驟：

1)設(shè)定粘接膠層厚度的理想值為p,厚度差閾值為r；用潔凈的刷子沾上膠水，均勻地涂抹在待粘接的玻璃a和玻璃b的粘接面上；

2)將玻璃a和玻璃b的粘接面相對地分別放置于所述的檢測平臺上的待測樣件定位框內(nèi)的a區(qū)和b區(qū)，粘接的界面線平行于所述的移動軌道,粘接界面位于所述的ccd相機視場的正下方，在所述的玻璃a外邊的兩端分設(shè)第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的頂壓端頭頂貼在所述的玻璃a的外側(cè)的兩端，在所述的玻璃b的外側(cè)兩端被兩個與所述的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的位置相對應(yīng)的定子所固定，所述的ccd相機處于起始位置；

3)所述的電腦向所述的步進電機發(fā)出第一個位移指令，所述的步進電機驅(qū)動所述的ccd相機沿所述的移動軌道到達第一拍照位置，所述的ccd相機對所述的玻璃a和玻璃b的粘接膠層拍照，從拍照圖像讀取第一拍照位置的膠層厚度值為q1，將q1輸入所述的電腦，所述的電腦向所述的步進電機發(fā)出第二個位移指令，所述的步進電機驅(qū)動所述的ccd相機沿所述的移動軌道到達第二拍照位置，所述的ccd相機對所述的玻璃a和玻璃b的粘接膠層再拍照，從拍照圖像讀取第二拍照位置的膠層厚度值為q2，將q2輸入所述的電腦；

4)所述的電腦分別計算所述的膠層厚度q1和q2與預(yù)先設(shè)好的預(yù)設(shè)厚度p差值，得到兩個厚度差值q1-p和q2-p，若q1-p的絕對值和q2-p的絕對值同時小于所述的厚度差閾值r時，則轉(zhuǎn)入步驟5)，否則,所述的電腦將對q1-p和q2-p絕對值大于厚度差閾值r輸入所述的反饋控制器,所述的反饋控制器將所述的厚度差值轉(zhuǎn)換為壓力輸出值，輸入所述的第一壓力傳感器和/或第二壓力傳感器,使所述的所述的第一壓力傳感器和/或第二壓力傳感器通過頂壓端子向所述的玻璃a施加相應(yīng)的壓力，所述的粘接膠層發(fā)生相應(yīng)的變化，所述的電腦向所述的步進電機發(fā)出ccd相機復(fù)位位移指令，驅(qū)動所述的ccd相機回到起始位置，并返回重復(fù)3)；

5)所述的電腦向所述的步進電機發(fā)出ccd相機復(fù)位位移指令，驅(qū)動所述的ccd相機回到起始位置，控制完成。

所述的壓力傳感器輸出壓力作用于粘接玻璃a，通過擠壓粘接玻璃來改變膠層的厚度。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：

本發(fā)明采用非接觸檢測方法，進行兩玻璃粘接膠層厚度的自動化檢測和控制，利用ccd相機對粘接膠層進行拍照，實現(xiàn)在線檢測粘接膠層的厚度，通過不斷檢測和反饋控制，使得膠層厚度符合設(shè)計要求。該裝置能實時檢測玻璃粘接膠層的厚度、具有檢測精度高、速度快和粘接膠層厚度均勻的特點，特別適合用于高質(zhì)量材料粘接的應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明玻璃粘接膠層厚度的控制裝置結(jié)構(gòu)的主視圖

圖2是本發(fā)明玻璃粘接膠層厚度的控制裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖

圖3是壓力傳感器連接圖

圖4是檢測平臺的俯視圖

圖5是檢測平臺上面的樣件定位框結(jié)構(gòu)示意圖

圖6是樣件在檢測平臺放置位置示意圖

圖中：1-ccd相機軌道2-反饋控制器3–電腦4–第一壓力傳感器5機罩6–粘接玻璃a7-粘接玻璃b8-粘接膠層9–ccd相機10-檢測平臺11-粘接膠層的末端12-粘接膠層起始端13-連接緊固件14-壓力端子15-圖像采集處理模塊16-頂壓力17-步進電機18-檢測平臺上面的樣件定位框19-粘接玻璃a放置位置20-粘接玻璃b放置位置21-ccd相機第一個拍位置22-ccd相機第二個拍照位置23-第二壓力傳感器

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。

先請參閱圖1、圖2，由圖可見，本發(fā)明玻璃粘接膠層厚度的控制裝置，包括移動軌道1、反饋控制器2、電腦3、第一壓力傳感器4、機罩5、ccd相機9、檢測平臺1)、金屬固定件13、頂壓端頭14、圖像采集處理模塊15、步進電機17、待測樣件定位框18和第二壓力傳感器23，上述元部件的位置關(guān)系如下：

在所述的檢測平臺10上設(shè)置所述的待測樣件定位框18、第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23，在所述的檢測平臺10外設(shè)置所述的機罩(5，在該機罩(5的內(nèi)頂上固定所述的移動軌道1，所述的ccd相機9懸掛在所述的移動軌道1上，所述的步進電機17位于所述的移動軌道1的一端，所述的ccd相機9經(jīng)所述的圖像采集處理模塊15通過數(shù)據(jù)線與所述的電腦3相連，該電腦3經(jīng)所述的反饋控制器2與所述的第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23相連，所述的第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23通過所述的金屬固定(13固定在所述的檢測平臺10上，所述的電腦3的輸出端與所述的反饋控制器2輸入端相連，所述的反饋控制器2的輸出端與所述的第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23的輸入端相連。

利用上述玻璃粘接膠層厚度的控制裝置進行玻璃粘接膠層厚度的控制方法，包括下列步驟：

1)設(shè)定粘接膠層8厚度的理想值為p,厚度差閾值為r；用潔凈的刷子沾上膠水，均勻地涂抹在待粘接的玻璃a6和玻璃b7的粘接面上；

2)將玻璃a6和玻璃b7的粘接面相對地分別放置于所述的檢測平臺10上的待測樣件定位框18內(nèi)的a區(qū)和b區(qū)(參見圖6)，粘接的界面線平行于所述的移動軌道1,粘接界面位于所述的ccd相機9視場的正下方，在所述的玻璃a6外邊的兩端分設(shè)第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23，所述的第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23的頂壓端頭14頂貼在所述的玻璃a6的外側(cè)的兩端，所述的玻璃b7的外側(cè)的兩端被兩個與所述的第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器23的位置相對應(yīng)的定子所固定(圖中未示)，所述的ccd相機9處于起始位置12；

3)所述的電腦3向所述的步進電機17發(fā)出第一個位移指令，所述的步進電機17驅(qū)動所述的ccd相機9沿所述的移動軌道1到達第一拍照位置21，所述的ccd相機9對所述的玻璃a6和玻璃b7的粘接膠層8拍照，從拍照圖像讀取第一拍照位置21的膠層厚度值為q1，將q1輸入所述的電腦3；所述的電腦3向所述的步進電機17發(fā)出第二個位移指令，所述的步進電機17驅(qū)動所述的ccd相機9沿所述的移動軌道1到達第二拍照位置22，所述的ccd相機9對所述的玻璃a6和玻璃b7的粘接膠層8再拍照，從拍照圖像讀取第二拍照位置21的膠層厚度值為q2，將q2輸入所述的電腦3；

4)所述的電腦3分別計算所述的膠層厚度q1和q2與預(yù)先設(shè)好的預(yù)設(shè)厚度p差值，得到兩個厚度差值q1-p和q2-p，若q1-p的絕對值和q2-p的絕對值同時小于所述的厚度差閾值r時，則轉(zhuǎn)入步驟5)，否則,所述的電腦3將對q1-p和q2-p絕對值大于厚度差閾值r輸入所述的反饋控制器2,所述的反饋控制器2將所述的厚度差值轉(zhuǎn)換為壓力輸出值，輸入所述的第一壓力傳感器4和/或第二壓力傳感器23,使所述的所述的第一壓力傳感器4和/或第二壓力傳感器23通過頂壓端子14向所述的玻璃a6施加相應(yīng)的壓力，所述的粘接膠層8發(fā)生相應(yīng)的變化，所述的電腦3向所述的步進電機17發(fā)出ccd相機復(fù)位位移指令，驅(qū)動所述的ccd相機回到起始位置12，并返回重復(fù)3)；

5)所述的電腦3向所述的步進電機17發(fā)出ccd相機復(fù)位位移指令，驅(qū)動所述的ccd相機回到起始位置12，控制完成。

實驗表明，本發(fā)明采用非接觸檢測方法，進行兩玻璃粘接膠層厚度的自動化檢測和控制，利用ccd相機對粘接膠層進行拍照，實現(xiàn)在線檢測粘接膠層的厚度，通過不斷檢測和反饋控制，使得膠層厚度符合設(shè)計要求。該裝置能實時檢測玻璃粘接膠層的厚度、具有檢測精度高、速度快和粘接膠層厚度均勻的特點，特別適合用于高質(zhì)量材料粘接的應(yīng)用。