玻璃內(nèi)應(yīng)力自動測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及應(yīng)力檢測裝置，尤其涉及一種玻璃內(nèi)應(yīng)力自動測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于生產(chǎn)工藝的特殊性，在制作完成后的玻璃制品中還或多或少的存在內(nèi)應(yīng)力， 這種內(nèi)應(yīng)力通常是極不均勻的，會降低玻璃制品的機械強度和熱穩(wěn)定性，影響玻璃制品的 安全使用，嚴重時甚至?xí)l(fā)生自爆現(xiàn)象。尤其是隨著觸控產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，觸控產(chǎn)品本身的 規(guī)格要求也日漸嚴格，由于觸控面板是由外部施加壓力去進行感應(yīng)組件的運作方式從而達 到使用效果，因此產(chǎn)品的機械抗壓性是各大廠商的重要規(guī)范與指標。對于光學(xué)玻璃，由于內(nèi) 應(yīng)力的存在，導(dǎo)致加工好的光學(xué)零件表面會隨時間慢慢變形，嚴重影響了成像質(zhì)量，內(nèi)應(yīng)力 的大小也成為光學(xué)玻璃光學(xué)性能的重要指標之一。因而，為保證玻璃制品的使用性能，玻璃 的內(nèi)應(yīng)力要控制在合理范圍內(nèi)，這就要求對玻璃的內(nèi)應(yīng)力進行檢測。
[0003] 目前市場上常見的玻璃內(nèi)應(yīng)力測量儀主要采用senarmont補償法原理進行測量， 如中國實用新型專利201320649049.0公開了一種自動玻璃應(yīng)力檢測儀，包括偏光鏡、分析 器和檢測目鏡，所述偏光鏡安裝在底座的上表面，底座正上方還設(shè)有一支撐臺，所述分析器 可手動旋轉(zhuǎn)安裝在支撐臺上，檢測目鏡可調(diào)安裝于支撐臺的分析器正上方，檢測目鏡的末 端安裝一取像裝置，取像裝置連接圖像處理器。利用該應(yīng)力檢測儀測量玻璃內(nèi)應(yīng)力時，首先 將待測玻璃放置在偏光鏡上，取像裝置將擷取的圖像信息傳送給圖像處理器，然后手動旋 轉(zhuǎn)分析器，由圖像處理器對取像裝置擷取的圖像亮度進行捕捉，圖像處理器上將接收到不 同灰度值的圖像信息，當灰度值顯示最小時，記錄此時分析器的旋轉(zhuǎn)角度，最后根據(jù)圖像灰 度值最小時分析器的旋轉(zhuǎn)角度進行玻璃內(nèi)應(yīng)力的計算。雖然在該專利中設(shè)置了取像裝置和 圖像處理器，由高精度設(shè)備取代了傳統(tǒng)的肉眼直接讀取，一定程度上提高了測量精度，但是 使用該應(yīng)力測量儀測量玻璃內(nèi)應(yīng)力需要獲取圖像最小灰度值，因而測量過程中要多次手動 旋轉(zhuǎn)分析器，導(dǎo)致測量效率非常低。同時由于操作者在整個測量過程中需要長時間觀察圖 像處理器上的灰度值變化，長時間用眼容易造成視覺疲勞，在讀取圖像灰度值時難免存在 誤差，從而影響了玻璃應(yīng)力儀的測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量誤差小、測量精度高的 玻璃內(nèi)應(yīng)力自動測量儀。
[0005] 本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種玻璃內(nèi)應(yīng)力自動測量儀，包括水平工作臺，水平工作臺上設(shè)有豎直支撐架，其 特征在于，水平工作臺上設(shè)有光源、起偏器，起偏器位于光源上方供放置待測玻璃，豎直支 撐架上設(shè)有固定座，固定座上設(shè)有檢偏器和驅(qū)動檢偏器旋轉(zhuǎn)的檢偏器驅(qū)動電機，檢偏器驅(qū) 動電機經(jīng)傳動裝置連接檢偏器，固定座上位于檢偏器的上方設(shè)有取像元件，取像元件連接 圖像處理元件，圖像處理元件與檢偏器驅(qū)動電機連接以控制檢偏器的旋轉(zhuǎn)。
[0007] 本發(fā)明所述的檢偏器旋轉(zhuǎn)的角度分別為0°、45°、90°、135°，且旋轉(zhuǎn)角度為0°時，所 述的檢偏器和起偏器的偏光軸互相垂直。
[0008] 本發(fā)明所述的起偏器為圓偏振片，所述的檢偏器為線偏振片。
[0009] 本發(fā)明所述的光源是波長為500-560nm范圍的單色光源。
[0010] 本發(fā)明所述的取像元件為基于(XD的工業(yè)相機。
[0011] 本發(fā)明所述的工業(yè)相機前端設(shè)有濾光片。
[0012] 本發(fā)明所述的豎直支撐架上設(shè)有升降移動機構(gòu)，所述的固定座設(shè)于所述升降移動 機構(gòu)上。
[0013] 本發(fā)明所述的升降移動機構(gòu)是在固定座兩側(cè)的豎直支撐架上設(shè)有滑軌，滑軌上設(shè) 有升降滑座，固定座設(shè)置在升降滑座上，豎直支撐架上設(shè)有滾珠絲杠和升降電機，滾珠絲桿 的螺母與固定座相連，滾珠絲杠的螺桿連接升降電機。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是，由于本發(fā)明水平工作臺上設(shè)有光源、起偏器，起偏器位于光 源上方供放置待測玻璃，豎直支撐架上設(shè)有固定座，固定座上設(shè)有檢偏器和驅(qū)動檢偏器旋 轉(zhuǎn)的檢偏器驅(qū)動電機，檢偏器驅(qū)動電機經(jīng)傳動裝置連接檢偏器，固定座上位于檢偏器的上 方設(shè)有取像元件，取像元件連接圖像處理元件，圖像處理元件與檢偏器驅(qū)動電機連接以控 制檢偏器的旋轉(zhuǎn)，使用時將待測玻璃放置在起偏器上，由光源發(fā)出的光經(jīng)起偏器后變成圓 偏振光，由于玻璃內(nèi)部存在應(yīng)力，該圓偏振光通過玻璃后被分解為具有光程差且偏振方向 互相垂直的兩束偏振光，檢偏器上方的取像元件擷取此時的圖像信息，然后將圖像信息傳 送給圖像處理元件，由圖像處理元件對取像元件擷取的圖像亮度信息進行采集。由于檢偏 器驅(qū)動電機可以帶動檢偏器旋轉(zhuǎn)，使檢偏器與起偏器的偏光軸成不同角度的設(shè)置，因而圖 像處理元件可以采集到不同亮度信息的圖像，最后圖像處理元件根據(jù)獲得的多個圖像亮度 信息進行玻璃內(nèi)應(yīng)力的計算，提高了測量精度。而且整個操作過程全由自動化測量完成，避 免了人工操作帶來的測量誤差，提高測量精度的同時也提高了測量效率。由于本發(fā)明所述 的檢偏器旋轉(zhuǎn)的角度分別為0°、45°、90°、135°，且旋轉(zhuǎn)角度為0°時，所述的檢偏器和起偏器 的偏光軸互相垂直，因而利用本發(fā)明應(yīng)力儀測量玻璃內(nèi)應(yīng)力時，不需要多次旋轉(zhuǎn)檢偏器去 獲取圖像灰度值最小時的檢偏器旋轉(zhuǎn)角度，僅通過檢偏器驅(qū)動電機帶動檢偏器進行該四個 特定角度的旋轉(zhuǎn)即可，相應(yīng)的圖像處理元件僅需要獲取該四個特定角度時的圖像亮度信 息，然后即可根據(jù)公式計算出待測玻璃的應(yīng)力值，解決了多次旋轉(zhuǎn)檢偏器導(dǎo)致的測量效率 低、測量誤差大的技術(shù)問題，提高了本發(fā)明應(yīng)力自動測量儀的測量效率和測量精度。同時， 由于本發(fā)明應(yīng)力自動測量儀還設(shè)有升降移動機構(gòu)，檢偏器及檢偏器上方的取像元件設(shè)置在 升降移動機構(gòu)上，操作者可以根據(jù)待測玻璃的具體情況對檢偏器及取像元件的位置進行適 當調(diào)整，以使取像元件能夠擷取比較清晰的圖像，提高了本發(fā)明應(yīng)力自動測量儀的測量精 度，擴大了本發(fā)明測量儀的適用范圍。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明應(yīng)力自動測量儀的一種結(jié)構(gòu)示意圖，也是一種優(yōu)選實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu) 選實施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定 的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背 離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。
[0017]圖1示出了本發(fā)明應(yīng)力自動測量儀的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖，也是一種優(yōu)選實施 例示意圖。如圖1所示，本實施例所述的玻璃內(nèi)應(yīng)力自動測量儀，包括水平工作臺1，水平工 作臺上1設(shè)有豎直支撐架2、光源3、起偏器4,起偏器4位于光源3上方供放置待測玻璃，光源3 發(fā)出的光經(jīng)起偏器4后，變成偏振光。豎直支撐架2上設(shè)有固定座5,固定座5上設(shè)有檢偏器6 和驅(qū)動檢偏器6旋轉(zhuǎn)的檢偏器驅(qū)動電機7,檢偏器驅(qū)動電機7經(jīng)傳動裝置連接檢偏器6。傳動 裝置可以是現(xiàn)有技術(shù)中任何能夠?qū)崿F(xiàn)傳動的裝置，本實施例中為一減速器。固定座5上位于 檢偏器6的上方設(shè)有取像元件8，取像元件8連接圖像處理元件9，圖像處理元件9與檢偏器驅(qū) 動電機7連接以控制檢偏器6的旋轉(zhuǎn)。取像元件8對光源發(fā)出的光經(jīng)起偏器、待測玻璃、檢偏 器之后的圖像進行擷取，然后將擷取的圖像傳送給圖像處理元件9,由圖像處理元件9對圖 像亮度信息進行采集，并通過采集的圖像亮度信息進行玻璃內(nèi)應(yīng)力的計算。在測量過程中， 圖像處理元件根據(jù)圖像亮度的采集情況控制檢偏器驅(qū)動電機的運行狀態(tài)，當圖像亮度信息 采集完成后，圖像處理元件控制檢偏器驅(qū)動電機啟動，以帶動檢偏器進行下一個預(yù)設(shè)角度 的旋轉(zhuǎn)。
[0018]作為優(yōu)選實施方式，本實施例所述的取像元件8為基于CCD( Charge-coup led Device)圖像傳感器的工業(yè)相機，靈敏度好，測量精度高。優(yōu)選的，本實施例所述的圖像處理 元件9為具有數(shù)據(jù)處理軟件的通用計算機。將待測玻璃放置在起偏器4上，光源發(fā)出的光經(jīng) 起偏器之后變成偏振光，檢偏器6上方的取像元件8擷取此時的圖像傳送給圖像處理元件9， 圖像處理元件9對圖像亮度進行信息采集后，發(fā)出相應(yīng)指令控制檢偏器驅(qū)動電機7工作，檢 偏器驅(qū)動電機7經(jīng)傳動裝置帶動檢偏器6旋轉(zhuǎn)，檢偏器旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度之后，檢偏器驅(qū)動電 機停機工作，檢偏器停止旋轉(zhuǎn)，取像元件將此時擷取的圖像傳送給圖像處理元件，由圖像處 理元件對擷取的圖像亮度進行采集。如此重復(fù)，當檢偏器旋轉(zhuǎn)了所有預(yù)設(shè)角度之后，圖像處 理元件根據(jù)所有采集到的圖像亮度信息進行玻璃內(nèi)應(yīng)力的計算。整個操作過程全由自動化 完成，避免了人工操作帶來的測量誤差，提高測量精度的同時也提高了測量效率。優(yōu)選的， 本實施例所述的起偏器4為圓偏振片，所述的檢偏器6為線偏振片。在本實施例中，所