透明或半透明材料曲面轮廓检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，包括：照明装置，用于出射宽谱段的照明光束；位于所述照明光束的出光方向上的色散物镜，用于将透射的照明光束色散分解为汇聚点与波长对应的单色光束的集合；检材支撑件，用于固定透明或半透明曲面检材；光谱分析装置，用于接收所述上表面反射光和下表面反射光，检测所述上表面反射光和下表面反射光的光谱色差；处理器，用于接收所述光谱色差，根据所述光谱色差得到所述扫描位置的厚度，根据两个或两个以上的扫描位置的厚度确定所述透明或半透明曲面检材的轮廓。上述系统能够不受检材透光性的影响，准确检测轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透明或半透明材料曲面轮廓检测系统
本专利技术涉及工业检测
，特别涉及一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统。
技术介绍
随着，为了更窄的边框、更大的屏占比和更好的视觉感受，目前较多的智能终端厂商开始在产品设计上开始采用3D曲面玻璃屏幕。3D曲面玻璃的生产流程与2D和2.5D生产方法类似，均需要经过对玻璃基板的切割、精雕、抛光、镀膜等工艺环节，但额外的，3D曲面玻璃屏幕的生产工艺还需要在之后增加热弯成型流程，即将平面的2D玻璃板的边缘热弯成型为3D曲面玻璃屏幕。然而，若在3D曲面玻璃屏幕的加工倒角的过程中，倒角的角度没有加工准确，则经过热弯工艺后倒角与3D玻璃底面会不平行，在后续与手机壳体进行贴合时，由于贴合处接触面积少导致贴合不紧密，影响手机的整体性能。而对于3D曲面屏幕的曲面轮廓是否合格，则需要测量曲面玻璃的弯曲弧度及倒角的平整度，但由于3D曲面屏幕为玻璃等透明或半透明材质，传统的激光三角测量方法对于透明/半透明被测物体，大部分激光被透射，反射回传感器的光信号非常弱，造成传感器无法检测出反射光斑故无法测量光斑偏移从而计算产品三维信息，使得对3D玻璃的轮廓的检测准确度较低。
技术实现思路
基于此，为解决传统技术中激光三角测量方法对于透明/半透明的曲面玻璃的弯曲弧度及倒角的平整度的检测准确度较低的问题，特提出了一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统。一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，包括：照明装置，用于出射宽谱段的照明光束；位于所述照明光束的出光方向上的色散物镜，用于将照明光束色散分解为汇聚点与波长对应的单色光束的集合；检材支撑件，用于固定透明或半透明曲面检材，所述单色光束的集合照射所述透明或半透明曲面检材一扫描位置，在所述扫描位置的上表面和下表面产生两次反射，形成上表面反射光和下表面反射光；光谱分析装置，用于接收所述上表面反射光和下表面反射光，检测所述上表面反射光和下表面反射光的光谱色差；处理器，用于接收所述光谱色差，根据所述光谱色差得到所述扫描位置的厚度，根据两个或两个以上的扫描位置的厚度确定所述透明或半透明曲面检材的轮廓。在其中一个实施例中，所述检材支撑件包括运动机构，所述运动机构包括X轴运动组件和Y轴运动组件，所述运动机构用于带动所述透明或半透明曲面检材在X轴方向移动和/或Y轴方向移动，以变换扫描位置。在其中一个实施例中，所述运动机构还包括旋转组件，所述旋转组件用于将所述透明或半透明曲面检材旋转预设角度；所述扫描位置包括至少两组，每组扫描位置对应一所述旋转组件的旋转角度，所述处理器用于获取至少两组扫描位置中各扫描位置各自的厚度，生成与所述至少两组扫描位置对应的至少两部分轮廓，所述至少两部分轮廓各自对应相应的旋转角度。在其中一个实施例中，所述处理器用于控制所述旋转组件旋转第一角度，在所述第一角度下，控制所述X轴运动组件和Y轴运动组件带动所述透明或半透明曲面检材移动，产生与所述第一角度对应的第一组扫描位置，所述第一组扫描位置对应所述透明或半透明曲面检材的曲面部分；获取所述第一组扫描位置各自的厚度，生成与所述第一组扫描位置对应的轮廓。在其中一个实施例中，所述处理器用于控制所述旋转组件旋转保持所述透明或半透明曲面检材水平，控制所述X轴运动组件和Y轴运动组件带动所述透明或半透明曲面检材移动，产生第二组扫描位置，所述第二组扫描位置对应所述透明或半透明曲面检材的平面部分；获取所述第二组扫描位置各自的厚度，生成与所述第二组扫描位置对应的轮廓。在其中一个实施例中，所述处理器用于结合各自对应的旋转角度，将所述至少两部分轮廓进行点云融合，得到所述透明或半透明曲面检材的轮廓信息。在其中一个实施例中，所述运动机构还包括Z轴运动组件，用于调节所述透明或半透明曲面检材与所述色散物镜的距离。在其中一个实施例中，所述透明或半透明材料曲面轮廓检测系统还包括光耦合器件，所述光耦合器件反射所述照明光束射向所述色散物镜，并透射所述检材反射的光束进入所述光谱分析装置。在其中一个实施例中，所述照明装置为光谱范围属于245nm至780nm区间的LED光源或光谱范围属于200nm至2500nm区间的氙灯光源。在其中一个实施例中，所述处理器还用于根据所述透明或半透明曲面检材的轮廓识别倒角角度缺陷，左右弯曲不一致缺陷或弧面弯曲角度缺陷中的至少一种。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：采用了上述透明或半透明材料曲面轮廓检测系统之后，对于透明或半透明检材的曲面轮廓，可通过光谱共焦技术，利用色散物镜色散分解后，透明或半透明检材的上下表面的反射光的光谱色差与上下表面的厚度值的关系，可测量多个扫描位置的厚度，从而得到透明或半透明检材的轮廓。该轮廓检测系统对于检材轮廓的检测不受检材透光性的影响。且通过轮廓检测，可快速识别透明或半透明检材的曲面轮廓是否存在倒角角度偏差、左右弯曲不水平、曲面弯曲弧度不一致等缺陷，从而可准确且快速地对透明或半透明曲面检材的缺陷进行检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1为本专利技术实施例中一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统的示意图；图2为光谱共焦技术测距的原理图；图3为光谱共焦技术测距的原理图；图4为一个实施例中分区域扫描并将区域轮廓合成为检材整体轮廓的过程示意图；图5为一个实施例中四级串联结构色散物镜的结构示意图；图6为一个实施例中3D曲面玻璃检材可能出现的主要缺陷的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决传统技术中激光三角测量方法对于透明/半透明的曲面玻璃的弯曲弧度及倒角的平整度的检测准确度较低的问题，如图1所示，特提出了一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，包括：照明装置102，用于出射宽谱段的照明光束。照明装置102优选为光谱范围属于245nm至780nm区间的LED光源或光谱范围属于200nm至2500nm区间的氙灯光源。位于所述照明光束的出光方向上的色散物镜104，用于将透射的照明光束色散分解为汇聚点与波长对应的单色光束的集合。检材支撑件106，用于固定透明或半透明曲面检材，所述单色光束的集合照射所述透明或半透明曲面检材一扫描位置，在所述扫描位置的上表面和下表面产生两次反射，形成上表面反射光和下表面反射光。光谱分析装置108，用于接收所述上表面反射光和下表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，其特征在于，包括：/n照明装置，用于出射宽谱段的照明光束；/n位于所述照明光束的出光方向上的色散物镜，用于将透射的照明光束色散分解为汇聚点与波长对应的单色光束的集合；/n检材支撑件，用于固定透明或半透明曲面检材，所述单色光束的集合照射所述透明或半透明曲面检材一扫描位置，在所述扫描位置的上表面和下表面产生两次反射，形成上表面反射光和下表面反射光；/n光谱分析装置，用于接收所述上表面反射光和下表面反射光，检测所述上表面反射光和下表面反射光的光谱色差；/n处理器，用于接收所述光谱色差，根据所述光谱色差得到所述扫描位置的厚度，根据两个或两个以上的扫描位置的厚度确定所述透明或半透明曲面检材的轮廓。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，其特征在于，包括：
照明装置，用于出射宽谱段的照明光束；
位于所述照明光束的出光方向上的色散物镜，用于将透射的照明光束色散分解为汇聚点与波长对应的单色光束的集合；
检材支撑件，用于固定透明或半透明曲面检材，所述单色光束的集合照射所述透明或半透明曲面检材一扫描位置，在所述扫描位置的上表面和下表面产生两次反射，形成上表面反射光和下表面反射光；
光谱分析装置，用于接收所述上表面反射光和下表面反射光，检测所述上表面反射光和下表面反射光的光谱色差；
处理器，用于接收所述光谱色差，根据所述光谱色差得到所述扫描位置的厚度，根据两个或两个以上的扫描位置的厚度确定所述透明或半透明曲面检材的轮廓。


2.根据权利要求1所述的透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，其特征在于，所述检材支撑件包括运动机构，所述运动机构包括X轴运动组件和Y轴运动组件，所述运动机构用于带动所述透明或半透明曲面检材在X轴方向移动和/或Y轴方向移动，以变换扫描位置。


3.根据权利要求2所述的透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，其特征在于，所述运动机构还包括旋转组件，所述旋转组件用于将所述透明或半透明曲面检材旋转预设角度；
所述扫描位置包括至少两组，每组扫描位置对应一所述旋转组件的旋转角度，所述处理器用于获取至少两组扫描位置中各扫描位置各自的厚度，生成与所述至少两组扫描位置对应的至少两部分轮廓，所述至少两部分轮廓各自对应相应的旋转角度。


4.根据权利要求3所述的透明或半透明材料曲面轮廓检测系统，其特征在于，所述处理器用于控制所述旋转组件旋转第一角度，在所述第一角度下，控制所述X轴运动组件和Y轴运动组件带动所述透明或半透明曲面检材移动，产生与所述第一角度对应的第一组扫描位置，所述第一组扫描位置对应所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星泽，闫静，何良雨，
申请(专利权)人：合刃科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44