定量性应力应变偏光测定机制造技术

一种定量性应力应变偏光测定机，包含有一平台、一应力偏光仪及一检测系统，该应力偏光仪是设于平台上且设有一偏光组及一光源，该检测系统是用以接收应力偏光仪的影像且设有一数字摄影机、一电脑及一检测组，该数字摄影机是设于平台上且与光源相对，而电脑是与该数字摄影机相连接借以接收影像，检测组是与电脑相结合并对于所接收的影像进行分析且设有一影像撷取程序介面及一应力分析程序介面，并依照光弹理论及影像处理的方式即可得到每个坐标位置相对的应力值，借以提供一定量性检测、准确分析、可视化及快速检测，并实现定量性应力应变偏光测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种定量性应力应变偏光测定机。
技术介绍
在现今发展的精密工业中，对于质量及生产力相当注重及讲求，而 如何提升生产力及改善质量，就必须正确地掌握住质量的检验方式，其 中在对于塑胶射出件的应力进行检测的仪器中，是以定性的方法进行检 测，其主要是借由一适当的光源与两片偏振片，并将待测物置于两偏振 片之间的偏振光场中，由于偏振光通过光弹材料(待测物)所产生的干涉 现象，而形成色彩分布的光弹条纹(光弹条纹代表待测物应力分布的情 形)，再借由人眼观察条纹的颜色分布，以判断应力的分布情况，其中当 条纹越集中的位置即代表应力越大。然而，此种经由人眼来判断应力大小的方式，由于每个人对颜色的 判断都不同，所以容易造成视觉上的误差，加上使用此种定性方式来进 行检测，其检验速度慢且无法确切地得知应力最大值与位置，因此若要 以某一应力值作为产品好坏的依据，则无法明确的进行区别，容易造成 产品质量管理上无法落实进而使产品的良率下降，诚有加以改进的处。本专利技术有鉴于现有应力检测主要是以定性的方法进行检测，容易造 成视觉上的误差，加上其检验速度慢且无法确切地得知应力最大值与位 置，无法落实质量的管制的缺点，特经过不断的试验与研究，终于发展 出 一种能改进现有缺点的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺 陷，而提供一种定量性应力应变偏光测定机，其是以定量方式有效地检 测出待测物的应力分布，以提供一可快速准确检测及达到降低成本的目 的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种定量性应力应变偏光测定机，其特征在于包括 一平台、 一应 力偏光仪及一检测系统，其中该平台于顶面设有一可相对平台移动的 移动板及一用以驱动移动板的马达控制器；该应力偏光仪是设于平台上 且设有一偏光组及一位于偏光组下方的光源；该检测系统是用以接收应 力偏光仪的影像，其设有一数字摄影机、 一电脑及一检测组，其中该数 字摄影机是设于平台上且与光源相对，而电脑是与该数字摄影机相连接 以接收影像，且该电脑另与平台的马达控制器相连接以控制移动板的动 作；检测组是与电脑相结合并对于所接收的影像进行分析且设有一影像 撷取程序介面及一应力分析程序介面，其中该影像撷取程序介面是可对 于所撷取的影像进行影像定位及影像旋转，并对于相邻像素的红、绿、 兰三原色(RGB)进行平滑化以消除影像中的杂讯，进而建立出光弹条纹 与RGB值的关系数据，而应力分析程序介面是将经影像撷取程序介面处 理后的影像区域，依照光弹条纹及RGB值的关系数据经由线性内插法及 光弹理论即可得到每个坐标位置相对的应力值，并以3D图形分布的方式 来呈现其应力值的分布。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中在光行进的路径中加入一 个相位补偿器，利用相位补偿器的反向的讯号，当该反向讯号是与光弹 反应的讯号等量时，两讯号会相互抵消，此时在光行进路径上将不会产 生双折射的现象，而会产生一条级次为零的等色线(Isochromatic)， 利用此一平衡关系即可读取相位补偿器上的读数，该读数为该坐标位置 上的光弹条纹值，并测量该坐标位置的RGB (Red、 Green、 Blue)值，进 而建立光弹条纹与RGB值的关系数据。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中应力分析程序介面可将所 得的图形放大、縮小及旋转夹角来显示，进而搜寻最大应力值的相对坐 标。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中应力分析程序介面可搜寻 最大应力值的相对坐标，首先是设定一初始预设值并与每个坐标的应力 值做比较及取代，即可取得最大应力值的相对坐标位置。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中应力分析程序介面可由使 用者设定应力上限值，撷取影像中的应力最大值，当应力最大值超过此 上限值时，该应力分析程序介面会显示不良品等的提示，使电脑可自动 对于待测物进行质量优劣的判断。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中平台于移动板的两侧跨设 有一 U形梁架，该梁架的中段部向下垂设有一与数字摄影机相结合的结 合架。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中偏光组是设于平台的移动 板上且位于结合架下方并由两平行设置的偏振片所组成，两偏振片的偏 光轴互相垂直，而光源是设于该偏光组的下方，其中靠近光源的偏振片称为偏光镜(Polarizer)，而在待测物另一侧的偏振片则称为检光镜 (Analyzer)。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中偏光组于两偏振片间设有 两个四分之一波片(Quarter-wave Plate)，进而组构成一反射式圆偏 光器(Circular Polariscope)。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中数字摄影机为一互补金属 氧化物导体的数字摄影机(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Camera; CMOS Camera)，且所述数字摄影机设有一影像撷取卡。前述的定量性应力应变偏光测定机，其中检测组是使用Visual Basic程序语言软件来撰写。借由上述的技术手段，本专利技术定量性应力应变偏光测定机可对于移 动镜进行角度补偿及位移测量，使移动镜经角度补偿后可准确地与固定 镜间保持平行，有效产生对比度高的干涉条纹进行检测，大幅提高检测 的准确度。借由上述的技术手段，本专利技术定量性应力应变偏光测定机至少具有 以下的优点及功效-一、定量化检测本专利技术定量性应力应变偏光测定机，可将影像中 所撷取到的光弹条纹，利用光弹理论与数字影像处理原理，将待测物的 应力作定量化并以3D分布图形来呈现。6二、 准确分析本专利技术定量性应力应变偏光测定机，是具备有自动 搜寻待测的物件应力最大值与相对应的坐标位置，并将每个位置的应力值以3D分布图形来呈现，且可将3D图形作角度旋转、放大縮小、储存 等功能。三、 快速检测本专利技术定量性应力应变偏光测定机，不需再借由人 眼来判断应力的大小，仅需借由检测系统即可对于待测物的应力进行分 析及检测，且不受物品摆放方向及仅能检验应力较大部位的限制，大幅 縮短检验所需的时间及提高检测的准确性。四、 分类检测本专利技术定量性应力应变偏光测定机，可在应力分析 程序介面中设定一应力上限值，借由电脑自动对于待测物的质量进行判 断及分类，有效提升产品的质量及良率。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是本专利技术的外观立体示意图。图2是本专利技术应力偏光仪的侧视示意图。图3是本专利技术建立应力与影像条纹关系的实验流程图。图4是本专利技术最大应力值的相对坐标的搜寻流程图。图中标号说明1 0平台11移动板1 2梁架12 1结合架1 3马控制器2 0应力偏光仪2 1偏光组2 1 1偏振片2 2光源3 0检测系统31数字摄影机 3 2电脑具体实施例方式为能详细了解本专利技术的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内7容来实施，兹进一步以附图所示的较佳实施例，详细说明如后，请参阅如图1及图2所示，本专利技术定量性应力应变偏光测定机，主要是利用光 弹理论(该理论为一现有技术，故不阐述)及数字影像处理方式，进而 将待测物的应变定量化，该定量性应力应变偏光测定机主要包含有一平 台l 0、 一应力偏光仪2 0及一检测系统3 0，其中该平台l G于顶面设有一可相对平台1 0移动的移动板1 1，另平 台1 0于移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定量性应力应变偏光测定机，其特征在于包括：一平台、一应力偏光仪及一检测系统，其中：　该平台于顶面设有一可相对平台移动的移动板及一用以驱动移动板的马达控制器；　该应力偏光仪是设于平台上且设有一偏光组及一位于偏光组下方的光源；该检测系统是用以接收应力偏光仪的影像，其设有一数字摄影机、一电脑及一检测组，其中该数字摄影机是设于平台上且与光源相对，而电脑是与该数字摄影机相连接以接收影像，且该电脑另与平台的马达控制器相连接以控制移动板的动作；　检测组是与电脑相结合并对于所接收的影像进行分析且设有一影像撷取程序介面及一应力分析程序介面，其中该影像撷取程序介面是可对于所撷取的影像进行影像定位及影像旋转，并对于相邻像素的红、绿、兰三原色（ＲＧＢ）进行平滑化以消除影像中的杂讯，进而建立出光弹条纹与ＲＧＢ值的关系数据，而应力分析程序介面是将经影像撷取程序介面处理后的影像区域，依照光弹条纹及ＲＧＢ值的关系数据经由线性内插法及光弹理论即可得到每个坐标位置相对的应力值，并以３Ｄ图形分布的方式来呈现其应力值的分布。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林瑞璋，王永成，何祥裕，
申请(专利权)人：林瑞璋，王永成，何祥裕，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]