钢化玻璃平整度在线检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了钢化玻璃平整度在线检测系统。包括用于造影的灯箱、用于采集被测钢化玻璃形貌的摄像机、用于分析计算的高速计算机和用于测量传送钢化玻璃传输辊道速度的轨道速度实时测量装置，所述轨道速度实时测量装置和高速计算机信号连接；所述摄像机和高速计算机信号连接；所述灯箱的底部开有多排圆孔。本实用新型专利技术和鱼鹰系统相比，直接测量每个光斑中点位置的偏移，信号大，测量精度高和误差低，由于测量的参数简单，本装置增加了光斑的数量，摄像机采用连续高速采样的方式，可获得更密集的测量信息，以提高测量的准确性；与ilook系统比，用灯箱和摄像头替代激光和激光接收器，成本低、调试方便。

【技术实现步骤摘要】
钢化玻璃平整度在线检测系统
本技术涉及玻璃检测
，具体为钢化玻璃平整度在线检测系统。
技术介绍
钢化玻璃是将普通退火玻璃加热到接近软化点的700度左右，再进行快速均匀的冷却而得到的，钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高，但是，在加热、冷却的过程中，由于玻璃在陶瓷传输辊上运行，重力使玻璃在两个辊子之间产生下沉而导致玻璃表面出现变形，炉温越高变形可能越大，这种变形是周期性的，它与辊子的间距和辊子的同心度偏差有关。同时，由于炉体结构原因，玻璃下表面与辊道接触，很大一部分热量是靠热传导来吸收，而炉内上部空间较大，玻璃的上表面主要是吸收热辐射，这两种吸热方式的差异必然导致上下表面的吸热速度和吸热量不同，上下表面温度的不一致将导致玻璃出现整体的弯曲。钢化玻璃表面不平整带来的光学影像变形，严重影响建筑的整体美观，降低用户的视觉舒适度甚至成为公共视觉污染。在建筑行业，因玻璃平整度引起的质量纠纷越来越多，虽然玻璃行业标准中有波形弯和纯弓形弯的质量指标，但这是基于一个理想化的假设，即玻璃是弓形是完美的圆弧形，波形是标准的正弦波形，而实际上玻璃的表面变形只是在这个基础上的复杂多变体，弓形甚至可能是S形，波形的波长和峰值也不相同，所以难以方便和精确地进行测量，工厂通常采用在平尺上安装百分表来测量玻璃表面的峰谷值，这个办法耗时费力精度低，准确度差，并且容易造成玻璃表面的划伤。玻璃行业目前通常采用的方法是在钢化炉出口上安装一个斑马板，操作工观察玻璃表面反射的斑马图案，斑马线弯曲越严重，表示玻璃平整度越差，据此主观地判断玻璃的质量。但由于不能提供定量的检测结果，操作工之间存在很大的评判标准偏差，所以无法实现一致性的质量控制。目前，在全球钢化玻璃行业使用最多的是美国LiteSentry的鱼鹰系统和Glaston的Ilook系统，鱼鹰系统采用在生产线上方安装灯箱，使用椭圆形光斑组成图案，在生产线上方安装摄像头，对玻璃样品反射到镜头的每个椭圆光斑的长轴、短轴的尺寸、周长以及方向进行测量，与原始灯箱的光斑进行对比，计算玻璃表面的折光能力；该系统测量的是光斑长短轴的长度，由于光斑很小，测量精度和误差较难控制。Ilook系统采用在生产线上安装激光器和接收器，通过测量经玻璃表面反射的激光光点的位置，计算玻璃表面的折光能力；该方法成本高昂，安装调试精度要求极高，日常维护调试困难。
技术实现思路
针对上述存在的技术不足，本技术的目的是提供钢化玻璃平整度在线检测系统，其通过测量每个光斑中点位置的偏移计算玻璃表面的折光能力，测量参数简单，测量精度高、误差低。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：钢化玻璃平整度在线检测系统，其特征在于，包括用于造影的灯箱、用于采集被测钢化玻璃形貌的摄像机、用于分析计算的高速计算机和用于测量传送钢化玻璃传输辊道速度的轨道速度实时测量装置，所述轨道速度实时测量装置和高速计算机信号连接；所述摄像机和高速计算机信号连接；所述灯箱的底部开有多排圆孔，所述灯箱底部相邻两排圆孔相间隔分布，所述灯箱底部一排中相邻的两个圆孔间距为70mm，相邻两排圆孔的间距为60mm，所述圆孔直径为50mm。优选地，所述摄像机为CCD相机。本技术还涉及钢化玻璃平整度在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将灯箱安装在钢化玻璃生产线末端以及玻璃传输辊道上方；在玻璃传输辊道上方与灯箱相对应的位置安装摄像头；2)玻璃在玻璃传输辊道上匀速传输通过灯箱和摄像头，灯箱底部的圆孔形成高精度高亮度圆斑灯幕，摄像头连续高速拍摄玻璃在运行过程中灯箱圆斑的图像，记录每个圆斑位置随玻璃运动的变化，并且将拍摄信号传输至高速计算机；3)高速计算机通过斜率公式计算玻璃表面各点的斜率，得到玻璃沿传动方向各点斜率曲线；通过高度公式计算玻璃表面的高度曲线，还原整个玻璃表面的形貌；斜率公式如下：d光斑偏移量，p镜头到玻璃的距离；斜率高度公式如下：yi＝yi-1+Δy＝yi-1+tanɑ×Δx，y为玻璃的相对高度，x为玻璃沿传输方向的位置；4)以每个波的波峰与波谷的差值表征玻璃的平整度，以玻璃表面每一点的屈光度表征玻璃的折光能力；根据以下公式，折光能力f为该点的焦距，R为该点的曲率半径，屈光度单位为md；得到曲线各个波的波峰与波谷的差值及各波峰和波谷处的光焦度，因为每个周期的波中，只有波峰与波谷处的光焦度值最大，统计每条扫描线的波峰与波谷的差值和玻璃表面每一点的屈光度，量化评价该片玻璃的平整度和影像变形。本技术的有益效果在于：和鱼鹰系统相比，直接测量每个光斑中点位置的偏移，信号大，测量精度高和误差低，由于测量的参数简单，本装置增加了光斑的数量，摄像机采用连续高速采样的方式，可获得更密集的测量信息，以提高测量的准确性；与ilook系统比，用灯箱和摄像头替代激光和激光接收器，成本低、调试方便。附图说明为了更清楚地说明本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。图1为本技术提供的钢化玻璃平整度在线检测系统的结构示意图；图2为本技术提供的钢化玻璃平整度在线检测系统造影的结构示意图；图3为本技术提供的钢化玻璃平整度在线检测系统灯箱底部的结构示意图；附图标记说明：灯箱1、摄像机2、高速计算机3、玻璃4、轨道速度实时测量装置5、玻璃传输辊道6、灯箱像7、圆孔8。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1-3，钢化玻璃4平整度在线检测系统，包括用于造影的灯箱1、用于采集被测钢化玻璃4形貌的摄像机2、用于分析计算的高速计算机3和用于测量传送钢化玻璃传输辊道6速度的轨道速度实时测量装置5，所述轨道速度实时测量装置5和高速计算机3信号连接；所述摄像机2和高速计算机3信号连接；所述灯箱1的底部开有多排圆孔8，所述灯箱1底部相邻两排圆孔8相间隔分布，所述灯箱1底部一排中相邻的两个圆孔8间距为70mm，相邻两排圆孔8的间距为60mm，所述圆孔8直径为50mm，所述摄像机2为CCD相机。使用时，高速计算机3得出的测试结果实时保存，系统对测试结果做出初步判断，并将异常结果通过报警及生产线联动等方式直观展示；精确计算玻璃4每一点的屈光度，同时给出可改进生产工艺的参考指标；并且能够远程访问访问高速计算机3，查看测试数据，实现现场与非现场同时监控玻璃4质量。实施例2...

【技术保护点】
1.钢化玻璃平整度在线检测系统，其特征在于，包括用于造影的灯箱、用于采集被测钢化玻璃形貌的摄像机、用于分析计算的高速计算机和用于测量传送钢化玻璃传输辊道速度的轨道速度实时测量装置，所述轨道速度实时测量装置和高速计算机信号连接；所述摄像机和高速计算机信号连接；所述灯箱的底部开有多排圆孔，所述灯箱底部相邻两排圆孔相间隔分布，所述灯箱底部一排中相邻的两个圆孔间距为70mm，相邻两排圆孔的间距为60mm，所述圆孔直径为50mm。/n

【技术特征摘要】
1.钢化玻璃平整度在线检测系统，其特征在于，包括用于造影的灯箱、用于采集被测钢化玻璃形貌的摄像机、用于分析计算的高速计算机和用于测量传送钢化玻璃传输辊道速度的轨道速度实时测量装置，所述轨道速度实时测量装置和高速计算机信号连接；所述摄像机和高速计算机信号连接；所述灯箱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志强，倪受庸，周明祯，孙涛，
申请(专利权)人：秦皇岛先河科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13