一種玻璃幾何參數(shù)測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于塊狀玻璃的幾何測量，具體的說是一種玻璃幾何參數(shù)測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，玻璃加工行業(yè)中，所用的鋼化設(shè)備一般都需要配置檢測待鋼化玻璃外形參數(shù)的系統(tǒng)，以達到在生產(chǎn)過程中實施監(jiān)控的目的，常規(guī)的方法及設(shè)備利用高強度光源照射在被測玻璃表面，相機通過接受反射的光強度信號來分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，該方法所具有的缺點是:其一、在使用過程中對光的入射角度和檢測面的角度有特殊要求，當安裝角度存在偏差時，測量所得到的數(shù)據(jù)也存在較大誤差，因此安裝調(diào)試較為繁瑣；其二、該測量過程中易受到環(huán)境光的影響，這將導致測量的數(shù)據(jù)不精確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種玻璃幾何參數(shù)測量方法，該方法僅需要利用固定測量尺和移動測量尺，在固定測量尺和移動測量尺上均勻分布有光電傳感器對玻璃輸送通道進行間隔采樣，可快速并精確的測量出玻璃外形幾何參數(shù)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種玻璃幾何參數(shù)測量方法，利用橫跨玻璃輸送通道的固定測量尺上分布的光電傳感器對玻璃輸送通道進行間隔采樣，根據(jù)光電傳感器檢測信號的變化以及光電傳感器的采樣頻率確定玻璃前部邊緣和后部邊緣經(jīng)過固定測量尺的時間差，之后利用該時間差與玻璃的輸送速度得出玻璃的長度尺寸；
利用沿玻璃輸送通道寬度方向往復移動的移動測量尺上分布的光電傳感器對玻璃輸送通道進行間隔采樣，根據(jù)光電傳感器檢測信號的變化確定在移動測量尺移動過程中分別經(jīng)過玻璃兩側(cè)邊緣的兩個光電傳感器，之后根據(jù)確定的兩個光電傳感器之間的距離、移動測量尺的移動速度以及兩個光電傳感器從開始運動到檢測信號變化所用的時間得出玻璃的寬度尺寸。
[0005]進一步優(yōu)化該方案，還包括利用數(shù)據(jù)處理單元提取數(shù)據(jù)并處理的步驟，由數(shù)據(jù)處理單元實時調(diào)取固定測量尺測得的玻璃長度參數(shù)和移動測量尺測得玻璃寬度參數(shù)，并處理后得到玻璃的外形幾何參數(shù)。
[0006]進一步優(yōu)化該方案，所述的數(shù)據(jù)處理單元為PLC或工業(yè)計算機。
[0007]進一步優(yōu)化該方案，在測量之前，還包括一個校正步驟，將一個具有標準尺寸的玻璃通過所述的固定測量尺和移動測量尺，根據(jù)測量的玻璃參數(shù)和實際的玻璃參數(shù)推算出位于每一個坐標上的光電傳感器的實際安裝位置與設(shè)定的安裝位置差值，將該差值作為偏移量設(shè)定到上述方法內(nèi)以得出正確的玻璃幾何參數(shù)。
[0008]進一步優(yōu)化該方案，所述的固定測量尺測量時靜止不動，在固定測量尺上均勻分布有多個光電傳感器，每個光電傳感器具有固定的坐標并能實時檢測有無玻璃通過的信號。
[0009]進一步優(yōu)化該方案，所述的移動測量尺由伺服電機驅(qū)動沿玻璃寬度方向往復移動，在移動測量尺上均勾分布有多個光電傳感器。
[0010]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具備如下有益效果:
其一、首次采用動靜相結(jié)合的固定測量尺和移動測量尺完成測量玻璃外形的過程，實現(xiàn)玻璃的尺寸、面積、開孔、開槽、最小角度等幾何參數(shù)的實時測量，提高了測量的精確度。
[0011]其二、固定測量尺和移動測量尺均采用反射式光電傳感器獲取玻璃信號，不再考慮光源的設(shè)置和采集圖像角度的設(shè)置，且不受被檢物的形狀、顏色和材質(zhì)影響，提高玻璃外形識別的正確率。
[0012]其三、該方法所用的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，制造成本低，且操作簡便，利于商業(yè)化推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明中移動測量尺和固定測量尺設(shè)置位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為實施例一的檢測示意圖。
[0015]圖3為實施例二的檢測示意圖。
[0016]附圖標記:1、移動測量尺，2、固定測量尺，3、玻璃輸送棍道，4、被檢測玻璃。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例描述該方法；一種玻璃幾何參數(shù)測量方法，包括如下步驟:利用橫跨玻璃輸送通道的固定測量尺上分布的光電傳感器對玻璃輸送通道進行間隔采樣，根據(jù)光電傳感器檢測信號的變化以及光電傳感器的采樣頻率確定玻璃前部邊緣和后部邊緣經(jīng)過固定測量尺的時間差，之后利用該時間差與玻璃的輸送速度得出玻璃的長度尺寸；
利用沿玻璃輸送通道寬度方向往復移動的移動測量尺上分布的光電傳感器對玻璃輸送通道進行間隔采樣，根據(jù)光電傳感器檢測信號的變化確定在移動測量尺移動過程中分別經(jīng)過玻璃兩側(cè)邊緣的兩個光電傳感器，之后根據(jù)確定的兩個光電傳感器之間的距離、移動測量尺的移動速度以及兩個光電傳感器從開始運動到檢測信號變化所用的時間得出玻璃的寬度尺寸。
[0018]需要說明的是:由于保證該方法檢測數(shù)據(jù)的精度，其中所用到的每一個傳感器均具有確定的坐標，考慮到安裝的誤差和固定架的配合精度，為了進一步的得到精確的測量結(jié)果，在檢測之前還包括一個校正步驟，將一個具有標準尺寸的玻璃通過所述的固定測量尺和移動測量尺，根據(jù)測量的玻璃參數(shù)和實際的玻璃參數(shù)相比較從而推算出位于每一個坐標上的光電傳感器的實際安裝位置與設(shè)定的安裝位置差值，將該差值作為偏移量設(shè)定到上述方法內(nèi)以得出正確的玻璃幾何參數(shù)。
[0019]該方法一般應(yīng)用到玻璃鋼化設(shè)備中，用于對玻璃鋼化前的監(jiān)控，所述的玻璃鋼化設(shè)備包括加熱段、鋼化冷卻段、玻璃輸送裝置及用于控制加熱段和鋼化冷卻段工作過程的控制系統(tǒng)，在加熱段一側(cè)設(shè)有爐門，待處理的玻璃經(jīng)爐門進入加熱段加熱，如圖1所示，所述玻璃輸送裝置由機架、玻璃輸送輥道3及驅(qū)動裝置構(gòu)成，驅(qū)動裝置帶動輥道旋轉(zhuǎn)，被檢測玻璃4通過輥道進行輸送，該方法所用的固定測量尺2用于測量玻璃的長度尺寸，所用的移動測量尺I用于測量玻璃寬度尺寸，并將上述數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)以實現(xiàn)對玻璃鋼化設(shè)備的自動控制。此處所描述的長度是指玻璃沿其運動方向上的縱向距離，寬度即為垂直于玻璃運動方向上的橫向距離。
[0020]本方案中，還包括利用數(shù)據(jù)處理單元提取數(shù)據(jù)并處理的步驟，由數(shù)據(jù)處理單元實時調(diào)取固定測量尺測得的玻璃長度參數(shù)和移動測量尺測得玻璃寬度參數(shù)，并處理后得到玻璃的外形幾何參數(shù)，此處所述的數(shù)據(jù)處理單元可以采用PLC或工業(yè)計算機。數(shù)據(jù)處理單元通過數(shù)據(jù)重組及結(jié)構(gòu)識別，實現(xiàn)玻璃的幾何參數(shù)測量，依據(jù)玻璃輸送裝置尺寸設(shè)置玻璃分布的空間域，以固定測量尺獲取的空間位置為空間域的X軸，以移動測量尺獲取的空間位置為Y軸，重建玻璃分布圖像。進一步通過圖像處理、圖像識別和測量，實現(xiàn)玻璃的幾何參數(shù)測量。
[0021]本方案中，所述的固定測量尺測量時靜止不動，在固定測量尺上均勻分布有多個光電傳感器，每個光電傳感器具有固定的坐標并能實時檢測有無玻璃通過的信號。
[0022]本方案中，所述的移動測量尺由伺服電機驅(qū)動沿玻璃寬度方向往復移動。
[0023]本文所述的光電傳感器為反射式光電傳感器，行業(yè)內(nèi)也稱之為光電頭，其為現(xiàn)有成熟的技術(shù)，此處不再過多描述。
[0024]實施例一:
如圖2所示，首先確定移動測量尺I和固定測量尺2中每個光電傳感器的坐標，舉例說明:當移動測量尺上均布10光電傳感器時，A代表動尺，動尺上各個點的坐標，單位0.1mm,依次為 Al (O, O)，A2 (1983，O)，A3 (3985，O)，A4 (5991，O)，A5 (7987，O)，A6 (9992，O)，A7 (11981，O)，A8 (13987，O)，A9 (15951，O)，AlO (17979，O)；
確定固定測量尺上傳感器的坐標，S代表固定尺，以設(shè)置11個為例，依次為:SI (O, 920)，S2 (2000，920)，S3 (4000，920)，S4 (6000，920)，S5 (8000，920)，S6 (10000，920)，S7(12000，920)，S8(14000, 920)，S9 (16000，920)，SlO (18000，920)，Sll (20000，920)；從上述坐標可以看出，設(shè)定移動測量尺上第一個光電傳感器的坐標為(0，O)，方便后續(xù)的數(shù)據(jù)計算，其次，保證固定測量尺上位于最外側(cè)的兩個光電傳感器之間的寬度與玻璃輸送通道的寬度大致相同，同時還可以看出，移動測量尺上的每個傳感器的位置基本上與固定測量尺上的傳感器位置一一對應(yīng)，在檢測過程中，移動測量尺僅僅需要移動兩個傳感器之間的距離即可完成測量，在移動過程中至少會有兩個傳感器能采集到玻璃的信號；
考慮到各個光電頭的機械安裝誤差，在測量之前，需要對固定測量尺和移動測量尺各個光電頭的位置進行校核，校核的步驟如下:將一個具有標準尺寸的玻璃通過所述的固定測量尺和移動測量尺，例如30 cm X 30 cm的玻璃在上片臺上走一遍，由于玻璃的尺寸事先是知道的，測量得出的玻璃參數(shù)如果與玻璃的實際數(shù)據(jù)是相同的，那說明各個光電頭的安裝位置是精確的，如果測得的數(shù)據(jù)與玻璃實際尺寸存在一定的偏差，通過該偏差數(shù)值反向推算出位于每一個坐標上的光電傳感器的實際安裝位置與設(shè)定的安裝位置差值，并將該差值作為偏移量設(shè)定到程序中；
上述坐標確定后，當某點坐標上的光電傳感器對應(yīng)有玻璃時，該點坐標上的傳感器輸出1，若沒有輸出0，并將該數(shù)據(jù)傳送至計算機內(nèi)處理，并事先確定玻璃的移動速度和移動測量尺的移動速度，玻璃的移動速度的可通過輸送輥輪的轉(zhuǎn)速推出，本實施例中，設(shè)定固定測量尺上光電傳感器采樣頻率為2ms/次，移動測量尺上的光電傳感器的采樣頻率為0.5ms/ 次； 檢測開始，單片機采集原始數(shù)據(jù)，發(fā)送給電腦的格式為:動尺的信息A(Pos，Inf), Pos和Inf的格式為4位16進制的數(shù)，不足前面補0，Pos表示的是動尺從原點向X軸正方向運動的距離，單位為0.1mm，Inf表示的是動尺10個光電頭的綜合信息，并將16進制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為2進制輸入至計算機內(nèi)，為了更清楚的解釋該測量方法，我們可以從計算機得出數(shù)據(jù)中分析長度尺寸和寬度只存，由于計算機測得數(shù)據(jù)量非常大，因此我們?yōu)榱饲逦慕忉屧摲桨?，僅僅摘出部分并列表如下:
PosS:OInfS:0000000000;行坐標:1;PosA: 338InfA:0000000000 ；
PosS:0.297929InfS:0000000000;行坐標:2; PosA: 344 InfA: 0000000000 ；
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