一種用于檢測異形玻璃幾何參數的測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于玻璃的幾何測量，具體的說是一種用于檢測異形玻璃幾何參數的測量方法。
【背景技術】
[0002]目前，玻璃加工行業(yè)中，所用的鋼化設備一般都需要配置檢測待鋼化玻璃外形參數的系統(tǒng)，以達到在生產過程中實施監(jiān)控的目的，常規(guī)的方法及設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的數據，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，測量所得到的數據也存在較大誤差，因此安裝調試較為繁瑣；其二、該測量過程中易受到環(huán)境光的影響，這將導致測量的數據不精確。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于檢測異形玻璃幾何參數的測量方法，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。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案為:一種用于檢測異形玻璃幾何參數的測量方法，步驟如下:
步驟一、首先建立一個關于異形玻璃形狀的數據庫，在測量之前，選擇待檢測異形玻璃的類型，后利用橫跨玻璃輸送通道的固定測量尺、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；
步驟二、在固定測量尺采樣過程中，根據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方向上數據參數；
在移動測量尺采樣過程中，利用沿玻璃輸送通道寬度方向往復移動，根據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過玻璃兩側邊緣的兩個光電傳感器，之后根據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方向上的數據參數；
步驟三、數據處理單元提取固定測量尺和移動測量尺得到的數據參數，根據測得數據找到待檢測異形玻璃的多個邊界數據點并結合數據庫內選定異形玻璃的類型對數據進行處理，得出玻璃的幾何參數。
[0005]進一步優(yōu)化該方案，所述的數據處理單元為PLC或工業(yè)計算機。
[0006]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，根據測量的玻璃參數和實際的玻璃參數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定的安裝位置差值，將該差值作為偏移量設定到上述方法內以得出正確的玻璃幾何參數。
[0007]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。
[0008]進一步優(yōu)化該方案，所述的移動測量尺由伺服電機驅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。
[0009]由于采用上述技術方案，本發(fā)明具備如下有益效果:
其一、首次采用動靜相結合的固定測量尺和移動測量尺完成測量玻璃外形的過程，實現玻璃的尺寸、面積、開孔、開槽、最小角度等幾何參數的實時測量，提高了測量的精確度。
[0010]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，不再考慮光源的設置和采集圖像角度的設置，且不受被檢物的形狀、顏色和材質影響，提高玻璃外形識別的正確率。
[0011 ] 其三、該方法所用的測量系統(tǒng)結構簡單，安裝方便，制造成本低，且操作簡便，利于商業(yè)化推廣應用。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明檢測方法的原理框圖。
[0013]圖2為本發(fā)明中移動測量尺和固定測量尺設置位置的結構示意圖。
[0014]圖3為實施例一的檢測示意圖。
[0015]圖4為實施例二的檢測示意圖。
[0016]圖5為實施例三的檢測示意圖。
[0017]圖6為實施例四的檢測示意圖。
[0018]附圖標記:1、移動測量尺，2、固定測量尺，3、玻璃輸送棍道，4、待檢測玻璃。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的內容更明顯易懂，以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0020]一種用于檢測異形玻璃幾何參數的測量方法，步驟如下:
步驟一、首先建立一個關于異形玻璃(例如:平行四邊行、三角形、五邊形、六邊形和梯形等等)形狀的數據庫，用于存儲不同形狀玻璃的形狀特征以及處理不同形狀玻璃特征的算法。因為針對不同形狀的玻璃，計算機程序內采用的具體的算法是不同的，所以，數據庫中每一種類型的玻璃均對應一種計算算法。在測量異形玻璃之前，必須先選擇待檢測異形玻璃的類型，后利用橫跨玻璃輸送通道的固定測量尺、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。
[0021]步驟二、在固定測量尺采樣過程中，根據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方向上數據參數。
[0022]在移動測量尺采樣過程中，利用沿玻璃輸送通道寬度方向往復移動，根據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過玻璃兩側邊緣的兩個光電傳感器，之后根據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方向上的數據參數。
[0023]步驟三、數據處理單元提取固定測量尺和移動測量尺得到的數據參數，該數據參數包括長度方向上的數據參數和寬度方向上的數據參數，根據測得數據找到待檢測異形玻璃的多個邊界數據點，并結合數據庫內選定待檢測異形玻璃的形狀特征進行對比、分析與修正，該過程中:計算機會根據數據庫內選定異形玻璃的類型確定相對應的算法來定位玻璃的外形關鍵點(例如:三角形的三個頂點)，最終得出玻璃的幾何圖形參數。
[0024]本文所述的邊界數據點即為光電傳感器檢測時從輸出O變到I或者從輸出I變到O處獲取的數據信息，通過該數據信息結合數據處理單元的處理可以得到異形玻璃邊緣處的坐標數據。
[0025]需要說明的是:本文所述的建立一個關于異形玻璃類型的數據庫，此處的數據庫是廣義上的數據庫，它可以是特征點的數據列表，也可以是xml文件；此外關于建立一個數據庫是本領域技術人員公知的技術手段，在本技術方案中，需要根據異形玻璃的形狀特征建立一個較為完整的數據庫，該形狀特征包括異形玻璃的邊數、角數、高度、頂點等特征，例如三角形的形狀特征為具有三條邊和三個夾角，梯形的特征為具有四條邊和四個角且兩個邊相互平行等等關鍵特征；
需要說明的是:由于保證該方法檢測數據的精度，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，根據測量的玻璃參數和實際的玻璃參數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定的安裝位置差值，將該差值作為偏移量設定到上述方法內以得出正確的玻璃幾何參數。
[0026]該方法一般應用到玻璃鋼化設備中，用于對玻璃鋼化前的監(jiān)控，所述的玻璃鋼化設備包括加熱段、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)，在加熱段一側設有爐門，待處理的玻璃經爐門進入加熱段加熱，如圖2所示，所述玻璃輸送裝置由機架、玻璃輸送輥道3及驅動裝置構成，驅動裝置帶動輥道旋轉，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與移動測量尺I用于得到玻璃的實際形狀與坐標，并將上述數據傳輸至控制系統(tǒng)以實現對玻璃鋼化設備的自動控制。
[0027]本方案中，還包括利用數據處理單元提取數據并處理的步驟，由數據處理單元實時調取固定測量尺測得的玻璃參數和移動測量尺測得玻璃參數，并處理后得到玻璃的外形幾何參數，此處所述的數據處理單元可以采用PLC或工業(yè)計算機。數據處理單元通過數據重組及結構識別，實現玻璃的幾何參數測量，依據玻璃輸送裝置尺寸設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，實現玻璃的幾何參數測量。
[0028]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。
[0029]本方案中，所述的移動測量尺由伺服電機驅動沿玻璃寬度方向往復移動，在移動測量尺上均勻分布有多個光電傳感器。
[0030]本文所述的光電傳感器為反射式光電傳感器，行業(yè)內也稱之為光電頭，其為現有成熟的技術，此處不再過多描述。
[0031]實施例一:檢測平行四邊形如圖3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，