CN103604391A - 凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法及检测装置，检测方法包括如下步骤：（一）使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射位于设定检测位置处的待测物品的待测表面，待测表面为镜面反射面，同时采用位于设定接收位置处的投影面接收经所述待测表面反射至投影面上的反射光线，（二）观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格；如果投影面上有成像，将成像与标准成像进行对比，判定待测表面为凹面或凸面。由光源照射在凹面和凸面上时在投影面上的成像区别较为明显，可由检测人员直接肉眼观察，检测成本低。

Description

凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及一种凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法及检测装置。

背景技术

电子产品的显示保护屏所采用的原料是浮法玻璃，浮法玻璃在制作过程中，由于制作工艺所限，会在玻璃的一侧面渗入一定量的锡进而形成锡面，在对玻璃进行钢化处理时（即为提高玻璃的强度，使用化学方法在玻璃表面形成压应力，钢化处理后的玻璃在承受外力时需首先抵消玻璃表层应力，提高了玻璃的承载力，增强了玻璃自身的抗风压性、寒暑性、冲击性及耐磨性等）通常会出现微小的翘曲变形，由于金属锡对玻璃性能的影响，会在锡面上形成凸面，而在非锡面上形成凹面，而根据后续玻璃加工和装配需要，多是选择在凹面上进行丝网印刷，所以需要在玻璃上分辨出凹面和凸面以保证后续工艺的正常进行。而目前分辨玻璃凹凸面的方法主要是依靠人眼直视背光源玻璃，以判别玻璃的两侧面的翘曲变形进而区分玻璃的凹凸面，但在实际检测过程中，检测人员劳动强度大，分辨效率低，人为误判率高。

在授权公告号为CN200982860Y的中国实用新型专利说明书中公开了一种利用光的反射原理对叶片曲率半径进行检测的检测仪，该检测仪工作时，光源发出的光线经滤光镜、聚光镜、转向棱镜、辅助物镜、照明物镜形成平行光投射到叶片的目标区域，反射光线经成像物镜、反射镜、辅助物镜成像于分划板上，分划板上的成像由与计算机相联接的CCD摄像器件读取。虽然该检测仪的精确度较高，但其检测区域狭小，检测过程复杂，检测成本较高，不适于应用在对检测结果要求较低的仅用于判断凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面且需要进行批量检测的检测场所。

发明内容

本发明的目的是提供一种凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法，以解决现有技术中检测叶片曲率的检测方法成本较高而不适于应用在仅用于判断物品的凹凸面且需要进行批量检测的检测场所的技术问题；同时，本发明还提供一种用于实施上述检测方法的检测装置。

为实现上述目的，本发明所提供的一种凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法的技术方案是：凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法，包括如下步骤：

（一）使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射位于设定检测位置处的待测物品的待测表面，待测表面为镜面反射面，同时采用位于设定接收位置处的投影面接收经所述待测表面反射至投影面上的反射光线，

（二）观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格；如果投影面上有成像，将成像与通过利用所述位于设定照射位置处的光源照射位于所述设定检测位置处的预设标准件以在所述位于设定接收位置处的投影面上投影所形成的标准成像进行对比，判定待测表面为凹面或凸面。

所述的待测物品为玻璃，玻璃的一侧面为凹面、另一侧面为凸面，所述的标准成像为与凹面对应的凹面标准成像和与凸面对应的凸面标准成像。

本发明所提供的凹凸面检测方法中利用了光的反射原理，由于采用位于设定接收位置处的投影面接收经所述待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，而如果投影面上有成像的话，投影面上将根据待测表面为凹面或凸面而呈现不同的成像，具体来说，当待测表面为凹面时，由于凹面对反射光线的汇集作用，反射光线在经凹面反射后将汇集投影至投影面上；而当待测表面为凸面时，由于凸面对反射光线的发散作用，反射光线在经凸面反射后无法在投影面上形成汇集，因此，同样的光源照射在不同待测表面上时，投影面上呈现的投影成像也是不相同的，所以，可通过由位于设定照射位置处的相同光源照射位于设定检测位置处的预设标准间以在位于设定接收位置处的投影面上得到与凹面和/或凸面对应的标准成像，在检测时，将投影面上呈现的与待测表面对应的投影成像与标准成像对比后，即可判定待测表面为凹面或凸面。

上述检测方法可用于仅具有凹面或凸面的待测物品，也可以用同时具有凹面和凸面的待测物品。

本发明所提供的另一种凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法的技术方案是：凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法，包括如下步骤：

（一）待测物品具有凹凸性不同的第一待测表面和第二待测表面，两待测表面均为镜面反射面，使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射待位于设定检测位置处的待测物品的第一待测表面，同时采用位于设定位置处的投影面接收经所述第一待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，如果投影面上有成像，将该成像记录为与第一待测表面对应的第一成像；

（二）光源和投影面不动，翻转待测物品，使用所述位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射待测物品的第二待测表面，同时采用所述位于设定位置处的投影面接收经所述第二待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，如果投影面上有成像，将该成像记录为与第二待测表面对应的第二成像；

（三）将第一成像和第二成像进行对比，根据两成像的面积大小和/或亮度高低来判定两待测表面的凹凸性，面积大和/或亮度低的成像对应凸面，面积小和/或亮度高的成像对应凹面。

所述的待测物品为玻璃，玻璃的两待测表面中的一个为凹面、另一个为凸面，所述两成像为分别与凹面、凸面对应的两个面积不同、亮度不同的光带，与凹面对应的光带面积小、亮度大，与凸面对应的光带面积大、亮度小。

本发明所提供的凹凸面检测方法同样利用了光的反射原理以及凹面对光线的汇集作用和凸面对光线的发散作用，与前一个检测方法不同的是，本检测方法仅适用于同时具有凹面和凸面的待测物品，由于相同的光源照射在具有不同凹凸性的两待测表面上后在投影面上的成像也是不同的，这样，根据两成像的面积大小和/或亮度高低来判定两待测表面的凹凸性。

上述两检测方法中由光源照射在凹面和凸面上时在投影面上的成像区别较为明显，可由检测人员直接肉眼观察，检测成本低，适用于仅对待测物品的待测物品的凹凸性进行检测且进行批量检测的场所，检测效率高，检测人员劳动强度低，人为误判率低。

本发明所提供的凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测装置的技术方案是：凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测装置，包括用于照射在待测物品的待测表面上的发出发散光线的光源，还包括用于接收经待测表面反射的反射光线的投影面，投影面位于所述反射光线的反射光路上。

所述的检测装置还包括用于固定承托待测物品的承载治具，承载治具具有用于支撑顶托待测物品的承托面。

所述的检测装置包括由黑色电木板构成的外框架，所述承载治具固定设置在外框架上或可沿左右方向导向移动的装配在外框架上。

所述的投影面为所述外框架上固设有的白色屏幕的朝向承载治具的相应侧面。

所述的检测装置还包括用于布置在光源和检测人员之间以遮挡光线便于人眼观察投影面的遮光装置。

所述的遮光装置为遮光罩，该遮光罩具有朝向所述投影面的矩形缺口，所述光源固设在遮光罩的与所述矩形缺口相对的侧面上。

本发明所提供的凹凸面检测装置使用时，由发出发散光线的光源对应照射在待测物品的待测表面上，由投影面接收经待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面上的成像，将投影面上的成像于标准成像对比或是将与两待测表面的两成像进行对比，进而可快速判定待测表面为凹面或是凸面。本发明所提供的检测装置的结构简单、使用方便，检测成本低。

进一步的，将承载治具固设在外框架上，可以防止在取放待测物品时碰触承载治具而改变光源、承载治具及投影面三者的位置关系，保证检测效率。而使承载治具可沿左右方向导向移动的装配在外框架上又可以通过调整承载治具和待测物品的位置关系，进而调整光源、承载治具及投影面三者的位置关系，使得检测装置可适用于不同类型的待测物品，扩大检测装置的适用范围。

进一步的，投影面为白色屏幕的朝向承载治具的相应侧面，以便于更好的显示亮线和光带，进而可提高检测效率。

进一步的，设置遮光装置可以遮挡光源射向检测人员的光线，这样可以降低光线对检测人员人眼观察的影响，便于人眼观察投影面。

进一步的，设置遮光罩则一方面可以降低光源对检测人员的影响，另一方面可以增强光源强度，改善检测效果。

附图说明

图1是本发明所提供的凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测装置一种实施例的结构示意图；

图2是使用图1所示检测装置确定与待测物品的凹面相对应的凹面标准成像时的原理示意图；

图3是使用如图1所示检测装置确定与待测物品的凸面相对应的凸面标准成像时的原理示意图。

具体实施方式

凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法的实施例1：

此处的待测物品为玻璃，该玻璃的一侧面为凹面、另一侧面为凸面，本实施例中的检测方法具体包括如下步骤：

（一）使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射位于设定检测位置处的待测玻璃的待测表面，待测表面为镜面反射面，同时采用位于设定接收位置处的投影面接收经所述待测表面反射至投影面上的反射光线，

（二）观察投影面，如果投影面上没有成像，待测玻璃不合格；如果投影面上有成像，将成像与通过利用所述位于设定照射位置处的光源照射位于所述设定检测位置处的预设标准件以在所述位于设定接收位置处的投影面上投影所形成的标准成像进行对比，判定待测表面为凹面或凸面。

本实施例中的检测方法采用如图1所示的检测装置，该检测装置包括沿左右方向延伸的外框架5，外框架5由黑色电木板构成，在外框架5上固设有用于固定承托待测玻璃3的承载治具4，承载治具4的左侧布置有用于倾斜照射待测玻璃的光源1，此处的光源1为用于发出发散光线的LED点光源，光源1固设在遮光罩2中，遮光罩2主要用于增强光源的强度，该遮光罩2具有朝向所述承载治具4的矩形缺口21，而光源1具体固设在遮光罩2的与所述矩形缺口21相对的侧壁22上。在外框架5的右侧支撑设置有作为投影结构的白色屏幕6，此处的白色屏幕6选用白纸，白色屏幕6的朝向承载治具4的左侧面为用于接收从所述光源1发出的投影光线的投影面61，该投影面61位于由光源照射在待测物品的待测表面上出现的反射光线的反射光路上。

本实施例中，外框架采用黑色电木板一方面是为了满足无尘环境要求，另一方面是为了减少结构本身的反射光，提高检测效果。

在使用上述检测装置进行检测时，光源在上下方向上高于待测玻璃的待测表面，待测表面为所述待测玻璃的朝上的侧面。

上述检测方法的实施例中的标准成像是通过预先选定的与待测玻璃属于同一类型的玻璃标准件来测试得到的，标准成像包括与凹面对应的凹面标准成像和与凸面对应的凸面标准成像。由位于设定的照射位置处的光源倾斜照射位于设定的检测位置处的玻璃标准件的凹面和凸面，此时，在位于设定的接收位置处的投影面上所形成的成像即为凹面标准成像和凸面标准成像，检测时，将待测玻璃的待测表面所形成的成像与标准成像进行比对，即可判定待测表面为凹面或凸面。

如图2所示，利用图1所示检测装置来确定凹面标准成像，由位于设定的照射位置处的发出发散光线的光源1倾斜照射在位于设定的待测位置处的玻璃标准件的凹面上，位于设定的接收位置处的投影面61接收从光源1发出并经凹面反射至投影面上的反射光线200，由于凹面对光线的汇集作用，反射光线在经凹面反射后将汇集投影至投影面上，投影面上的凹面标准成像上将出现面积较小、亮度较高的光带，如果光带较窄的话，也可以被认为出现一条亮线。

如图3所示，利用图1所示检测装置来确定凸面标准成像，位于设定的照射位置处的发出发散光线的光源1倾斜照射在位于设定的待测位置处的玻璃标准件的凸面上，投影面61接收从光源1发出并经凸面反射后投影至投影面上的反射光线400，由于凸面对光线的发散作用，反射光线在经凸面反射后形成发散进而无法在投影面上形成汇集，投影面上的凸面标准成像上将不会出现与凹面对应的明亮的光带，而会出现一条面积较大、亮度较小的辉光带。

在确定凹面标准成像和凸面标准成像后，具体检测时，将投影面上呈现的与待测表面对应的投影成像与标准成像对比后，即可判定待测表面的凹凸性。

上述检测方法和检测装置主要利用了光的反射原理、凹面对光线的汇集作用以及凸面对光线的发散作用，通过凹面和凸面对光线在反射时造成的不同影响，进而使得在投影面上的成像呈现出人眼可见的差异，从而便于人眼观察检测。

上述检测方法和检测装置主要用于对玻璃的凹凸面进行检测，在其他实施例中，镜面反射物品也可以为同样需要进行凹凸面检测的亚克力板或表面光洁的不锈钢板，只要可以出现镜面反射的物品均可以采用上述的检测方法和检测装置对待测表面的凹凸性进行检测。

上述检测方法和检测装置可用于对同样具有凹面和凸面的玻璃进行检测，在其他实施例中，也可以用于对仅具有凹面或凸面的镜面反射物品的相应表面进行凹凸性检测。

上述检测装置中白色屏幕选用白纸，在其他实施例中，白色屏幕也可以选用白布或其他的便于投影成像的材料。

凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法的实施例2：

该实施例中的检测方法与实施例1中的检测方法不同的是，本实施例中的检测方法仅适用于对同时具有凹面和凸面的镜面反射物品进行检测，具体包括如下步骤：

（一）待测物品具有凹凸性不同的第一待测表面和第二待测表面，两待测表面均为镜面反射面，使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射待位于设定检测位置处的待测物品的第一待测表面，同时采用位于设定位置处的投影面接收经所述第一待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，如果投影面上有成像，将该成像记录为与第一待测表面对应的第一成像；

（二）光源和投影面不动，翻转待测物品，使用所述位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射待测物品的第二待测表面，同时采用所述位于设定位置处的投影面接收经所述第二待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，如果投影面上有成像，将该成像记录为与第二待测表面对应的第二成像；

（三）将第一成像和第二成像进行对比，根据两成像的面积大小和亮度高低来判定两待测表面的凹凸性，面积大、亮度低的成像对应凸面，面积小、亮度高的成像对应凹面。

实施例2中的检测方法的通过对由相同的光源倾斜照射在凹面和凸面上后在投影面上所形成的不同的投影成像进行对比来确定两待测表面的凹凸性，检测过程简单，检测成本低。

在采用实施例2所示的检测方法检测玻璃的凹凸面时，与玻璃的凹面、凸面对应的两成像对应为两个面积不同、亮度不同的光带，其中，与凹面对应的光带面积、亮度大，而与凸面对应的光带面积大、亮度小。

实施例2中，根据两成像的面积大小和亮度高低来判定两待测表面的凹凸性，在其他实施例中，也可以仅根据两成像的面积大小或亮度高低来判定两待测表面的凹凸性。

本发明还提供了一种可用于实施实施例2中的检测方法的检测装置，该检测装置的结构如图1所示检测装置的结构大部分相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

（一）使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射位于设定检测位置处的待测物品的待测表面，待测表面为镜面反射面，同时采用位于设定接收位置处的投影面接收经所述待测表面反射至投影面上的反射光线；

（二）观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格；如果投影面上有成像，将成像与通过利用所述位于设定照射位置处的光源照射位于所述设定检测位置处的预设标准件以在所述位于设定接收位置处的投影面上投影所形成的标准成像进行对比，判定待测表面为凹面或凸面。

2.根据权利要求1所述的凹凸面检测方法，其特征在于：所述的待测物品为玻璃，玻璃的一侧面为凹面、另一侧面为凸面，所述的标准成像为与凹面对应的凹面标准成像和与凸面对应的凸面标准成像，所述凹面标准成像和凸面标准成像为分别与凹面、凸面对应的两个面积不同、亮度不同的光带，与凹面对应的光带面积小、亮度大，与凸面对应的光带面积大、亮度小。

3.凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

（一）待测物品具有凹凸性不同的第一待测表面和第二待测表面，两待测表面均为镜面反射面，使用位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射待位于设定检测位置处的待测物品的第一待测表面，同时采用位于设定位置处的投影面接收经所述第一待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，如果投影面上有成像，将该成像记录为与第一待测表面对应的第一成像；

（二）光源和投影面不动，翻转待测物品，使用所述位于设定照射位置处的发出发散光线的光源照射待测物品的第二待测表面，同时采用所述位于设定位置处的投影面接收经所述第二待测表面反射至投影面上的反射光线，观察投影面，如果投影面上没有成像，待测物品不合格，如果投影面上有成像，将该成像记录为与第二待测表面对应的第二成像；

（三）将第一成像和第二成像进行对比，根据两成像的面积大小和/或亮度高低来判定两待测表面的凹凸性，面积大和/或亮度低的成像对应凸面，面积小和/或亮度高的成像对应凹面。

4.根据权利要求3所述的凹凸面检测方法，其特征在于：所述的待测物品为玻璃，玻璃的两待测表面中的一个为凹面、另一个为凸面，所述两成像为分别与凹面、凸面对应的两个面积不同、亮度不同的光带，与凹面对应的光带面积小、亮度大，与凸面对应的光带面积大、亮度小。

5.凹凸面为镜面反射面的物品的凹凸面检测装置，其特征在于：包括用于照射在待测物品的待测表面上的发出发散光线的光源，还包括用于接收经待测表面反射的反射光线的投影面，投影面位于所述反射光线的反射光路上。

6.根据权利要求5所述的凹凸面检测装置，其特征在于：所述的检测装置还包括用于固定承托待测物品的承载治具，承载治具具有用于支撑顶托待测物品的承托面。

7.根据权利要求6所述的凹凸面检测装置，其特征在于：所述的检测装置包括由黑色电木板构成的外框架，所述承载治具固定设置在外框架上或可沿左右方向导向移动的装配在外框架上。

8.根据权利要求7所述的凹凸面检测装置，其特征在于：所述的投影面为所述外框架上固设有的白色屏幕的朝向承载治具的相应侧面。

9.根据权利要求5至8中任意一项所述的凹凸面检测装置，其特征在于：所述的检测装置还包括用于布置在光源和检测人员之间以遮挡光线便于人眼观察投影面的遮光装置。

10.根据权利要求9所述的凹凸面检测装置，其特征在于：所述的遮光装置为遮光罩，该遮光罩具有朝向所述投影面的矩形缺口，所述光源固设在遮光罩的与所述矩形缺口相对的侧面上。

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