三维曲面玻璃背光照明装置及边缘图像采集方法与流程

本发明涉及三维曲面玻璃加工，尤其涉及一种三维曲面玻璃背光照明装置及边缘图像采集方法。

背景技术：

1、在三维曲面玻璃加工过程中，通常需要通过ccd工业相机采集玻璃的边缘图像，根据采集的图像识别玻璃的边缘，以辅助各种以玻璃边缘为基准展开的加工。例如：对覆膜的三维玻璃进行切膜整型，需要获得玻璃边缘的实际位置，来建立实际的玻璃尺寸模型，比对理论模型，对尺寸差异处单独进行误差补偿之后再进行切膜操作，使膜边缘保持与玻璃边缘平齐，保证玻璃外观效果。

2、使用ccd工业相机采集玻璃的边缘图像时，需要为三维曲面玻璃产品提供照明。现有技术中，通常通过以下两种方式对三维曲面玻璃产品进行打光及边缘图像采集：

3、(1)将三维曲面玻璃平放，为三维曲面玻璃产品提供背光照射，ccd工业相机从上方采集三维曲面玻璃产品的图像，识别边缘。光线经过玻璃产品，投射进入ccd工业相机，因为玻璃边缘光透过率低，玻璃边缘的图像与玻璃表面图像形成明显的对比，从而达到根据采集的图像识别玻璃边缘的效果。然而，由于三维曲面玻璃边缘处具有曲面形状，采集到的边缘呈现出一个较宽的带阴影的环状图案，无法从中准确识别出玻璃的边缘。

4、另外，由于在三维曲面玻璃加工过程中，通常需要使用激光对三维曲面玻璃产品进行切割，为了防止被激光损伤，承载玻璃的治具通常整体采用强度较高的铝合金材质制作。由于铝材不透光，使用背光照射方式时，光线无法穿透不透光的治具，因而无法根据ccd工业相机采集到的图像识别出玻璃的边缘。

5、(2)采用正面打光方式为三维曲面玻璃提供照明，ccd工业相机从上方采集三维曲面玻璃的图像，识别边缘。由于玻璃是透明材质，光透射率高，需要提高光照强度，而光照太强，ccd工业相机容易曝光过度，从采集到的图像难以识别玻璃的边缘。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述缺陷，提供一种三维曲面玻璃背光照明装置及边缘图像采集方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种三维曲面玻璃背光照明装置，所述装置包括治具转接板、背光光源、治具底座、治具、旋转接头，其中：

3、所述治具转接板为凹槽形，位于三维曲面玻璃加工设备的三维运动平台上；所述治具转接板凹槽的底板上沿所述底板厚度方向设置有第一通孔；

4、所述背光光源设置在所述治具转接板凹槽的底板上，所述背光光源的尺寸与所述治具转接板凹槽的底板尺寸相适应；所述背光光源上设置有与所述第一通孔大小及轴心线均相同的第二通孔；

5、所述治具底座设置在所述背光光源的上方，采用透光材质，用于均匀扩散所述背光光源发出的光线；所述治具底座的外围尺寸与所述背光光源的尺寸相同；所述治具底座的上表面设置有用于固定治具的凸台，所述凸台上设置有与所述第二通孔大小及轴心线均相同的第三通孔；

6、所述治具包括从上到下嵌合在一起的透明套环和套环底座，所述治具用于承载三维曲面玻璃产品，所述透明套环和所述套环底座均为中空结构，所述透明套环的外边缘在所述套环底座底部所在水平面上的投影位于所述套环底座底部的中空结构内边缘之内；所述套环底座嵌合在所述凸台上，所述套环底座的中空部分的内边缘形状和所述凸台的外边缘形状相匹配；

7、所述旋转接头的第一端与抽真空装置连接；所述旋转接头的第二端依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔后，从所述第三通孔露出，通过所述治具的中空部分将三维曲面玻璃和治具吸附在所述治具底座上；

8、所述治具转接板在所述三维曲面玻璃加工设备的三维运动平台的控制下，带动所述治具、三维曲面玻璃产品旋转，使三维曲面玻璃产品的边缘与ccd工业相机垂直，以进行三维曲面玻璃产品的边缘图像采集。

9、优选的，所述治具转接板凹槽底板上远离凹槽的一面沿所述第一通孔的边缘设置有中空的凸缘，所述凸缘的内径与所述第一通孔相同，所述旋转接头穿过所述凸缘与所述抽真空装置连接。

10、优选的，所述透明套环为与三维曲面玻璃产品形状匹配的仿形套环，所述套环底座的尺寸与三维曲面玻璃产品的尺寸相匹配。

11、优选的，所述背光光源为白色光源。

12、优选的，所述治具底座为白色赛钢材质。

13、优选的，所述透明套环为亚克力材质，所述套环底座为铝合金材质。

14、本发明还提供了一种三维曲面玻璃边缘图像采集方法，使用如上任意一项所述的三维曲面玻璃背光照明装置采集三维曲面玻璃边缘图像，所述方法包括以下步骤：

15、步骤s1，在治具转接板凹槽底部安装背光光源，在背光光源上方安装治具底座；通过膜材将三维曲面玻璃产品贴附在治具的透明套环上，将治具通过凸台固定在治具底座上，旋转接头接入抽真空装置将三维曲面玻璃产品和治具吸附在治具底座上；

16、步骤s2，将ccd工业相机安装在三维曲面玻璃加工设备上；然后将ccd工业相机连接到三维曲面玻璃加工设备的中控电脑，并在所述中控电脑中安装定制的边缘图像采集程序；

17、步骤s3，针对ccd工业相机实际的边缘图像采集效果调整ccd工业相机的参数，根据预先建模好的拍照路线和三维曲面玻璃产品模型，对三维曲面玻璃产品的每处弯折位置采集边缘图像，采集过程中，调整三维曲面玻璃产品的位置，使三维曲面玻璃产品待采集的弯折位置的边缘与ccd工业相机垂直。

18、优选的，所述步骤s3中，所述调整三维曲面玻璃产品的位置的具体方法为：通过三维曲面玻璃加工设备的中控电脑控制三维曲面玻璃加工设备三维运动平台的组件移动，带动治具转接板、治具、三维曲面玻璃产品移动到目标位置。

19、本发明在治具转接板的凹槽内依次设置背光光源、治具底座，在治具底座上安装治具，三维曲面玻璃产品通过膜贴和真空吸附的方式固定在治具底座上，治具底座为透光材质，起到散光板的作用，背光光源透过治具底座和治具的透明套环照射在三维曲面玻璃产品的边缘。按照预设的拍照路径，通过加工设备控制治具转接板、治具、三维曲面玻璃产品进行旋转，使三维曲面玻璃产品的边缘与ccd工业相机垂直，使用ccd工业相机采集三维曲面玻璃产品的各个弯折处的边缘图像。采用本发明的方案，可以采集到清晰的三维曲面玻璃产品边缘图像，提高三维曲面玻璃产品边缘识别的准确率。

1.一种三维曲面玻璃背光照明装置，其特征在于，所述装置包括治具转接板、背光光源、治具底座、治具、旋转接头，其中：

2.根据权利要求1所述的三维曲面玻璃背光照明装置，其特征在于，所述治具转接板凹槽底板上远离凹槽的一面沿所述第一通孔的边缘设置有中空的凸缘，所述凸缘的内径与所述第一通孔相同，所述旋转接头穿过所述凸缘与所述抽真空装置连接。

3.根据权利要求1所述的三维曲面玻璃背光照明装置，其特征在于，所述透明套环为与三维曲面玻璃产品形状匹配的仿形套环，所述套环底座的尺寸与三维曲面玻璃产品的尺寸相匹配。

4.根据权利要求1所述的三维曲面玻璃背光照明装置，其特征在于，所述背光光源为白色光源。

5.根据权利要求1所述的三维曲面玻璃背光照明装置，其特征在于，所述治具底座为白色赛钢材质。

6.根据权利要求1所述的三维曲面玻璃背光照明装置，其特征在于，所述透明套环为亚克力材质，所述套环底座为铝合金材质。

7.一种三维曲面玻璃边缘图像采集方法，使用如权利要求1-6任意一项所述的三维曲面玻璃背光照明装置采集三维曲面玻璃边缘图像，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的三维曲面玻璃边缘图像采集方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述调整三维曲面玻璃产品的位置的具体方法为：通过三维曲面玻璃加工设备的中控电脑控制三维曲面玻璃加工设备三维运动平台的组件移动，带动治具转接板、治具、三维曲面玻璃产品移动到目标位置。