[發(fā)明專利]全自動修復(fù)玻璃劃痕的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010017193.7
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111203805B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙裕興;王承偉;徐海賓
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州德龍激光股份有限公司;江陰德力激光設(shè)備有限公司
• 主分類號: B24B49/12
• 分類號: B24B49/12;B24B1/00;B24B7/24
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 王玉國

本發(fā)明涉及全自動修復(fù)玻璃劃痕的方法，基于機器視覺技術(shù)識別缺陷位置，利用激光掃描共聚焦裝置測試劃痕區(qū)域深度，再用磨光盤及拋光盤全自動地修復(fù)缺陷；具體包含：1)用相機對玻璃拍照，識別劃痕；2)沿軌跡掃描，測量劃痕所處平面及深度；采用激光掃描共聚焦裝置測試劃痕區(qū)域深度，根據(jù)深度判斷是否需研磨以及各坐標(biāo)拋光所需時間，進(jìn)而沿軌跡修復(fù)玻璃；3)采用干磨型研磨片，按劃痕中心軌跡進(jìn)行研磨；4)采用干型拋光片按劃痕中心軌跡進(jìn)行拋光，根據(jù)劃痕深度調(diào)整拋光時間，獲得鏡面玻璃。自動生成修復(fù)軌跡、自動研磨及自動拋光，采用激光掃描共聚焦法測量得到劃痕的3D形貌，調(diào)整研磨及拋光工序及時間，效率顯著提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種全自動修復(fù)玻璃劃痕的方法。

背景技術(shù)

目前，專利公開號為CN204019302U的中國專利公開了一種半自動劃痕修復(fù)機，該修復(fù)機采用三個平移軸，將拋光盤移動到合適位置，再用一個旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)拋光盤，實現(xiàn)半自動拋光。磨頭只有一個，對于劃痕較深的樣品，先研磨再拋光，磨頭需要來回更換，耗時較長。半自動劃痕修復(fù)，相對于手動修復(fù)，效率提高五到八倍；但更換玻璃樣品，仍由人工完成，效率較低。無法測量劃痕3D形貌，尤其是劃痕深度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種全自動修復(fù)玻璃劃痕的方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

全自動修復(fù)玻璃劃痕的方法，特點是：包括以下步驟：

1)用相機對玻璃拍照，識別劃痕；反射式光源照明玻璃，并入射到面陣相機中；玻璃尺寸為X英寸，采用Y英寸的相機，則鏡頭倍數(shù)小于Y/X；低倍鏡頭，焦深長，對各種厚度玻璃均可成像，選擇曝光時間和增益，調(diào)整亮度和對比度，得到玻璃數(shù)碼照片；

將照片轉(zhuǎn)化為黑白圖像，計算各橫坐標(biāo)下，劃痕的白色區(qū)域的縱坐標(biāo)的最大值和最小值，求出劃痕縱坐標(biāo)中心；橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)對構(gòu)成劃痕中心軌跡；

2)沿軌跡掃描，測量劃痕所處平面及深度；

劃痕位于上表面或下表面，選取無劃痕處任意坐標(biāo)點，二維位移臺和壓電陶瓷Z軸單元移動物鏡，測試不同Z軸坐標(biāo)下相機光強；光強與Z軸曲線的兩個極大值處對應(yīng)的Z軸坐標(biāo)，即為上下表面的焦點；二維位移臺上設(shè)置壓電陶瓷Z軸單元，構(gòu)成三維運動平臺，移動帶劃痕的玻璃；多像素線陣相機探測中心光強；

采用激光掃描共聚焦裝置測試劃痕區(qū)域深度，激光掃描共聚焦裝置包含激光器、半反半透鏡、振鏡以及掃描物鏡，激光器的輸出光路上布置半反半透鏡，半反半透鏡的反射光路上依次布置振鏡和掃描物鏡，透射光路上布置成像探測模組，激光器發(fā)出激光，經(jīng)過半反半透鏡反射到振鏡中，振鏡控制激光二維偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過掃描物鏡后，聚焦在二維位移臺上壓電陶瓷Z軸單元上的樣品，二維位移臺實現(xiàn)X-Y軸的二維移動，壓電陶瓷Z軸單元實現(xiàn)Z軸上下移動；激光入射到樣品后發(fā)生反射，原路返回掃描物鏡和振鏡，經(jīng)過半反半透鏡后進(jìn)入成像探測模組；測量得到劃痕的3D形貌，測得劃痕區(qū)域及周邊的粗糙度，區(qū)域各點的最大高度值Rp，區(qū)域個點的最小高度值Rv，劃痕峰谷值等于Rp–Rv；

根據(jù)深度判斷是否需研磨以及各坐標(biāo)拋光所需時間，進(jìn)而沿軌跡修復(fù)玻璃；

3)干法研磨；采用干磨型研磨片，細(xì)磨有劃痕的玻璃，用相機觀察；磨光片直徑大于劃痕寬度，按劃痕中心軌跡進(jìn)行研磨，根據(jù)劃痕深度調(diào)整研磨，當(dāng)影像中的劃痕寬度達(dá)到磨光片直徑時，磨光完成；

4)干法拋光；采用干型拋光片按劃痕中心軌跡進(jìn)行拋光，拋光片大于研磨片，根據(jù)劃痕深度調(diào)整拋光時間，獲得鏡面玻璃。

進(jìn)一步地，上述的全自動修復(fù)玻璃劃痕的方法，其中，步驟1)，用Otsu二值化方法將圖片轉(zhuǎn)化為黑白圖像。