透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置及方法。该装置包括激光发射器、图像摄取装置，激光发射器与图像摄取装置相对于待检测玻璃瓶上的检测点处的法线相对应设置，激光发射器的发射端朝向检测点，激光发射器的发射端的中轴线与水平面呈锐角且与检测点处的法线之间的夹角为锐角，图像摄取装置接收激光发射器发射出的激光光线经由待检测玻璃瓶的内外壁发生反折射后射出的光线。该方法基于该装置实现，通过测量拍摄到的在内外壁形成的两个平行光斑间的像素距离，来计算得到检测点处的壁厚。本发明专利技术适用于对无色透明玻璃瓶和棕色、绿色等深色半透明玻璃瓶的瓶壁厚度进行快速、准确、非接触式的实时检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃瓶壁厚检测装置及方法，尤指一种适用于对无色透明玻璃瓶和棕色、绿色等深色半透明玻璃瓶的瓶壁厚度进行检测的装置和方法。
技术介绍
在玻璃瓶生产加工过程中，需要准确测量玻璃瓶瓶壁厚度，以保证玻璃瓶体的加工质量。目前，国内大多数玻璃瓶生产厂家仍采用接 触式的测量仪器对玻璃瓶进行壁厚测量，这种接触式的测量方法存在精度不高、耗费人力物力、不利于在线检测等缺点。已有非接触式的光学测量方法主要采用光电管或其他光敏元件来接收激光在瓶壁表面的反射光线，通过计算将接收的反射光线转换成的相应信号的峰值间距来得到瓶壁厚度。但是，由于玻璃瓶瓶体表面大多为圆弧形曲面，因此，激光入射到瓶体表面的光点易发生偏移，并且，当瓶体内外壁不平整时，激光在内外壁的反射角度的偏移就更大，很容易造成测量不准确。另外，对于棕色、绿色等深色半透明玻璃瓶进行检测时，由于玻璃瓶透光率较低，因此，这种非接触式的光学测量方法检测壁厚的难度很大。针对上述问题，目前已出现使用CCD相机接收激光在玻璃瓶瓶体内外壁上形成的光斑，通过测量激光发射点在瓶体内外壁上分别形成的光斑间的像素距离，来计算出瓶体壁厚的光学检测方法，该光学检测方法为激光发射器I水平放置，向玻璃瓶5 —侧发射激光光束，该激光光束是一种发散光，射到瓶壁上会形成一条线状光线，如图I，E点为激光发射点，激光发射点E点发射出的激光经由玻璃瓶5外壁反射后射出的反射光线Pl由CCD相机2接收，EF为入射光线，发射的激光在反射点F点上形成一条线状光斑41，CCD相机2实际拍摄到的是光斑41以及激光发射点E点相对于玻璃瓶5外壁的镜像E’点，而激光发射点E点折射入瓶体内并经由玻璃瓶5内壁反射后，再经由外壁折射而射出，如图1，G点为入射瓶体内的激光光线在内壁上进行反射的反射点，在反射点G点上也形成一条线状光斑42，P3为经由G点反射出的光线对应的实际出射光线，CCD相机2实际接收的光线为出射光线P2 (用肉眼看的话，以为G点在G’点上)，如图I所示，C⑶相机2实际拍摄到的是光斑42以及激光发射点E点相对于玻璃瓶5内壁的镜像E”点。也就是说，CCD相机2拍摄到的图像中有两条平行的光斑41、42和两个镜像E’点和E”点，如图2所示，通过测量两个光斑41、42间的像素距离，并根据事先设定好的像素距离与实际距离间的转换关系，来计算出瓶体壁厚HL但是，从图2中可以看出，E’点与光斑41重叠，E”点与光斑42距离很近，因此，发生眩光的E’和E”点会分别影响对光斑41、42的辨识，因而无法准确测量光斑41、42间的像素距离，得到的瓶壁壁厚也便不准确。由此可见，此种光学检测方法也具有测距不准确的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，该装置和方法可准确测量出透明和半透明玻璃瓶的壁厚，为玻璃瓶质量检测提供依据。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置，其特征在于它包括激光发射器、图像摄取装置，该激光发射器与该图像摄取装置相对于待检测玻璃瓶上的检测点处的法线相对应设置，其中该激光发射器的发射端朝向该待检测玻璃瓶上的该检测点且该激光发射器的发射端的中轴线与水平面呈一个锐角，该激光发射器的发射端的中轴线与该待检测玻璃瓶上的该检测点处的法线之间的夹角为锐角，该图像摄取装置接收该激光发射器发射出的激光光线经由该待检测玻璃瓶的内、外壁发生反折射后射出的光线，该激光发射器、图像摄取装置的控制端分别与计算机控制系统的相应控制端连接。所述图像摄取装置为图像摄取器，该图像摄取器位于所述激光发射器发射出的激 光光线经由所述检测点处进行反射后射出的反射光线所处的方向上，该图像摄取器的摄取端朝向所述检测点且该图像摄取器的摄取端的中轴线与所述检测点处的法线之间的夹角等于所述激光发射器的发射端的中轴线与所述检测点处的法线之间的夹角。或者，所述图像摄取装置包括图像摄取器和反射镜，该反射镜位于所述激光发射器发射出的激光光线经由所述检测点处进行反射后射出的反射光线所处的方向上，该图像摄取器与该反射镜相对应设置，该图像摄取器通过该反射镜接收所述激光发射器发射出的激光光线经由所述待检测玻璃瓶的内、夕卜壁发生反折射后射出的光线。所述激光发射器的发射端的中轴线与水平面所呈锐角的范围为5度至30度。所述激光发射器的发射端的中轴线与所述待检测玻璃瓶上的所述检测点处的法线之间的夹角的范围为30度至60度。所述激光发射器为具有激光整形透镜的线性激光发射器；并且，当对半透明玻璃瓶壁厚进行检测时，所述激光发射器为中心波长大于580nm且小于650nm的大功率线性红色激光发射器，发散角在I度至5度之间。所述待检测玻璃瓶在传送装置上传送，该传送装置将所述待检测玻璃瓶传送到检测位置，使在该检测位置上，所述待检测玻璃瓶上的所述检测点接受所述激光发射器和所述图像摄取装置进行的壁厚检测。所述传送装置上安装有自转装置，所述待检测玻璃瓶放置在该自转装置上。一种基于所述的透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置实现的透明和半透明玻璃瓶壁厚检测方法，其特征在于，它包括步骤所述激光发射器向所述待检测玻璃瓶上的检测点发射激光，该激光经由所述待检测玻璃瓶上的所述检测点对应的内外壁进行反折射后射出，所述图像摄取装置拍摄该激光在该外壁、内壁上分别形成的线状光斑，从而根据所述图像摄取装置拍摄图像的像素距离与实际距离间的转换关系，所述计算机控制系统通过测量平行的该两个光斑间相距的像素距离来计算得到所述待检测玻璃瓶上的所述检测点处的壁厚。所述方法还包括在发射激光前，首先根据所述被检测玻璃瓶的光学吸收和反射特点，分别调节所述激光发射器和图像摄取装置与所述待检测玻璃瓶之间的方位角度、距离。本专利技术的优点是本专利技术通过在垂直方向上，激光倾斜入射壁面的方式，解决了现有技术中激光在壁面产生的镜像与光斑融合所带来的光斑干扰问题，在本专利技术中，壁面产生的光斑与发生眩光的镜像不重合，两者间互不干扰，光斑可准确辨识出，从而使得本专利技术通过测量两个光斑间的像素距离便可实现对壁厚的精确计算。本专利技术适用于对无色透明玻璃瓶和棕色、绿色等深色半透明玻璃瓶的瓶壁厚度进行快速、准确、非接触式的实时检测。附图说明图I是基于CXD相机实现的光学检测方法的测量原理示意图；图2是在基于CXD相机实现的光学检测方法中，CXD相机拍摄到的图像示意图；图3是本专利技术透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置的组成示意图；图4是本专利技术透明和半透明玻璃瓶壁厚检测方法的检测原理示意图； 图5是从图4中A方向看去，本专利技术透明和半透明玻璃瓶壁厚检测方法的检测原理示意图；图6是本专利技术透明和半透明玻璃瓶壁厚检测方法中的C⑶相机拍摄到的图像示意图。具体实施例方式如图3至图5所示，本专利技术提出了一种透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置，它包括激光发射器10、图像摄取装置，该激光发射器10与该图像摄取装置相对于待检测玻璃瓶50上的检测点(此检测点位置的壁厚即为将要测量的壁厚)60处的法线MO (O点为待检测玻璃瓶的横截面中心，法线MO为光线在该检测点60所处外壁上进行反射时的法线)相对应设置，其中该激光发射器10的发射端朝向该待检测玻璃瓶50上的该检测点60且该激光发射器10的发射端的中轴线11与水平面呈一个锐角β，该激光发射器10的发射端的中轴线11与该待检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置，其特征在于：它包括激光发射器、图像摄取装置，该激光发射器与该图像摄取装置相对于待检测玻璃瓶上的检测点处的法线相对应设置，其中：该激光发射器的发射端朝向该待检测玻璃瓶上的该检测点且该激光发射器的发射端的中轴线与水平面呈一个锐角，该激光发射器的发射端的中轴线与该待检测玻璃瓶上的该检测点处的法线之间的夹角为锐角，该图像摄取装置接收该激光发射器发射出的激光光线经由该待检测玻璃瓶的内、外壁发生反折射后射出的光线，该激光发射器、图像摄取装置的控制端分别与计算机控制系统的相应控制端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田立勋，刘婕宇，潘津，赵栋涛，孙荣，杨菲，王亚鹏，杜戊，
申请(专利权)人：北京大恒图像视觉有限公司，
类型：发明
国别省市：