[发明专利]透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1水平放置，向玻璃瓶5一侧发射激光光束，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1，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P1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1所示，CCD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FH。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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透明和半透明玻璃瓶壁厚检测装置及方法，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，本发明采用以下技术方案：

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、外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。