[发明专利]容器壁厚的测量

说明书

本发明涉及对容器如玻璃容器壁厚的测量，特别涉及对玻璃容器侧壁和/或根部(包括载荷承载面)厚度进行测量的方法和仪器。

以前曾经提出通过将容器放在带有旋转头部的卷筒臂上来对玻璃容器的侧壁厚度进行测量。卷筒臂通过容器的开口插入。头部具有一个从内部接触容器侧壁的末端，并与支承电子量规的第二臂机械联接。量规具有一个末端，该末端相对于头部和侧壁内表面之间的内部接触点从外部与容器侧壁接触。壁之间的机械联接是这样的，即臂可以一致地上下运动，以适应容器在卷筒上手动旋转时的不圆度，同时又不影响电子量规的输出。但是，当量规末端与头部末端之间的侧壁厚度发生变化时，量规上就会显示出相应的变化。电子量规包括或与用于储存容器旋转时的最大和最小厚度信号的电路相联接。

虽然上述的容器侧壁测量技术已在本领域成功地应用，但仍需要改进。例如，上述技术提供最大和最小厚度测量，但并不提供各记录角度方向的任何显示。另外，虽然量规元件可由操作者可选择地放置在沿容器侧壁任何希望的轴线位置，但还不能很容易地进行三维轮廓测量。由于容器内底部凸起的形状，同样也不能用上述技术进行容器根部或载荷承载表面的厚度测量。因此本发明的总的目的是提供自动进行容器如玻璃瓶壁厚的二维或三维轮廓测量的方法和仪器。本发明另一个更具体的目的是提供一个具有上述特性的方法和仪器，用来不仅在容器侧壁而且在容器根部和环绕容器底部圆周的载荷承载区域进行厚度测量。本发明的另一个目的是提供一种能满足上述目标又很容易在制造环境中实施的方法和仪器。

根据本发明的第一方面对容器壁厚进行测量的仪器包括：一对分开的辊轮，安装用来自由旋转，用来从外部夹住容器侧壁靠在辊轮上并绕中心轴线对容器进行旋转的仪器。测量机构，包括一个用来啮合容器上外部点的第一部分，和一个延伸穿过容器开口并相对于外部点将内部点啮合在容器侧壁上的第二部分。一个电子控制器将容器靠在辊轮上绕其轴线旋转，并与测量机构联接来获得表示侧壁厚度的电信号并将作为容器旋转增量函数的壁厚数据图储存起来。在本发明优选实施例中，测量机构包括一个安装用来在与被测量的壁厚垂直方向上运动的托架，测量机构的第一和第二部分安装在托架上进行连带运动，这样由于容器的不圆度引起的容器位置的改变将导致测量机构第一和第二部分的连带运动。托架最好由一个弹簧支撑以使托架基本上自由浮动。

根据本发明的第二方面，测量容器侧壁厚度的仪器包括一个与第一电机相联的支架，用来在绕其轴线旋转容器时将容器保持在静止位置。测量机构将在容器侧壁上相对的内部和外部点啮合，并提供一个作为该两点之间侧壁厚度函数的电子信号。第二电机与测量机构相联，用来在容器轴线方向上移动测量机构。一个控制器与第一和第二电机相联，对从测量机构发出的电信号进行向应，该测量机构用来获取和储存当第一和第二电机的运动增加时侧壁厚度的三维数据图。因此，不是如已有技术那样简单地获取最大和最小壁厚数据而没有角度位置显示，根据本发明的这一方面，提供了与角度方向和轴线位置有关的厚度数据，可以进行分析来确定与容器制造相关的具体问题。

根据本发明的第三方面，延伸通过容器开口与容器内部啮合的测量机构的那部分包括一个可在管内滑动的延长臂，及一个旋转安装在管一端的头部。该头部具有一个与容器内表面啮合的末端和多个成角度的面，这些面用于与臂的相邻端啮合以使头部和末端保持在与这些面的角度相关的预定的角方向。臂的相对端与一在压力状态下的弹簧相联，一个手柄延伸穿过管的臂，使操作者对头部方向进行调整。通过这种方式，头部可与臂同轴放置，来插入容器开口，与臂垂直来测量径向侧壁厚度，或与臂成一角度来测量容器根部厚度而不受容器底部凸起的内表面的影响。

根据本发明另外一个方面，提供了一种测量容器根部底部厚度的仪器和方法，该底部构成容器的载荷承载部分。容器靠住辊轮保持在垂直方向上并绕其中心轴线旋转。量规臂穿过容器开口向下延伸，头部的方向与量规臂成一角度，与容器底部载荷承载部分的内部啮合。量规的外部位于容器下面，相对于量规头部与容器底部的外部啮合。像测量侧壁厚度的仪器中一样，量规及量规臂安装在由一弹簧支承的托架上。

从下面的说明书，附属权利要求及附图中可以更好地理解本发明及其辅助的目的、特征和优点：

图1是根据本发明目前的优选实施例用于测量玻璃容器侧壁厚度的仪器的侧视图；

图2是图1中所示仪器的端部视图；

图3是图1和图2所示仪器的顶视平面图；

图4是图1-3中仪器从与图1相反方向看的侧视图；

图5是图1-4中仪器的测示器装置的分解视图；