[發明專利]一種瓶胚翹曲度測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201810170231.5
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108469228A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 曾啟林;黃嘉興;邱李翔;莫永志;寧文斌;徐志江;游強
• 申請（專利權）人: 廣州迅智機械科技有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 劉敏

本發明公開了一種瓶胚翹曲度測量裝置及測量方法，包括有瓶口光學成像系統、瓶身光學成像系統和瓶胚旋轉固定機構，瓶口光學成像系統包括有圓形光源和瓶口成像系統，圓形光源從一側朝向瓶口，瓶口成像系統的鏡頭從另一側朝向瓶口；瓶身光學成像系統包括有方形光源和瓶身成像系統，方形光源從一側朝向瓶身，瓶身成像系統的鏡頭從另一側朝向瓶身；在瓶胚與瓶身成像系統的鏡頭之間設有光學透鏡系統。本發明通過設置兩組光學成像系統和兩組光源，并設置旋轉固定機構用以旋轉并定位瓶胚的姿態，在測量中分別通過專門的光源和光學成像系統來測量瓶口和瓶身部位，這樣在未進行接觸的情況下即可通過完成翹曲度的測量，且測量精度高、速度快。

技術領域

本發明涉及測量測繪技術領域，具體涉及一種用于對瓶胚的翹曲度進行測量的裝置及其測量方法。

背景技術

在傳統的瓶胚翹曲度測量技術中，常用的測量工具為接觸式百分表，測量方法是采用雙百分表測量瓶胚的外徑，將瓶胚旋轉一周根據測量最大值減最小值，其差值就是瓶胚的翹曲度。這種測量方法存在以下缺陷，第一，百分表的表針碰觸到瓶胚表面，會產生變形，從而造成測量的系統誤差；第二，橢圓瓶胚的外徑差表現為翹曲度，翹曲度的測量方法需改進；第三，采用百分表測量的方式不僅誤差較大，同時測量的效率低，在需要大規模測量時難以滿足要求?；谝陨显颍璋l明一種非接觸的光學測量儀器來測量瓶胚的翹曲度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、測量速度快、測量精度高、不需要接觸瓶胚的瓶胚翹曲度測量裝置及測量方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種瓶胚翹曲度測量裝置及測量方法，其特征在于：包括有瓶口光學成像系統、瓶身光學成像系統和瓶胚旋轉固定機構，瓶胚固定在瓶胚旋轉固定機構上實現旋轉及定位；瓶口光學成像系統包括有圓形光源和瓶口成像系統，圓形光源從一側朝向瓶胚的瓶口部位，瓶口成像系統的鏡頭從另一側朝向瓶口部位并與圓形光源隔瓶口相對；瓶身光學成像系統包括有方形光源和瓶身成像系統，方形光源從一側朝向瓶胚的瓶身部位，瓶身成像系統的鏡頭從另一側朝向瓶身部分并與方形光源隔瓶身相對；在瓶胚與瓶身成像系統的鏡頭之間設有光學透鏡系統；所述瓶胚旋轉固定機構包括有卡胚頭、連接軸和伺服電機，卡胚頭固定于連接軸上，連接軸通過聯軸器連接伺服電機形成旋轉結構，瓶胚固定于卡胚頭上。

進一步地，所述瓶身成像系統具有第一鏡頭和第一相機，第一鏡頭安裝在第一鏡頭座上，第一相機與第一鏡頭對接；位于第一鏡頭與瓶胚之間的光學透鏡系統包括有一半反半透鏡和一反射棱鏡。

進一步地，伺服電機安裝在主機架上，而瓶胚倒立固定在卡胚頭上，瓶胚的瓶尾部位處于最高位置，在瓶胚的兩側各設有一窗口玻璃，一窗口玻璃位于圓形光源及方形光源與瓶胚之間，另一窗口玻璃位于瓶胚與所述光學透鏡系統之間；所述半反半透鏡以45度傾斜的結構設置在第一鏡頭與靠近第一鏡頭的窗口玻璃之間，所述反射棱鏡設置于半反半透鏡的下方，反射棱鏡為等腰直角三棱柱形成，其斜面與半反半透鏡平行，方形光源的光線照過瓶身部位后經過反射棱鏡射向半反半透鏡，經半反半透鏡反射入第一鏡頭。

進一步地，瓶口成像系統具有第二鏡頭和第二相機，第二鏡頭安裝在第二鏡頭座上，第二相機與第二鏡頭對接，圓形光源的光線照過瓶口部位后進入第二鏡頭。

一種基于前述瓶胚翹曲度測量裝置的測量方法，按以下步驟進行，

1)瓶胚插入卡胚頭固定，瓶口成像系統采集瓶胚的瓶口圖像，計算瓶口的軸線角度A；

2)瓶身成像系統采集瓶身的圖像，計算出瓶身的軸線角度B與瓶口的軸線角度A的偏差夾角α；

3)伺服電機轉動一3～10度的角度值，并重復步驟1)和步驟2)，直到累計轉動角度達到180時停止，計算得到各組夾角偏差α數據，取角度偏差最大α_max為該瓶胚的翹曲最大位置；