本發(fā)明涉及測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于對(duì)瓶胚的尺寸進(jìn)行測(cè)量的裝置。

背景技術(shù)：

瓶的質(zhì)量關(guān)鍵是取決于所供應(yīng)瓶胚的質(zhì)量，瓶胚作為各種塑料瓶成型前的雛形，其檢測(cè)尤為重要。在傳統(tǒng)的瓶胚尺寸測(cè)量技術(shù)中，常用的測(cè)量工具有游標(biāo)卡尺和攝像儀等，其主要測(cè)量瓶胚的幾何尺寸、瓶口尺寸、材料缺陷等等，但使用這些測(cè)量工具在測(cè)量過(guò)程中人工參與較多，操作比較麻煩，穩(wěn)定性不好，造成測(cè)量值與真實(shí)值有較大的誤差，導(dǎo)致檢測(cè)的效率低下，從而導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)成本增加。另外，采用傳統(tǒng)的背光源作為測(cè)量光源對(duì)精確測(cè)量會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。

所以，亟需一種能達(dá)到快速、精密測(cè)量的裝置，以能夠精確地檢測(cè)整個(gè)瓶胚的尺寸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種快速精密測(cè)量瓶胚尺寸、能夠?yàn)槠颗呱a(chǎn)檢測(cè)提供質(zhì)量檢測(cè)的瓶胚尺寸快速測(cè)量裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種瓶胚尺寸快速測(cè)量裝置，其特征在于：包括瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)、瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)和圖像采集機(jī)構(gòu)，瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)包括有平行光源和光線反射機(jī)構(gòu)，平行光源位于瓶胚后方，瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)位于瓶胚前方；瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)包括環(huán)形光源(如穹頂光源)和光線反射機(jī)構(gòu)，環(huán)形光源對(duì)準(zhǔn)瓶胚的瓶口，瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)位于環(huán)形光源照射瓶口所得圓環(huán)光線的反射路徑上；圖像采集機(jī)構(gòu)位于瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)對(duì)平行光源的光線所形成的反射路徑上和瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)對(duì)環(huán)形光源的光線所形成的反射路徑上。

進(jìn)一步地，所述平行光源采用LED光源，若干LED光源均勻設(shè)置于瓶身的后方，在瓶身與LED光源之間設(shè)有若干準(zhǔn)直透鏡，準(zhǔn)直透鏡將LED光源的光線形成平行光照射瓶身；每一LED光源對(duì)應(yīng)一準(zhǔn)直透鏡，準(zhǔn)直透鏡與其對(duì)應(yīng)的LED光源相互對(duì)齊構(gòu)成一組平行光源。

進(jìn)一步地，瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)包括若干鏡子，每一組平行光源對(duì)應(yīng)一面鏡子。

進(jìn)一步地，所述平行光源在豎直方向上排與一列，而瓶胚則豎直倒立于平行光源前方，位于底部的平行光源與圖像采集機(jī)構(gòu)形成水平對(duì)齊；與頂部的平行光源對(duì)齊的鏡子為一單面反射鏡，與中間的平行光源對(duì)齊的鏡子均為半反半透鏡，與底部的平行光源對(duì)齊的鏡子則為雙面反射鏡；在所述雙面反射鏡的正下方設(shè)有一面與其平行的半反半透鏡，該半反半透鏡的正前方設(shè)有一單面反射鏡，該單面反射鏡正上方設(shè)有一位于所述雙面反射鏡正前方的半反半透鏡；該位于所述雙面反射鏡正前方的半反半透鏡與雙面反射鏡及圖像采集機(jī)構(gòu)相互水平對(duì)齊。根據(jù)瓶胚的高度不同，可選擇不同數(shù)量的平行光源來(lái)照射瓶胚，同時(shí)對(duì)不同平行光源的控制開(kāi)關(guān)，使與之對(duì)應(yīng)的瓶胚圖像傳遞到圖像采集機(jī)構(gòu)上，最后經(jīng)過(guò)拼接得到整個(gè)瓶胚圖像，給圖像處理后提取輪廓，用尺寸測(cè)量軟件得到瓶胚的瓶身尺寸值。

進(jìn)一步地，環(huán)形光源設(shè)置于瓶胚的瓶口正下方，瓶胚倒置于一玻璃板上，環(huán)形光源隔著該玻璃板與瓶口對(duì)齊；瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)包括設(shè)于環(huán)形光源正下方的一單面反射鏡，該單面反射鏡設(shè)在位于雙面反射鏡正下方的半反半透鏡的后方，并與該半反半透鏡平行。環(huán)形光源采用低角度照射瓶口，使瓶口內(nèi)外直徑平面得到均勻照射，形成照度均勻的圓環(huán)，經(jīng)光線反射機(jī)構(gòu)反射至圖像采集機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括CCD和鏡頭，鏡頭對(duì)準(zhǔn)瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)和瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)，CCD對(duì)準(zhǔn)鏡頭；所述鏡頭采用遠(yuǎn)心鏡頭。采用遠(yuǎn)心鏡頭可以使瓶胚輪廓尺寸測(cè)量更加精確，主要是為糾正鏡頭視差而設(shè)計(jì)，可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會(huì)變化，由于其特有的平行光路使鏡頭不發(fā)生畸變，可以消除像方調(diào)焦不準(zhǔn)引入的測(cè)量誤差。

進(jìn)一步地，所述圖像采集機(jī)構(gòu)、瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)和瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)均設(shè)置于一測(cè)量平臺(tái)上。

測(cè)量過(guò)程按以下步驟進(jìn)行，

將瓶胚倒立放置在玻璃板上，開(kāi)啟瓶口下方的環(huán)形光源，使瓶口內(nèi)外直徑平面得到均勻照射，形成照度均勻的圓環(huán)，瓶口圓環(huán)光線依次通過(guò)反射鏡、半反半透鏡、反射鏡及半反半透鏡的反射和透射后，被鏡頭成像在CCD上；CCD采集瓶口圖像，進(jìn)行圖像處理及測(cè)量，得到瓶口內(nèi)外直徑，關(guān)閉環(huán)形光源，停止圖像采集；瓶胚分四段進(jìn)行測(cè)量：

開(kāi)啟底部的LED光源，進(jìn)行瓶胚底部測(cè)量，CCD采用圖像，保存圖像；關(guān)閉該LED光源，停止圖像采集；

開(kāi)啟次底部的LED光源，進(jìn)行瓶第二段測(cè)量，CCD采用圖像，保存圖像；關(guān)閉該LED光源，停止圖像采集；

開(kāi)啟次頂部的LED光源，進(jìn)行瓶第三段測(cè)量，CCD采用圖像，保存圖像；關(guān)閉該LED光源，停止圖像采集；

開(kāi)啟頂部的LED光源，進(jìn)行瓶第四段測(cè)量，CCD采用圖像，保存圖像；關(guān)閉該LED光源，停止圖像采集；

瓶身測(cè)量光路通過(guò)相應(yīng)的反射鏡、半反半透鏡和反射鏡及半反半透鏡，將瓶胚的輪廓圖像傳遞到鏡頭，最終成像在CCD上；

將采集到的四段瓶胚圖像進(jìn)行拼接，進(jìn)行圖像處理并用尺寸測(cè)量軟件測(cè)量，得到瓶胚瓶身尺寸參數(shù)。

本發(fā)明通過(guò)平行光源照射及光線反射機(jī)構(gòu)與圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行配合，能夠同時(shí)測(cè)量瓶身和瓶口尺寸，利用一套成像鏡頭自動(dòng)對(duì)瓶胚瓶身和瓶口尺寸測(cè)量，將檢測(cè)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，大幅提高測(cè)量的效率和精度。采用遠(yuǎn)心鏡頭和平行光源，可以大大，提高測(cè)量的精確度。用于采用一套鏡頭及簡(jiǎn)化的光學(xué)系統(tǒng)，可使測(cè)量裝置的體積變小，整體美觀度提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置示意圖

圖中，1為CCD，2為鏡頭，3為半反半透鏡，4為雙面反射鏡，5為半反半透鏡，6為半反半透鏡，7為單面反射鏡，8為瓶胚，9為準(zhǔn)直透鏡，10為L(zhǎng)ED光源，11為準(zhǔn)直透鏡，12為L(zhǎng)ED光源，13為準(zhǔn)直透鏡，14為L(zhǎng)ED光源，15為準(zhǔn)直透鏡，16為L(zhǎng)ED光源，17為玻璃板，18為環(huán)形光源，19為單面反射鏡，20為半反半透鏡，21為單面反射鏡，22為測(cè)量平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1，所述瓶胚尺寸快速測(cè)量裝置，包括瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)、瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)和圖像采集機(jī)構(gòu)，瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)包括有平行光源和光線反射機(jī)構(gòu)，平行光源位于瓶胚8后方，瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)位于瓶胚前方；瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)包括環(huán)形光源18和光線反射機(jī)構(gòu)，環(huán)形光源18對(duì)準(zhǔn)瓶胚8的瓶口，瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)位于環(huán)形光源照射瓶口所得圓環(huán)光線的反射路徑上；圖像采集機(jī)構(gòu)位于瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)對(duì)平行光源的光線所形成的反射路徑上和瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)對(duì)環(huán)形光源18的光線所形成的反射路徑上。

所述平行光源采用LED光源，四處LED光源10、12、14、16均勻設(shè)置于瓶身8的后方，在瓶身8與LED光源10、12、14、16之間設(shè)有四處準(zhǔn)直透鏡9、11、13、15，準(zhǔn)直透鏡9、11、13、15將LED光源10、12、14、16的光線形成平行光照射瓶身8；每一LED光源對(duì)應(yīng)一準(zhǔn)直透鏡，即LED光源10對(duì)應(yīng)準(zhǔn)直透鏡9，LED光源12對(duì)應(yīng)準(zhǔn)直透鏡11，LED光源14對(duì)應(yīng)準(zhǔn)直透鏡13，LED光源16對(duì)應(yīng)準(zhǔn)直透鏡15，準(zhǔn)直透鏡與其對(duì)應(yīng)的LED光源相互對(duì)齊構(gòu)成一組平行光源。

瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)包括若干鏡子，每一平行光源對(duì)應(yīng)一鏡子。

所述平行光源在豎直方向上排與一列，而瓶胚8則豎直倒立于平行光源前方，位于底部的平行光源與圖像采集機(jī)構(gòu)形成水平對(duì)齊；與頂部的平行光源對(duì)齊的鏡子為一單面反射鏡7，與中間的平行光源對(duì)齊的鏡子均為半反半透鏡5、6，與底部的平行光源對(duì)齊的鏡子則為雙面反射鏡4；在所述雙面反射鏡4的正下方設(shè)有一面與其平行的半反半透鏡20，該半反半透鏡20的正前方設(shè)有一單面反射鏡21，該單面反射鏡21正上方設(shè)有一位于所述雙面反射鏡4正前方的半反半透鏡3；該位于所述雙面反射鏡4正前方的半反半透鏡3與雙面反射鏡4及圖像采集機(jī)構(gòu)相互水平對(duì)齊。根據(jù)瓶胚8的高度不同，可選擇不同數(shù)量的平行光源來(lái)照射瓶胚，同時(shí)對(duì)不同平行光源的控制開(kāi)關(guān)，使與之對(duì)應(yīng)的瓶胚圖像傳遞到圖像采集機(jī)構(gòu)上，最后經(jīng)過(guò)拼接得到整個(gè)瓶胚圖像，給圖像處理后提取輪廓，用尺寸測(cè)量軟件得到瓶胚的瓶身尺寸值。

環(huán)形光源18設(shè)置于瓶胚8的瓶口正下方，瓶胚8倒置于一玻璃板17上，環(huán)形光源18隔著該玻璃板17與瓶口對(duì)齊；瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)包括設(shè)于環(huán)形光源18正下方的一單面反射鏡19，該單面反射鏡19設(shè)在位于雙面反射鏡4正下方的半反半透鏡20的后方，并與該半反半透鏡20平行。環(huán)形光源18采用低角度照射瓶口，使瓶口內(nèi)外直徑平面得到均勻照射，形成照度均勻的圓環(huán)，經(jīng)光線反射機(jī)構(gòu)反射至圖像采集機(jī)構(gòu)。

所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括CCD 1和鏡頭2，鏡頭2對(duì)準(zhǔn)瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)和瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)的光線反射機(jī)構(gòu)，CCD 1對(duì)準(zhǔn)鏡頭2；所述鏡頭2采用遠(yuǎn)心鏡頭。采用遠(yuǎn)心鏡頭可以使瓶胚輪廓尺寸測(cè)量更加精確，主要是為糾正鏡頭視差而設(shè)計(jì)，可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會(huì)變化，由于其特有的平行光路使鏡頭不發(fā)生畸變，可以消除像方調(diào)焦不準(zhǔn)引入的測(cè)量誤差。

圖像采集機(jī)構(gòu)、瓶身測(cè)量機(jī)構(gòu)和瓶口測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)置于測(cè)量平臺(tái)22上。

測(cè)量過(guò)程：

將瓶胚8倒立放置在玻璃板17上，開(kāi)啟瓶口下方的環(huán)形光源18，使瓶口內(nèi)外直徑平面得到均勻照射，形成照度均勻的圓環(huán)，瓶口圓環(huán)光線依次通過(guò)反射鏡19、半反半透鏡20、反射鏡21及半反半透鏡3的反射和透射后，被鏡頭2成像在CCD 1上。CCD 1采集瓶口圖像，進(jìn)行圖像處理及測(cè)量，得到瓶口內(nèi)外直徑，關(guān)閉環(huán)形光源18，停止圖像采集。瓶胚分四段(四段僅是一較佳例子，也可以分其它若干段)進(jìn)行測(cè)量，

開(kāi)啟LED光源16，進(jìn)行瓶胚底部測(cè)量，CCD1采用圖像，保存圖像。關(guān)閉LED光源16，停止圖像采集；

開(kāi)啟LED光源14，進(jìn)行瓶第二段測(cè)量，CCD1采用圖像，保存圖像。關(guān)閉LED光源14，停止圖像采集；

開(kāi)啟LED光源12，進(jìn)行瓶第三段測(cè)量，CCD1采用圖像，保存圖像。關(guān)閉LED光源12，停止圖像采集；

開(kāi)啟LED光源10，進(jìn)行瓶第四段測(cè)量，CCD1采用圖像，保存圖像。關(guān)閉LED光源10，停止圖像采集；

瓶身測(cè)量光路通過(guò)反射鏡7、半反半透鏡5和6、反射鏡4及半反半透鏡3，將瓶胚8的輪廓圖像傳遞到鏡頭2，最終成像在CCD 1上。

將采集到的四段瓶胚圖像進(jìn)行拼接，進(jìn)行圖像處理并用尺寸測(cè)量軟件測(cè)量，得到瓶胚瓶身尺寸參數(shù)。

以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。