本發(fā)明涉及測量裝置技術領域，尤其是一種用于對瓶胚的尺寸進行測量的裝置。

背景技術：

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

所以，亟需一種能達到快速、精密測量的裝置，以能夠精確地檢測整個瓶胚的尺寸。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種可快速精密測量瓶胚尺寸、能夠為瓶胚生產(chǎn)檢測提供質量檢測、并能一起完成瓶身和瓶口測量的快速移動瓶胚尺寸精密測量裝置。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種快速移動瓶胚尺寸精密測量裝置，其特征在于：包括測量平臺，以安裝于測量平臺上的瓶口測量機構、瓶身測量機構、瓶胚移動機構和圖像采集機構，瓶身測量機構包括有平行光源和光線反射機構，平行光源位于瓶胚后方，瓶身測量機構的光線反射機構位于瓶胚前方；瓶口測量機構包括瓶口光源和光線反射機構，瓶口光源對準瓶胚的瓶口，瓶口測量機構的光線反射機構位于瓶口光源照射瓶口所得圓環(huán)光線的反射路徑上；圖像采集機構位于瓶身測量機構的光線反射機構對平行光源的光線所形成的反射路徑上和瓶口測量機構的光線反射機構對瓶口光源的光線所形成的反射路徑上；瓶胚放置于瓶胚移動機構上，通過瓶胚移動機構將瓶胚的待測部位移動至平行光源的前方。

進一步地，所述平行光源采用LED光源，LED光源均勻設置于瓶胚的后方，在瓶胚與LED光源之間設有準直透鏡，準直透鏡將LED光源的光線形成平行光照射瓶身準直透鏡與LED光源相互對齊構成平行光源。

進一步地，瓶身測量機構的光線反射機構包括若干反射鏡，通過該若干反射鏡將平行光源照射的光線反射給圖像采集機構。

進一步地，所述反射鏡包括有第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡和第五反射鏡，其中，第三反射鏡設于瓶胚前方并與平行光源齊平，第五反射鏡設于第三反射鏡下方且與第三反射鏡平行，第二反射鏡設于第五反射鏡前方并與第五反射鏡垂直，第一反射鏡設于第二反射鏡上方并與第二反射鏡平行，且第一反射鏡與圖像采集機構對齊。瓶身測量機構通過第三反射鏡、第五反射鏡、第二反射鏡和第一反射鏡，將瓶胚的輪廓圖像傳遞到圖像采集機構，得到最終成像，此時第五反射鏡被放置于45°的位置。

進一步地，在測量平臺中設有一瓶胚容置槽，瓶胚移動機構位于瓶胚容置槽的一側，瓶胚放置于一瓶胚支撐板上，瓶胚支撐板連接瓶胚移動機構，平行光源位于瓶胚容置槽的一旁。

進一步地，所述瓶胚移動機構包括安裝于測量平臺中的升降機構和安裝于升降機構上的滑塊，所述瓶胚支撐板連接該滑塊。根據(jù)瓶身不同的斷面進行測量，從瓶底到瓶口進行掃描，升降機構上下移動，完成整個瓶身掃描。

進一步地，瓶口光源設置于瓶胚的瓶口下方，瓶胚倒置于一玻璃載物臺上，瓶口光源隔著該玻璃載物臺與朝向瓶口；玻璃載物臺位于瓶口光源之上，瓶口光源位于瓶胚支撐板之上。根據(jù)瓶身不同的斷面進行測量，從瓶底到瓶口進行掃描，升降機構上下移動，完成整個瓶身掃描?？蛇x擇不同掃描次數(shù)，如一次掃描40毫米，120毫米的瓶胚掃描3次即可，最后通過三張圖拼接得到整個瓶胚的圖像，圖像處理后提取輪廓，用尺寸測量軟件得到瓶身尺寸值。

進一步地，瓶口測量機構的光線反射機構包括設于瓶口光源下方的第四反射鏡，該第四反射鏡通過一轉軸活動安裝于測量平臺上；第四反射鏡放下狀態(tài)時垂立于瓶胚容置槽之外，使瓶胚可上下移動，抬起時傾斜于瓶胚支撐板下方并與第二反射鏡對齊且垂直；第五反射鏡也通過一轉軸活動安裝于測量平臺上，第一反射鏡放下狀態(tài)時與第二反射鏡相對且垂直，瓶口移動到最高位置時，第五反射鏡收于第四反射鏡對瓶口光源光線的反射路徑之上，即水平位置，使其不擋住瓶口光源反射的光線。

進一步地，所述瓶口光源為環(huán)形光源，其對瓶胚瓶口的照射角度為5-20度。瓶口光源采用低角度照射瓶口，使瓶口內外直徑平面得到均勻照射，形成照度均勻的圓環(huán)，經(jīng)光線反射機構反射至圖像采集機構。

所述圖像采集機構包括CCD和鏡頭，鏡頭對準瓶身測量機構的光線反射機構和瓶口測量機構的光線反射機構，CCD對準鏡頭；所述鏡頭采用遠心鏡頭。采用遠心鏡頭可以使瓶胚輪廓尺寸測量更加精確，主要是為糾正鏡頭視差而設計，可以在一定的物距范圍內，使得到的圖像放大倍率不會變化，由于其特有的平行光路使鏡頭不發(fā)生畸變，可以消除像方調焦不準引入的測量誤差。

測量過程按以下步驟進行，將瓶胚放置在玻璃載物臺窗上，玻璃載物臺位于最低段時，第四反射鏡處于垂直狀態(tài)，瓶胚底部處于第一測量位置，打開LED光源，CCD采集圖像，得到第一段瓶身圖像，保存圖像，關閉光源；

升降機構將瓶胚向上移動，到達測量位置時，打開LED光源，CCD采集圖像，得到第二段瓶身圖像，保存圖像，關閉光源；

升降機構將瓶胚向上移動，到達測量位置時，打開LED光源，CCD采集圖像，得到第三段瓶身圖像，保存圖像，關閉光源；

進行瓶口測量，關閉LED光源，打開環(huán)形光源，CCD采集瓶口圖像，進行圖像處理及測量，得到瓶口內外直徑，關閉環(huán)形光源，停止圖像采集；

將采集到的瓶胚圖像進行拼接，進行圖像處理并用尺寸測量軟件測量，得到瓶胚瓶身尺寸參數(shù)。

本發(fā)明通過平行光源照射及光線反射機構與圖像采集系統(tǒng)進行配合，能夠同時測量瓶身和瓶口尺寸，利用一套成像鏡頭自動對瓶胚瓶身和瓶口尺寸測量，將檢測信息傳輸?shù)接嬎銠C處理數(shù)據(jù)，大幅提高測量的效率和精度。采用遠心鏡頭和平行光源，可提高測量的靈活性。另外，采用精密移動機構對瓶胚做一維上下移動，可實現(xiàn)精確測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明測量瓶身的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明測量瓶口的結構示意圖。

圖中，1為CCD，2為鏡頭，3為第一反射鏡，4為第三反射鏡，5為瓶胚，6為準直透鏡，7為LED光源，8為轉軸，9為第四反射鏡，10為玻璃載物臺，11為瓶口光源，12為瓶胚支撐板，13為滑塊，14為升降機構，15為第五反射鏡，16為第二反射鏡，17為測量平臺，18為瓶胚容置槽。

具體實施方式

本實施例中，參照圖1和圖2，所述快速移動瓶胚尺寸精密測量裝置，包括測量平臺17，以安裝于測量平臺17上的瓶口測量機構、瓶身測量機構、瓶胚移動機構和圖像采集機構，瓶身測量機構包括有平行光源和光線反射機構，平行光源位于瓶胚5后方，瓶身測量機構的光線反射機構位于瓶胚5前方；瓶口測量機構包括瓶口光源和光線反射機構，瓶口光源對準瓶胚5的瓶口，瓶口測量機構的光線反射機構位于瓶口光源照射瓶口所得圓環(huán)光線的反射路徑上；圖像采集機構位于瓶身測量機構的光線反射機構對平行光源的光線所形成的反射路徑上和瓶口測量機構的光線反射機構對瓶口光源的光線所形成的反射路徑上；瓶胚5放置于瓶胚移動機構上，通過瓶胚移動機構將瓶胚的待測部位移動至平行光源的前方。

所述平行光源采用LED光源7，LED光源7均勻設置于瓶胚5的后方，在瓶胚5與LED光源7之間設有準直透鏡6，準直透鏡6將LED光源7的光線形成平行光照射瓶身準直透鏡6與LED光源7相互對齊構成平行光源。

瓶身測量機構的光線反射機構包括若干反射鏡，通過該若干反射鏡將平行光源照射的光線反射給圖像采集機構。

所述反射鏡包括有第一反射鏡3、第二反射鏡16、第三反射鏡4和第五反射鏡15，其中，第三反射鏡4設于瓶胚5前方并與平行光源齊平，第五反射鏡15設于第三反射鏡4下方且與第三反射鏡4平行，第二反射鏡16設于第五反射鏡15前方并與第五反射鏡15垂直，第一反射鏡3設于第二反射鏡16上方并與第二反射鏡16平行，且第一反射鏡3與圖像采集機構對齊。瓶身測量機構通過第三反射鏡4、第五反射鏡15、第二反射鏡16和第一反射鏡3，將瓶胚5的輪廓圖像傳遞到圖像采集機構，得到最終成像，此時第五反射鏡15被放置于45°的位置。

在測量平臺17中設有一瓶胚容置槽18，瓶胚5移動機構位于瓶胚容置槽18的一側，瓶胚5放置于一瓶胚支撐板12上，瓶胚支撐板12連接瓶胚移動機構，平行光源位于瓶胚容置槽18的一旁。

所述瓶胚移動機構包括安裝于測量平臺17中的升降機構14和安裝于升降機構14上的滑塊13，所述瓶胚支撐板12連接該滑塊13。

瓶口光源11設置于瓶胚5的瓶口下方，瓶胚5倒置于一玻璃載物臺10上，瓶口光源11隔著該玻璃載物臺10與朝向瓶口；玻璃載物臺10位于瓶口光源11之上，瓶口光源11位于瓶胚支撐板12之上。根據(jù)瓶身不同的斷面進行測量，從瓶底到瓶口進行掃描，升降機構14上下移動，完成整個瓶身掃描?？蛇x擇不同掃描次數(shù)，如一次掃描40毫米，120毫米的瓶胚掃描3次即可，最后通過三張圖拼接得到整個瓶胚的圖像，圖像處理后提取輪廓，用尺寸測量軟件得到瓶身尺寸值。

瓶口測量機構的光線反射機構包括設于瓶口光源11下方的第四反射鏡9，該第四反射鏡9通過一轉軸8活動安裝于測量平臺17上；第四反射鏡9放下狀態(tài)時垂立于瓶胚容置槽18之外，使瓶胚5可上下移動，抬起時傾斜于瓶胚支撐板12下方并與第二反射鏡16對齊且垂直；第五反射鏡15也通過一轉軸活動安裝于測量平臺17上，第一反射鏡3放下狀態(tài)時與第二反射鏡16相對且垂直，瓶口移動到最高位置時，第五反射鏡15收于第四反射鏡9對瓶口光源11光線的反射路徑之上，即水平位置，使其不擋住瓶口光源11反射的光線。

所述瓶口光源11對瓶胚瓶口的照射角度為10度(5-20度均可)。瓶口光源11采用低角度照射瓶口，使瓶口內外直徑平面得到均勻照射，形成照度均勻的圓環(huán)，經(jīng)光線反射機構反射至圖像采集機構。

所述圖像采集機構包括CCD1和鏡頭2，鏡頭2對準瓶身測量機構的光線反射機構和瓶口測量機構的光線反射機構，CCD1對準鏡頭2；所述鏡頭2采用遠心鏡頭。采用遠心鏡頭可以使瓶胚輪廓尺寸測量更加精確，主要是為糾正鏡頭視差而設計，可以在一定的物距范圍內，使得到的圖像放大倍率不會變化，由于其特有的平行光路使鏡頭不發(fā)生畸變，可以消除像方調焦不準引入的測量誤差。

測量過程：將瓶胚5放置在玻璃載物臺窗10上，玻璃載物臺10位于最低段時，第四反射鏡9處于垂直狀態(tài)，瓶胚5底部處于第一測量位置，打開LED光源7，CCD1采集圖像，得到第一段瓶身圖像，保存圖像，關閉光源。

升降機構14將瓶胚5向上移動，到達測量位置時，打開LED光源7，CCD1采集圖像，得到第二段瓶身圖像，保存圖像，關閉光源。

升降機構14將瓶胚5向上移動，到達測量位置時，打開LED光源7，CCD1采集圖像，得到第三段瓶身圖像，保存圖像，關閉光源。

然后進行瓶口測量，關閉LED光源7，打開環(huán)形光源11，CCD1采集瓶口圖像，進行圖像處理及測量，得到瓶口內外直徑，關閉環(huán)形光源11，停止圖像采集。

將采集到的瓶胚圖像進行拼接，進行圖像處理并用尺寸測量軟件測量，得到瓶胚瓶身尺寸參數(shù)。

以上已將本發(fā)明做一詳細說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，當不能限定本發(fā)明實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內。