一种玻璃瓶瓶身检测装置的制作方法

1.本发明属涉及一种玻璃瓶瓶身检测装置，属于玻璃瓶检测设备技术领域。


背景技术：

2.玻璃瓶是工业生产、医药包装等领域常用的一种容器，在批量生产后需要检测玻璃瓶的瓶身尺寸是否符合规格要求。现有的检测装置通常是基于视觉检测原理实现的，其检测精度受到视觉传感器精度和图像识别算法精度的限制。另外视觉传感器对工作环境要求较高，图像识别算法需要运行在具有较高运算性能的平台上，上述原因导致现有基于视觉检测的检测装置存在整机价格高以及工作条件受限等不足。另外还有一些检测设备，由于其生产加工工艺复杂，制造成本高等。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种玻璃瓶瓶身检测装置，以解决现有技术中存在的瓶体检测设备价格高昂且工作条件受限的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它是由卡盘、卡爪、l型长臂、滑架、延伸臂、扳手、多维力传感器、橡胶垫、红外对射的发射端、红外对射的接收端及底座组成的。在四爪卡盘的上端固定有l型长臂，在其下端固定有底座，在l型长臂上安装有可前后移动的滑架，在滑架的两端设有延伸臂，在延伸臂的一端的凹糟内安装有红外对射的接收端，在另一端的凹糟内安装有红外对射的发射端，在卡爪的外侧安装有多维力传感器，且多维力传感器的外周还设有用于与玻璃瓶的外壁抵接的橡胶皮层，在四爪卡盘装有四个卡爪，且卡爪为偶数个。
5.本发明提供的一种玻璃瓶瓶身检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的玻璃瓶瓶身检测装置，利用多个外周设有多维力传感器的卡爪沿径向向玻璃瓶靠近，直至达到对玻璃瓶外壁的可靠夹持，多维力传感器将监测到的参数值传输给控制器，比较参数值与控制器中预设阈值以判断玻璃瓶瓶体的完整性，该装置能够对不同规格的玻璃瓶进行检测，具有良好适用性，无需借助于价格高昂、结构复杂的视觉传感器等构件，避免了使用复杂的图像处理算法，节约了设备成本，具有良好的实用性。
6.本发明还提供了一种玻璃瓶瓶身检测装置的检测方法，包括以下步骤：
7.放置玻璃瓶至卡盘上，用扳手扳动小伞齿轮时，它背面的平面螺纹就使四个卡爪同时向中心靠近并夹紧玻璃瓶的外端；在控制器中预设与玻璃瓶的标准外径相对应的扳手的旋转圈数以及与玻璃瓶的标准高度相对应的滑块移动的距离；卡爪移动至与玻璃瓶接触，多维力传感器读取接触力参数，并传输接触力参数至控制器，控制器中预设多维力传感器的阈值，所有卡爪的接触力参数均达到阈值，则判定玻璃瓶的瓶身圆整；若部分卡爪的接触力参数均达到阈值，判定玻璃瓶的瓶身不圆整；若所有卡爪的接触力参数均达到阈值，则控制器对比扳手的实际旋转圈数与扳手的预设旋转圈数，若扳手的实际旋转圈数等于预设旋转圈数，判定玻璃瓶的外径尺寸合格；若扳手的实际旋转圈数不等于预设旋转圈数，判定
玻璃瓶的外径尺寸不合格；
8.滑块两端的延伸臂带动红外对射装置移至玻璃瓶的瓶底处停止；其中，l型长臂位于卡盘的外侧，l型长臂上安装的滑块两端的延伸臂用于安装红外对射装置，红外对射装置用于检测玻璃瓶的高度；控制器对比滑块的实际移动距离与滑块预设的移动距离，若滑块实际移动距离等于滑块预设的移动距离，判定玻璃瓶的高度尺寸合格；若滑块实际移动距离不等于滑块预设的移动距离，判定玻璃瓶的高度尺寸不合格。
9.本发明提供的检测方法，与现有技术相比，利用卡爪外周的多维力传感器采集接触力参数，通过将接触力参数与控制器中的阈值对比，判断玻璃瓶的完整性，然后利用两个对称设置于玻璃瓶两侧的卡爪测定玻璃瓶的外径，最后利用滑块上的红外对射装置对玻璃瓶的高度进行测量，操作方法简单，功能完善。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
11.图1为本发明的结构视图。
12.图中1.卡盘，2.卡爪，3.l型长臂，4.滑架，5.延伸臂，6.扳手，7.多维力传感器，8.橡胶垫，9.红外对射的发射端，10.红外对射的接收端，11.底座。
具体实施方式
13.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
14.多维力传感器7设置于卡爪2的上端，且多维力传感器7的外周还设有用于与玻璃瓶的外壁抵接的橡胶垫8。橡胶垫8的设置能够避免玻璃瓶与多维力传感器7直接接触造成的磕碰，橡胶垫8为柔性材质，能够与玻璃瓶之间产生柔性接触，同时可以避免对玻璃瓶产品的硬性磕碰，避免造成剐蹭影响玻璃瓶的外观质量。
15.进行卡爪2的布设时，在保证卡爪2的个数大于或等于四个的前提下，卡爪2可以设置为偶数个或者奇数个，也就是2n个或是2n+1个。当设置2n个卡爪2时，则只需要利用设置在卡盘1同一直径上的两个卡爪2之间的间距即可得出玻璃瓶的外径；而当设置计算2n+1个卡爪2时，则需要根据卡爪2的个数如五个或七个对应得出五边形或七边形，然后根据几何原理求得玻璃瓶的外径尺寸，综上，卡爪2的个数并不局限于奇数个或者偶数个，奇数个或者偶数个均可实现对玻璃瓶外径的测量。
16.优选的，卡爪2设置为四个以上的偶数个，一方面能够对玻璃瓶外壁进行多点接触，通过多维力传感器7传输给控制器的参数值，比较各点的参数值是否相等。偶数个的设置便于后续利用对称位于玻璃瓶两侧的两个卡爪2之间的距离检测玻璃瓶外径尺寸的准确性，进而方便的实现外径尺寸的检测。
17.在计算相对设置的两个卡爪2之间的距离时，卡爪2初始位置位于卡盘1的外端，根据扳手6的旋转转数对应计算出两个卡爪2在卡盘1径向的位移，用卡爪2初始位置的间距减去两个卡爪2沿走过卡盘1的径向距离，即可得到现在两个卡爪2之间的间距，也就是瓶体的外径尺寸，这部分计算通过控制器中的预设程序获得。卡爪2设置为四个，便于实现对于不
同规格瓶体的有效检测，具有良好的适用性。
18.针对同一规格的玻璃瓶，则可以在控制器中预设玻璃瓶标准尺寸所对应的扳手6应旋转的圈数值，通过比较扳手8的实际旋转圈数与控制器中预设的扳手6的圈数值，来检测瓶体的外径尺寸是否符合标准。
19.作为本发明实施例的另一种具体实施方式，l型长臂3上连接有用于检测玻璃瓶的高度的红外对射装置，红外对射装置上设有分别位于滑块4两侧的发射端和接收端，红外对射装置与控制器相连接。通过设置在l型长臂3上的滑块4内延伸臂5两端的发射端和接收端实现玻璃瓶体两侧的红外对射的检测。l型长臂3从外侧对玻璃瓶进行半包围，发射端和接收端相对设置，分别位于玻璃瓶的两侧。自玻璃瓶的底面开始，滑块4内延伸臂5前后运动。由于受到玻璃瓶的阻隔，红外对射装置的发射端发射的光线并不能被接收端接收，直至红外对射装置上移至射线脱离玻璃瓶的瓶口为止，整个红外对射检测过程结束，红外对射装置实时将信号传送给控制器，控制器通过与预设程序比较，控制器对比滑块的实际移动距离与滑块预设的移动距离，若滑块实际移动距离等于滑块预设的移动距离，判定玻璃瓶的高度尺寸合格；若滑块实际移动距离不等于滑块预设的移动距离，判定玻璃瓶的高度尺寸不合格，并将位移参数值传输给控制器，控制器将该位移参数值与预设参数(也就是玻璃瓶的标准高度)进行对比，如果二者一致或误差值在允许范围内，则判定玻璃瓶的高度符合标准要求；否则，判定玻璃瓶的高度不符合标准要求。
20.本实施例中，针对同一规格的批量化产品，可以根据待检测玻璃瓶的标准外径和高度分别在控制器中预设扳手旋转圈数值和滑块的移动距离的数值，当多维力传感器达到阈值后将扳手的实际旋转圈数与预设圈数进行对应，若实际圈数与预设圈数相同，则判断玻璃瓶外径符合标准；然后，将滑块实际的移动距离的数值与预设移动距离的数值进行对应，若实际圈数与预设圈数相同，则判断玻璃瓶的高度符合标准，至此完成玻璃瓶的整体检测。
21.本发明提供的检测方法，与现有技术相比，利用卡爪2外周的多维力传感器7采集接触力参数，通过将接触力参数与控制器中的阈值对比，判断玻璃瓶的完整性，然后利用两个对称设置于玻璃瓶两侧的卡爪2测定玻璃瓶的外径，最后利用l型长臂3上的滑块4内延伸臂5内的红外对射装置对玻璃瓶的高度进行测量，操作方法简单，功能完善，无需借助于价格高昂、结构复杂的视觉传感器等构件，节约了设备成本，具有良好的实用性。