一种玻瓶壁厚均匀度检测装置及检测方法与流程

本发明涉及玻璃制品生产检测设备，特别涉及一种玻瓶壁厚均匀度检测装置以及检测方法。

背景技术：

1、日用玻璃瓶广泛用于食品、药品、化妆品等包装，其壁厚均匀度直接影响产品安全、使用体验和品牌质量。生产过程中，熔制、成型、退火等多环节工艺参数，以及型腔设计如过渡曲率、容积比例等模具参数，相互耦合，任一波动均可能导致壁厚不均，故需对试制品进行精确测量以指导工艺优化。

2、目前主流测量方法存在明显不足：人工游标卡尺测量精度低、效率差，且难以伸入窄瓶口瓶内；接触式超声波测厚仪需耦合剂，易污染瓶体，且薄壁测量精度受限，不适合在线检测；其他接触式传感器同样受制于窄瓶口，探头难以到达内壁，且可能划伤内表面。这些缺陷导致测量结果滞后、难以实现全检，严重制约质量控制和工艺改进。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种玻瓶壁厚均匀度检测装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案：

3、本发明第一方面的一种玻瓶壁厚均匀度检测装置，包括：旋转定位机构和激光检测机构；

4、所述激光检测机构包括激光发射组件和激光接收组件，所述激光发射组件用于朝待检测的所述玻璃瓶发射检测光线，所述检测光线形成一检测光路，所述检测光路包括：射入段、折射段、反射段和射出段；

5、所述射入段从所述激光发射组件射向所述玻璃瓶的外壁，所述折射段在所述玻璃瓶的外壁发生折射后射向所述玻璃瓶的内壁，所述反射段在所述玻璃瓶的内壁形成反射后射向所述玻璃瓶外壁，所述射出段在所述玻璃瓶的外壁发生折射后射出；

6、所述射入段与所述玻璃瓶的径向呈夹角设置，所述射入段、折射段、反射段和射出段依次首尾相连，所述激光接收组件用于接收和监控所述射出段。

7、本发明所提供的玻瓶壁厚均匀度检测装置，至少具有如下的有益效果：通过旋转定位机构实现玻璃瓶的自动旋转定位，使瓶体能够绕定位轴线同轴转动，从而实现瓶体周向各角度的壁厚连续测量。激光检测机构利用光线在玻璃瓶壁中的折射与内壁反射原理，无需接触瓶体内壁即可实现壁厚信息的采集，从根本上解决了传统接触式测量中探头难以伸入窄瓶口玻璃瓶内部的难题。检测光路由射入段、折射段、反射段和射出段依次首尾相连形成光学路径，激光接收组件通过接收射出光线并监测其位置变化，即可实时获取壁厚信息。该方案实现了对玻璃瓶壁厚均匀度的非接触式测量，避免了耦合剂污染和瓶体内表面划伤风险，测量精度高、响应速度快，为在线全检提供了可行的技术路径，并可通过与生产线控制系统的数据联动实现工艺闭环调控。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述反射段相对于所述玻璃瓶的内壁的入射角度大于所述玻璃瓶的临界角，所述临界角为光线从所述玻璃瓶射入空气的折射角达到90°时的入射角。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述检测光线垂直于所述定位轴线，所述射入段、折射段、反射段和射出段均处于同一个垂直于所述定位轴线的平面内。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述激光发射组件的数量为多个，多个所述激光发射组件沿所述第一方向排列设置，所述激光接收组件与所述激光发射组件一一对应设置，或者，所述激光接收组件同步接收和监测多个所述激光发射组件的检测光线。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转定位机构包括旋转驱动单元和多个旋转定位组件，所述旋转定位组件转动设置有旋转定位件，所述旋转定位件具有沿所述第一方向延伸的旋转轴线，多个所述旋转定位组件沿圆弧路径排布，所述圆弧路径在垂直于所述第一方向的平面上与所述定位轴线同轴设置，所述旋转定位件与所述玻璃瓶的外表面滚动抵接，所述旋转驱动单元用于驱动至少其中一个所述旋转定位件转动。

12、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一方向与竖直方向呈倾斜或垂直设置，至少两个所述旋转定位组件绕所述定位轴线的周向均匀排布设置于所述定位轴线的下侧，并且，所述旋转定位组件沿所述圆弧路径的径向可调设置。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转定位机构还包括限位板，所述限位板设于所述定位轴线的轴向一侧或两侧，所述限位板与多个所述旋转定位组件在所述第一方向上相互错开设置。

14、作为上述技术方案的进一步改进，两个所述限位板分别设于所述玻璃瓶沿所述定位轴线的轴向两侧，两个所述限位板均绕所述定位轴线转动设置，至少一个所述限位板弹性可调设置。

15、本发明第二方面的一种玻璃瓶壁厚均匀度检测方法，包括：

16、控制检测光线以预设角度射入待检测玻璃瓶，使所述检测光线折射入玻璃瓶的外壁后，与玻璃瓶的内壁发生全反射后射出至外界；

17、使所述玻璃瓶绕其自身轴线转动，同时监测所述检测光线从玻璃瓶射出的射出段，通过所述射出段的变化来监控玻璃瓶厚度变化。

18、本发明的检测方法利用光学全反射原理实现对玻璃瓶壁厚的间接测量，检测光线经预设角度射入瓶壁后在玻璃瓶内壁发生全反射并射出，通过监测射出反射光线的变化即可实时反映壁厚信息。整个检测过程无需任何接触式探头伸入瓶体内部，彻底规避了窄瓶口玻璃瓶内壁难以接触测量的技术瓶颈。使玻璃瓶绕自身轴线转动并同步监测反射光线，能够实现对瓶体全周向壁厚分布的连续动态扫描，一次旋转即可获取完整的周向壁厚均匀度数据，检测效率远超传统逐点测量方式。反射光线对壁厚变化响应灵敏，能够捕捉到微小的壁厚波动，为壁厚均匀度的精确评价和成型工艺参数的精准调整提供了可靠的数据支撑。

19、作为上述技术方案的进一步改进，所述预设角度根据所述玻璃瓶的尺寸规格以及折射率来设置。

1.一种玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述反射段相对于所述玻璃瓶的内壁的入射角度大于所述玻璃瓶的临界角，所述临界角为光线从所述玻璃瓶射入空气的折射角为90°时的入射角度。

3.根据权利要求1所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述检测光线垂直于所述定位轴线，所述射入段、折射段、反射段和射出段均处于同一个垂直于所述定位轴线的平面内。

4.根据权利要求1所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述激光发射组件的数量为多个，多个所述激光发射组件沿所述第一方向排列设置，所述激光接收组件与所述激光发射组件一一对应设置，或者，所述激光接收组件同步接收和监测多个所述激光发射组件的检测光线。

5.根据权利要求1所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述旋转定位机构包括旋转驱动单元和多个旋转定位组件，所述旋转定位组件转动设置有旋转定位件，所述旋转定位件具有沿所述第一方向延伸的旋转轴线，多个所述旋转定位组件沿圆弧路径排布，所述圆弧路径在垂直于所述第一方向的平面上与所述定位轴线同轴设置，所述旋转定位件与所述玻璃瓶的外表面滚动抵接，所述旋转驱动单元用于驱动至少其中一个所述旋转定位件转动。

6.根据权利要求5所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述第一方向与竖直方向呈倾斜或垂直设置，至少两个所述旋转定位组件绕所述定位轴线的周向均匀排布设置于所述定位轴线的下侧，并且，所述旋转定位组件沿所述圆弧路径的径向可调设置。

7.根据权利要求5所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述旋转定位机构还包括限位板，所述限位板设于所述定位轴线的轴向一侧或两侧，所述限位板与多个所述旋转定位组件在所述第一方向上相互错开设置。

8.根据权利要求7所述的玻瓶壁厚均匀度检测装置，其特征在于：两个所述限位板分别设于所述玻璃瓶沿所述定位轴线的轴向两侧，两个所述限位板均绕所述定位轴线转动设置，至少一个所述限位板弹性可调设置。

9.一种玻璃瓶壁厚均匀度检测方法，其特征在于：包括：

10.根据权利要求9所述的玻璃瓶壁厚均匀度检测方法，其特征在于：所述预设角度根据所述玻璃瓶的尺寸规格以及折射率来设置。