CN112504133A - 一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置及方法，该测量装置集成驱动模块以及视觉测量模块，该驱动模块用以驱动该芯轴在加热炉内转动，在该芯轴转动的同时视觉测量模块逐个测量芯轴高度，这样视觉测量模块一次可采集并测量出加热炉内所有的芯轴高度，且能区分出测量的芯轴高度及对应的实体芯轴，这样避免机械的逐个测量，提高安装效率。该测量装置测量的加热炉加热的过程的均匀度好，保证了后续吹瓶的质量。

Description

一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置及方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体地涉及一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置及方法。

背景技术

瓶胚进入吹瓶机吹塑成瓶之前需要首先经过加热炉。瓶胚被固定在一个个芯轴上通过链条带动输送，同时通过机械装置实现自转。为了达到统一的加热效果，加热炉中的芯轴必须安装在同一高度位置上。由于芯轴数量众多，机械的测量和调整是一个非常费工费时的过程。现有工艺是每个芯轴用游标卡尺测量高度并记录，取出在标准值的公差范围内的最低值，分别计算其余夹具的偏差值，再依据偏差值通过加垫片的方式调整每个夹具的高度。经常需要重复测量，测量精度低，调整耗时长。

因此，需要一种能够加速测量和调整的测量装置及测量方法，以提高加热炉生产的效率和质量。

发明内容

为克服上述缺点，本申请的目的之一在于提供：

一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置，提高芯轴的测量效率。

本申请的目的之二在于提供：

一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量方法，一次可采集并测量出加热炉内所有的芯轴高度，且能区分出测量的芯轴高度及对应的实体芯轴，这样避免机械的逐个测量，提高安装效率。

为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置，其特征在于，包括：

驱动模块及视觉测量模块，

所述驱动模块，包括：驱动部件，其输出端具有轴向配置的复数第一齿，所述第一齿用以与加热炉上的从动齿啮合，

所述视觉测量模块包括：相机，其电性连接控制模块，

基于所述驱动模块驱动带动所述加热炉的主体旋转进而带动加热炉内的复数芯轴在加热炉内转动，在所述芯轴在加热炉内转动的同时视觉测量模块逐个对芯轴进行拍照并记录拍照的芯轴的编号并将获取的信息反馈至控制模块，控制模块基于接收的信息分析并计算出对应的芯轴的高度。这样视觉测量模块一次可采集并测量出加热炉内所有的芯轴高度，且能区分出测量的芯轴高度及对应的实体芯轴，这样避免机械的逐个测量，提高安装效率。该测量装置测量的加热炉加热的过程的均匀度好，保证了后续吹瓶的质量。

在一实施方式中，该相机采用远心镜头。

在一实施方式中，该视觉测量模块还包括，光源、光电传感器及零位信号传感器，其分别电性连接控制模块，

所述零位信号传感器，配置于加热炉内的第一预设位置，用以产生零位信号并反馈至控制模块；

所述光电传感器，配置于加热炉内的第二预设位置，用以在每个所述芯轴通过光电传感器时分别产生对应的感应信号并反馈至控制模块。

在一实施方式中，该光源为平行光源，所述光源点亮时产生适用于远心镜头的平行光。

在一实施方式中，该相机和光源配置于所述光电传感器的下游侧。

在一实施方式中，该驱动部件还包括减速机，其连接电机，所述减速机的输出端具有轴向配置的复数第一齿。

在一实施方式中，该驱动部件配置有编码器。

本申请实施例提供一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量方法，其特征在于，

所述方法包括如下步骤：

S1.基于驱动部件主动驱动加热炉主体部旋转进而带动芯轴在加热炉转动，

S2.基于第一预设位置的传感器检测产生一零位信号并传输至控制模块，及基于第二预设位置的传感器检测每个通过的芯轴并同时产生一个感应信号，该感应信号反馈至控制模块，

S3.基于控制模块的控制相机逐个的对芯轴拍照并且记录下芯轴的编号X，并将拍照的新型反馈至控制模块；

S4.控制模块基于接收的照片信息分析并计算出所述编码X对应的芯轴的高度。

在一实施方式中，该步骤S2中还包括：

控制模块基于收到第二个零位信号时，完成加热炉内整圈芯轴的测量。

在一实施方式中，该步骤S2中还包括：控制模块接收M个零位信号，以实现M-1圈的加热炉内所有的芯轴高度，

控制模块基于接收的M-1圈的每个芯轴的照片信息分析并计算出对应的芯轴的高度的最小值、最大值或平均值中至少一种。这样测量每个芯轴高度的最小值、最大值和平均值，这样进一步提高测量的精度。根据所有测量的结果批量的调节芯轴的高度，这样可在极大的缩短芯轴的高度都一致的调试时间，且调整的精度高。

有益效果

与现有技术相比，本申请提出的吹瓶机加热炉内芯轴链自动测量装置具有以下优点：

该芯轴链自动测量通过两个装置的配合可以自动测量和记录芯轴的高度。并且将测量的高度值直接和芯轴号码对应，测量速度快，精度高。

附图说明

图1为本申请实施例的吹瓶机加热炉内芯轴链自动测量装置的结构示意图；

图2为图1中驱动部件的结构示意图；

图3为本申请实施例的芯轴的高度测量采用视觉测量的方式示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

瓶胚通过理胚机输送进入加热炉，瓶胚的口部套在该芯轴上，芯轴载着瓶坯通过链条向前输送，在移动的同时动瓶坯自转(如通过机械齿轮齿条方式使得瓶坯自转)，通过炉内的高温将瓶胚加热软化，为了达到统一的加热效果，加热炉中的芯轴必须安装在同一高度位置上，由于芯轴数量众多，目前都采用机械的逐个测量和调整，这样整体测量和调整过程非常费工费。

为此，申请人对芯轴的测量和调整的方式进行改进，

提出一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置，该测量装置集成驱动模块以及视觉测量模块，该驱动模块用以驱动该芯轴在加热炉内转动(即公转)，在该芯轴转动的同时视觉测量模块逐个测量芯轴高度，这样视觉测量模块一次可采集并测量出加热炉内所有的芯轴高度，且能区分出测量的芯轴高度及对应的实体芯轴，这样避免机械的逐个测量，提高安装效率。该测量装置测量的加热炉加热的过程的均匀度好，保证了后续吹瓶的质量。

接下来结合图1至图3来详细描述本申请实施方式的吹瓶机加热炉内芯轴链自动测量装置。

如图1所示为本申请实施例的吹瓶机加热炉内芯轴链自动测量装置的结构示意图；

吹瓶机的加热炉配置呈跑道型，加热炉的内部安装一整圈的复数芯轴，该芯轴之间通过链条连接。

加热炉的主体部8的外侧配置有从动齿轮8a，正常运行时，该从动齿轮8a用以与驱动轮连接，这样芯轴通过链条在加热炉内转动。加热炉安装或调整时，加装本申请提出测量装置，该测量装置包括：驱动模块以及视觉测量模块，

该驱动模块，包括：驱动部件1，驱动部件1的输出端的轴向配置有复数第一齿1a，

该视觉测量模块，包括：相机3，光源4，光电传感器5和零位信号传感器6，该相机3，光源4，光电传感器5和零位信号传感器6分别电性连接控制中心2。

检测时，该第一齿1a用以于加热炉的传动齿轮8a啮合，这样基于驱动部件1的驱动带动加热炉传动齿轮8a旋转进而带动复数芯轴7转动；点亮光源4，基于控制中心2的控制相机3逐个的对芯轴拍照并记录下芯轴的编号X，这样旋转一圈可一次性的采集并测量出加热炉内所有的芯轴高度，且能区分出测量的芯轴高度及对应的实体芯轴，这样避免机械的逐个测量，检测效率。本实施方式中，对每一个芯轴配置识别编号(如，1、2、…、M)，传感器6配置于加热炉内的第一预设位置，用以产生零位信号；传感器5，配置于加热炉内的第二预设位置，用以在每个芯轴通过传感器5的时传感器产生一个感应信号并反馈至控制中心2。如：当1号芯轴每圈通过固定位置的时候，传感器6产生一个感应信号(零位信号)，同时每个芯轴通过传感器5的时候，传感器产生一个感应信号。

该驱动部件包括：电机，该电机内配置有编码器信号，驱动部件1的编码器信号、光电传感器5和零位传感器6的信号都被传输至控制中心2。在驱动部件连续旋转的过程中，当控制中心2感应到零位传感器6的第一个零位信号后，就可以通过光电传感器5的信号和编码器的信号准备的跟踪每一个芯轴的位置。相机3和光源4安装在光电传感器5的下游侧(芯轴旋转移动的方向看)。控制中心2跟踪芯轴的位置，控制相机拍照并且记录下芯轴的编号X，控制中心2基于接收的照片信息分析并计算出该编码X对应的芯轴的具体的高度，以此类推。当控制中心收到第二个零位信号的时候，已经完成了整圈芯轴的测量。已经为国外某知名吹瓶机品牌设计和制造了一台自动芯轴高度测量系统，将该生产工序由原来的两人天的工作量，利用该检测装置后工作量缩短至一个人两个小时。同时该自动测量系统能够保证更加精确的测量结果和获得更好的产品质量。基于驱动装置的电机驱动使得其输出端的第一齿与主体部啮合，从而带动芯轴循环公转。在机械组装芯轴阶段有可能自转也有可能不自转。组装完成后，这里就连接自己的驱动装置了，循环公转的同时也会自转，自转是通过齿轮齿条的方式)

在一实施方式中，测量系统可测量旋转多圈的信息，测量每个芯轴高度的最小值、最大值和平均值，根据所有测量的结果批量的调节芯轴的高度。较佳的，在调整结束后可再次用同样的测量方法进行测试、进行验证确认，直至全部芯轴的高度都在指定的精度范围之内。这样可在极大的缩短芯轴的高度都一致的调试时间，且调整的精度高。

在一实施方式中，驱动部件1如图2所示，直接安装在加热炉的主体8上，驱动部件1的输出端的轴向配置有复数第一齿1a，该第一齿1a与主体8的从动齿8a啮合，驱动部件1通过螺丝孔位固定。

在一实施方式中，驱动部件1的电机连接减速机，通过减速机带动主动齿轮(也称第一齿)，主动齿轮和加热炉自身的被动齿轮啮合带动整个芯轴链条转动。较佳的，电机可以安装编码器，也可以使用伺服电机自带编码器信号。该驱动模块配置成便携式的，这样很好的解决了在加热炉组装阶段由于没有安装驱动电机的困惑。在测量完成后快速拆卸。

如图3所示为视觉测量模块测量芯轴的高度示意图，相机3和光源4安装位于芯轴的两侧。芯轴7一的一端连接链条7b，基于链条的移动带动芯轴7移动。本实施方式中，相机采用远心镜头；光源也采用适用于远心镜头的平行光。通过远心镜头可以消除物距变化对测量精度的影响，通过图像处理进而可以准确的测量每个芯轴的高度。

上述测量装置包括：驱动模块以及视觉测量模块，该驱动模块配置成便携式驱动装置和视觉测量装置。通过两个装置的配合可以自动测量和记录芯轴的高度，并且将测量的高度值直接和芯轴号码对应，该检测装置测量速度快、精度高。该装置能够提高吹瓶机加热炉组装的效率，提高出厂机器的品质。可以实现多次测量和调整后的快速验证。该测量装置在加热炉组装阶段可以很快将芯轴按照要求安装在加热炉内，提高安装的效率。已经为国外某知名吹瓶机品牌设计和制造了一台自动芯轴高度测量系统，将该生产工序由原来的两人天的工作量，利用该检测装置后工作量缩短至一个人两个小时。同时该自动测量系统能够保证更加精确的测量结果和获得更好的产品质量。

上述实施方式中，控制中心也称为控制模块。

本申请实施例还提供一种上述的测量装置的测量方法，该方法包括如下步骤：

S1.基于驱动部件的驱动带动芯轴在加热炉内转动，

S2.基于第一预设位置的传感器检测产生一零位信号并传输至控制模块，及基于第二预设位置的传感器检测每个通过的芯轴并同时产生一个感应信号，该感应信号反馈至控制模块，

S3.基于控制模块的控制相机对其芯轴拍照并且记录下芯轴的编号X，并将拍照的新型反馈至控制模块；

S4.控制模块基于接收的照片信息分析并计算出该编码X对应的芯轴的具体的高度。

在一实施方式中，还包括，该控制模块收到第二个零位信号的时候，完成整圈芯轴的相机测量。这样可一次采集并测量出加热炉内所有的芯轴高度，且能区分出测量的芯轴高度及对应的实体芯轴，这样避免机械的逐个测量，提高安装效率。在其他的实施方式中，还可包括一以测量多圈，这样测量每个芯轴高度的最小值、最大值或平均值中至少一种(本实施方式中测量每个芯轴高度的最小值、最大值和平均值)，这样进一步提高测量的精度。根据所有测量的结果批量的调节芯轴的高度，这样可在极大的缩短芯轴的高度都一致的调试时间，且调整的精度高。

在一实施方式中，步骤S1中还包括：基于驱动部件主动驱动加热炉齿轮。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡如本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量装置，其特征在于，包括：

驱动模块及视觉测量模块，

所述驱动模块，包括：驱动部件，其输出端具有轴向配置的复数第一齿，所述第一齿用以与加热炉上的从动齿啮合，

所述视觉测量模块包括：相机，其电性连接控制模块，

基于所述驱动模块驱动带动所述加热炉的主体旋转进而带动加热炉内的复数芯轴在加热炉内转动，在所述芯轴在加热炉内转动的同时视觉测量模块逐个对芯轴进行拍照并记录拍照的芯轴的编号并将获取的信息反馈至控制模块，控制模块基于接收的信息分析并计算出对应的芯轴的高度。

2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述相机采用远心镜头。

3.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，包括：所述视觉测量模块还包括：光源、光电传感器及零位信号传感器，其分别电性连接控制模块，

所述零位信号传感器，配置于加热炉内的第一预设位置，用以产生零位信号并反馈至控制模块；

所述光电传感器，配置于加热炉内的第二预设位置，用以在每个所述芯轴通过光电传感器时分别产生对应的感应信号并反馈至控制模块。

4.如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述光源为平行光源，所述光源点亮时产生适用于远心镜头的平行光。

5.如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述相机和光源配置于所述光电传感器的下游侧。

6.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述驱动部件还包括：

减速机，其连接电机，所述减速机的输出端具有轴向配置的复数第一齿。

7.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述驱动部件配置有编码器。

8.一种用于吹瓶机加热炉内芯轴的测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1.基于驱动部件主动驱动加热炉主体部旋转进而带动芯轴在加热炉转动，

S2.基于第一预设位置的传感器检测产生一零位信号并传输至控制模块，及基于第二预设位置的传感器检测每个通过的芯轴并同时产生一个感应信号，该感应信号反馈至控制模块，

S3.基于控制模块的控制相机逐个的对芯轴拍照并且记录下芯轴的编号X，并将拍照的新型反馈至控制模块；

S4.控制模块基于接收的照片信息分析并计算出所述编码X对应的芯轴的高度。

9.如权利要求8所述的测量方法，其特征在于，步骤S2中还包括：

控制模块基于收到第二个零位信号时，完成加热炉内整圈芯轴的测量。

10.如权利要求8所述的测量方法，其特征在于，步骤S2中还包括：控制模块接收M个零位信号，以实现M-1圈的加热炉内所有的芯轴高度，

控制模块基于接收的M-1圈的每个芯轴的照片信息分析并计算出对应的芯轴的高度的最小值、最大值或平均值中至少一种。

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