CN112747699A - 一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置及检测方法。本发明装置包括支架；固定平台；平整度检测装置，为用于放置玻璃器皿的平台；该平台外沿设有用于放置内外径检测装置的支撑环；平台靠近外周处设有周期性分布的用于检测平整度的电感式位移传感器；内外径检测装置，为闭合环状结构；内外径检测装置的一侧内壁设有周期性分布的用于检测内外径的电感式位移传感器，另一侧设有用于放置半月形固定推板的开槽。本发明装置同时检测待测玻璃器皿的平整度和内外径数值，解决了现有装置只能检测测平整度却无法测量内外径的功能单一问题。

Description

一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置及检测方法

技术领域

本发明涉及玻璃器皿技术领域，具体为一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置。

背景技术

玻璃制品是采用玻璃为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。玻璃制品具有通透感好，健康卫生，时尚性强，造型丰富，应用广泛，成本低廉，颜色多变，工艺精美等优点。玻璃器皿是日常生活中最为常见的玻璃制品之一。日常生活中，玻璃器皿主要有玻璃杯、玻璃盆、玻璃瓶、烧水壶、泡茶壶等。

玻璃器皿平整度检测的常用方法是平台塞尺法、千分表法和激光位移检测法。平台塞尺法测量时用一个桥型平尺靠在被测物体表面的待测位置，然后通过塞尺来测量该桥型尺下的空隙，进而得到待测物体的平整度。千分表法是通过选取恰当的测量特征点，采集这些选定特征点和理想要素之间的几何关系，最后通过建立的数学模型进行求解来获得平整度的测量值。这两种方法都是依靠人工操作，很容易产生检测误差造成检测不准确，且检测效率低下满足不了工厂生产要求。激光位移检测法是利用激光位移传感器对待测物体进行测量，将滤波后的光波通过计算转换成位移值，进而判断物体的平整度。这种方法成本较高，结构较为复杂，易受环境影响，维护困难。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的是提供了一种玻璃器皿平整度、内外径检测装置，解决了依靠人工检测很容易产生检测误差造成检测不准确，且检测效率低下满足不了工厂生产要求的问题，解决了现有装置只能检测测平整度却无法测量内外径的功能单一问题，解决了激光位移检测成本较高，结构较为复杂，易受环境影响，维护困难的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明装置包括：

支架；

固定平台，设置在支架的顶部，并与支架固定连接；固定平台上开有十字形滑轨；平整度检测装置，为用于放置玻璃器皿的平台；该平台外沿设有用于放置内外径检测装置的支撑环；平台靠近外周处设有周期性分布的用于检测平整度的电感式位移传感器；

内外径检测装置，为闭合环状结构；内外径检测装置的一侧内壁设有周期性分布的用于检测内外径的电感式位移传感器，另一侧设有用于放置半月形固定推板的开槽；

半月形固定推板，用于进一步固定玻璃器皿；

滑动轴，其一端与固定平台的十字形滑轨相配合，另一端套接旋转轴的一端，并与平整度检测装置固定连接或可拆卸连接；

旋转轴，其一端与滑动轴套接，另一端与内外径检测装置固定连接或可拆卸连接；

控制器，用于接收检测平整度和内外径的两种电感式位移传感器获取的位移数据；

作为优选，平整度检测装置开有一环状凹槽，用于放置倒扣的玻璃器皿；用于检测平整度的电感式位移传感器设置在环状凹槽内；

作为优选，固定平台上设有旋转固定下位孔，内外径检测装置上设有旋转固定上位孔，固定杆的两端分别与旋转固定上位孔、旋转固定下位孔螺纹连接。

本发明的另一个目的是提供一种玻璃器皿平整度、内外径检测方法，具体是：

步骤(1)、通过滑动轴与固定平台的十字形滑轨配合滑动，使得装置位于便于操作位置；

步骤(2)、取出半月形固定推板，将待检测玻璃器皿倒扣在平整度检测装置环状凹槽上，通过旋转轴调整内外径检测装置上用于检测内外径的电感式位移传感器与待检测玻璃器皿的位置，将固定平台上旋转固定下位孔与内外径检测装置上旋转固定上位孔通过固定杆螺纹连接，再将半月形固定推板置于内外径检测装置上开槽位置并进行固定；

步骤(3)、用于检测平整度和内外径的两种电感式位移传感器获取位移数据，然后传送至控制器；控制器对获得的位移数据进行处理分析，得到所需的平整度和内外径信息；

所述的控制器对检测平整度电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

第一种方法：待测器皿的平整度第i处测量位置位移值为x_i,同一种且规格相同的合格器皿的第i处测量位置平整度位移值为X_i,1≤i≤n，若任一X_i-x_i大于误差阈值，则判断为不合格产品，反之为合格产品。

第二种方法：对待测器皿的平整度所有测量位置位移值x_i进行数学期望和方差计算：

数学期望

方差

若方差D_x落在阈值范围内则判断为合格产品，反之为不合格产品。

第三种方法：设平整度所有测量位置中的任意三点(x_k,y_k,z_k)构成一个平面方程Ax_k+By_k+Cz_k+D＝0，A、B、C、D为系数，其余点(x_j,y_j,z_j)到平面的距离

若任一d大于误差阈值，则判定为不合格产品，反之为合格产品。

所述的控制器对检测内外径电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

待测器皿的第i处测量位置外径位移值为b_i,同一种且规格相同的合格器皿的第i处测量位置外径位移值为Y_i,1≤i≤n，若任一Y_i-b_i大于误差阈值，则判断为不合格产品，反之为合格产品。

步骤(4)、将固定杆旋转取下，通过旋转轴转动内外径检测装置，使得内外径检测装置的电感式位移传感器对准剩余玻璃器皿未检测部分，重新固定固定杆，重复步骤 (3)。

(三)有益效果

本发明提供了一种玻璃器皿平整度、内外径检测装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、本发明装置同时检测待测玻璃器皿的平整度和内外径数值，解决了现有装置只能检测测平整度却无法测量内外径的功能单一问题。

2、本发明装置固定平台开挖有呈十字型的滑动凹槽，可以让滑动轴朝任一方向进行滑动，有利于操作人员找到最适宜的检测位置，提高操作的舒适性和效率。同时通过旋转轴将检测装置固定在固定平台，将检测装置与支架和固定平台独立存在，方便检测装置的拆卸和保存，也有利于检测不同规格的玻璃器皿。在测量不同规格的玻璃器皿时，只需更换不同规格的检测装置即可。

3、本发明平整度检测装置开挖有器皿固定凹槽用于固定放置待测玻璃器皿。平整度检测装置和内外径检测装置安装有电感式位移传感器，利用高精度的电感式位移传感器解决了依靠人工检测很容易产生检测误差造成检测不准确，且检测效率低下满足不了工厂生产要求的问题。解决了激光位移检测成本较高，结构较为复杂，易受环境影响，维护困难的问题。

4、本发明内外径检测装置和固定平台开挖有固定孔位。在检测待测玻璃器皿时，可以利用旋转轴旋转内外径检测装置，检测整个待测玻璃器皿的内外径数值。提高检测数据的数量，优化数据样本，提高检测的准确度和可操作性。

5、本发明装置内外径检测装置开挖固定推板凹槽，可供半月形固定推板使用，用于进一步固定待测玻璃器皿。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为本发明结构分解示意图；

图4为本发明平整度检测装置结构的示意图；

图5为本发明内外径检测装置结构的示意图；

图6为本发明半月形固定推板结构的示意图。

具体实施方式

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：

本发明检测装置包括如下：

支架1；

固定平台2，设置在支架的顶部，并与支架固定连接；固定平台上开有十字形滑轨；

平整度检测装置5，为用于放置玻璃器皿的平台；该平台外沿设有用于放置内外径检测装置的支撑环52；平整度检测装置开有一环状凹槽52，用于放置倒扣的玻璃器皿；用于检测平整度的电感式位移传感器51设置在环状凹槽内；

内外径检测装置63，为闭合环状结构；内外径检测装置的一侧内壁设有周期性分布的用于检测内外径的电感式位移传感器，另一侧设有用于放置半月形固定推板的开槽63；

半月形固定推板7，用于进一步固定玻璃器皿；

滑动轴3，其一端与固定平台的十字形滑轨相配合，另一端套接旋转轴的一端，同时另一端通过双头螺丝31与平整度检测装置5固定连接；

旋转轴4，其一端与滑动轴套接，另一端与内外径检测装置固定连接；

控制器，用于接收检测平整度和内外径的两种电感式位移传感器获取的位移数据；

固定平台上设有旋转固定下位孔，内外径检测装置上设有旋转固定上位孔62，固定杆的两端分别与旋转固定上位孔、旋转固定下位孔螺纹连接。

基于上述装置的玻璃器皿平整度、内外径检测方法，具体是

步骤(1)、通过滑动轴与固定平台的十字形滑轨配合滑动，使得装置位于便于操作位置；

步骤(2)、取出半月形固定推板，将待检测玻璃器皿倒扣在平整度检测装置环状凹槽上，通过旋转轴调整内外径检测装置上用于检测内外径的电感式位移传感器与待检测玻璃器皿的位置，将固定平台上旋转固定下位孔与内外径检测装置上旋转固定上位孔通过固定杆螺纹连接，再将半月形固定推板置于内外径检测装置上开槽位置并进行固定；

步骤(3)、用于检测平整度和内外径的两种电感式位移传感器获取位移数据，然后传送至控制器；控制器对获得的位移数据进行处理分析，得到所需的平整度和内外径信息；

所述的控制器对检测平整度电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

第一种方法：待测器皿的平整度第i处测量位置位移值为x_i,同一种且规格相同的合格器皿的第i处测量位置平整度位移值为X_i,1≤i≤n，若任一X_i-x_i大于误差阈值，则判断为不合格产品，反之为合格产品。

第二种方法：对待测器皿的平整度所有测量位置位移值x_i进行数学期望和方差计算：

数学期望

方差

若方差D_x落在阈值范围内则判断为合格产品，反之为不合格产品。

第三种方法：设平整度所有测量位置中的任意三点(x_k,y_k,z_k)构成一个平面方程Ax_k+By_k+Cz_k+D＝0，A、B、C、D为系数，其余点(x_j,y_j,z_j)到平面的距离

若任一d大于误差阈值，则判定为不合格产品，反之为合格产品。

所述的控制器对检测内外径电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

待测器皿的第i处测量位置外径位移值为b_i,同一种且规格相同的合格器皿的第i处测量位置外径位移值为Y_i,1≤i≤n，若任一Y_i-b_i大于误差阈值，则判断为不合格产品，反之为合格产品。

步骤(4)、将固定杆旋转取下，通过旋转轴转动内外径检测装置，使得内外径检测装置的电感式位移传感器对准剩余玻璃器皿未检测部分，重新固定固定杆，重复步骤 (3)。

对于标号1、2、3、4、6产品进行检测，具体数据如下：

表1检测内外径的电感式位移传感器及其外径检测误差

表2检测内外径的电感式位移传感器及其内径检测误差

表3检测平整度的电感式位移传感器及其平整度检测误差

根据产品要求设定好判断标准后进行测量，剩下其余5个待测样品盲测的结果与厂家标注的产品问题均保持一致，充分体现了测试系统的高精确性。

上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置，其特征在于包括：

支架；

固定平台，设置在支架的顶部，并与支架固定连接；固定平台上开有十字形滑轨；平整度检测装置，为用于放置玻璃器皿的平台；该平台外沿设有用于放置内外径检测装置的支撑环；平台靠近外周处设有周期性分布的用于检测平整度的电感式位移传感器；

内外径检测装置，为闭合环状结构；内外径检测装置的一侧内壁设有周期性分布的用于检测内外径的电感式位移传感器，另一侧设有用于放置半月形固定推板的开槽；

半月形固定推板，用于进一步固定玻璃器皿；

滑动轴，其一端与固定平台的十字形滑轨相配合，另一端套接旋转轴的一端，并与平整度检测装置固定连接或可拆卸连接；

旋转轴，其一端与滑动轴套接，另一端与内外径检测装置固定连接或可拆卸连接；

控制器，用于接收检测平整度和内外径的两种电感式位移传感器获取的位移数据。

2.如权利要求1所述的一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置，其特征在于平整度检测装置开有一环状凹槽，用于放置倒扣的玻璃器皿；用于检测平整度的电感式位移传感器设置在环状凹槽内。

3.如权利要求1所述的一种同时检测玻璃器皿平整度、内外径的装置，其特征在于固定平台上设有旋转固定下位孔，内外径检测装置上设有旋转固定上位孔，固定杆的两端分别与旋转固定上位孔、旋转固定下位孔螺纹连接。

4.一种玻璃器皿平整度、内外径检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)、通过滑动轴与固定平台的十字形滑轨配合滑动，使得装置位于便于操作位置；

步骤(2)、取出半月形固定推板，将待检测玻璃器皿倒扣在平整度检测装置环状凹槽上，通过旋转轴调整内外径检测装置上用于检测内外径的电感式位移传感器与待检测玻璃器皿的位置，将固定平台上旋转固定下位孔与内外径检测装置上旋转固定上位孔通过固定杆螺纹连接，再将半月形固定推板置于内外径检测装置上开槽位置并进行固定；

步骤(3)、用于检测平整度和内外径的两种电感式位移传感器获取位移数据，然后传送至控制器；控制器对获得的位移数据进行处理分析，得到所需的平整度和内外径信息；

步骤(4)、将固定杆旋转取下，通过旋转轴转动内外径检测装置，使得内外径检测装置的电感式位移传感器对准剩余玻璃器皿未检测部分，重新固定固定杆，重复步骤(3)。

5.如权利要求4所述的一种玻璃器皿平整度、内外径检测方法，其特征在于所述的控制器对检测平整度电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

待测器皿的平整度第i处测量位置位移值为x_i,同一种且规格相同的合格器皿的第i处测量位置平整度位移值为X_i,1≤i≤n，若任一X_i-x_i大于误差阈值，则判断为不合格产品，反之为合格产品。

6.如权利要求4所述的一种玻璃器皿平整度、内外径检测方法，其特征在于所述的控制器对检测平整度电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

对待测器皿的平整度所有测量位置位移值x_i进行数学期望和方差计算：

数学期望

方差

若方差D_x落在阈值范围内则判断为合格产品，反之为不合格产品。

7.如权利要求4所述的一种玻璃器皿平整度、内外径检测方法，其特征在于所述的控制器对检测平整度电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

设平整度所有测量位置中的任意三点(x_k,y_k,z_k)构成一个平面方程Ax_k+By_k+Cz_k+D＝0，A、B、C、D为系数，其余点(x_j,y_j,z_j)到平面的距离

若任一d大于误差阈值，则判定为不合格产品，反之为合格产品。

8.如权利要求4所述的一种玻璃器皿平整度、内外径检测方法，其特征在于所述的控制器对检测内外径电感式位移传感器传送的位移数据进行处理分析具体如下：

待测器皿的第i处测量位置外径位移值为b_i,同一种且规格相同的合格器皿的第i处测量位置外径位移值为Y_i,1≤i≤n，若任一Y_i-b_i大于误差阈值，则判断为不合格产品，反之为合格产品。

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