CN210967487U - 一种玻璃量器的制造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供玻璃量器制造系统，解决现有批量生产的玻璃量器水线刻度精度有限、强酸酸蚀污染环境以及容易造成人员伤害的技术问题。系统结构包括：测量结构，用于形成确定坐标空间，在确定坐标空间内采集测量过程中玻璃量器的水位液面位置数据并形成对应的测量像素数据。雕刻结构，用于形成相关坐标空间，在相关坐标空间内采集玻璃量器的基准数据并形成对应的基准像素数据，在雕刻过程中根据测量像素数据和基准像素数据形成的雕刻控制数据。将每个测量数据与玻璃量器的雕刻控制过程结合，批量对玻璃量器逐一测定标量水位液面并以图像像素位置量化，排除批量生产玻璃量器的容积误差，利用激光避免环境危害，省去玻璃二次高温退火制程，节约能源。

Description

一种玻璃量器的制造系统

技术领域

本实用新型涉及计量技术领域，具体涉及一种玻璃量器的制造系统。

背景技术

现有技术中，玻璃量器的生产过程中包括容积位置计量和丝网印刷步骤，对于计量过程中的水线标注和印刷过程中的匹配水线位置的丝卷版适配都需要大量依靠操作者的技能水平。只能通过人工匹配丝卷版适应玻璃量器的水线刻度，利用强酸完成刻度酸蚀。玻璃量器的批量生产具有细小误差，玻璃量器的容积存在变化，目前的制造设备不适于保证批量生产的精度。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种玻璃量器的制造系统，解决现有批量生产的玻璃量器水线刻度精度有限、强酸酸蚀污染环境以及容易造成人员伤害的技术问题。

本实用新型实施例的玻璃量器的制造系统，包括：

测量结构，用于形成确定坐标空间，在所述确定坐标空间内采集测量过程中玻璃量器的水位液面位置数据并形成对应的测量像素数据；

雕刻结构，用于形成相关坐标空间，在所述相关坐标空间内采集玻璃量器的基准数据并形成对应的基准像素数据，在雕刻过程中根据所述测量像素数据和所述基准像素数据形成的雕刻控制数据在所述玻璃量器周向的确定位置雕刻图形。

本发明一实施例中，所述测量结构包括：

注水装置，用于向竖直固定的玻璃量器中注入定量液体，形成水位液面；

共轴向步进装置，用于在固定距离上带动图像采集装置沿所述玻璃量器的轴线方向作移动，保持所述图像采集装置的采集焦平面与水位液面的垂直；

图像采集装置，用于采集所述玻璃量器中所述水位液面与所述图像采集装置的镜头主轴重合时的玻璃量器图像，记录所述水位液面在所述玻璃量器中的像素位置；

调平底座，所述调平底座用于形成水平基准，所述调平底座顶部包括若干个竖直夹持机构，所述竖直夹持机构分别固定所述注水装置、所述共轴向步进装置和所述玻璃量器。

本发明一实施例中，所述注水装置包括储水罐和计量泵，所述储水罐的出水口与所述计量泵的进水口通过吸液管路密封连接，所述计量泵的注水口连接注水管路，所述注水管路的出水口位于所述玻璃量器的开口上方。

本发明一实施例中，所述共轴向步进装置包括步进电机、精密丝杠和固定框架，所述精密丝杠的轴向与所述玻璃量器的轴向平行，所述精密丝杠的两端转动固定在所述固定框架上，所述精密丝杠的顶端与所述步进电机的输出轴共轴线固定连接；所述精密丝杠的丝杠副上固定导向板，所述导向板的两端容纳于所述固定框架上位于所述精密丝杠对称两侧的导向凹槽中，所述导向凹槽的轴线与所述精密丝杠的轴线平行；所述导向板朝向所述玻璃量器的一面设置水平夹持机构。

本发明一实施例中，所述图像采集装置包括摄像头，所述摄像头通过所述水平夹持机构固定在所述导向板上，所述摄像头的所述采集焦平面朝向所述玻璃量器的轴线。

本发明一实施例中，所述雕刻结构包括：

水平移动平台，用于形成固定基座并受控水平移动玻璃量具；

旋转平台，用于固定并受控转动所述玻璃量具并随动所述水平移动平台形成的水平移动；

拍照平台，用于建立图像采集环境，采集所述玻璃量具图像；

激光头平台，用于受控输出激光照射所述玻璃量具形成线条雕刻。

本发明一实施例中，所述水平移动平台包括调平基座和电控平移台，所述调平基座通过内置调平机构形成水平支撑保持所述调平基座顶部的水平度，所述电控平移台包括滑轨和滑块，所述滑轨固定在所述调平基座顶部保持水平，所述滑块在所述滑轨上受控形成水平移动。

本发明一实施例中，所述旋转平台包括转动电机和转动卡盘，所述转动电机的外壳通过固定框架固定在所述滑块顶部，所述转动卡盘一端面上均匀布设若干个径向移动的卡爪，所述转动电机的输出轴固定在所述转动卡盘的另一端面中心，所述卡盘通过卡爪固定所述玻璃量具，使所述转动电机的输出轴与所述玻璃量具共轴线，使所述玻璃量具与所述滑轨共轴向。

本发明一实施例中，所述拍照平台包括支撑框架和摄像头，所述支撑框架包括竖直立柱和水平横梁，所述竖直立柱竖直固定在所述调平基座顶部位于所述滑轨一侧，所述水平横梁通过连接适配件与所述竖直立柱固定连接，所述摄像头固定在所述水平横梁上，所述摄像头的镜头主轴与待雕刻玻璃量具的轴线垂直且与竖直立柱平行。

本发明一实施例中，所述激光头平台包括激光头、激光信号解码器和散热器，所述激光头通过连接适配件固定在所述水平横梁上，所述激光头的镜头光轴与转动电机的输出轴垂直，所述激光信号解码器用于将控制数据转换为时间轴上的激光照射时长控制信号，所述散热器用于实时对激光头散热避免热变形导致光轴指向漂移。

本实用新型实施例的玻璃量器的制造系统的有益效果在于：

利用测量结构和雕刻结构形成了关联的直角坐标空间，使得测量像素数据可以在不同的空间范围内坐标转换实现测量数据的正确传递。将每个测量数据与玻璃量器的雕刻控制过程结合，可以批量对生产出的玻璃量器逐一测定标量注水后的水位液面位置并以图像像素位置量化，可以最大限度排除批量生产的玻璃量器的容积误差。实现水位液面位置分度线根据测量数据的准确自动雕刻，较好地保证了印刷过程的批量生产精度，使得可以利用激光提高效率避免环境危害，省去玻璃二次高温退火制程，节约了能源。

附图说明

图1所示为本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统的架构示意图。

图2所示为本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统中测量结构的组成示意图。

图3所示为本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统中测量结构的主视结构示意图。

图4所示为本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统中测量结构中图像采集装置和共轴向步进装置的A-A向侧视结构示意图。

图5所示为本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统中雕刻结构的组成示意图。

图6所示为本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统中雕刻结构的结构示意图。

图7所示为利用本实用新型实施例玻璃量器的制造系统形成的制造方法的流程示意图。

图8所示为利用本实用新型实施例玻璃量器的制造系统形成的制造方法中测量的流程示意图。

图9所示为利用本实用新型实施例玻璃量器的制造系统形成的制造方法中雕刻的流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型一实施例的玻璃量器的制造系统如图1所示。在图1中本实用新型实施例包括：

测量结构01，用于形成确定坐标空间，在确定坐标空间内采集测量过程中玻璃量器的水位液面位置数据并形成对应的测量像素数据。

测量结构通过机械部件的确定相对位置关系确定局部直角坐标系空间。测量过程中玻璃量器的水位液面变化可以具有确定的坐标位置。测量像素数据可以是依靠确定坐标空间内的确定拍照物理参数形成的测量图像。

雕刻结构02，用于形成相关坐标空间，在相关坐标空间内采集玻璃量器的基准数据并形成对应的基准像素数据，在雕刻过程中根据测量像素数据和基准像素数据形成的雕刻控制数据在玻璃量器周向的确定位置雕刻图形。

雕刻结构通过机械部件的确定相对位置关系确定局部直角坐标系空间。本领域技术人员可以理解，雕刻结构与测量结构形成的两个局部直角坐标系的确定坐标空间和相关坐标空间可以具有共同参照点或基准点，可以形成坐标转换和统一。基准像素数据可以是依靠坐标空间内的确定拍照物理参数形成的测量图像。

本实用新型实施例的玻璃量器的制造系统为测量数据引导制造过程的精准分度线定位提供了结构基础和数据采集基础。使得像素数据处理形成雕刻控制数据的过程可以独立于物理结构单独设计，有利于数据处理过程可以以制造系统为基础针对规模化制造设计。

本实用新型一实施例的玻璃量器的制造系统如图2所示。在图2中，本实用新型实施例的测量结构1包括：

注水装置10，用于向竖直固定的(待测量)玻璃量器中注入定量液体，形成水位液面。

玻璃量器包括但不限于酸滴管、分度吸管、量筒、单标线吸管和容量瓶。本领域技术人员可以理解，在固定位置稳定的基础上，注入单一定量液体可以形成确定的对应水位液面，注入连续定量液体可以形成确定的间隔水位液面。

共轴向步进装置20，用于在固定距离上带动图像采集装置沿玻璃量器的轴线方向作竖直移动，保持图像采集装置的采集焦平面与水位液面的垂直。

本领域技术人员可以理解，共轴向步进装置02形成的移动轨迹保持稳定，与玻璃量器的轴线保持固定平行间距。共轴向步进装置02包括的的载体在移动轨迹上受控移动。

图像采集装置30，用于采集玻璃量器中水位液面与图像采集装置的镜头主轴重合时的玻璃量器图像，记录水位液面在玻璃量器中的像素位置。

本领域记住人员可以理解，图像采集装置03包括图像采集传感器如摄像头。摄像头的视觉传感器成二维阵列分布形成焦平面，摄像头的镜头主轴通常垂直于焦平面中心，摄像头的焦平面保持与玻璃量器的轴线平行，水位液面与镜头主轴重合时水位液面在玻璃量器图像中具有最小水位液面厚度，可以表现为玻璃量器图像中的空气与液面接触界面(或是空气与玻璃量器底部表面接触界面，或是玻璃量器底部表面与液体接触界面)的一条线性像素线段，像素线段在玻璃量器图像中具有确定像素位置。

本实用新型实施例玻璃量器的制造系统利用注水装置10和共轴向步进装置20形成待测玻璃量器与图像采集装置30的固定位置关系，在固定位置关系基础上形成对水位液面的图像采集，根据玻璃量器图像中的水位液面像素确定水位液面准确位置。通过本实用新型实施例可以批量对生产出的玻璃量器逐一测定标量注水后的水位液面位置并以图像像素位置量化，可以最大限度排除批量生产的玻璃量器的容积误差。

本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统的测量结构如图3所示。在图 3中，包括注水装置10、共轴向步进装置20、图像采集装置30和调平底座 40，调平底座40，用于形成水平基准，顶部包括若干个竖直夹持机构41，竖直夹持机构41分别固定注水装置01、共轴向步进装置02、待测玻璃量器和其他辅助装置。

本实施例中注水装置10包括储水罐11和计量泵12，储水罐11的出水口与计量泵12的进水口通过吸液管路13密封连接，计量泵12的注水口连接注水管路14，注水管路的出水口15位于待测玻璃量器的开口上方。

结合图3和图4所示，本实施例中共轴向步进装置20包括步进电机21、精密丝杠22和固定框架23，精密丝杠22的轴向与待测玻璃量器的轴向平行，精密丝杠22的两端转动固定在固定框架23上，精密丝杠22的顶端与步进电机21的输出轴共轴线固定连接；精密丝杠22的丝杠副24上固定导向板25，导向板25的两端容纳于固定框架23上位于精密丝杠22对称两侧的导向凹槽26中，导向凹槽26的轴线与精密丝杠22的轴线平行；导向板 25朝向待测玻璃量器的一面设置水平夹持机构27。

本实施例中图像采集装置30包括摄像头31，摄像头31通过水平夹持机构27固定在导向板25上，摄像头31传感器的采集焦平面朝向待测玻璃量器的轴线。

如图3所示，在本实用新型一本实施例中，还包括漫反射光源50，漫反射光源50通过竖直夹持机构41固定，漫反射光源50与摄像头31位于待测玻璃量器的两侧，漫反射光源50采用漫反射发光板，漫反射光源50朝向摄像头31。

本实施例中注水装置10还包括温控模块，用于保持稳定的环境温度，避免注水过程中产生容积偏差。

本实用新型实施例玻璃量器的制造系统利用机电结构形成了确定相对位置的图像采集装置20和共轴向步进装置30，形成待测玻璃量器的位置基准和水位液面的测量基准，通过机电结构实现了水位液面的图像信息采集可以随水位变化进行，可以有效采集各注水状态下的水位液面图像，有效保证了水位液面的量化像素数据，为实现灵活的测量方法提供了结构基础。

本实用新型实施例一实施例玻璃量器的制造系统如图5所示。在图5中，本实用新型实施例的雕刻结构包括：

水平移动平台60，用于形成固定基座并受控水平移动待雕刻玻璃量具。

玻璃量器包括但不限于酸滴管、分度吸管、量筒、单标线吸管和容量瓶。本领域技术人员可以理解玻璃量器根据类型可以具有单一或多个分度线，以及附加图形，以体现量化容量和品牌、产品序列号等信息。

固定基座为其他平台提供固定基准保证各平台间具有可换算的统一坐标空间。并提供水平导向的移动轨迹，保证水平位移自由度的稳定性。

旋转平台70，用于固定并受控转动待雕刻玻璃量具并随动水平移动平台60形成的水平移动。

转动待雕刻玻璃量具并随动水平移动是在水平位移自由度的基础上形成水平转动自由度。受控转动包括持续转动、间隔转动、恒定速率转动或变速率转动。

拍照平台80，用于建立图像采集环境，采集待雕刻玻璃量具图像。

图像采集环境包括拍照距离、拍照光照环境和生成图像尺寸定义等。良好的图像采集环境有利于获得待雕刻玻璃量具的准确影像和分辨率与实体间的映射尺寸等拍照参数。本领域技术人员可以理解，确定的拍照参数可以建立图像与图像中实物的物理尺寸量化关系，可以以像素位置和像素形成的图形表达。

激光头平台90，用于受控输出激光照射待雕刻玻璃量具形成线条雕刻。

激光头平台90输出的激光束方向在统一坐标空间保持确定方位，通过光能形成玻璃量具表面的雕刻。

本实用新型实施例玻璃量器的制造系统形成了待雕刻玻璃量具在水平方向两个自由度的姿态保持结构，通过水平移动平台60建立了各平台间的统一坐标转换空间实现坐标转换，使得利用待雕刻玻璃量具图像可以实现将测量时获得的注水基准线和注水分度线像素位置图像中的的像素数据准确转换，实现水位液面位置分度线的准确自动雕刻。

本实用新型一实施例玻璃量器的制造系统的雕刻结构如图6所示。在图 6中，包括水平移动平台60、旋转平台70、拍照平台80和激光头平台90，水平移动平台60包括一个调平基座61和电控平移台62，调平基座61通过内置调平机构形成水平支撑保持调平基座61顶部的水平度，电控平移台62 包括滑轨63和滑块64，滑轨63固定在调平基座61顶部保持水平，滑块64 在滑轨63上受控形成水平移动。本领域技术人员可以理解，电控平移台62 内置精密丝杠，接受精密丝杠轴连接的步进电机驱动，滑块64可以通过精密丝杠步进驱动做出高精度的水平距离移动。

旋转平台70包括转动电机71和转动卡盘72，转动电机71的外壳通过固定框架固定在滑块64顶部，转动卡盘72一端面上均匀布设若干个径向移动的卡爪，转动电机71的输出轴固定在转动卡盘72的另一端面中心，卡盘通过卡爪固定待雕刻玻璃量具，使转动电机71的输出轴与待雕刻玻璃量具共轴线，使待雕刻玻璃量具与滑轨63共轴向。

拍照平台80包括支撑框架81、摄像头82和漫反射发光平板83，支撑框架81包括竖直立柱和水平横梁，竖直立柱竖直固定在调平基座61顶部位于滑轨63一侧，水平横梁通过连接适配件与竖直立柱固定连接，连接适配件保证水平横梁的水平高度可调节；摄像头82固定在水平横梁上，摄像头 82的镜头主轴与待雕刻玻璃量具的轴线垂直且与竖直立柱平行；漫反射发光平板83为一平板状均匀光源，漫反射发光平板83通过加持适配件与支撑框架81的竖直立柱固定连接，摄像头82的采集焦平面与漫反射发光平板 83平行，摄像头82的采集焦平面投影位于漫反射发光平板83内；待雕刻玻璃量具位于摄像头82与漫反射发光平板83之间。

激光头平台90包括激光头91、激光信号解码器92和散热器93，激光头91通过连接适配件固定在水平横梁上，激光头91的光轴与摄像头82的采集焦平面轴线平行且与转动电机71的输出轴垂直。激光信号解码器92用于将控制数据转换为时间轴上的激光照射时长控制信号。散热器93用于实时对激光头91散热避免热变形导致光轴指向漂移。

本实用新型实施例玻璃量器的制造系统直接采用每个玻璃量器的容积测量数据进行一对一分度线雕刻提供了可靠的机电结构。利用各平台和平台部件间的确定位置关系和移动、转动精度形成了统一的雕刻坐标空间，待雕刻玻璃量具的测量数据在具体测量图像中以像素位置体现，根据形成测量图像时的图像构成参数例如分辨率、焦平面与实物轴线距离等参数，在雕刻坐标空间可以直接将水位液面测量位置数据转换为对应待雕刻玻璃量具图像中的位置信息，进而结合雕刻结构的移动、转动精度形成雕刻起始坐标数据，实现在待雕刻玻璃量具上的雕刻定位。

具体应用过程中，滑块64、转动电机71、摄像头82、漫反射发光平板 83和激光头91作为受控装置。在初始状态，在滑轨63上的投影位置关系是以滑块64为起始，顺序排列摄像头82和激光头91，摄像头82和激光头 91落在漫反射发光平板83范围内。在雕刻状态，滑块64带动转动卡盘72 步进使得待雕刻玻璃量具进入漫反射发光平板83范围后停止，根据滑块64 位置为作为雕刻定位基准，摄像头82形成待雕刻玻璃量具图像以确定量具底部基准线，根据激光头91在水平横梁上的固定位置确定与雕刻基准的水平偏移距离作为激光定位基准，结合待雕刻玻璃量具的测量数据本领域技术人员可以通过坐标空间转换获得滑块64带动待雕刻玻璃量具到达刻度线位置与激光定位基准重合的步进距离数据，即形成待雕刻玻璃量具上分度线的激光雕刻位置。进而通过分度线的激光雕刻位置获得附加雕刻图案需要的滑块64附加步进距离数据，同时与转动电机71的转速相配合，实现在量具周向上形成需求图案。

利用上述玻璃量器的制造系统形成的制造方法如图7所示。在图7中，制造方法包括：

步骤s01：控制测量像素数据采集过程并将测量像素数据输出。

测量过程中针对玻璃量器局部焦点可以形成若干组完整的测量像素数据，每组测量像素数据可以形成一种测量图像，例如水位图像、注水基准线图像和注水分度线图像等。

步骤s02：接收测量像素数据和在雕刻过程开始前形成雕刻基准像素数据，将测量像素数据映射至雕刻基准像素数据中，形成雕刻控制数据。

雕刻过程开始前针对玻璃量器全局形成雕刻玻璃量具图像。将测量图像中的测量数据转换在雕刻玻璃量具图像中，利用雕刻玻璃量具图像中的像素数据确定雕刻位置并形成雕刻控制数据。

玻璃量器的制造方法利用结构基础和数据采集基础形成的数据采集途径完成雕刻控制数据的形成，使得玻璃量具在测量阶段形成的图像中的量化测量数据转换为印刷过程中一对一的雕刻基准和雕刻内容位置较好地排除了玻璃量器生产误差带来的分度线标注误差。

利用上述玻璃量器的制造系统形成的制造方法中测量过程如图8所示。

在图8中，测量包括：

步骤100：形成测量初始环境，调整图像采集装置03形成基准图像记录待测玻璃量器的底部玻璃表面像素位置。

测量初始环境包括但不限于：受控装置(如摄像头、步进电机、漫反射光源)加电、补偿液体环境温度、校准竖直夹持机构和水平夹持机构等。

调整图像采集装置03的高度使得采集焦平面与待测玻璃量器的底部玻璃表面(即待测玻璃量器内的底部表面)对准，获得底部玻璃表面在整个待测玻璃量器中的位置，通过摄像头获取的待测玻璃量器图像上的底部玻璃表面的像素位置确定量化数据。

步骤200：注入标量液体，调整图像采集装置03移动到水位液面，形成水位图像记录水位液面像素位置。

注入标量液体待液体稳定。

调整图像采集装置03的高度使得采集焦平面与待测玻璃量器的水位液面平齐，获得水位液面在整个待测玻璃量器中的位置，通过摄像头获取的待测玻璃量器图像上的水位液面的像素位置确定量化数据。

步骤300：根据底部玻璃表面像素位置和水位液面像素位置形成待测玻璃量器的注水基准线图像和注水分度线图像作为测量像素数据并输出。

本领域技术人员可以理解，图像采集装置03随共轴向步进装置02移动可以实现朝向待测玻璃量器的不同位置的正投影图像。在正投影图像中可以通过比较像素位置在整个图像中的位置获得在待测玻璃量器上的量化定位。在正投影图像中也可以通过比较像素位置与待测玻璃量器顶部或顶部的间距获得在待测玻璃量器上的量化定位。

玻璃量器的制造方法利用共轴向步进装置02带动图像采集装置03在等距上对待测玻璃量器的局部作正视图像采集，获得关注表面的像素位置。通过关注表面像素在图像中的位置获得水位液面的量化位置数据，为后续的印刷过程提供一对一的注水基准线和注水分度线数据，较好地排除了玻璃量器生产误差带来的刻度线标注误差。

如图8所示，步骤100包括：

步骤110：共轴向步进装置02移动图像采集装置03采集图像，判断图像中底部玻璃表面所占像素厚度；

步骤120：当像素厚度大于10个像素时(说明图像采集装置03的采集焦平面轴线与底部玻璃表面平行)，通过共轴向步进装置02(例如反向) 移动图像采集装置03使采集图像中底部玻璃表面形成的线性图形的像素厚度主要部分为1像素(这是因为受制造工艺局限底部玻璃表面可能存在缺陷) 且局部像素厚度小于5像素(局部像素厚度的不一致笔名产品缺陷，产品缺陷过大即淘汰)；

步骤130：同时记录此时的采集图像为基准图像。

玻璃量器的制造方法考虑到底部玻璃表面的制造瑕疵，利用像素厚度提高底部玻璃表面的均匀性容忍度。

如图8所示，步骤200包括：

步骤210：共轴向步进装置02移动图像采集装置03采集图像，判断图像中水位液面所占像素厚度；

步骤220：当像素厚度大于5个像素时(说明图像采集装置03的采集焦平面轴线与水位液面平行)，通过共轴向步进装置02(例如反向)移动图像采集装置03使采集图像中的线性图形像素厚度为1像素；

步骤230：同时记录此时的采集图像为水位图像。

玻璃量器的制造方法考虑到水位液面的中央平整性，利用1像素厚度提高水位液面的正视投影准确度。

如图8所示，步骤300包括：

步骤310：根据基准图像和水位图像的(竖直方向上的)成像距离形成基准图像和水位图像间的像素位置映射，在基准图像和水位图像间形成像素与物理距离间的映射。

不同图像的物理成像距离通过共轴向步进装置02的步进数据获得，基准图像和水位图像的正投影距离通过图像采集装置03与待测玻璃量器的设置间距获得。本领域技术人员可以理解，通过空间坐标系的坐标变换可以获得基准图像中注水分度线的像素位置数据，可以获得水位图像中注水基准线的像素位置数据。

玻璃量器的制造方法形成像素位置数据互相包含的两个图像，可以实现后续印刷过程中的分度线校验。

本领域技术人员可以理解，注水装置01、共轴向步进装置02和图像采集装置03可以受控运行，利用成熟的处理器技术可以将玻璃量器的制造方法程序化并利用存储器存储对应的程序代码。处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理器、FPGA(Field-Programmable Gate Array) 现场可编程门阵列、MCU(MicrocontrollerUnit)系统板、SoC(system on a chip)系统板或包括I/O的PLC(Programmable LogicController)最小系统。

利用上述玻璃量器的制造系统形成的制造方法中的雕刻如图9所示。在图9中，雕刻包括：

步骤400：形成初始雕刻环境并获得对应测量像素数据。

初始雕刻环境包括但不限于：校准各平台中各装置相对位置、受控装置 (如滑块、转动电机、摄像头、漫反射发光平板和激光头)加电、调整待雕刻玻璃量具初始位置等。

校准各平台中各装置相对位置的一个目的是使得摄像头采集焦平面与待雕刻玻璃量具轴线的间距确定，形成统一的坐标空间，通过摄像头获取的待雕刻玻璃量具图像上的底部玻璃表面的像素位置确定量化数据，包括但不限于注水基准线图像和注水分度线图像。

步骤500：获取待雕刻玻璃量具图像形成雕刻基准，利用对应测量数据根据雕刻基准形成分度线雕刻数据。

根据待雕刻玻璃量具图像中的玻璃量器的底部玻璃表面的像素位置确定雕刻基准的量化数据，利用待雕刻玻璃量具图像的成像参数例如分辨率、实物与采集焦平面成像间距结合待雕刻玻璃量具作为待测玻璃量器时的成像参数，将待测玻璃量器图像中的测量数据注水基准线与雕刻基准重合，利用测量数据注水分度线坐标转换为分度线雕刻数据。

步骤600：根据分度线雕刻数据调整附加雕刻数据并形成雕刻控制数据，完成雕刻过程。

分度线雕刻数据确定了主要雕刻位置，为了保证机电控制过程中的动作持续性消除机械配合公差造成的动作误差，在主要雕刻位置基础上增加其他雕刻内容的位置数据作为次要雕刻位置，可以规划形成滑块一次单向步进完成所有雕刻内容。

雕刻过程包括根据滑块64在雕刻基准位置和步进目标位置，以及转动电机71转速确定步进控制参数和激光头91激活时长。

玻璃量器的制造方法利用待雕刻玻璃量具在测量阶段形成的图像中的量化测量数据转换为印刷过程中一对一的雕刻基准和雕刻内容位置较好地排除了玻璃量器生产误差带来的分度线标注误差。

如图9所示，步骤400包括：

步骤410：调整待雕刻玻璃量具在转动卡盘72上位置，确定待雕刻玻璃量具与转动卡盘72共轴线。

步骤420：调整并确定滑块64在滑轨63上的确切位置(即在雕刻结构坐标空间中的确切坐标)；

步骤430：调整支撑框架81的水平横梁高度确定摄像头82的采集焦平面与待雕刻玻璃量具轴线的间距(即在雕刻结构坐标空间中采集焦平面的确切坐标)。

玻璃量器的制造方法在雕刻结构坐标空间中确定了图像中像素量化数据向机电控制结构控制转换过程中的控制参数。

如图9所示，步骤500包括：

步骤510：确定待雕刻玻璃量具图像中玻璃量器的底部玻璃表面的像素线性图形作为雕刻基准。

步骤520：根据对应测量数据中注水基准线和注水分度线的像素间距进行坐标转换形成分度线在待雕刻玻璃量具图像中玻璃量器上的分度线像素雕刻数据。

即通过像素位置反应实物的对应位置。

玻璃量器的制造方法实现两个关联坐标空间中坐标参数的转化将测量数据与雕刻数据统一，使测量过程与雕刻过程形成数据连续性，为测量过程与雕刻过程的融合形成数据基础。

如图9所示，步骤600包括：

步骤610：将附加雕刻图形像素化，根据分度线像素雕刻数据确定附加雕刻图形在待雕刻玻璃量具中的偏移位置坐标。

步骤620：根据分度线像素雕刻数据和偏移位置坐标形成激光激活时间片段控制信号和滑块64的单向步进控制信号。

玻璃量器的制造方法实现了在单项水平不仅过程中的连续控制信号，保证了机电控制公差误差的消除。

本领域技术人员可以理解，利用成熟的处理器技术可以将玻璃量器的制造方法程序化并利用存储器存储对应的程序代码。处理器8可以采用DSP (Digital SignalProcessing)数字信号处理器、FPGA(Field-Programmable Gate Array)现场可编程门阵列、MCU(Microcontroller Unit)系统板、SoC (system on a chip)系统板或包括I/O的PLC(Programmable Logic Controller) 最小系统。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种玻璃量器的制造系统，其特征在于，包括：

测量结构，用于形成确定坐标空间，在所述确定坐标空间内采集测量过程中玻璃量器的水位液面位置数据并形成对应的测量像素数据；

雕刻结构，用于形成相关坐标空间，在所述相关坐标空间内采集玻璃量器的基准数据并形成对应的基准像素数据，在雕刻过程中根据所述测量像素数据和所述基准像素数据形成的雕刻控制数据在所述玻璃量器周向的确定位置雕刻图形。

2.如权利要求1所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述测量结构包括：

注水装置，用于向竖直固定的玻璃量器中注入定量液体，形成水位液面；

共轴向步进装置，用于在固定距离上带动图像采集装置沿所述玻璃量器的轴线方向作移动，保持所述图像采集装置的采集焦平面与水位液面的垂直；

图像采集装置，用于采集所述玻璃量器中所述水位液面与所述图像采集装置的镜头主轴重合时的玻璃量器图像，记录所述水位液面在所述玻璃量器中的像素位置；

调平底座，所述调平底座用于形成水平基准，所述调平底座顶部包括若干个竖直夹持机构，所述竖直夹持机构分别固定所述注水装置、所述共轴向步进装置和所述玻璃量器。

3.如权利要求2所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述注水装置包括储水罐和计量泵，所述储水罐的出水口与所述计量泵的进水口通过吸液管路密封连接，所述计量泵的注水口连接注水管路，所述注水管路的出水口位于所述玻璃量器的开口上方。

4.如权利要求2所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述共轴向步进装置包括步进电机、精密丝杠和固定框架，所述精密丝杠的轴向与所述玻璃量器的轴向平行，所述精密丝杠的两端转动固定在所述固定框架上，所述精密丝杠的顶端与所述步进电机的输出轴共轴线固定连接；所述精密丝杠的丝杠副上固定导向板，所述导向板的两端容纳于所述固定框架上位于所述精密丝杠对称两侧的导向凹槽中，所述导向凹槽的轴线与所述精密丝杠的轴线平行；所述导向板朝向所述玻璃量器的一面设置水平夹持机构。

5.如权利要求4所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述图像采集装置包括摄像头，所述摄像头通过所述水平夹持机构固定在所述导向板上，所述摄像头的所述采集焦平面朝向所述玻璃量器的轴线。

6.如权利要求1所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述雕刻结构包括：

水平移动平台，用于形成固定基座并受控水平移动玻璃量具；

旋转平台，用于固定并受控转动所述玻璃量具并随动所述水平移动平台形成的水平移动；

拍照平台，用于建立图像采集环境，采集所述玻璃量具图像；

激光头平台，用于受控输出激光照射所述玻璃量具形成线条雕刻。

7.如权利要求6所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述水平移动平台包括调平基座和电控平移台，所述调平基座通过内置调平机构形成水平支撑保持所述调平基座顶部的水平度，所述电控平移台包括滑轨和滑块，所述滑轨固定在所述调平基座顶部保持水平，所述滑块在所述滑轨上受控形成水平移动。

8.如权利要求7所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述旋转平台包括转动电机和转动卡盘，所述转动电机的外壳通过固定框架固定在所述滑块顶部，所述转动卡盘一端面上均匀布设若干个径向移动的卡爪，所述转动电机的输出轴固定在所述转动卡盘的另一端面中心，所述卡盘通过卡爪固定所述玻璃量具，使所述转动电机的输出轴与所述玻璃量具共轴线，使所述玻璃量具与所述滑轨共轴向。

9.如权利要求8所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述拍照平台包括支撑框架和摄像头，所述支撑框架包括竖直立柱和水平横梁，所述竖直立柱竖直固定在所述调平基座顶部位于所述滑轨一侧，所述水平横梁通过连接适配件与所述竖直立柱固定连接，所述摄像头固定在所述水平横梁上，所述摄像头的镜头主轴与待雕刻玻璃量具的轴线垂直且与竖直立柱平行。

10.如权利要求9所述的玻璃量器的制造系统，其特征在于，所述激光头平台包括激光头、激光信号解码器和散热器，所述激光头通过连接适配件固定在所述水平横梁上，所述激光头的镜头光轴与转动电机的输出轴垂直，所述激光信号解码器用于将控制数据转换为时间轴上的激光照射时长控制信号，所述散热器用于实时对激光头散热避免热变形导致光轴指向漂移。

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