用于玻璃管的测量方法、处理器及测量装置

文档序号:1843947 发布日期:2021-11-16 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 用于玻璃管的测量方法、处理器及测量装置 (Measuring method, processor and measuring device for glass tube ) 是由 周波 胡恒广 闫冬成 王丽红 李瑞佼 于 2021-08-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于玻璃管的测量方法、处理器及测量装置,用于玻璃管的测量方法包括:控制至少三个第一入射光分别自玻璃管的同一径向横截面以相同角度射入玻璃管,以使至少三个第一入射光分别在玻璃管的外壁上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管的内壁上形成至少三个第二光斑;获取玻璃管的图像;根据图像确定至少三个第一光斑的位置以及至少三个第二光斑的位置;根据至少三个第一光斑的位置确定玻璃管的外径,以及根据至少三个第二光斑的位置确定玻璃管的内径。通过上述技术方案,可以可以实现对加工过程中的玻璃管的外径和内径进行在线测量,以达到提高玻璃管的加工精度的目的,满足某些玻璃管产品的使用需求。(The invention discloses a measuring method, a processor and a measuring device for a glass tube, wherein the measuring method for the glass tube comprises the following steps: controlling at least three first incident lights to respectively enter the glass tube from the same radial cross section of the glass tube at the same angle, so that the at least three first incident lights respectively form at least three first light spots on the outer wall of the glass tube and at least three second light spots on the inner wall of the glass tube; acquiring an image of the glass tube; determining the positions of at least three first light spots and the positions of at least three second light spots according to the images; determining the outer diameter of the glass tube according to the positions of the at least three first light spots, and determining the inner diameter of the glass tube according to the positions of the at least three second light spots. Through the technical scheme, the outer diameter and the inner diameter of the glass tube in the machining process can be measured on line, so that the purpose of improving the machining precision of the glass tube is achieved, and the use requirements of certain glass tube products are met.)

用于玻璃管的测量方法、处理器及测量装置

技术领域

本发明涉及玻璃管加工技术领域,尤其涉及一种用于玻璃管的测量方法、处理器及测量装置。

背景技术

在玻璃管的生产过程中,需要对玻璃管进行拉直,同时一些玻璃管产品,例如药用玻璃瓶、量筒等,对玻璃管的尺寸的要求很高。但是,在对玻璃管进行拉直的过程中,玻璃管往往存在水平和竖直方向上的运动偏移,影响玻璃管的加工精度,无法满足某些玻璃管产品的使用需求。

发明内容

为至少部分地解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种用于玻璃管的测量方法、处理器及测量装置,可以对加工过程中的玻璃管的尺寸进行在线测量,以达到提高玻璃管的加工精度的目的,满足某些玻璃管产品的使用需求。

为了实现上述目的,本发明提供一种用于玻璃管的测量方法,其中,用于玻璃管的测量方法包括:

控制至少三个第一入射光分别自玻璃管的同一径向横截面以相同角度射入玻璃管,以使至少三个第一入射光分别在玻璃管的外壁上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管的内壁上形成至少三个第二光斑;

获取玻璃管的图像;

根据图像确定至少三个第一光斑的位置以及至少三个第二光斑的位置;

根据至少三个第一光斑的位置确定玻璃管的外径,以及根据至少三个第二光斑的位置确定玻璃管的内径。

在本发明实施例中,用于玻璃管的测量方法还包括:根据玻璃管的外径和内径确定玻璃管的壁厚。

在本发明实施例中,根据玻璃管的内径和外径计算玻璃管的壁厚之后,还包括:

获取玻璃管的预设外径值、预设内径值和预设壁厚值;

将预设外径值、预设内径值和预设壁厚值分别与玻璃管的外径、内径和壁厚一一对应进行比较,以获得比较结果;

根据比较结果对玻璃管的加工参数进行调整。

在本发明实施例中,加工参数包括加工温度和/或牵引速度。

在本发明实施例中,根据至少三个第一光斑的位置确定玻璃管的外径包括:

根据至少三个第一光斑的位置确定至少三个第一光斑所在圆的第一圆心;

根据第一圆心与任意一个第一光斑的位置确定至少三个第一光斑所在圆的直径;

根据至少三个第一光斑所在圆的直径确定玻璃管的外径。

在本发明实施例中,根据至少三个第二光斑的位置确定玻璃管的内径包括:

根据至少三个第二光斑的位置确定至少三个第二光斑所在圆的第二圆心;

根据第二圆心与任意一个第二光斑的位置确定至少三个第二光斑所在圆的直径;

根据至少三个第二光斑所在圆的直径确定玻璃管的内径。

此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种处理器,其中,处理器被配置成执行根据以上所述的用于玻璃管的测量方法。

另外,为了实现上述目的,本发明还提供一种测量装置,其中,测量装置包括:

机架,用于玻璃管的在线加工;

至少三个发光件,至少三个发光件间隔设置在机架上,并用于分别向玻璃管的同一径向横截面以相同角度发射第一入射光;

至少一个摄像头,至少一个摄像头设置在机架上,并用于拍摄玻璃管的图像;

以及根据以上所述的处理器。

在本发明实施例中,至少三个发光件等距间隔设置在机架上。

在本发明实施例中,至少三个发光件之间的最大距离用于设置为小于玻璃管的外径。

上述技术方案中,通过控制至少三个第一入射光分别自玻璃管的同一径向横截面以相同角度射入玻璃管,以使至少三个第一入射光分别在玻璃管的外壁上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管的内壁上形成的至少三个第二光斑,再通过获取玻璃管的图像确定至少三个第一光斑的位置和至少三个第二光斑的位置,并根据图像中的至少三个第一光斑的位置和至少三个第二光斑的位置可以分别确定玻璃管的外径和内径,从而可以实现对加工过程中的玻璃管的外径和内径进行在线测量,以达到提高玻璃管的加工精度的目的,满足某些玻璃管产品的使用需求。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的

具体实施方式

部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:

图1示意性示出了根据本发明一实施例的用于玻璃管的测量方法的流程图;

图2示意性示出了根据本发明一实施例的玻璃管的三个光路平面的分布示意图;

图3示意性示出了根据本发明一实施例的第一入射光在玻璃管上的光路图。

附图标记说明

1 玻璃管 11 外壁

12 内壁

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。

需要说明,若本发明实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

在玻璃管的生产过程中,需要对玻璃管进行拉直,同时一些玻璃管产品,例如药用玻璃瓶、量筒等,对玻璃管的尺寸的要求很高。但是,在对玻璃管进行拉直的过程中,玻璃管往往存在水平和竖直方向上的运动偏移,影响玻璃管的加工精度,无法满足某些玻璃管产品的使用需求。

基于此,本发明提供了一种用于玻璃管的测量方法、处理器和测量装置,通过控制至少三个第一入射光分别在玻璃管的外壁上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管的内壁上形成至少三个第二光斑,并根据至少三个第一光斑的位置可以确定玻璃管的外径以及根据至少三个第二光斑的位置可以确定玻璃管的内径,从而可以对加工过程中的玻璃管的尺寸进行在线测量,以达到提高玻璃管的加工精度的目的,满足某些玻璃管产品的使用需求。

图1示意性示出了根据本发明一实施例的用于玻璃管的测量方法的流程图。如图1所示,在本发明一实施例中,提供了一种用于玻璃管的测量方法,用于玻璃管的测量方法包括以下步骤:

步骤101,控制至少三个第一入射光分别自玻璃管1的同一径向横截面以相同角度射入玻璃管1,以使至少三个第一入射光分别在玻璃管1的外壁11上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管1的内壁12上形成至少三个第二光斑。

图2示意性示出了根据本发明一实施例的玻璃管的三个光路平面的分布示意图,图3示意性示出了根据本发明一实施例的第一入射光在玻璃管上的光路图。采用三个发光件倾斜照射玻璃管1,且三个发光件发出的三个第一入射光分别自玻璃管1的同一径向横截面以相同角度射入玻璃管1,三个第一入射光在玻璃管1内形成的光路平面分别可为图2中的S1、S2和S3。如图3所示,图3示出的是以S1、S2和S3中任意一个光路平面为例的光路图,L1为第一入射光,L2为L1在玻璃管1的外壁11上的第一反射光,由于玻璃管1的外壁11存在不平整,L1会在玻璃管1的外壁11上发生漫反射,从而可以在玻璃管1的外壁11上形成有第一光斑,L3为L1自空气进入玻璃管1的第一折射光,L4为L3自玻璃管1进入空气的第二折射光,且L4的光路方向与L1的光路方向平行,L5为L4在玻璃管1的下侧的内壁12上的第二反射光,由于玻璃管1的内壁12也存在不平整,L4会在玻璃管1的内壁12上发生漫反射,从而可以在玻璃管1的下侧的内壁12上形成有第二光斑,L6为L5自空气进入玻璃管1的第三折射光,L7为L6自玻璃管1进入空气的第四折射光。即三个入射光可分别在玻璃管1的外壁11上形成三个第一光斑,以及可分别在玻璃管1的内壁12上形成三个第二光斑。当然本发明并不限于此,发光件的数量可以为至少三个,以能够保证为在玻璃管1的外壁11上形成至少三个第一光斑以及在玻璃管1的内壁12上形成至少三个第二光斑即可。

步骤102,获取玻璃管1的图像。

具体地,可以通过设置至少一个摄像头,以能够获取玻璃管1的图像。

步骤103,根据图像确定至少三个第一光斑的位置以及至少三个第二光斑的位置。

进一步地,通过对玻璃管1的图像进行图像识别,以分别获取至少三个第一光斑的位置以及至少三个第二光斑的位置。

步骤104,根据至少三个第一光斑的位置确定玻璃管1的外径,以及根据至少三个第二光斑的位置确定玻璃管1的内径。

更进一步地,根据三点定圆的原理,根据至少三个第一光斑的位置可以确定一个圆,而这个圆即是玻璃管1的外径所在的圆,因而可以确定玻璃管1的外径,同时,根据至少三个第二光斑的位置也可以确定一个圆,而这个圆即是玻璃管1的内径所在的圆,因而可以确定玻璃管1的内径。需要特别说明的是,第一光斑的位置可以选用第一光斑的光斑中心的位置,第二光斑的位置可以选用第二光斑的光斑中心的位置。

在本发明实施例中,通过控制至少三个第一入射光分别自玻璃管1的同一径向横截面以相同角度射入玻璃管1,以使至少三个第一入射光分别在玻璃管1的外壁11上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管1的内壁12上形成的至少三个第二光斑,再通过获取玻璃管1的图像确定至少三个第一光斑的位置和至少三个第二光斑的位置,并根据图像中的至少三个第一光斑的位置和至少三个第二光斑的位置可以分别确定玻璃管1的外径和内径,从而可以实现对加工过程中的玻璃管1的外径和内径进行在线测量,以达到提高玻璃管1的加工精度的目的,满足某些玻璃管产品的使用需求。

在本发明实施例中,用于玻璃管的测量方法还包括:

步骤105,根据玻璃管1的外径和内径确定玻璃管1的壁厚。

具体地,将玻璃管1的外径减去玻璃管1的内径即可得到玻璃管1的壁厚。

在本发明实施例中,根据玻璃管1的内径和外径计算玻璃管1的壁厚之后,还包括:

步骤106,获取玻璃管1的预设外径值、预设内径值和预设壁厚值。

步骤107,将预设外径值、预设内径值和预设壁厚值分别与玻璃管1的外径、内径和壁厚一一对应进行比较,以获得比较结果。

具体地,可以通过计算玻璃管1的外径与预设外径值之间的差值,玻璃管1的内径与预设内径值之间的差值以及玻璃管1的壁厚与预设壁厚值之间的差值,以获得比较结果。

步骤108,根据比较结果对玻璃管1的加工参数进行调整。

即在本发明实施例中,可以将实测的玻璃管1的外径、内径和壁厚分别与预设外径值、预设内径值和预设壁厚值进行比较,并根据比较结果调整玻璃管1的加工参数,以纠正玻璃管1在水平和竖直方向上的运动偏移。

在本发明实施例中,加工参数可以包括加工温度和/或牵引速度。当然本发明并不限于此,还可以包括其他可调整的加工参数。

在本发明实施例中,根据至少三个第一光斑的位置确定玻璃管1的外径包括:

步骤201,根据至少三个第一光斑的位置确定至少三个第一光斑所在圆的第一圆心。

步骤202,根据第一圆心与任意一个第一光斑的位置确定至少三个第一光斑所在圆的直径。

步骤203,根据至少三个第一光斑所在圆的直径确定玻璃管1的外径。

具体地,可以根据至少三个第一光斑的位置确定一个圆以及这个圆的圆心,根据圆心和任意一个第一光斑的位置可以确定圆的半径,根据圆的半径则可以计算得到直径,由于至少三个第一光斑的位置同属于玻璃管1的同一个径向横截面且位于玻璃管1的外壁11上,即至少三个第一光斑所确定的圆的直径则是玻璃管1的外径。

在本发明实施例中,根据至少三个第二光斑的位置确定玻璃管1的内径包括:

步骤301,根据至少三个第二光斑的位置确定至少三个第二光斑所在圆的第二圆心;

步骤302,根据第二圆心与任意一个第二光斑的位置确定至少三个第二光斑所在圆的直径;

步骤303,根据至少三个第二光斑所在圆的直径确定玻璃管1的内径。

具体地,可以根据至少三个第二光斑的位置确定一个圆以及这个圆的圆心,根据圆心和任意一个第二光斑的位置可以确定圆的半径,根据圆的半径则可以计算得到直径,由于至少三个第二光斑的位置同属于玻璃管1的同一个径向横截面且位于玻璃管1的内壁12上,即至少三个第二光斑所确定的圆的直径则是玻璃管1的内径。

此外,本发明还提供一种处理器,其中,处理器被配置成执行根据以上所述的用于玻璃管的测量方法。由于处理器采用了上述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。

另外,本发明还提供一种测量装置,其中,测量装置包括:

机架,用于玻璃管1的在线加工;

至少三个发光件,至少三个发光件间隔设置在机架上,并用于分别向玻璃管1的同一径向横截面以相同角度发射第一入射光;

至少一个摄像头,至少一个摄像头设置在机架上,并用于拍摄玻璃管1的图像;

以及根据以上所述的处理器。

由于测量装置采用了上述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。

具体地,玻璃管1可以在机架上进行拉直加工,至少三个发光件可以设置在机架上,并位于玻璃管1的上侧,至少三个发光件分别向玻璃管1的同一径向横截面以相同角度发射第一入射光,以使至少三个第一入射光分别在玻璃管1的外壁11上形成至少三个第一光斑以及分别在玻璃管1的内壁12上形成至少三个第二光斑,摄像头位于玻璃管1的上侧,以能够拍摄玻璃管1的图像。此外,发光件可以选用激光器。

在本发明实施例中,至少三个发光件等距间隔设置在机架上。以能够使得与之一一对应的至少三个第一入射光等距间隔射入玻璃管1内。

在本发明实施例中,至少三个发光件之间的最大距离用于设置为小于玻璃管1的外径,从而使得至少存在三个发光件可以将第一入射光平行等距间隔射入玻璃管1内,即当至少存在三个发光件的第一入射光可以从玻璃管1的上半侧平行等距间隔射入玻璃管1时,位于玻璃管1的上侧的一个摄像头获取玻璃管1的图像也能够包含有至少三个第一光斑和至少三个第二光斑。一般的,存在三个发光件即可,但是针对于不同管径大小的玻璃管1,只有三个发光件可能存在有第一入射光无法射入玻璃管1内的情况。此外,至少三个发光件的的第一入射光的入射角度相等,并大于从空气进入玻璃管1的第一折射光的折射角度即可。

在本发明实施例中,摄像头的数量可以为两个,其中一个摄像头可以用于获取包含有玻璃管1的外壁11上的至少三个第一光斑部分的图像,另一个摄像头用于获取包含有玻璃管1的内壁12上的至少三个第二光斑部分的图像。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia),如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

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