CN101313197B - 用于检查容器侧壁轮廓的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于检查容器侧壁(30)的轮廓的设备,包括用于导引光能于容器侧壁上的至少一个光源(32,66)和被布置成接收来自从容器侧壁反射的光源光能的至少一个光传感器(38,72)。光传感器响应这种反射光能,以便提供表示容器侧壁相对于在容器轴的方向上彼此隔开的容器侧壁上至少三个位置(54,56,58)处的传感器的位置的信号。信息处理器(40)响应这种信号,以便确定以从所述三个位置的其他两个处侧壁位置之间的线至所述三个位置的一个侧壁位置处的距离为函数的容器侧壁的轮廓。容器侧壁上的所述三个位置的另外两个(54,58)优选邻近容器肩部和容器跟部,一个位置(56)在容器肩部和容器跟部之间。容器侧壁上的至少三个位置(54,56,58)优选在平行于容器轴的方向上彼此标称对准。

Description

用于检查容器侧壁轮廓的方法和设备 
技术领域
本发明涉及容器的侧壁均匀性的检查,具体地玻璃容器,并且更具体地涉及一种用于识别容器侧壁中的凸起或凹陷部分的方法和设备。 
背景技术
U.S.专利5,291,271公开了用于电光测量容器壁的厚度的设备和方法。光源以一种角度导引光束于容器的外表面上,以使从外表面反射光束的一部分,并且一部分折射进入容器壁,从内壁表面反射,并且然后从外壁表面重新出来。在光传感器和容器壁之间布置透镜系统,以用于聚焦从外壁表面和内壁表面反射的光能于传感器上。围绕轴旋转容器,并且信息处理电子元件响应入射于传感器上的光能,以用于以容器旋转的增量扫描传感器,并且确定以传感器上反射光能的入射点之间的距离为函数的内壁表面和外壁表面之间容器的壁厚度。作为光能入射于其上和从壁表面反射光能处的位置处的容器旋转的函数,从容器壁的外表面反射的光能还提供涉及容器周围的壁轮廓的信息。 
发明内容
本发明公开的多个方面的实施例可被彼此分开或组合实施。 
依据本发明的一个方面,用于检查容器侧壁的轮廓的设备,包括用于导引光能于容器侧壁上的至少一个光源,以及至少一个光传感器,至少一个光传感器被布置成接收来自从容器侧壁反射的光源的光能。光传感器响应这种反射光能,以便提供表示容器侧壁相对于在容器轴的方向上彼此隔开的容器侧壁上至少两个位置处的传感器的位置的信号。信息处理器响应这种信号,以便在容器轴的方向上确定以这种位置处侧壁位置为函数的容器侧壁的轮廓。容器侧壁上的该至少两个位置优选在平行于容器轴的方向上彼此标称对准。容器侧壁上的一个位置优选邻近容器肩部或容器跟部,并且另一个位置在容器肩部和容器跟部之间的容器侧壁上。 
在本发明的优选实施例中,至少一个光传感器提供表示容器侧壁相对于在容器的轴方向上彼此隔开的容器侧壁上的至少三个位置处传感器的位置的信号。该信息处理器优选检测以从三个位置的另外两个位置处侧壁位置之间的线至三个位置的一个位置处侧壁位置的距离为函数的容器侧壁处轮廓的变形。这种三个位置的其他两个位置优选分别邻近容器的肩部和跟部,同时一个位置优选在容器跟部和肩部之间。容器优选围绕轴旋转,并且第一,第二和第三位置优选在平行于这种轴的方向上彼此标称对准。传感器可以包括被布置成接收从三个侧壁位置处的容器侧壁反射的光能的各个传感器,或者被布置成接收从全部三个侧壁位置反射的光能的面阵传感器。 
附图说明
将从下面的说明书、附加权利要求和附图最佳地理解公开的内容与其附加目的、特征、优点及各个方面,其中 
图1是依据本发明的示范性实施例用于检查容器侧壁轮廓的设备的示意图; 
图2是图1的设备的顶视平面示意图; 
图3是图1和图2的设备的操作的图解描述; 
图4是依据本发明的另一个示范性实施例用于检查容器侧壁轮廓的设备的示意图; 
图5是在图4中描述的设备的顶视平面示意图; 
图6是利用图4和5的设备检查的容器侧壁轮廓的图解描述;以及 
图7是依据本发明的进一步示范性实施例用于检查容器侧壁轮廓的设备的示意图。 
具体实施方式
图1和2描述了依据本发明的示范性实施例用于检查容器22的侧壁轮廓的设备20。设备20包括至少一个电光子组件或探针24,并且优选地,三个电光探针24,26,28被布置成导引光能于容器22的侧壁30上,并且接收从容器22的侧壁30反射的光能。探针24包括优选地通过透镜34用于导引光能于容器侧壁30的外表面上的光源32,并且光传感器38被定位成优选地通过透镜36接收从容器侧壁的外表面反射的光能。探针26,28优选与探针24相同。光源32和传感器38优选是探针子组件的一部分;然而,光源32和传感器38可以由单独部件组成。探针24-28的传感器38被连接至信息处理器40,该信息处理器根据传感器的输入确定容器侧壁轮廓,并且提供输出至合适的显示器42。信息处理器40也可以提供输出至用于拒绝具有不期望侧壁轮廓的容器的合适的拒绝机构。
当通过探针24-28检查容器侧壁时,容器旋转机构44优选围绕旋转轴(图3中52)旋转容器22。容器旋转机构44可以包括任何合适的装置,比如耦合至合适的驱动电动机的驱动辊,以用于相对于支撑辊(back-up roller)等保持容器22,同时围绕旋转轴旋转容器。这种旋转轴优选与容器的轴一致。仅通过例子,在U.S.专利4,378,493和6,581,751中描述了用于将容器22带进用于检查的位置,在检查操作过程中依次旋转容器,以及在检查之后移走容器的合适的系统。 
参照图3,探针24导引光能于容器侧壁30上,并且接收从表面反射的光能,优选的是光平面46中容器侧壁的外表面。同样地,探针26,28导引光能于容器侧壁上,并且接收从表面反射的光能,优选的是各个光平面48,50中容器侧壁的外表面。平面46,48,50优选彼此平行,并且垂直于旋转的容器轴52,尽管不一定是这种情况。平面46中的光能入射在位置54处的容器侧壁的外表面上,并从位置54处的容器侧壁的外表面反射。同样地,平面48中的光能入射在位置56处的容器侧壁的外表面上,并从位置56处的容器侧壁的外表面反射,以及平面50中的光能入射在位置58处的容器侧壁的外表面上,并从位置58处的容器侧壁的外表面反射。位置54优选邻近容器肩部60,由于其中容器被模制的方式,该肩部精确地是圆形的。同样地,位置58优选邻近容器跟部62,由于其中容器被模制的方式,该跟部精确地是圆形的。位置56可以在位置54,58之间的任何期望位置处,比如如图3中所述的位置54,58之间的一半长度。位置54,56,58优选在轴52的方向上彼此隔开,并且更优选地沿着平行于轴52的线彼此标称地对准。通过术语“标称地”,它意味着如果容器侧壁30是圆柱形的,并且与轴52同轴,位置54,56,58将沿着圆柱体的表面而存在,并且沿着平行于轴52的线彼此对准。另一方面,如果侧壁30向轴52倾斜,或者如果侧壁30如在30a处凹陷,以使 位置56在56a处,位置54,56a,58在平行于轴52的方向上将不再彼此对准。 
作为容器侧壁相对于每一个位置54,56,58处光传感器的位置的函数,光传感器38(图2)向信息处理器40提供输出信号。信息处理器40优选地在轴52的方向上确定以从位置54和58处侧壁位置之间的线至位置56处被定位的侧壁的距离为函数的容器侧壁30的轮廓。换句话说,通过信息处理器40(图1)采用位置54,58处的侧壁位置,以便建立位置56处的侧壁位置与之比较的参考。图3以幻影描述了凹陷侧壁30a,对此,在位置56处定位的侧壁将显著地偏离于位置54和58处的侧壁位置之间的参考线。凹陷侧壁30a可以导致容器的拒绝。作为对图1-3的实施例的修改,仅探针24,28的一个探针被用于建立探针26的侧壁位置输出与之比较的参考。作为另一个修改,在探针24,28之间可以提供附加探针。 
在图1-3的实施例中,三个(或多个)探针24,26,28的每一个可以包括上面指出的U.S.专利5,291,271中公开类型的光学厚度计(gauges),其中来自容器的外表面的反射被监控,以便如上面所述地确定容器侧壁轮廓。优选以容器旋转的增量扫描传感器38,以便产生容器周围的整个侧壁轮廓。容器旋转的这种增量可以是容器旋转的相等的角增量或相等的时间增量,例如当容器以恒定的角速度旋转时。在容器旋转的加速和减速过程中可以采用这些技术的组合,以便增大检查速度。 
图4-6描述了依据本发明的另一个示范性的实施例用于检查容器侧壁轮廓的设备64。光源66和透镜68导引线形光束于容器侧壁30的外表面上。该线形光束具有平行于容器22的旋转轴的长尺寸和至容器侧壁上入射线处这种轴的径向狭窄尺寸。通过透镜70导引从容器侧壁反射的光能于光传感器72上。在该实施例中,光传感器72优选包括接收光源的整个反射图像的面阵传感器(图6)。该图像可以包括线形图像74,例如当容器侧壁不具有凸起或凹陷区域时。另一方面,凹陷区域30a(图4)可以产生轮廓图像74a(图6),而凸起侧壁可以产生轮廓图像74b。如在图1-2的实施例中,作为沿着图像的中部位置处的一个或多个侧壁位置与图像的上部和下部位置处的侧壁位置之间的比较函数而确定侧壁轮廓。 
图7描述了对图4-6的设备64的修改的设备80。光源66再次产生从容器侧壁30的外表面反射的线形光束,并且在容器22和传感器72之间定位聚焦透镜82,以便导引反射光能于传感器的表面上。传感器处的图像再次是平行于容器轴的线,而凸起或凹陷将使该线性图像变形,如图6中所述。 
因此已经公开了用于检查容器侧壁的轮廓的设备和方法。结合多个示范性实施例已经提出了本发明,并且已经描述了各种附加修改和变形。考虑到前面的讨论,其他修改和变形对本领域技术人员来讲是容易的。本发明试图包括如落入附加权利要求的精神和宽泛范围中的所有这种修改和变形。 

Claims (6)

1.用于检查容器(22)的轮廓的设备,所述容器(22)具有侧壁(30)和轴(52),所述设备包括:
至少一个光源(32;66),用于导引光能到容器侧壁(30)上,
至少一个光传感器(38;72),其被布置为接收来自所述至少一个光源的从容器侧壁(30)反射的光能,并且响应这种反射光能,以便提供表示相对于所述传感器(38;72)在容器侧壁(30)上的至少两个位置处的容器侧壁位置的信号,所述至少两个位置在所述轴(52)的方向上相互间隔开,以及
信息处理器(40),其响应所述信号,以便根据在所述至少两个位置处的容器侧壁位置在所述轴(52)的方向上确定容器侧壁(30)的轮廓,
其中所述至少一个传感器(38;72)响应所述反射光能,以便提供表示相对于所述传感器在如下三个位置处的容器侧壁位置的信号,所述三个位置为:邻近容器肩部(60)的第一位置(54),邻近容器跟部(62)的第二位置(58)以及在所述第一和第二位置之间的第三位置(56),以及
其中所述信息处理器根据所述第三位置(56)处的侧壁位置从在所述第一和第二位置(54,58)处的所述侧壁位置之间的线的偏离确定容器侧壁的轮廓,所述第一、第二和第三位置(54,56,58)在平行于容器轴(52)的方向上彼此标称对准。
2.权利要求1所述的设备,其中所述至少一个光源(32)和所述至少一个光传感器(38)包括三个光源及其相关的传感器,所述三个光源及其相关的传感器分别被定位为用以将光能分别导引到容器侧壁(30)上的所述三个位置处并接收来自所述三个位置的光能。
3.权利要求2所述的设备,其中每一个所述光源(32)是这样的:在容器侧壁(30)上的每一个所述位置处,光能在垂直于容器轴(52)的平面(46,48,50)中被接收和反射。
4.权利要求1所述的设备,其中所述光源(66)导引线形光束到容器轴上,所述线形光束具有平行于所述轴的长尺寸和对于所述轴为径向的短尺寸,以及
其中所述传感器(72)包括用于接收从容器侧壁(30)反射的部分所述线形光束的面阵传感器。
5.前述任一权利要求中所述的设备,包括用于使容器围绕其轴(52)旋转的装置(44),并且其中所述信息处理器(44)适于以围绕所述轴(52)的容器旋转的增量来确定容器侧壁轮廓(30)。
6.一种用于检查具有肩部(60)和跟部(62)的容器侧壁(30)的轮廓的方法,包括步骤:
(a)围绕轴(52)旋转容器(22),
(b)导引光能至容器侧壁(30)上至少如下三个位置处:邻近容器肩部(60)的第一位置(54),邻近容器跟部(62)的第二位置(58)以及所述第一和第二位置之间的第三位置(56),
(c)导引从所述第一、第二和第三位置(54,56,58)处的容器侧壁反射的光能到至少一个光传感器(38,72)上,以便提供表示相对于所述至少一个传感器(38;72)的、在所述第一、第二和第三位置处的容器侧壁(30)位置的信号,以及
(d)根据所述第三位置(56)处的侧壁位置从在所述第一和第二位置处的所述侧壁位置之间的线的偏离确定容器(22)的侧壁轮廓,所述第一、第二和第三位置(54,56,58)在平行于所述轴(52)的方向上彼此标称对准。
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