CN1199040C - 容器密封表面区域的检测 - Google Patents

Abstract

一种用于检测容器收口端密封表面区域的装置，包括一个构造光源，当容器相对于光源移动时，该构造光源就把一平行线状光束导向容器密封表面区域。容器密封表面区域上的线状光束的长尺寸与容器轴线正交，它在弦向方向上穿过密封表面区域延伸，窄的尺寸与容器轴线相切。设置有一个光学传感器，用于接收从密封表面区域上反射来的线状光束，并输出一个电信号，该电信号随着密封表面相对于光源及传感器的高度或水平的变化而变化。传感器与电子设备相连，提供指示密封表面高度的信息。

Description

容器密封表面区域的检测

技术领域

本发明涉及容器的检测，尤其涉及对容器密封表面区域商业性误差进行监测的方法及设备。

背景技术

美国专利NO.3313409公开了一种用于检测玻璃容器的装置，其中利用一星轮来传送容器，使容器依次通过一系列检测台。在其中的一个检测台上对每个容器的规定尺寸进行检测，这种检测是通过使容器与固定在传感器上的滚筒相接触，并使容器绕其轴线旋转，从而使传感器产生一个随容器参数变化而变化输出信号，这个输出信号是容器参数变量的函数。尤其是，当容器旋转时，通过与容器密封表面配合的滚筒来测量容器的高度、密封表面的变形、偏斜、及容器端部的旋塞方向。滚筒与LVDT传感器相连，这个LVDT传感器提供一个表示密封表面的高度(水平)误差的模拟电信号。这些信号被传送给适当的电子仪器，如果测量信号偏离了预期的标准和规格，应激发一根次品撞针，把次品从传送线上分离出来。那些与容器密封表面相接触的滚筒易遭受到机械摩损，并能在密封表面上造成污染。而且，滚筒的大小限制了被检测的容器的大小以及限制了被检测的高度误差的大小(变形)。其中的移动部件需要维护和维修。此外，滚筒结构也不适合于测量密封表面边缘内的丝边或称过压(over-press)。

美国专利NO.4945228公开了一种检测容器收口端的密封表面的装置，它包括一个光源，当容器置于一个固定位置并绕其中轴线旋转时，这个光源把光能射向到容器密封表面上。一个包括一线性布置或矩阵(区域)布置的光敏元件的照相机相对于容器的旋转轴被定位和定向，从而能接收被密封表面反射的光能，这个照相机的监视范围局限于小于容器密封表面整个圆周长的一角度部分。对相机以容器旋转的增量进行扫视，以获得表示每个光学元件上光的强度的信息，光的强度是这些增量的函数，从而使容器表面的商业误差被检测出来，它是这种信息的一个函数。这种装置很适合用于监测那些影响容器密封表面反射能力的商业误差，如端部上的线误差、砂眼、石子、和脏了容器端部。但是，这种装置不适合用于测量容器端部的尺寸参数，如容器密封表面的高度、变形、偏斜或旋塞，和/或容器密封表面上的丝边或过压(over-press)。

美国专利NO.5489987公开了一种检测容器密封表面的装置，它包括一个当容器绕其中轴线旋转时将一窄光束能量以一个锐角照射在密封表面区域上的光源。设置一个传感器，用于接收从密封表面反射来的窄光束能量，并提供一个输出信号，这个输出信号是传感器上反射光的入射位置的函数。也就是说，反射光以这样一个位置照射在传感器上，即对于光源和传感器来说，这个位置随着密封表面的高度或水平而变化，传感器的特点是它所提供的电信号是照射在传感器上的光束的入射位置的函数。在一个实施例中，光源/传感器对被设置在容器轴直径的相对两侧，当容器旋转时，容器密封表面的变形、偏斜和/或旋塞就被检测到，它是传感器上反射光束的入射位置的复合函数。

发明内容

本发明的总的发明目的是要提供一种改进的用于检测容器密封表面上的不能被接受的误差的装置和方法。本发明的另一个特别的目的是提供一种具有所描述特征的装置和方法，其适合于仅在一个检测台，以一个单一的操作来对容器密封表面上的多种误差进行检测。本发明的另一个目的是提供一种具有所描述特征的用于检测容器端部密封表面的光学特征和大小特征的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供用于测量或确定在上述美国专利NO.5489987中所公开的那种容器端部的尺寸大小特征，尤其是容器的密封表面区域的尺寸大小特征的装置和方法，其中的测量方法的特征是它改进了抵抗容器密封表面的位置偏差或摆动的干扰能力。本发明的另一个目的是提供一种操作上经济可靠，使用寿命加长，并能获得实现前述发明目的的装置和方法。本发明的另一个更特别的目的是提供一种用于测量容器密封表面上的高度特征尤其是容器端部的凹凸变形、偏斜和/或旋塞的电光不接触(eletro-optical non-contact)方法和装置，它部分采用已经被设置用于测量容器端部其它能数的光电元件。本发明的另一个目的是提供一种能在玻璃仪器制造系统的热端或在冷端操作的具有所述特征的方法和装置。

本发明一方面是提供一种用于检测容器端部密封表面的装置，这种装置包括一个光源，这个光源把线状平行光束(即长度是宽度许多倍的光束)照射在容器的密封表面上。照在容器密封表面上线状光束具有一个与容器轴线正交的长度尺寸以及一个窄的与密封表面相切的尺寸。一个光学传感器被设置来接收从密封表面区域反射来的部分线状光束，并相对光源和传感器，提供一个随着密封表面区域的高度或水平而变化的电输出信号。传感器与相应的电子元件相连，有助于提供表示密封表面高度的信息。在优选实施例中，通过在两个图像之间使密封表面相对于光源和传感器移动，或者是通过采用多重激光线和从密封表面的反射光线来从密封表面不同的部分获得多个图像。容器密封表面上的线状光束被加长了，这适应于在密封表面相对于光源和传感器的摆动或不对齐。此外，容器密封表面上径向上的线状光束长度被加长，从而还从容器嘴内的丝边上产生反射，于是在传感器上产生一个信息，这个信息表明丝边的存在和丝边的高度，以及还表明丝边的高度是否超出密封表面的高度，即过压(over-press)。

在本发明的优选实施例中，光源和传感器被设置在容器密封表面区域的上面，并相对于容器密封表面区域相互相对，使得在容器密封表面区域上的入射光线和反射光线相互之间名义上成90度角，并名义上位于一个与密封表面垂直的平面内。(“名义上”这个技术语是指在密封表面设计高度和定位理想状况下的占优势的情况，由于容器较短或容器端部的摆动都会造成光线从“名义上”方向和角度偏离。)光源和传感器被设置在一个名义上平行于容器轴线且垂直于密封表面的平面内。本发明的一个优选实施例中的光学传感器包括一矩阵(即区域)布置传感器(a matrix(i.e.area)array sensor)和一个或多个透镜，用于把从容器密封表面区域反射来的光线能量聚焦在传感器上。聚焦透镜在矩阵布置传感器上有一个像面(image plane)，并在容器密封表面上有一个与线状光束重合的物面(objectplane)。光学传感器透镜的入射角最好在密封表面上被径向限定，从而使得只有几乎水平的光线被导向传感器。传感器透镜的入射角最好在密封表面的切向上很宽，从而即使当容器稍微倾斜时也能接收到光线，或具有粗糙的密封表面，从而使得反射光线发生散射。在本发明的优选实施例中，密封表面光源包括一个激光二极管和用于把光线从激光二极管投射到容器密封表面透镜。

在本发明的一实施例中，第二光源包括一个第二矩阵布置传感器和一个长焦透镜，这个长焦透镜用来把由平行长焦透镜轴线的光所形成的容器的端部形状聚焦在这第二传感器上。这第二光源传感器监测容器端部的部分与第一传感器所监测的部分是不同的，它是相对于密封表面区域以一个稍向下的角度来监测的。从第一传感器或称密封表面传感器以及第二传感器或称形状传感器输出的信息是容器旋度的一个函数，对这个输出信息进行监测，从而用于确定容器端部的变形、偏斜和/或旋塞(cock)。第二光学传感器(除了能测量容器端部的几何参数外)允许容器整体的上下移动与变形、偏斜和旋塞的确定相互分开。在另一个改型的实施例中，与上面提及的申请一样，第一光传感器与另一个激光光源进行组合，或者与一个窄束光源进行组合，它们是在容器嘴部直径方向上与第一光源和传感器相对。第二光学传感器的输出信息用于测量密封表面上的变形、偏斜和/或旋塞。

根据本发明的另一方面所提供的检测容器端部的装置包括用于把光能从相对于容器轴线和密封名义表面以不同的角度聚集到密封表面区域上。第一和第二光源照在容器密封表面区域上并被反射，从容器表面区域反射的光能被导向一矩阵而布置传感器，从而使传感器有效地从对应于光源照射角的两个不同的角度来监视容器的密封表面区域。在实施本发明的这个方面时，不同的光源具有不同的结构，用不同性质和不同照射角的光线照射容器密封表面，从而监测容器密封表面不同的物理和域同几何参数。不同的光源被交替启用，最好是以容器旋转的增量来交替启用这些不同的光源，并对传感器进行监视，以获得容器表面不同特性的系列图像。

在本发明的第二个方面的优选实施例中，采用三个光源以不同的角度把不同特性的光能导向容器密封表面上。第一光源用于检测密封表面上那些影响密封表面反射率的特性。第二光源用于检测丝边的渐小情况或过压情况。第三光源用于监测密封表面内侧边缘上渐小区域内的裂纹(crizzle)。安装一对透镜，用于使由第一和第二光源所照射出的并被密封表面反射的光能进行折射。这些透镜是这样来设置的，即使它们在密封表面上有一第一焦点，从而使得光线通过这些透镜后变成平行的光线。平行光线照射在一分光镜上，这个分光镜用于把沿一路径的反射光线合并到矩阵布置传感器上。第三光源的被密封表面反射的能线一般不照射在传感器上。然而，由于存在一些玻璃裂纹，从而会使允线发生散射，因此会有一部分光线通过透镜被反射到矩阵布置传感器上。

本发明提供了一种用于检测容器的收口端的装置，容器有一中轴线和一开口，开口被一轴向面对的密封表面区域所环绕，所述装置包括：

多个光源，用于把光能量导向容器密封表面区域，

相机，该相机包括一个接收从所述多个光源发出的并由所述密封表面区域反射的光能量的矩阵布置传感器，

信息处理器，用于监测容器密封表面区域上的商业误差，这种误差是那些被导向所述矩阵布置传感器的光能量的函数；

其特征在于所述多个光源用于从相对于所述容器的中轴线的各个不同角度把光能量导向容器密封表面区域，并且所述相机包括透镜，用于将来自所述多个光源的被密封表面区域反射的光能量导向到所述矩阵布置传感器，从而使得当所述多个光源分别被激励的时候所述矩阵布置传感器从所述不同角度对密封表面区域进行监视。

本发明还提供了一种检测容器的收口端的方法，所述容器具有一中轴线和一个开口，该开口被一个轴向面对的密封表面区域所环绕，使得与容器盖子间的配合能被密封，所述方法包括以下步骤：

(a)设置多个光源，交替地激发所述多个光源，以便把从所述多个光源发出的光束分别以不同的角度导向容器收口端的密封表面区域上，从而使得所述光束从密封表面区域上以不同的角度反射，

(b)把在步骤(a)中反射来的光束导向一个单一的矩阵布置传感器上，所述矩阵布置传感器位于所述容器密封表面区域的上部，以及

(c)对密封表面上的商业误差进行监测，这个误差是这些被导向所述矩阵布置传感器上反射光束的函数。

通过下面结合附图的描述可以更好地理解本发明、本发明的其它目的及本发明的优点。

附图说明

图1是根据本发明一个优选实施例的用于检测容器密封表面的装置的结构示意图；

图2是说明图1所示实施例的操作情况的局部示意图；

图3是图1和2中所示实施例的顶视图，表示光线相对于容器密封表面和容器轴线的方向；

图4是容器密封表面的局部放大图；

图5和图6本发明的两个改型实施例的示意图；

图7是根据本发明的另一方面的用于检测容器密封表面的装置的示意图；

图8是在制造过程中称作热端上使用的检测容器的装置的示意图。

具体实施方式

参照图1，设置一条输送带20，该输送带20包括一个星轮和一个滑盘21，并与模制容器的来源处相连，从而把容器22接连不断地输送到密封表面检测台24上的检测位置。这种星轮输送带容器检测装置在上面提到的美国专利NO.3313409中已被公开。设置一转瓶设备26，如驱动滚子，使转瓶设备26与检测台24上的连续的每个容器22相配合，当容器被输送带维持在一个固定位置时，使容器绕其中轴线25转动。一个编码器28与这个容器转动机构相连，以提供一个信号，用于指示容器转动的增量。这种容器的转动增量可以包括当容器以一固定速度转动时的角位置的增量或固定的时间增量。设置一个监测器30，如一个开关，用以提供一个指示在检测台上存在容器22的信号。

在图1所示的本发明的实施例中，容器22是一个模制玻璃瓶，它具有一个圆筒形体32和一个大致呈圆筒形的瓶颈34，瓶颈34从瓶肩35向上突出。容器的收口部包括瓶颈34的上部，这个瓶颈34的上部在轴向上终止于密封表面36的盖，本发明就是要对这个密封表面进行检测。在环绕容器嘴的收口壁的外表面内以一整体的形式模制了螺旋形螺纹38，在收口壁外表面上形成一个唇状物或肩部40，可用通常的方法把瓶盖缩紧地盖在容器上。由于制造容器的所用的模具的一些特性，在围绕容器的密封表面36的内径处可能会存在一台阶42(图4)。台阶42过高则形成一丝边42a，当丝边超过密封表面36的高度时，它就变成过压42b。由于种种原因，实际上是不希望存在这种丝边或过压的，如果存在这种丝边或过压，往往说明容器模具存在一定的问题。图1所示的实施例是针对用于检测在密封表面36和台阶42的高度或水平。从这种意义上来说，很显然本申请的说明书中的术语“密封表面”是指整个密封表面，它不仅包括密封表面本身36，而且还包括台阶42。

在检测台24处，在容器22的密封表面36的上面设置一光源44，用于把一束窄的平行光束46以一个锐角导向密封表面36。特别地，光束46是一线状的平行光，这光束的长度方向很长，在检测台24，容器22的名义位置和方向上，光束与容器轴25正交并共面，而在窄的方向上，与容器轴相切。光源44可以包括一激光二极管48和圆筒形透镜50，用于形成所述的线状激光束。在检测台24处，在容器22的密封表面36的上部设置一个相机52，将它定位成可以接收光束46中从密封表面36(和台阶42，如果有的话)反射来的那部分光束54。相机52包括一聚焦镜装置56和一矩阵布置光学传感器58，透镜56把反射光束54聚焦在这个光学传感器58上。光源44和相机52设置在入射光束46和反射光束54所形成的平面内，这个平面与容器轴线25平行并相隔开。入射光束46的入射角和光束54的名义反射角分别为与轴线25成45度，也就是说，光束46、54相互之间所成的角名义上为90度。

一个信息处理器60(图1)接收来自指示检测台24上是否存在容器的监测器30的信号以及接收来自指示容器转动增量的编码器28的信号。相机52也被连接到信息处理器60上，用于接收来自处理器60的控制信号，并向信息处理器提供一个用于指示传感器58上反射光束54的入射位置的输出信号。光源44也由处理器60控制。处理器还与一个显示器62相连，从而向操作员显示图像数据，并且向一种适合用于从输送线上移走不合格的容器的机构提供一个次品信号。

在图1～4所示的实施例中，线状入射光束46与密封表面36相交，其中的一部分被密封表面36的水平部分反射到相机内的传感器58上。同时，一部分入射光束从丝边42上被反射到相机传感器58上，相透镜56最好是其像面位于矩阵布置传感器58的成像表面上，而其物面与密封表面36的名义位置上的光束46共线。如果密封表面由于倾斜而不处于水平位置，那么透镜56仍然使反射光线成像，因此，密封表面的倾斜不影响在矩阵传感器58上的成像，于是就能提供高度测量信号了。透镜56的入射角被限制在密封表面36的径向方向上，使得只有从密封表面上那些几乎水平的部分反射来的光束才被导向传感器58。透镜56在与轴线25和密封表面36相切的方向上的入射角范围很宽，从而即使密封表面在名义位置侧向上没有对齐，或光束从密封表面的粗糙部分进行反射，也能允许反射光被导向传感器58。

根据投影在传感器58上的图像，通过信息处理器60可以确定出密封表面36和台阶42(如果有的话)的高度。这个高度是在传感器58上的相对入射位置的一个函数。由于典型的密封表面36都是中间隆起的，并且台阶42相当窄，因此，在相机52上典型的反射光图像包括两个亮点，其中一个是由一小部分从垂直于光束表面的密封表面所反射的光所形成的，另一个是由丝边的顶端形成的。这两个图像点之间的相互位置能提供所要的信息。

根据图1～4所示的本发明的实施例，就能获得关于容器密封表面上的变形和倾斜的信息。然而，容器整体的摇摆将会对这些检测造成影响。图5表示本发明的一种改型，其中，把图1～4所示实施例中的光源44和相机52与一光源70、一长焦透镜72及一相机74进行组合。光源70包括一灯76和一分光镜78，用于照射容器22的收口部分34。长焦透镜72只把那些平行于长焦透镜72轴线的光束导向相机74的矩阵(区域)布置传感器80，这些光线在密封表面体下有一个小角度(如5度)，从而只对密封表面的附近边缘进行监视。相机52、74对密封表面直径相对边进行监视。因此，一个清晰的容器收口部分的图像被导向相机74的传感器80上。根据1994年8月25日的美国申请公开NO.08/296297，能对这种图像进行分析，以获得形状尺寸的数据信息。这些形状状尺寸信息也能与相机52所获得的有关密封表面高度的信息相结合，用于确定容器收口部分的变形、倾斜和/或旋塞，而且基本上独立于容器摇摆和容器总体高度。也应是说，相机74所获得的信息能提供一些指示密封表面的总体高度的参考信息，相机52上的增量高度的测量是容器转动的一个函数，根据这些信息可以确定容器密封表面的变形、倾斜和/或旋塞的特性。

图6表示本发明的另一个变型，其中，设置第二激光光源44a，把光束46a扭向密封表面36，光束54从这个密封表面反射到第二相机52a。光源/相机对44、52以放44a、52a作用在密封表面36的直径相对的两边。象上面提到的专利NO.5489987中所公开的那样，可以在信息处理器60(图1)上将相机52、52a的输出信息进行结合，以确定密封表面的变形、倾斜和/或旋塞。第二光源44a和相机52a可以被所参考的申请中公开的窄光源和相机来解释。

图7是表示根据本发明的另一方面和另一个实施例的而提供的装置100，它用于对容器收口部分34的密封表面36进行检测。光源44以一角度102设置，用于把线状光束导向前面所述密封表面36。第二光源104包括一发光二极管(LED)106，这个发光二极管106使以一个角度107入射来的光束通过一分光器108和一菲涅尔透镜110，照射在密封表面36上，并与来自激光二极管光源44的光束相交。一个第三光源112包括一发光二极管114，这个发光二极管114把以一个角度115照射来的光导向密封表面36，并也和来自光源44、104的光束相交。相机52以角度107被设置在容器轴线25的相对面。通常从光源104反射来的光束被入射到透镜118上。这个透镜118设置在与密封表面36相隔一个等于它的焦距距离的地方，因此，使得通过透镜的反射光是平行的。这种平行光通过一分光器120和透镜56后照射在相机52的矩阵布置传感器58上。一个透镜122以一个角度102被设置在光源44的对面，并且距密封表面36的距离等于这个透镜122的焦距。通过透镜122的平行光束被一面镜子124导向分光器120，这些反射光束就从这里通过透镜56被导向传感器58。于是，透镜118、122、镜子124和分光器120的作用是把从密封表面反射来的来自光源44、104的光束组合起来，使它们沿一条单一的线路被导向矩阵布置传感器58上。光源112的角度115应使得通常从密封表面36上反射的光束要偏开相机52。例如，相对于轴线25的角度102、107、115的值分别为45度、17度、70度。

容器密封表面36上被光源104照亮的位置接收来自菲涅尔透镜装置110的整个孔的光线。这些光束以反射后，被透镜118、56导向矩阵布置传感器58。在光屏上就形成一个明亮的密封表面的图像。这个图像被来自菲涅尔透镜的光照亮。密封表面上的严重倾斜区域，如收口线误差的边缘、坑等将以一个黑暗区域显示在这个明亮的图像背景中，这是由于这些区域使反射光偏离了透镜118而造成的。利用一矩阵布置传感器58，就使得方向和形状特性就相对显得不重要一些了。

在现有技术的文献中，密封表面中只有那些几乎水平的部分才把来自光源44的光束通过透镜122、56反射到矩阵布置传感器58上，在传感器上，这些区域以一些亮点的形式显示在一黑暗背景上。由于光轴和监视轴之间成90度角，因此，在存在台阶的情况下，图像处理器60(图1)能根据由台阶形成的最亮的部分来判断台阶是在密封表面的上面还是在密封表面的下面。如果台阶是在密封表面的上面，则表明存在过压(overpress)。如果丝边是在密封表面的下面或是不存在丝边，则表明不存在过压。如上所述，光源112与矩阵布置传感器58相结合，用于监测裂纹(crizzle)，这种裂纹就是密封表面的内边缘或台阶区域43(图4)破裂或具有许多裂隙。如果台阶42是光滑的并且没有裂纹，那么来自光源112的光束经密封表面反射后就会偏离透镜122、118及相机52。断裂的裂纹将会使一些光束朝透镜118、122散射(折射或反射)并到达传感器58。于是这种裂纹就会在黑暗背景中显示出一副明亮的图像。

在使用操作时，三个光源44、104、112依次被打开，并通过信息处理器60在每个光源脉冲上对矩阵布置传感器58进行扫视。例如，从矩阵布置传感器58所扫视到的第一个画面通过光源104的闪光可以接收一个图像，通过光源44的闪光可以获得第二个画面，通过光源104的闪光又可以获得第三个画面，通过光源112的闪光可获得第四个画面。这样就从相机上获得了四副画面的数据，每副画面都具有其自己的亮度。这个过程以容器转动增量的速度被快速地重复进行，以便获得容器密封表面的多副两维图像。由于这些光源是相对于密封表面以不同的角度来设置的，并且所用的透镜被用来把来自这些光源反射光束导向一个单一的矩阵布置传感器，因此，这个单一的传感器能有效地从多个角度来监视密封表面。此外，还能将图7中所有的光学元件设置在一个单一的检测台上。

在图1～7所示的实施例中，利用与容器相接触并能使容器绕其轴线25转动的滚子(图1)或类似物来实现光源/传感器系统与容器之间的相对运动。这种技术适合用于所谓的玻璃仪器制造过程中的冷端，即退火炉的下游，容器在这里是凉的并且坚硬。然而，这种技术却不适合用于玻璃仪器制造过程中的热端，即不适合用在玻璃仪器制造设备和退火炉之间，这是因为所用的滚子会使热的并且易曲的容器侧壁发生变形。图8表示一个位于制造设备和退火炉之间的正在连续输送带130上被输送的热的容器22。位置编码器28与输送带130相连，以便向信息处理器60提供一表示输送带/容器移动状况的信号。信息处理器60以容器线性增量的速度扫视相机52，以便获得从密封表面区域反射来的多个图像。例如，可以扫视相机52以获得十个图像，其中，激光线弦向贯穿密封表面区域。来自密封表面区域反射光束将以一些亮点的形式显示在黑暗的背景中。注意，相机52内的矩阵布置传感器的像面54a在密封表面36的名义高度的上面和下面延伸，它能容纳摇摆或高度方面的实质误差。

如上所述，最好是从容器密封表面的不同的区域来获得多个反射画面。这可以通过在扫视图像之间使光源/传感器系统与容器之间发生相对运动来实现(如图1～7那样的转动和如图8那样的输送)，或者是通过利用多个激光光束同时照射密封表面区域来实现。单一光束/多光束监视方法允许一个浅深度的聚焦和相对更大的相机透镜孔。一个更大透镜孔可以增大被透镜折射的来自容器反射的可能性。多透镜/单图像方法的优点是容器移动的不会使容器收口部分的形状发生变形。

从检测过程中所获得的信息在制造过程中被用来进行调整或纠正，以克服一些问题。这种调整或纠正可以手动进行，最好是自动进行。当检测是在冷端进行时，自动纠正可以象美国专利NO.4762544中所公开的那样来实现。最好地情况是，在热端进行检测，并且对制造过程中的参数进行自动调整。对于变形、倾斜、旋塞、高度误差和/或玻璃仪器边缘过压，对设备定时、冷却和/或玻璃坯特性进行调整。如果问题还不能消除，则可能是设备、模具需要维护或修理了。

Claims (30)

1、一种用于检测容器(22)的收口端(34)的装置，容器(22)有一中轴线(25)和一开口，开口被一轴向面对的密封表面区域(36)所环绕，所述装置包括：

多个光源(44，104，112)，用于把光能量导向容器密封表面区域，

相机(52)，该相机(52)包括一个接收从所述多个光源发出的并由所述密封表面区域反射的光能量的矩阵布置传感器(58)，

信息处理器(60)，用于监测容器密封表面区域上的商业误差，这种误差是那些被导向所述矩阵布置传感器的光能量的函数；

其特征在于所述多个光源(44，104，112)用于从相对于所述容器的中轴线的各个不同角度(102，107，115)把光能量导向容器密封表面区域，并且所述相机(52)包括透镜(56，118和122)，用于将来自所述多个光源的被密封表面区域反射的光能量导向到所述矩阵布置传感器，从而使得当所述多个光源分别被激励的时候所述矩阵布置传感器从所述不同角度对密封表面区域进行监视。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于信息处理器(60)与所述多个光源(44，104，112)相连，用于交替地激发所述多个光源，从而把光束从所述不同的角度(102，107，115)交替地导向所述密封表面区域。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述用于把光束导向所述相机(52)的透镜包括一对透镜(118，122)，这对透镜具有不同角度(102，107)的朝向密封表面区域的轴线，并分别聚焦在所述密封表面区域上，从而使得从所述密封表面上反射的光束经过所述一对透镜后成为平行光束，一个分光器(120)，用来对从所述一对透镜来的平行光束沿着一条单一路径进行导向，以及一个用于把这些光束沿所述路径导向所述矩阵布置传感器(58)上的透镜(56)。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述多个光源(44，104，112)是以容器运动增量的速度来交替接通的。

5、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述多个光源中的一个光源(104)包括一个其焦点位于所述密封表面区域(36)上的菲涅尔透镜装置(110)。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述多个光源中的一个光源(44)包括用于把一线状光束导向容器(22)的密封表面区域(36)上，并能使线性光束在密封表面区域上的长的尺寸与容器中轴线正交，其窄的尺寸方向与容器中线相切，所述一个光源(44)和所述矩阵布置传感器(58)被设置在容器密封表面的上方，从而使得被容器密封表面反射到所述相机上的光束入射在所述相机上的一个位置，这个位置随着密封表面相对于所述一个光源和所述矩阵布置传感器装置的高度而变化，所述线状光束的长的尺寸能吸收容器密封表面的摇摆和不对齐所造成的影响。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述多个光源中的一个光源(112)被定位成使得被密封表面区域(36)所反射的光束通常偏离所述矩阵布置传感器(58)，而那些被所述密封表面区域上的裂纹所反射的光束则被反射到所述矩阵布置传感器上。

8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述相机(52)用于接收从容器密封表面区域反射来的部分所述线状光束，和

所述信息处理器(60)用于确定容器密封表面的高度误差，这个高度误差是所述相机上反射光的入射位置的函数。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述线状光束(46)贯穿容器(22)的整个密封表面区域(36)。

10、根据权利要求8所述的装置，还包括用于对于所述密封表面区域(36)上的不同位置而言在所述相机(52)上获得多束反射光的获得装置，所述获得装置包括用于使容器(22)相对于所述一个光源(44)和所述相机(52)发生移动的移动装置(26或130)，以及相对于所述光源和所述相机以容器转动增量的速度来扫视所述相机的扫视装置。

11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述用于移动容器的移动装置包括用于使容器绕其中轴线(25)转动的转动装置(26)。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述线状光束的长的尺寸在所述转动装置(26)中的容器(22)的密封表面(36)上与容器中轴线(25)名义上共面。

13、根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述用于移动容器的移动装置包括用于使容器(22)直线地通过所述一个光源(44)和所述相机(52)的输送带(130)。

14、根据前述权利要求8-13之一所述的装置，其特征在于所述线状光束(46)在容器(22)的密封表面区域(36)上的反射角名义上为90度。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于所述一个光源(44)和所述相机(52)被设置在平行于中轴线(25)并垂直于容器(22)密封表面区域(36)的同一个平面内。

16、根据权利要求15所述的装置，其特征在于相机(52)还包括一聚焦装置，该聚焦装置用于把来自所述一个光源(44)的并由容器(22)的密封表面区域(36)反射的光束聚焦在所述矩阵布置传感器(58)上，所述聚焦装置的像面位于所述矩阵布置传感器上，而物面名义上与容器密封表面区域上所述线状光束(46)重合。

17、根据前述权利要求1-9之一所述的装置，其特征在于所述一个光源(44)包括一个激光二极管(48)和一个用于把激光光束从所述激光二极管投射到容器(22)的密封表面区域(36)上的投射装置(50)。

18、一种检测容器(22)的收口端的方法，所述容器(22)具有一中轴线(25)和一个开口，该开口被一个轴向面对的密封表面区域(36)所环绕，使得与容器盖子间的配合能被密封，所述方法包括以下步骤：

(a)设置多个光源，交替地激发所述多个光源，以便把从所述多个光源发出的光束分别以不同的角度(102，107，115)导向容器收口端的密封表面区域(36)上，从而使得所述光束从密封表面区域上以不同的角度反射，

(b)把在步骤(a)中反射来的光束导向一个单一的矩阵布置传感器(58)上，所述矩阵布置传感器(58)位于所述容器密封表面区域的上部，以及

(c)对密封表面上的商业误差进行监测，这个误差是这些被导向所述矩阵布置传感器上反射光束的函数。

19、根据权利要求18所述的方法，其特征在于所述步骤(a1)包括提供所述多个光源中的一个光源(44)，从而在密封表面区域上能提供不同照射光束的模式。

20、根据权利要求18或19所述的方法，包括下面的附加步骤：(d)根据在所述步骤(c)中所监测到的商业误差来调整容器的制造参数。

21、根据权要求20所述方法，其特征在于所述步骤(a)和(b)是在容器制造的热端进行的。

22、根据权利要求21所述的方法，其特征在于所述步骤(d)是自动执行的。

23、根据权利要求19所述的方法，

其中步骤(c)包括步骤(c1)监测容器密封表面的高度，这个高度是反射光束在所述相机上的入射位置的一个函数。

24、根据权利要求23所述的方法，其特征在于：在所述步骤(c)之前包括在所述相机上获得从密封区域(36)的不同部分反射的多束反射光束的附加步骤(e)。

25、根据权利要求24所述的方法，其特征在于所述步骤(e)是这样来执行的：(e1)在容器(22)和所述一个光源(44)及相机(52)之间造成相对运动，(e2)以所述运动增量的速度来获得多束反射光束。

26、根据权利要求25所述的方法，其特征在于所述步骤(e1)包括使容器绕其中轴线(25)转动的步骤。

27、根据权利要求25所述的方法，其特征在于所述步骤(e1)包括在垂直容器中轴线(25)的方向上直线移动容器(22)的步骤。

28、根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于包括附加步骤：根据在所述步骤(c)中所监测到的高度误差来调整容器制造中的参数。

29、根据权利要求28所述的方法，其特征在于所述步骤(a)和(b)是在容器(22)制造中热端进行的。

30、根据权利要求25所述的方法，其特征在于所述步骤(e)是自动执行的。

Images