专利名称：透明容器的检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及影响容器光学特性的透明容器批量偏差的检测，特别是涉及具有不同光学特性侧壁部分的容器的检测设备和方法。
在透明容器诸如象玻璃瓶和水罐的制造中，各种不规则形状可能出现在容器的侧壁、根部、底部、肩部和(或)颈部，这些畸形物在工艺上被称为＂批量偏差＂，影响容器的批量合格。批量偏差可以是不透明的，象石头或金属颗粒，可以是折射的，如结疤，气泡或裂缝。
在此以前，被推荐使用的用于检测影响容器光学特性批量偏差的电-光检测技术，基本原则是，配置一个光源，把光能直射到容器上，并且配置一照相机，接收由光源照射容器部分的影象。这个光源可以是均匀的亮度，或者是一个在一维平面上变化的光源。在由光源照亮容器部分上，不透明和有折射力的批量偏差作为被照射容器的并被接收和存储在照相机中影象上的光亮度被检测。美国第4,601,395和4,958,223号专利，二者都被授予受托者，由此作为这种技术的例证。
美国第5,223,168号专利也被授予受托者，在本文件中公开了检测透明容器上批量偏差的设备和方法，包括一引导容器沿着轨道通过检测位置的输送器，一个配置在轨道的一边的光源，使光能量通过在检测位置的容器。一个光感照相机设置在输送器的轨道的同一侧，反射器设置在输送器轨道对面，对着光源和照相机，以反射从光源发射通过在检测位置后部的容器的光通过容器射向照相机。光束分离设备设置在光源与照相机之间，从反射光中分离出照射光。照相机包括一个检测容器旋转增量的阵列传感器，用于显现容器的二维电子影象。批量偏差作为被照相机接收的光亮度上的变化的函数被检测，和随后的在容器上的二维电子影象上的偏差被检测。
不过，上述专利所公开的装置为此提出了工艺上存在的问题，有待于进一步改进。例如，被公开的装置不能很好的适用于检测具有不同光学特性容器的部分，如为了避免在正常使用中，水罐相互碰击而擦伤或破损，大型水罐，在其水罐侧壁顶部和底部具有滚花带。由于滚花，当与侧壁的剩余部分比较时，这些带呈现折射特性，即正常折射干扰，如此在容器的影象上出现暗带，它不依赖任何在带上的批量偏差，因此，本发明总的目的是提供一种用于光-电检测的玻璃容器的方法和设备，容器包含一特别的侧壁部分，它具有不同光学特性。
与本发明目前较佳实施例相一致的用于检测具有不同光学特性的侧壁部分的透明容器的设备包括一对独立的光源，用于引导光通过每一具有不同光学特性的容器的相邻而实质上不同的部分。照相机接收来自两个光源通过容器的光，作为一个由两个光源照射到容器的整个部分的单个影象。批量偏差作为照相机中的在光亮度上的变化的函数被检测。这个照相机包括一个接收发射通过容器的两个部分的光的阵列传感器，并记录容器旋转的增量，以便显现由光源照射的容器的整个部分的电子影象。这个光源与电子影象相一致，在容器上没有批量偏差情况下，这样电子影象在影象的所有部分上具有相同的光学特性。
在被公开发明实施例中的光源包括配置带有一个设在在容器轨道的一边上的照相机的第一光源，容器轨道通过检测位置，和一个反光镜配置在容器轨道边的对面，用于接收来自第一光源的光并反射同样的背影通过容器侧壁上两滚花带之间的容器中间部分。第二光源包括一对配置在反光镜的上面和下面的散射光源，用于照射含有滚花带的侧壁部分，用这个来自于散射光源的光通过滚花带发射到照相机上。电子扫描的照相机或更可取的光源在安装过程中被调整，以便显现来自整个容器侧壁的两个光源的电子影象呈均匀的亮度，即没有亮度上的差距，就没有容器侧壁上的批量偏差。
发明与附加的目的、特征和优点由下面的说明书、附加的权利要求和附图将会很容易理解。
图1举例说明本发明较佳实施例的光-电原理示意图；图2是图1中示意说明的容器检测台的局部平面图。
图中描述了用于检测透明容器12上影响容器光学特性的批量偏差的设备10。在图中特别对容器12进行了说明，它包括水罐，这个水罐具有实质上透明的圆柱形侧壁14，在侧壁14的边缘的顶部和底部有滚花带16，18。这些滚花带16，18避免罐在正常搬运过程中相互碰击而擦伤和破损。
设备10包括一个星轮输送器20，正如上述美国第4,601,395号专利所公开的一样，用于沿着弧形轨道输送容器12并通过所配置设备10上的检测位置。连续的容器12设置在输送器20上独立的槽中，绕由星轮驱动轴22限定的中心轴转动，配置一个或多个灯泡26的第一光源24的光射到光束分离设备28上，在检测过程中来自光源的一部分光沿着光轴被反射并通过容器12。反光镜30被设置在星轮20的每一个槽内，在检测过程中，反射入射其内的光通过容器沿着相同的光轴反射到光束分离设备28上。这个被反射光的一部分通过光束分离设备28发射到镜头装置32上，镜头装置32具有设置在光源24的成对影象上的出入射光孔，光由装置32射到阵列传感器34上，传感器34与镜头装置一起构成光感照相机36。
第二个光源38由一对固定的不同的光源40，42组成，它们分别设置在检测位置10上星轮20的上部和下部。每一个散射光源40，42包括一个或多个灯炮44，通过联合扩散器46将光射到在检测位置10的容器12上，每一个来自光源40，42的散射光通过相邻的滚花带16，18射到容器侧壁14上，从那里通过光束分离设备28射到照相机36的阵列传感器34上，这样，照相机36的传感器34接收容器由带有反光镜30的光源24照射容器侧壁部分16，18中部14的合成或复合的影象，同样，容器侧壁部分16，18由散射光源40，42照射。
在检测位置10的容器12连接相配的装置50上，例如，电机和驱动轮，在检测过程中，绕着中心轴转动的容器12由星轮20保持平稳。译码器52连接到容器旋转装置50上，当容器以公称的恒定角速度旋转时，向数据处理器54提供一个显示容器旋转增量的信号，它是直接作为容器旋转角增量或间接作为时间增量的中的任何一个的函数。当通过容器较远一侧的壁被检测时，数据处理器54连接到用于检测容器旋转增量阵列传感器34的照相机36上，借此，获得由反射光源24和散射光源40，42照射到整个容器侧壁的电子二维影象。数据处理器54输出信号给相配的显示器56，和相配的用于剔除批量超过所希望限度的容器12的机械装置。
在操作中，容器12被输送到星轮输送器20上连续的槽中，并依次被输送到检测位置10。在检测位置，容器12被保持在稳定位置并绕它的中心轴旋转，当容器侧壁中心部分14被光源24和反光镜30照射时，上部和下部的滚花带16，18分别被散射光源40，42照射。它将在附图1中提到，即被标出反光镜30的范围与灯泡26和容器12的中心部分14相同，结果是容器侧壁部分14的整个背面，即由光源24和反光镜30照射远离照相机36的部分。同时，在容器后面的上，下滚花带16，18部分被散射光源40，42照射。照相机36中的影象是由光源24照射的容器侧壁中心部分14和上，下滚花带16，18部分由光源40，42照射合成的。更可取的是，被标出了最小重叠范围。
装置在准备过程中被调整，在没有批量偏差的情况下，输出一个相同亮度或照度的电子影象，更可取的是，这个过程是通过调整光源亮度达到的，以便照相机通过滚花区域看到的亮度与通过容器中部看到的相同。另一方面，调整可通过调整个别信号的象素或象素组的偏差用电子学的方法做出。典型的显象技术被公开，例如，在美国4,701,612和4,958,223号专利由此都被授予受托者。
这样有一个按照本发明的具有不同光学特性部分的容器侧壁的混合的二维电子影象被显象。那就是，容器12有一个本质上透明的部分14和呈现折射特性的部分16，18，电子影象由照相机36呈现，按照本发明的信息处理器54的特性是不变的，容器侧壁上不同的光学特性基本上被消除。用这种方法，在容器侧壁上批量偏差的检测质量被大大的提高了。在发明较佳的仪器中，光源具有相同的亮度，以便使发明特别适合用于检测不透明的和吸收性的批量偏差，在不同的光的背景上输出暗点或区域。光源可以是一个其强度在一维平面上变化的光源，如果需要，检测折射批量偏差应用上述专利公开的技术。
权利要求
1.一种用于检测透明容器的设备(10)，包括一个使容器围绕它的轴旋转的装置(50)，一对独立的光源(24，28)，光通过在所述旋转装置上的容器相邻的基本不同的部分(14和16，18)，一个用于接收来自两个光源的通过所述旋转装置上容器的光的装置(36)，作为由所述两个光源照射容器的整个部分的单个影象，和一个用于检测在容器上批量偏差的装置54，批量偏差作为在所述传感装置上的亮度被检测。
2.按照权利要求1的设备(10)，其中所述的用于检测在容器(12)上批量偏差的装置(54)，包括一个用于校正与容器实质上不同的部分(14和16，18)一致的所述影象部分的亮度装置，在容器上没有批量偏差的情况下，所述的影象部分实质上是相同亮度的影象。
3.按照权利要求1或2的设备(10)，其中所述的光源(24)与所述的接收装置(36)设置在容器(12)相同的一侧，反射装置30设置在与所述光源和所述光接收装置相对的容器的侧面，反射装置30用来反射从所述光源通过容器进入所述光接收装置的光。
4.按照权利要求3的设备(10)，进一步包括一个用于输送容器沿着弧形轨道通过检测位置的装置(20)，在该检测位置设置一对光源(24，38)和光接收装置36，所述的光源(24)和所述的光接收装置36设置在所述轨道的外侧，所述反射装置(30)设置在所述轨道之内。
5.按照权利要求4的设备(10)，其中所述的输送装置(20)包括一个具有圆环形阵列槽的星轮输送器，用于连续的接收容器(12)，所述的反射装置(30)包括设置在每个槽的多个反光镜。
6.按照权利要求5的设备(10)，其中其它光源(38)包括一个设置在所述弧形轨道内的散射光源(40，或42)。
7.按照上述任何一项权利要求的设备(10)，其中所述的用于接收光能的装置(36)包括一个阵列传感器(34)，所述的用于检测批量偏差的装置(54)包括一个用于记录阵列传感器(34)的装置，以显现一个由所述光源(24，38)照射的容器整个部分的二维影象。
8.按照权利要求7的设备(10)，其中所述的二维影象由一个二维的影象象素信号排列组成，有一个选择性的改变所述象素信号偏移的装置，以便在容器没有批量偏差的情况下，所说的二维影象的部分与容器(12)的实质上不同部分(14和16，18)的亮度等级是相同的。
9.一种用于侧壁部分(14和16，18)具有不同的光学特性的透明容器的检测方法，所述的方法包括步骤(a)使光从组合光源通过所述的每一个侧壁部分(14和16，18)，组合光源(26和28)具有的特性与容器侧壁的不同光学特性一致，以便形成一个具有相同光学特性容器侧壁的单个影象，和(b)容器侧壁上的批量偏差作为在所述影象上光的变化的函数被检测。
10.按照权利要求9的方法，其中所述步骤(b)包括步骤(b1)形成(在34)一个包括容器侧壁的二个部分的容器侧壁的二维电子影象，和(b2)容器上的批量偏差作为这种二维电子影象的函数被检测(在54)。
全文摘要
用于检测具不同光学特性侧壁部分的透明容器的设备，其包括一对独立光源，光经不同光学特性容器上相邻的实质上不同的部分。照相机接收来自两个光源通过容器的光，作为由两个光源照射容器整个部分的单个影像，批量偏差作为照相机中光亮度的变化函数被检测。照相机包括阵列传感器，接收发自容器部分的光并记录容器的旋转增量，以显现由光源照射容器的整个部分的电子影像。
文档编号G06T1/00GK1127357SQ9511589
公开日1996年7月24日 申请日期1995年8月15日 优先权日1994年8月19日
发明者S·M·杰巴, J·A·林里恩 申请人:欧文斯-布洛克威玻璃容器有限公司