PL176293B1 - Urządzenie do kontroli przezroczystego pojemnika - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do kontroli przezroczystego pojemnika, z odslonietym otworem i cen- tralna osia, zawierajace elementy swiatloczule skierowane na dno pojemnika poprzez jego otwór, polaczone z ukladem detekcji skaz w dnie pojemnika w funkcji intensywnosci swiatla padajacego na elementy swiatloczule oraz zródlo swiatla umieszczone na zewnatrz pojemni- ka po przeciwnej stronie dna pojemnika w stosunku do otworu pojemnika, znamienne tym, ze zródlo swiatla (24) ma wydluzony cienki ksztalt i jest ulozone wzdluz srednicy dna (12) po- jemnika (14). PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kontroli przezroczystego pojemnika, zwłaszcza pod względem obecności skaz, które wpływajana optyczne parametry ścian pojemnika, a w szczególności, kontroli dna pojemnika.

Podczas produkcji przezroczystych pojemników, takich jak bezbarwne lub barwione szklane butelki i słoiki, w ściankach pojemników mogą wystąpić różne skazy. Na przykład, cząsteczki szkła, pęcherzyki powietrza, zbrylenia, nieprzezroczyste kamienie i inne wtrącenia mogą znaleźć się w dnie pojemnika (tj. w postawie pojemnika), powodując nieprzydatność pojemnika dla celów handlowych. Z drugiej strony, w dnie pojemnika mogą wystąpić odciski formy, które nie mają wpływu na przydatność pojemników dla handlu. W dnie pojemnika mogą być również wtopione pierścienie kodujące dla optycznego oznaczenia miejsca wytwarzania pojemnika. Pożądane jest więc zjednej strony opracowanie sposobu kontroli, który pozwoli wykryć i ocenić ilość niepożądanych wad, takich jak kamienie, cząsteczki szkła, pęcherzyki i zbrylenia, a jednocześnie zignoruje wtopione pierścienie kodujące i takie zmiany, jak odciski formy, które nie wpływajjąna przydatność pojemnika do handlu.

Znany jest elektro-optyczny system kontrolny do wykrywania wad, które wpływąjąna optyczne cechy pojemnika. Źródło światła jest umieszczone po jednej stronie pojemnika, zaś po drugiej stronie jest ustawiona kamera. Źródło światła jest tak skonfigurowane, że intensywność światła zmienia się wzdłuż jednego wymiaru. Promienie światła normalnie biegną od źródła prosto przez ściankę pojemnika, a następnie sąskupiane na kamerze, gdzie badanajest ich intensywność. Jednakże zmiany w szkle powodują załamanie promieni świetlnych podczas ich przechodzenia przez ściankę pojemnika tak, że na kamerę pada światło z innego rejonu źródła światła. Jeśli drugi rejon różni się intensywnością emitowanego światła od rejonu, który normalnie oświetla kamerę, wówczas kamera może zasygnalizować wadę powodującą załamanie światła. Nieprzezroczyste ciało, takie jak kamień, blokuje transmisję światła przez ściankę pojemnika i może być wykryte jak ciemna plamka na jasnym tle.

Znane z opisu patentowego USA nr 5,243,400 rozwiązanie przedstawia sposób uzyskiwania zmian efektywnej intensywności światła wzdłuż długości źródła światła. Przesłona filtrująca

176 293 światło jest umieszczone w pobliżu źródła światła, między źródłem światła a pojemnikiem i zawiera wiele równoległych pasków oddalonych od siebie tak, aby ograniczyć kąt, pod jakim promienie światła mogćipodać na kamerę. Wady szkła są wykrywane jako zmiany w intensywności światła odbieranego przez kamerę. Zmiany załamujące promienie świetlne w ścianie pojemnika załamują lub odchylają promienie świetlne o pewien kąt od osi kamery. Kiedy kąt ten rośnie, paski błony filtrującej stopniowo zasłaniają źródło światła, aż kamera przestaje widzieć źródło światła przy krytycznym kącie ugięcia.

Z japońskiego opisu patentowego nr 0 1213558 znane jest urządzenie do kontroli dna szklanego pojemnika. Dno sprawdzanego pojemnika jest oświetlane przez rozpraszające źródło światła. Pomiędzy źródłem światłajest umieszczona przesłona zasłaniająca światło wzdłuż średnicy dna pojemnika oraz prostopadle do niej, po bokach pojemnika. Nad pojemnikiem umieszczona jest kamera czuła na światło padające wzdłuż zasłoniętej przesłoną średnicy pojemnika. Pojemnik w czasie kontroli jest obracany, a kamera reaguje tylko na światło odbite od skaz i wtrąceń, gdyż tylko takie światło do niej dochodzi. Gdy pojemnik nie ma skaz i wtrąceń, do kamery nie dochodzi ani światło ze źródła światła ani światło odbite.

Według wynalazku, urządzenie do kontroli przezroczystego pojemnika, z odsłoniętym otworem i centralną osią, zawierające elementy światłoczułe skierowane na dno pojemnika poprzez jego otwór, połączone z układem detekcji skaz w dnie pojemnika w funkcji intensywności światła padającego na elementy światłoczułe oraz źródło światła umieszczone na zewnątrz pojemnika po przeciwnej stronie dna,pojemnika w stosunku do otworu pojemnika charakteryzuje się tym, że źródło światła ma wydłużony cienki kształt ijest ułożone wzdłuż średnicy dna pojemnika.

Korzystnie, źródło światła ma długość co najmniej równą średnicy dna pojemnika.

Korzystnie, źródło światła jest wyposażone w przesłonę zawierającą wiele równoległych szczelin rozmieszczonych równolegle do średnicy dna pojemnika oddalonych od siebie i ograniczających kąt w kierunku poprzecznym do średnicy dna pojemnika pod jakim promienie światła padają na elementy światłoczułe.

Korzystnie, elementy światłoczułe stanowi kamera zawierająca zestaw czujników rozmieszczonych wzdłuż promienia dna pojemnika.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat elektrooptyczny, fig. 2 przedstawia fragment widoku z boku urządzenia z fig. 1, fig.3 przedstawia widok z góry dna pojemnika i źródła światła z fig.l i 2, fig. 4 i 5 przedstawiająfragmenty przekroi, odpowiednio, z fig, 2 i 1, fig. 6 przedstawia fragment przekroju w widoku z boku urządzenia.

Figury 1 i 2 przedstawiają urządzenie 10 do kontroli przezroczystego pojemnika 14 maj ącego dno 12 z podstawą 16 i piętą 18. Pojemnik 14 jest umieszczony na stanowisku kontrolnym 10 przy pomocy transportera lub innego urządzenia, które przesuwa pojemnik 14 po płycie 20 do miejsca, w którym płyta 20 ma szczelinę 22. Źródło światła jest umieszczone pod płytąw celu oświetlenia dna pojemnika 14 poprzez szczelinę 22. Liniowa kamera 26 jest umieszczona nad pojemnikiem 14 w celu badania dna 12 pojemnika 14 poprzez odsłonięty otwór 28 pojemnika 14, a zatem dla badania obrazu światła, pochodzącego ze źródła światła 24 i przepuszczonego przez dno 12 pojemnika 14 i szczelinę 22 płyty 20.

Źródło światła 24 jest długie i cienkie, co najlepiej widać na fig. 1 i 2, przy czym źródło światła 24 jest umieszczone wzdłuż średnicy dna 12 pojemnika 14 i przecina oś pojemnika 14 (fig. 3). Źródło światła 24 może stanowić wydłużona lampa żarowa lub szereg indywidualnych lamp, które oświetlaj ją dno 12 poj emnika 14 poprzez matówkę. Liniowa kamera 26 zawiera liniowy zestaw czujników 30 składający się z wielu światłoczułych elementów, rozmieszczonych wzdłuż linii równoległej do wydłużonego kształtu źródła światła 24 i przecinających oś pojemnika 14. Soczewka 32 skupia na liniowym zestawie czujników 30 oglądany poprzez odsłonięty otwór 28 pojemnika 14 obraz dna 12 pojemnika 14 oświetlonego przez źródło światła 24. Pojemnik 14 jest obracany wokół osi 25 w urządzeniu 10 przez zespół napędowy 36. Kamera 26 jest połączona z procesorem 34, sterującym zbieraniem danych z czujników 30 przy zadanych kątach obrotu pojemnika.

176 293

Działanie wynalazku z fig. 1 i 2 jest przedstawione na fig. 3-5.

Figura 3 ilustruje geometrię źródła światła 24 względem dna 12 pojemnika 14. Źródło światła 24 jest ułożone wzdłuż średnicy dna 12 pojemnika 14 i jest zwężone w kierunku poprzecznym do tej średnicy. Kiedy w pole widzenia kamery 26 wejdzie załamująca światło skaza 38 (fig. 5), która załamuje promienie świetlne w płaszczyźnie przechodzącej przez średnicę dna 12 pojemnika 14, jak np. odcisk formy lub wtopiony pierścień kodujący, nie powoduje to zmian intensywności światła padającego na czujnik 30, gdyż czujnik 30 w dalszym ciągu odbiera światło ze źródła światła 24 ze względu najego ułożenie wzdłuż średnicy dna 12 pojemnika 14. Kiedy w pole widzenia kamery 26 wejdzie załamująca światło skaza 40, np. cząsteczki szkła, pęcherzyki lub zbrylenia, która załamuje promienie światła w kierunku poprzecznym do średnicy dna 12 pojemnika 14, wtedy co najmniej część promieni świetlnych zostanie odchylona poza zasięg czujników 30 światła, jak pokazano na fig. 4. Sygnały z czujników 30 są zbierane przez procesor 34 co pewien kąt obrotu pojemnika ' 14 w celu opracowania dwuwymiarowego obrazu całego dna 12 pojemnika 14. Załamujące światło skazy 40 (jak również skazy nieprzezroczyste, jak np. kamienie) pojawiająsię na takim obrazie jako ciemne plamki lub pola najasnym tle. Obrazjest analizowany i procesor 34 generuje sygnał powodujący usunięcie pojemnika 14 z taśmy w przypadku, gdy załamujące światło oraz nieprzezroczyste skazy 40 przewyższają dopuszczalne rozmiary'.

Figura 6 przedstawia urządzenie 42, w którym źródło światła jest zwężone w kierunku poprzecznym do średnicy dna 12 pojemnika 14 w wyniku zastosowania przesłony 46 zawierającej wiele równoległych szczelin 48, rozmieszczonych równolegle do średnicy dna 12 pojemnika 14. Skazy 38 (fig. 5), które odchyląjąpromienie światła wzdłuż promienia nie wpływąjąna obraz dna 12 pojemnika 14 widziany przez kamerę 26, gdyż odchylenie następuje w kierunku równoległym do szczelin 48. Natomiast skazy 40 (fig. 4), które załamują światło w kierunku poprzecznym do średnicy dna 12 pojemnika 14, spowodują zmniejszenie intensywności światła docierającego do kamery 26. W krańcowym przypadku, kamera 26 może w ogóle nie widzieć źródła światła 24 poprzez dno 12 pojemnika 14 przy ustawieniu szczelin pod odpowiednim kątem. Zatem, zastosowanie wąskiego źródła światła 24 daje obraz albo jasny, albo ciemny, kiedy promienie światła ze źródła światła 24 są odchylane od kamery 26, podczas gdy zastosowanie szczelin 48 powoduje wystąpienie gradacji szarości między niezakłóconą wiązką światła a całkowicie zablokowaną wiązką światła przy ustawieniu szczelin 48 przesłony 46 pod krytycznym kątem.

176 293

r

FIG.4

FIG.5

176 293

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do kontroli przezroczystego pojemnika, z odsłoniętym otworem i centralną osią, zawierające elementy światłoczułe skierowane na dno pojemnika poprzez jego otwór, połączone z układem detekcji skaz w dnie pojemnika w funkcji intensywności światła padającego na elementy światłoczułe oraz źródło światła umieszczone na zewnątrz pojemnika po przeciwnej stronie dna pojemnika w stosunku do otworu pojemnika, znamienne tym, że źródło światła (24) ma wydłużony cienki kształt i jest ułożone wzdłuż średnicy dna (12) pojemnika (14).
2. 2. Urządzenie według zastrz 1, znamienne tym, że źródło światła (24) ma długość co najmniej równą średnicy dna (12) pojemnika (14).
3. 3. Urządzenie według zastrz 1. albo 2, znamienne tym, że źródło światła (24) jest wyposażone w przesłonę (46) zawierającą wiele równoległych szczelin (48) rozmieszczonych równolegle do średnicy dna (12) pojemnika (14) oddalonych od siebie i ograniczających kąt w kierunku poprzecznym do średnicy dna (12) pojemnika (14) pod jakim promienie światła ze źródła światła (24) padają na elementy światłoczułe.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3 znamienne tym, że elementy światłoczułe stanowi kamera (26) zawierająca zestaw czujników (30) rozmieszczonych wzdłuż promienia dna (12) pojemnika (14).