[發(fā)明專利]用于檢測(cè)特別是折射缺陷的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380039170.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104620096B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧利維耶·科勒;F·德魯埃;M·勒孔特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: MSC&SGCC公司
• 主分類號(hào): G01N21/90
• 分類號(hào): G01N21/90;G01N21/88
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司72003
• 代理人: 李靜,張?jiān)≡?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諸如例如瓶或罐的透明或半透明容器的在線檢驗(yàn)的技術(shù)領(lǐng)域，以便確定這種容器所呈現(xiàn)的特性，用于質(zhì)量控制的目的。

背景技術(shù)

特別地，本發(fā)明試圖檢驗(yàn)容器，以便檢測(cè)呈現(xiàn)折射或偏轉(zhuǎn)光的特性的容器的任何缺陷，諸如例如：折痕、橘皮皺、劃痕、微褶皺等類型的缺陷。在下面的說明中，這種缺陷被稱為折射性缺陷或折射缺陷。

在通過諸如擠-吹或吹-吹工藝的常規(guī)方法的中空玻璃容器的工業(yè)制造中，即使對(duì)于諸如圓柱形瓶子的簡(jiǎn)單形狀的物品，也可能經(jīng)常觀察到玻璃的厚度在容器的壁中局部地變化。在成型過程中，與模具接觸的外表面通常呈現(xiàn)所期望的形狀。其結(jié)果是，玻璃的分布的變化以及因此壁的厚度的變化引起內(nèi)表面的變形。當(dāng)這些變化較小時(shí)，它們對(duì)容器的強(qiáng)度或外觀沒有影響。而有時(shí)，材料的不良分布導(dǎo)致外觀很糟糕，或者更糟的是甚至某些地方可能沒有玻璃。人們認(rèn)為玻璃的良好分布是厚度均勻的分布，使得內(nèi)表面和外表面自始至終幾乎是平行的。在常規(guī)方法中，通過測(cè)量玻璃的厚度來表征和檢測(cè)玻璃的不良分布，其中這種測(cè)量通常是局部測(cè)量或者點(diǎn)測(cè)量。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)提出各種解決方案來檢測(cè)光的折射中的缺陷。例如，專利FR 2794241提出一種不會(huì)引起容器轉(zhuǎn)動(dòng)的適于檢測(cè)折射性缺陷的機(jī)器。

這種機(jī)器包括被設(shè)計(jì)為將用于檢驗(yàn)的容器送至檢驗(yàn)站的傳送器。檢驗(yàn)站具有位于傳送器的一側(cè)的攝像頭，其適于拍攝容器的圖像。檢驗(yàn)站還具有位于傳送器的另一側(cè)的光源，并且該光源與用于限定光強(qiáng)度的器件相關(guān)聯(lián)，光強(qiáng)度以低于檢測(cè)缺陷所需速率的變化速率，以周期性的方式在光源的黑暗端與明亮端之間的空間中連續(xù)地變化。由于透鏡效果，容器的折射中的缺陷向攝像頭提供具有壓縮形式的一部分光源。這種光源的壓縮圖像具有更嚴(yán)重的強(qiáng)度變化，通過增大其對(duì)比度增強(qiáng)了對(duì)折射性缺陷的檢測(cè)。

在實(shí)踐中，當(dāng)缺陷具有低折射能力時(shí)，該技術(shù)不能檢測(cè)折射光的缺陷。

通過示例的方式，專利US 5004909中描述了另一種已知技術(shù)，它提出了用于檢驗(yàn)容器的壁的一種裝置，該裝置包括用于穿過被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的容器來觀察光圖案的攝像頭，該光圖案由交替的白色和黑色條紋組成。分析白色和黑色條紋的變形，以便檢測(cè)折射光的缺陷的存在。

在實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)對(duì)構(gòu)成容器的材料的分布是非常敏感的。在玻璃以非均勻但可以接受的方式分布的情況下，由內(nèi)表面中的斜面引起的折射具有使圖案變形的效果，使得在圖像中實(shí)際上不能識(shí)別、測(cè)量或分析圖案。因此，利用這種技術(shù)，看似不能區(qū)分容器中的折射性缺陷與容器的壁厚的不規(guī)則性。

從專利申請(qǐng)F(tuán)R 2907553還已知一種包括光源的方法和裝置，該光源被控制為產(chǎn)生均勻的第一類照明以及由帶有不連續(xù)空間變化的交替黑暗區(qū)域和明亮區(qū)域組成的第二類照明。該裝置還具有用于拍攝物品的圖像的器件，由第一類照明和第二類照明進(jìn)行照射物品，以便分別檢測(cè)具有高對(duì)比度的缺陷和具有低對(duì)比度的缺陷。

盡管這種裝置能夠使用單一光源來檢測(cè)兩類缺陷，但是主要因?yàn)槭褂玫诙愓彰鲀H拍攝一個(gè)圖像，所以發(fā)現(xiàn)該裝置難以檢測(cè)一些類別的折射性缺陷。使用均勻光源來檢測(cè)具有高對(duì)比度的缺陷。此外，使用當(dāng)光源呈現(xiàn)為具有明顯邊緣并且從而具有不連續(xù)變化的交替黑色和白色條紋時(shí)獲得的單個(gè)圖像來檢測(cè)具有低對(duì)比度的缺陷。在該圖像中，分析條紋狀圖案的明顯邊緣的變形以及由折射性缺陷產(chǎn)生的局部對(duì)比度。當(dāng)容器具有厚度變化并且因此玻璃為不良分布時(shí)，圖案的變形是相當(dāng)大的，并且不再能夠有效地檢測(cè)出低對(duì)比度的缺陷。

專利申請(qǐng)F(tuán)R 2958040描述了一種用于檢測(cè)光學(xué)組件中缺陷的存在和高度的方法和設(shè)備，其通過產(chǎn)生穿過光學(xué)組件透射的周期性光圖案、通過在穿過該組件的透射過程中獲取周期性圖案的連續(xù)圖像，在每次獲取時(shí)連續(xù)圖像的相位均被位移，從連續(xù)圖像計(jì)算相位圖像、以及分析所述相位圖像，以便從中推斷出缺陷的存在。

在實(shí)踐中，因?yàn)樵摷夹g(shù)需要被檢驗(yàn)物品停留較長(zhǎng)時(shí)間以便能夠獲取多個(gè)圖像，所以該技術(shù)不適合于以高速率在光源與系統(tǒng)之間行進(jìn)的透明或半透明容器的在線檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明試圖通過為透明或半透明容器的在線檢驗(yàn)提出新穎的技術(shù)來彌補(bǔ)先前技術(shù)的缺點(diǎn)，該技術(shù)適于獨(dú)立于材料分布的均勻性來至少檢測(cè)折射光的缺陷。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了具有高可靠性地至少檢測(cè)折射光的缺陷、以及至少還確定構(gòu)成容器的材料的分布的質(zhì)量的目的，提出能夠檢驗(yàn)以高速率在線移動(dòng)的容器。