Детектирование посечки горлышка посудной тары

Детектирование посечки горлышка посудной тары

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к проверке посудной тары на наличие товарных изменений, которые сказываются на оптических свойствах тары, и более конкретно к способу и устройству детектирования наличия горизонтальной и вертикальной посечки в горлышке полупрозрачной тары.

Уровень техники

При изготовлении такой тары как стеклянные бутылки или банки, в стенках, основании, дне, горловине и горлышке тары могут возникать аномалии разных типов. Эти аномалии, называемые в данной области техники “товарными изменениями”, могут отрицательно сказываться на коммерческой приемлемости тары. Имеется предложение по применению электрооптических методов проверки для детектирования товарных изменений, которые отрицательно сказываются на оптических свойствах тары. Основной принцип заключается в том, что источник светового излучения устанавливают с возможностью направления световой энергии на тару и устанавливают камеру, которая принимает световую энергию после взаимодействия с частью(ями) тары, подсвечиваемой источником светового излучения. Товарные изменения в данной части тары, которая подсвечивается источником светового излучения, детектируют как функцию силы световой энергии, попадающей в датчик. Детектирование товарных изменений в таре может стать причиной ее отбраковки - в зависимости от типа изменения. Например, посечка, которая представляет собой трещины на стенке или горлышке тары, похожие на появляющиеся на зеркале трещины, может обусловить накопление напряжения и непригодность тары, и это обычно автоматически становится причиной отбраковки данной тары независимо от размера или положения посечки. С другой стороны, вздутия в горлышке тары могут быть приемлемыми, если их размер достаточно небольшой.

В области производства тары термин “горлышко тары” обычно означает ту часть тары, которая ограничивает отверстие тары. В бутылке, например, горлышко включает в себя ту часть горловины тары, которая имеет резьбу и/или валики для колпачка тары, и также верхнюю поверхность горловины, окружающую отверстие тары, которая называется “уплотняющей поверхностью” и в которую упирается колпачок.

Патент США №4378493, переуступленный правопреемнику данного изобретения, раскрывает устройство и способ проверки тары, согласно которым стеклянную тару последовательно транспортируют через несколько позиций, где их подвергают физической и оптической проверке. На последовательно расположенных позициях выполняют различные механические и электрооптические проверки, обычно - одну проверку на одной позиции. Число проверок, которые возможно производить, поэтому ограничивается числом позиций, составляющих данное устройство.

Патент США №5200801, также переуступленный правопреемнику данного изобретения, раскрывает устройство и способ, которые можно осуществить на одной из проверочных позиций для детектирования вертикальной посечки в горлышке полупрозрачной тары. Источник светового излучения направляет световую энергию на горлышко тары извне горлышка тары поперек оси тары в пределах некоторой угловой части, которая меньше всего периметра горлышка тары. Камеру матрицы площади устанавливают снаружи тары под некоторым углом к оси тары, чтобы принимать изображение подсвеченной части горлышка тары. Камеру ориентируют относительно источника светового излучения таким образом, что вертикальная посечка в горлышке тары отражает световую энергию от источника в камеру с созданием светлого изображения посечки на обычно темном фоне. Вертикальную посечку в горлышке тары детектируют как функцию этой отражаемой световой энергии. Применение датчика матрицы площади позволяет детектировать вертикальную посечку в увеличенном угловом диапазоне относительно радиуса горлышка тары.

Общий объект данного изобретения заключается в обеспечении устройства и способа детектирования посечки в горлышке полупрозрачной тары, согласно которым горлышко тары возможно проверять на наличие и горизонтальной, и вертикальной посечки в одной проверочной станции, тем самым повышая производительность процесса проверки. Другой объект данного изобретения заключается в обеспечении способа и устройства указанного назначения, удобных для пользователя, и которые можно легко регулировать на месте применения для проверки горлышка тары разных диаметров. Еще один объект данного изобретения заключается в обеспечении способа и устройства указанного назначения, которые детектируют как горизонтальную, так и вертикальную посечку в более увеличенном угловом диапазоне по сравнению с уровнем техники. Еще один объект данного изобретения заключается в обеспечении способа и устройства указанного назначения, которые детектируют посечку в горлышке полупрозрачной тары и обеспечивают повышенное единообразие подсветки области проверки горлышка тары, и устраняют сферическую аберрацию лучей подсветки.

Сущность изобретения

Устройство для детектирования посечки в горлышке полупрозрачной тары в соответствии с одним из аспектов предпочтительного осуществления данного изобретения содержит первый источник светового излучения для направления первой световой энергии на первую часть горлышка тары при ее вращении вокруг ее оси, и второй источник светового излучения для направления второй световой энергии на вторую часть горлышка тары при ее вращении. Первый светочувствительный датчик устанавливают относительно первого источника светового излучения и горлышка тары для приема частей первой световой энергии, отражаемой от горизонтальной посечки в горлышке тары. Второй светочувствительный датчик устанавливают относительно второго источника светового излучения и горлышка тары для приема частей второй световой энергии, отражаемой от вертикальной посечки в горлышке тары. Процессор обработки данных соединяют с первым и вторым датчиками для детектирования горизонтальной и вертикальной посечки в горлышке тары как функции отражаемых частей первой и второй световых энергий. В предпочтительном осуществлении данного изобретения первый и второй датчики содержат датчики линейной матрицы, которые сканируют при приращениях вращения тары. Процессор обработки данных детектирует не только наличие отражений от горлышка тары как функцию положения падения излучения на датчик линейной матрицы, но также и угловое положение отражений как функции вращения тары. Процессор обработки данных выполнен с возможностью различения изменений посечки на горлышке тары, при которых световое излучение от первого источника светового излучения отражается на первом датчике, или световое излучение от второго источника светового излучения отражается на втором датчике, от вызываемых вздутиями изменений на горлышке тары, при которых световое излучение и от первого, и от второго источников отражается на соответствующих датчиках. Таким образом, тара с изменениями горизонтальной или вертикальной посечки может быть отбракована, а тару с вызываемыми вздутиями изменениями можно анализировать и отбраковывать только в том случае, если размер вздутий превышает заданное пороговое значение.

В предпочтительном осуществлении раскрываемого здесь изобретения первые источник светового излучения и датчик для детектирования горизонтальной посечки устанавливают в вертикальной плоскости, предпочтительно - компланарной с осью вращения тары, а третий источник светового излучения и датчик устанавливают в зеркально относительно вторых источника светового излучения и датчика на противоположных сторонах вертикальной плоскости. Таким образом, вертикальную посечку детектируют в увеличенном угловом диапазоне относительно радиуса горлышка тары. Источники светового излучения и датчики предпочтительно содержат линзы Френеля для дополнительного увеличения углов детектирования посечки и для устранения сферических аберраций. Светочувствительные датчики линейной матрицы устанавливают с соответствующими линзами под некоторым углом к горлышку тары в порядке расположения по схеме “шаймпфлюг” (scheimpflug) относительно соответствующей области обзора на горлышке тары, и поэтому датчик находится в фокусе сверху вниз соответствующей области обзора. Несколько источников светового излучения предпочтительно соединяют оптиковолоконными кабелями с общим корпусом галогенного светового излучения, который обеспечивают внутренней регулировкой в целях обеспечения постоянной подсветки при изменениях в электропитании, при старении галогеновой лампы и изменениях в силе света разных ламп, например. Концы оптиковолоконного пучка в каждом источнике светового излучения ориентированы для подсветки прямоугольной области горлышка тары, которая охватывает изменения из-за неустойчивого движения и прочих нарушений во время действий с тарой.

Первые источник светового излучения и датчик для детектирования горизонтальной посечки в предпочтительном осуществлении данного изобретения располагают над горизонтальной плоскостью отверстия тары, и в вертикальной плоскости, которая предпочтительно компланарна оси вращения тары. Второй и третий источники светового излучения помещают на противоположных сторонах этой вертикальной плоскости и снизу горизонтальной плоскости отверстия тары под равными, но противоположными, углами относительно оси тары. Аналогично, второй и третий светочувствительные датчики устанавливают над горизонтальной плоскостью отверстия тары и на противоположных сторонах вертикальной плоскости. Первый источник светового излучения подсвечивает внутреннюю поверхность горлышка тары через отверстие тары, и первая камера обращена к противоположной внешней поверхности горлышка тары. Второй и третий источники светового излучения подсвечивают соответствующие внешние области горлышка тары на противоположных сторонах области, подсвечиваемой первым источником светового излучения, а второй и третий светочувствительные датчики обращены к соответствующим областям подсветки на внутренней поверхности горлышка тары через отверстие тары. В предпочтительном осуществлении данного изобретения и согласно еще одному аспекту данного изобретения первые источник светового излучения и датчик, вторые источник светового излучения и датчик, и третьи источник светового излучения и датчик устанавливают в соответствующих оптических узлах, каждый из которых содержит плоскую установочную пластину. Эти пластины монтируют в сборе в скользящей взаимосвязи относительно друг друга, и пластины имеют блокирующие пазы и штифты, в результате чего все три оптических узла одновременно регулируются относительно друг друга применительно к таре с разными диаметрами горлышка.

Способ детектирования посечки на горлышке полупрозрачной тары согласно еще одному аспекту данного изобретения содержит операции вращения тары вокруг ее центральной оси при одновременном направлении первой и второй световых энергий на разные части горлышка тары. Первый и второй светочувствительные датчики устанавливают для приема частей первой и второй световых энергий, отражаемых от посечки в горлышке тары. Первый и второй светочувствительные датчики ориентируют относительно соответствующих источников светового излучения и горлышка тары для приема частей соответствующих световых энергий, отражаемых от горизонтальной и вертикальной посечки в горлышке тары соответственно. Горизонтальную и вертикальную посечку в горлышке тары детектируют как функцию отражаемых частей первой и второй световых энергий. Горизонтальную посечку на горлышке тары, которая отражает световое излучение от первого источника светового излучения на первый датчик, отличают от вертикальной посечки в горлышке тары, которая отражает световое излучение от второго источника на второй датчик, и от вздутий в горлышке тары, от которых световое излучение отражается от обоих источников светового излучения на соответствующие датчики.

Перечень фигур чертежей

Данное изобретение, наряду с его прочими объектами, признаками и преимуществами наилучшим образом поясняется в следующем ниже описании, прилагаемой формуле и прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг.1 - схематическое изображение устройства для детектирования посечки в горлышке полупрозрачной тары в соответствии с предпочтительным осуществлением данного изобретения;

Фиг.2 - горизонтальная проекция оптических проверочных средств, схематических изображаемых в Фиг.1;

Фиг.3 - горизонтальная проекция части оптических проверочных средств Фиг.1 и 2 для детектирования вертикальной посечки в горлышке тары;

Фиг.4 - схематические изображения в перспективе оптических средств, изображаемых на Фиг.1 и 2 для детектирования горизонтальной посечки в горлышке тары;

Фиг.5 - изображение в перспективе горлышка тары с изображением областей подсветки соответствующих источников светового излучения и полей зрения соответствующих датчиков, изображаемых на Фиг.1-4;

Фиг.6 - схематическое изображение оптического расположения по схеме “шаймпфлюг”, применяемого в каждом светочувствительном датчике, который изображен в Фиг.1-4;

Фиг.7А, 7В и 7С - графическое изображение действия данного изобретения;

Фиг.8 - графическое изображение детектирования вертикальной посечки согласно предпочтительному осуществлению данного изобретения;

Фиг.9 - частичное изображение в перспективе устройства для детектирования посечки в полупрозрачной таре в соответствии с предпочтительным осуществлением данного изобретения;

Фиг.10 - горизонтальная проекция проверочных оптических средств, изображаемых на Фиг.9;

Фиг.11 - боковая проекция проверочных оптических средств, изображаемых на Фиг.9 и 10;

Фиг.12 - частичное сечение боковой проекции части проверочных оптических средств для детектирования горизонтальной посечки в горлышке тары;

Фиг.13 и 14 - перспективные изображения частей проверочных оптических средств для детектирования вертикальной посечки в горлышке тары;

Фиг.15 - перспективное изображение установочной основы оптического узла в соответствии с данным изобретением; для упрощения проверочные оптические средства не изображены;

Фиг.16 - перспективное изображение с пространственным разнесением деталей установочной основы проверочных оптических средств, изображаемой на Фиг.15;

Фиг.17 - горизонтальная проекция установочной основы проверочных оптических средств, изображаемой на Фиг.15-16;

Фиг.18 - сечение по линии 18-18, указанной на Фиг.17;

Фиг.19 - сечение в увеличенном масштабе части установочной основы, изображаемой на Фиг.18;

Фиг.20 и 21 - соответствующие горизонтальная проекция и боковая проекция части установочного устройства, изображаемого на Фиг.15-17;

Фиг.22 и 23 - соответствующие горизонтальная проекция и боковая проекция одной из установочных пластин узла вертикальной посечки;

Фиг.24 и 25 - соответствующие горизонтальная проекция и боковая проекция другой установочной пластины узла вертикальной посечки;

Фиг.26 - схематическое изображение, иллюстрирующее одновременную регулировку оптических узлов в соответствии с одним аспектом данного изобретения; и

Фиг.27 - сечение по линии 27-27, указываемой на Фиг.12.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Фиг.1-4 схематически иллюстрируют устройство 30 для детектирования горизонтальной и вертикальной посечки в горлышке тары 32 в соответствии с предпочтительным осуществлением данного изобретения. Первый источник 34 светового излучения установлен с возможностью направления первого луча световой энергии вниз под углом через отверстие тары на противоположную внутреннюю поверхность горлышка тары. Первый светочувствительный датчик 36 установлен на противоположной стороне горлышка тары от источника 34 светового излучения и обращен к внешней поверхности горлышка тары в области, противоположной внутренней области подсветки от источника 34 светового излучения. Согласно Фиг.2 (и Фиг.9-12) источник 34 светового излучения и светочувствительный датчик 36 установлены в вертикальной плоскости 38, которая предпочтительно компланарна оси вращения тары 32. Второй источник 40 светового излучения установлен под горизонтальной плоскостью отверстия 32 (и под датчиком 36) и направлен вверх под некоторым углом, чтобы подсвечивать внешнюю часть горлышка тары. Второй светочувствительный датчик 42 установлен на противоположной стороне тары (т.е. на противоположной стороне вертикальной плоскости 38) и направлен вниз под некоторым углом через отверстие тары с обращением к внутренней поверхности горлышка тары в области, противоположной по отношению к области подсветки от источника 40 светового излучения. Аналогично, третий источник 44 светового излучения установлен под горизонтальной плоскостью отверстия тары (и под датчиком 36) и направлен под некоторым углом вверх, чтобы направлять соответствующий луч светового излучения на третью часть внешней поверхности горлышка тары. Соответствующий третий светочувствительный датчик 46 установлен с обращением к внутренней поверхности горлышка тары через отверстие тары в области, противоположной по отношению к области внешней подсветки от источника 44 светового излучения. Согласно Фиг.2-3 (и Фиг.9-11) размещение пар “источник светового излучения/датчик” 40, 42 и 44, 46 является зеркальным отражением друг друга.

Конвейер 50 (Фиг.1), обычно содержащий зубчатое колесо (не изображено) и подвижную пластину 52, установлен и подключен к источнику сформованной тары таким образом, чтобы размещать последовательные единицы тары 32 в нужное положение на проверочной позиции, ограничиваемой устройством 30. Конвейер 50 может быть конвейером любого соответствующего типа, например конвейером, раскрываемым в патентах США №№4230219 и 4378493, и обычно содержит выполненное с возможностью вращения зубчатое колесо для размещения следующих друг за другом единиц тары в нужном положении и для удержания тары в фиксированном положении во время сканирования. Устройство 54 вращения тары, такое как ведущий ролик, устанавливают в целях захвата тары 32 в позиции 30 и для вращения тары вокруг ее центральной оси. Кодер 56 связан с механизмом вращения тары для формирования сигналов, указывающих приращения вращения тары. Либо тару можно вращать с постоянной скоростью, а приращения вращения тары можно определять при равных приращениях во времени. Детектор 58, такой как оптический переключатель, устанавливают для обеспечения сигнала, указывающего наличие тары 32 на позиции 30. Процессор 60 обработки данных связан с кодером 56, детектором 58 и датчиками 36, 42, 46 для детектирования вертикальной посечки и других товарных изменений в горлышке тары. Процессор 60 обработки данных также связан с дисплеем 62 для обеспечения буквенно-цифрового и/или графического отображения информации проверки тары для оператора, и с механизмом 64 отбраковки для удаления из конвейерной системы тары, не прошедшей проверку.

Каждый источник 34, 40, 44 светового излучения подсвечивает соответствующую по существу прямоугольную область 34а, 40а, 44а горлышка тары - согласно Фиг.5. Как отмечалось выше, луч подсветки от источников 40, 44 светового излучения падает на внешнюю поверхность горлышка тары; при этом луч подсветки от источника 34 светового излучения падает на внутреннюю поверхность горлышка тары через отверстие тары. Каждая область подсветки 34а, 40а, 44а имеет прямоугольную геометрию, с более длинным габаритом, проходящим в осевом направлении непосредственно снизу валика завинчивания тары по существу к уплотняющей поверхности на верхнем крае отверстия тары. Поэтому вся осевая часть горлышка тары подсвечивается каждым лучом, и весь периметр горлышка тары охватывается каждым лучом при вращении тары. Каждый светочувствительный датчик 36, 42, 46 содержит датчик 66 линейной матрицы (Фиг.6), компланарный оси вращения тары, - т.е. матрицу элементов изображения, расположенных в виде линейной матрицы, состоящей из 512 элементов изображения в предпочтительном осуществлении данного изобретения. Каждый датчик 66 линейной матрицы каждого датчика 36, 42, 46 установлен в связи с линзой 68 в порядке расположения по т.н. схеме “шаймпфлюг”, изображаемой в Фиг.6, в результате чего каждый датчик 66 линейной матрицы фокусируется на всей противоположной области изображения горлышка тары. Датчик 36 имеет область изображения 36а (Фиг.5), находящуюся в области 34а подсветки источником 34 светового излучения. Аналогично, линейные матрицы датчиков 42, 46 имеют области изображения 42а, 46а в областях 40а, 44а подсветки от соответствующих источников 40, 44 светового излучения. Области изображения датчиков 36, 42, 44 предпочтительно проходят по всей осевой длине горлышка тары непосредственно снизу валика завинчивания тары к верхнему краю или к уплотняющей поверхности отверстия тары, и обычно расположены по центру в области подсветки соответствующего источника светового излучения. Применение лучей прямоугольной подсветки учитывает изменения из-за нарушений действий с тарой, неустойчивого движения и изменений допусков тары.

Как указывалось выше, источник 34 светового излучения подсвечивает область 34а на внутренней поверхности горлышка тары через отверстие тары. Некоторая часть внешней поверхности горлышка тары отображается на датчике 36. Согласно Фиг.3 источники 40, 44 светового излучения подсвечивают внешнюю поверхность горлышка тары, а датчики 42, 46 отображаются на противоположных частях внутренней поверхности горлышка тары через отверстие тары. При осуществлении изобретения согласно чертежам источник 34 светового излучения содержит пару прилегающих друг к другу линзовых узлов 70 подсветки. Применение двух линзовых узлов 70, находящихся в прилегании друг к другу и под углом друг к другу (Фиг.2), увеличивает угол подсветки от источника 34 светового излучения на горлышке тары и тем самым увеличивает угловой диапазон детектирования горизонтальной посечки. Либо источник 34 светового излучения может содержать один линзовой узел с соответствующими широкоугольными линзами Френеля для увеличения угла лучей подсветки. Все источники светового излучения и датчики предпочтительно содержат линзы Френеля, что экономически целесообразно для увеличения углового диапазона и для значительного снижения сферических аберраций в лучах подсветки. В одном осуществлении данного изобретения источник 34 светового излучения и соответствующий датчик 36 установлены напротив друг друга в плоскости 38 оси вращения тары, согласно вышеизложенному, и ориентированы вниз под углом 45° относительно оси тары. Источники светового излучения 40, 44 установлены под горизонтальной плоскостью отверстия тары (см. Фиг.11) и направлены вверх под углом 45° относительно оси тары, и отделены друг от друга углом 35° на противоположных сторонах вертикальной плоскости 38. Светочувствительные датчики 42, 46 установлены над горизонтальной плоскостью отверстия тары под углом 45° относительно оси тары (Фиг.11), и отделены друг от друга углом 170°, т.е. каждый из них - на 85° от вертикальной плоскости 38. Источники 40, 44 светового излучения смещены на 20°, т.е. 40° - угол камеры, минус 20° - угол смещения, что дает угол падения в 20°.

При работе источник 34 светового излучения и светочувствительный датчик 36 взаимодействуют друг с другом с детектированием горизонтальной посечки на горлышке тары; при этом пары 40, 42 и 44, 46 “источник светового излучения/датчик” детектируют вертикальную посечку в горлышке тары. Обращаясь к Фиг.7А-7С: Фиг.7А иллюстрирует приводимый в качестве примера выходной сигнал из датчика 36 горизонтальной посечки, а Фиг.7В и 7С иллюстрируют приводимые в качестве примера выходные сигналы из датчиков 42, 46 вертикальной посечки соответственно. В каждой из Фиг.7А-7С горизонтальный габарит находится в приращениях сканирования вокруг тары, а вертикальный габарит дается в элементах изображения в соответствующем светочувствительном датчике. Каждый датчик 36, 42, 46 обычно обеспечивает выходной сигнал темного фона для процессора 60 обработки данных, на котором отражения от посечки выглядят светлыми пятнами или участками. Процессор 60 изображений сканирует разные датчики в приращениях вращения тары. Это сканирование последовательно запоминают в запоминающем устройстве компьютера, чтобы сохранить изображения горлышка тары без обертки. Фиг.7А-7С обеспечивают безоберточные схематические изображения соответствующих выходных сигналов датчика. Угловые смещения между соответствующими датчиками программируют в процессоре 60 обработки данных, в результате чего процессор обработки данных может совместить безоберточные изображения согласно угловому положению. Необходимо отметить, что хотя процессор 60 изображен на Фиг.1 как единый элемент, процессор обработки данных может содержать многие элементы, включая предварительную обработку данных в самих датчиках, или в соответствующих корпусах датчиков.

Фиг.7А изображает приводимый в качестве примера выходной сигнал от датчика 36 горизонтальной посечки, включая отражения 74, указывающие резьбу на горлышке тары. Горизонтальная посечка 76 в горлышке тары может быть либо плоской, либо волнистой, и обеспечивает светлый выходной сигнал 76а, 76b, 76с в каждой области, в которой посечка 76 приближается к горизонтальной ориентации. Как указывалось выше, применение двойных линзовых узлов 70 с соответствующими линзами Френеля увеличивает угол детектирования горизонтальной посечки по сравнению с истинной горизонталью 76d. Отражение 78 небольшого пятна также изображено на Фиг.7А. Фиг.7В иллюстрирует приводимый в качестве примера выходной сигнал первого датчика 42 вертикальной посечки; Фиг.7 С иллюстрирует приводимый в качестве примера выходной сигнал второго датчика 46 вертикальной посечки. Отражение 80 в датчике 42 (Фиг.7В) и одновременное отражение 82 в датчике 46 (Фиг.7С) может указывать значительную вертикальную посечку в величине угла, близкого к радиальному, или разошедшийся формовочный шов в таре. Обращаясь к Фиг.8: датчик 42 расположен под углом для приема отражений от вертикальной посечки в диапазоне углов 42b в одном направлении от радиальной ориентации; причем датчик 46 ориентирован на детектирование отражений от вертикальной посечки в диапазоне 46b углов в направлении, противоположном радиальному направлению. Эти угловые диапазоны 42b, 46b накладываются друг на друга вблизи радиального направления, в результате чего детектирование отражения в обоих датчиках в данном угловом положении тары может указывать вертикальную посечку или другое изменение отражения в радиальной ориентации или вблизи радиальной ориентации, а детектирование отражения в одном, но не в обоих датчиках, может указывать вертикальную посечку или другое изменение отражения в пределах угла, который превышает радиальный угол. Датчики 42, 46 также детектируют отражения от вертикальной посечки не в вертикальной ориентации в диапазоне углов, иллюстрируемых в Фиг.8.

Обращаясь снова к Фиг.7В и 7С: датчик 42 принимает отражение 84 в угловом положении, для которого соответствующее отражение в датчике 46 не принимается (Фиг.7С), что указывает на присутствие вертикальной посечки в угловой ориентации в диапазоне датчика 42, но не в диапазоне датчика 46. Отражение 86 в датчике 42 (Фиг.7В), но не датчике 46 (Фиг.7С), может указывать значительную вертикальную посечку или смещенный шов в горлышке тары. Если, например, отражения 80 и 86 отделены друг от друга углом 180°, тогда отражения 80 и 82 (Фиг.7А и 7В) будут интерпретироваться как указывающие на наличие разошедшегося шва, а отражение 86 будет интерпретироваться как указывающее на противоположный смещенный шов. Отражение 88 пятна в датчике 42 (Фиг.7В) и отражение 90 пятна в датчике 46 (Фиг.7С), в том же угловом положении, что и отражение 78 пятна на датчике 36 (Фиг.7А), указывает наличие вздутия в этом угловом положении. Наличие вздутия, возможно, обусловит отбраковку тары в зависимости от его величины. Так детектирование горизонтальной посечки 76, разошедшегося шва 80, 82, или вертикальной посечки 84 обычно приводит к отбраковке данной тары, а детектирование вздутия отражениями 78, 88, 90 во всех трех датчиках может обусловить отбраковку данной тары в зависимости от сравнения величины вздутия с пороговой величиной, заданной оператором. Детектирование смещенного шва 86, возможно, потребует отбраковки данной тары, снова - в зависимости от параметров, заданных оператором. Области появления ожидаемых признаков, таких как резьба тары и валик завинчивания тары, можно запрограммировать в процессоре обработки данных, в результате чего процессор обработки данных сможет пропустить тару или воспретить отбраковку тары, если эти признаки выявлены в их ожидаемых положениях.

Фиг.9-27 иллюстрируют физическую конструкцию устройства 30 согласно предпочтительному осуществлению данного изобретения. Устройство 30 выполняют в виде собранного узла для установки оператором на опорную пластину 92 проверочной машины, предпочтительно машины типа, раскрываемого в указанных патентах США №4230219 и 4378493. Согласно Фиг.11 опорная пластина 92 расположена на уровне уплотняющей поверхности, окружающей отверстие проверяемой тары 32. Первый источник 34 светового излучения, содержащий линзовые узлы 70 и первый светочувствительный датчик 36, монтируют с помощью соответствующей консоли 94 (Фиг.12) на соответствующей установочной подвижной пластине 96 с образованием первого оптического узла 98. Второй источник 44 светового излучения и соответствующий второй датчик 46 монтируют с помощью соответствующей консоли 100 (Фиг.14) на установочной пластине 102 с образованием второго оптического узла 104. Аналогично, третий источник 40 светового излучения и соответствующий третий датчик 42 монтируют с помощью соответствующей консоли 106 (Фиг.13) на третьей установочной пластине 102 с образованием третьего оптического узла 110. Установочная консоль каждого оптического узла содержит регулировочный стержень 112 (Фиг.12-14) и соответствующие установочные винты 113 для регулирования фокуса соответствующих датчика и линзы Френеля. Аналогично, установочная консоль каждого оптического узла содержит выполненные с возможностью скольжения стержни 114, 116 и соответствующие установочные винты 115, 117 для регулирования положения линзовых узлов 70 источника светового излучения, и консоль 118 для регулирования угловой ориентации линзового узла. Каждый источник светового излучения содержит один или более линзовых узлов 70, соединенных оптиковолоконным кабелем 120 (Фиг.9 и 27) с общим источником световой энергии 122. Все оптические узлы 98, 104, 110 предпочтительно регулируют на заводе для установки источников светового излучения и датчиков в должной ориентации и положении относительно друг друга; и для них не требуется дополнительная внутренняя регулировка на месте, кроме как в случае демонтажа для ремонта. В предпочтительном осуществлении данного изобретения общий источник 122 светового излучения содержит галогеновый источник светового излучения, имеющий внутреннее программирование и обратную связь для обеспечения постоянной силы света, на которую не влияет напряжение электропитания, срок службы лампы или разница силы света ламп. Общий источник 122 светового излучения также содержит средство выключения галогеновой лампы в случае прекращения работы проверочного устройства. Общий источник 122 светового излучения может также содержать средство для быстрого регулирования силы света для полупрозрачной стеклянной тары разной непрозрачности, напр. в случае янтарного стекла и флинтгласа. Таким образом, все источники 34, 40, 44 светового излучения подсвечивают горлышко тары одновременно при вращении тары. В каждом линзовом узле 70 зеркало 124 (Фиг.27) устанавливают под некоторым углом относительно оптиковолоконного пучка 120 для отражения световой энергии, исходящей из оптиковолоконного пучка, через линзу Френеля 126 на соответствующую область подсветки тары. Как указывалось выше, области подсветки имеют прямоугольную геометрию, при этом более длинные габариты ориентированы в осевом направлении горлышка тары. Волоконнооптические пучки разупорядочены, чтобы обеспечивать единообразную подсветку по всем оптическим пучкам. Все датчики 36, 42, 46 светового излучения соединены соответствующим электрическим кабелем 128 (Фиг.9) через распределительную коробку 130 с процессором 60 обработки данных.

В соответствии с одним из аспектов излагаемого выше данного изобретения оптические узлы в соответствии с данным изобретением монтируют друг с другом таким образом, что они могут регулироваться одновременно относительно друг друга применительно к разным диаметрам горлышка тары. Регулируемый базовый узел 131 для реализации этого признака изобретения иллюстрирован на Фиг.15-24, где консоль и оптические средства не изображены для удобства понимания. Обращаясь к этим чертежам: плоская нижняя или базовая пластина 132 имеет пару разделенных интервалом стоек 134 с прорезями 136 для установки базового узла 131 на опорной пластине 92 (Фиг.9, 15 и 17) проверочной системы. Плоская перемычная пластина 138 жестко закреплена параллельно нижней пластине 132 и отделена от нее парой проставок 140. Установочные пластины 102, 108 оптических узлов 104, 110 вертикальной посечки (Фиг.13-14) установлены с возможностью скользящего перемещения между нижней пластиной 132 и перемычной пластиной 138 в скользящем поверхностном контакте друг с другом, и в скользящем поверхностном контакте с нижней пластиной 132. Подвижная пластина 96 оптического узла 98 горизонтальной посечки (Фиг.12) расположена с возможностью скольжения на перемычной пластине 138. Зажимная установочная планка 142 прикреплена к нижней поверхности нижней пластины 132 для прикрепления устройства 30 к опорной пластине 92. Несущая пластина 144 прикреплена к одному концу перемычной пластины 138, а регулировочная пластина 146 прикреплена к одному концу подвижной пластины 96. Ходовой винт 148 при вращении проходит через подшипник 150 в несущей пластине 144 и соединен с возможностью вращения с гайкой 152 на регулировочной пластине 146. Рукоятка 154 установлена на противоположном конце ходового винта 148, а фиксирующий механизм 156 установлен на несущей пластине 144 для избирательной блокировки ходового винта 148 в нужном положении.

Перемычная пластина 138 имеет пару соосных прорезей 160, 162, отделенных друг от друга интервалом в продольном направлении (Прилагательные направления “продольно” и “поперечно” в отношении описания установочного базового узла 131 применяются в отношении вертикальной плоскости 38 оптического узла 98 детектора горизонтальной посечки). Каждая из установочных пластин 102, 108 оптического узла содержит соответствующую поперечно ориентированную прорезь 164, 166 и соответствующую прорезь 168, 170, имеющую соответствующую угловую ориентацию. Нижняя пластина 132 имеет три продольно ориентированные соосные прорези 172, 174, 176; четвертую продольно ориентированную прорезь 178, отделенную поперечным интервалом от прорези 174; и пару угловых прорезей 180, 182, соответственно параллельных прорезям 170, 168 в пластинах 108, 102. Штифт 184 прикреплен к подвижной пластине 96 узла горизонтальной посечки установочным винтом 186 (Фиг.18 и 19) и проходит вниз через прорезь 160 в перемычной пластине 138 и через угловые прорези 170, 168 в установочных пластинах 108, 102 вертикальной посечки в продольную прорезь 178 в нижней пластине 132. Второй штифт 188 прикреплен к подвижной пластине 96 горизонтальной посечки с помощью установочного винта 190 (Фиг.18 и 19) и проходит в прорезь 162 перемычной пластины 138. Таким образом, подвижная пластина 96 горизонтальной посечки вынуждена продольно перемещаться относительно перемычной пластины 138 с помощью штифтов 184, 188 в прорезях 160, 162.

Первая установочная пластина 102 оптического узла вертикальной просечки имеет первый штифт 190 (Фиг.15-17 и 22-23), который проходит вниз в узле, и за счет скользящего перемещения входит в угловую прорезь 180 в нижней пластине 132. Пластина 102 имеет второй штифт 192, который проходит вверх в узле, и за счет скользящего движения входит в поперечную прорезь 166 второй установочной пластины 108 узла вертикальной посечки. Вторая установочная пластина 108 узла вертикальной посечки имеет первый штифт 194 (Фиг.15-17 и 24-25), который проходит вниз в узле, и