СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И ЛИНИЯ КОНТРОЛЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦА НА ВНУТРЕННЕЙ КРОМКЕ ПОВЕРХНОСТИ ВЕНЧИКА

1. Способ определения стеклянного заусенца на внутренней кромке (15) поверхности (16) венчика сосуда (14), при этом теоретической геометрической формой поверхности венчика является поверхность вращения вокруг теоретической центральной оси (А1), включающий
освещение поверхности (16) венчика сосуда сверху при помощи падающего светового пучка, содержащего падающие радиальные световые лучи (RI), заключенные по меньшей мере в одной радиальной плоскости, содержащей теоретическую центральную ось (А1), при этом указанные падающие радиальные лучи отходят от теоретической центральной оси (А1) на уровне их падения на поверхность венчика, и некоторые из радиальных лучей падающего светового пучка отражаются посредством зеркального отражения от поверхности (16) венчика в виде отраженных лучей (RR1, RR2);
формирование при помощи отраженных лучей по меньшей мере одного изображения поверхности венчика сосуда на фотоэлектрическом датчике (18),
отличающийся тем, что
падающий световой пучок содержит радиальные падающие световые лучи, заключенные в радиальных плоскостях, распределенных на 360° вокруг теоретической центральной оси (А1);
выполняют наблюдение поверхности (16) венчика, включая внутреннюю кромку поверхности венчика, сверху при помощи оптической системы (24, 261), согласно первому периферийному полю наблюдения, которое «наблюдает» поверхность (16) венчика согласно первым радиальным лучам наблюдения, заключенным в радиальных плоскостях, содержащих теоретическую центральную ось А1 и распределенных на 360° вокруг теоретической центральной оси (А1), при этом первое периферийное поле наблюдения имеет первый угол (γ1) возвышения наблюдения относительно плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси (А1), при этом наблюдение выполняют таким образом, чтобы для формирования первой зоны (ZI1) двухмерного цифрового изображения на двухмерном фотоэлектрическом датчике в первой кольцевой зоне датчика принимать
некоторые из падающих световых лучей, отраженных поверхностью венчика согласно первому периферийному полю наблюдения (γ1), образующих в указанной первой зоне (ZI1) изображения основную окружность (CP1);
и, возможно, лучи, отраженные внутренней кромкой поверхности венчика или заусенцем на внутренней кромке, согласно первому периферийному полю наблюдения (γ1), образующие в указанной первой зоне изображения по меньшей мере одну вторичную дугу (CS1) окружности, концентричную с указанной основной окружностью и радиально смещенную относительно нее;
выполняют поиск в указанной первой зоне изображения указанной основной окружности (CР1); и
выполняют поиск в указанной первой зоне изображения возможной вторичной дуги (CS1) окружности, концентричной с указанной основной окружностью и радиально смещенной относительно нее.
2. Способ определения по п. 1, отличающийся тем, что, когда согласно первому периферийному полю наблюдения, имеющему первый угол возвышения наблюдения (γ1), появляются паразитные лучи, отраженные участком (S’) стенки венчика, отличным от поверхности (16) венчика и от ее внутренней кромки, которые образуют в первой зоне (ZI1) изображения паразитные изображения, угол возвышения наблюдения (γ1) изменяют на другое значение (γ2).
3. Способ определения по п. 2, отличающийся тем, что угол возвышения наблюдения (γ1, γ2) изменяют путем замены по меньшей мере одного компонента (261, 262) оптической системы (24).
4. Способ определения по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что
выполняют наблюдение поверхности (16) венчика, включая внутреннюю кромку поверхности венчика, сверху, при помощи оптической системы (24, 262), согласно второму периферийному полю наблюдения, которое «наблюдает» венчик согласно вторым радиальным лучам наблюдения, заключенным в радиальных плоскостях, содержащих теоретическую центральную ось (А1) и распределенных на 360° вокруг теоретической центральной оси (А1), при этом второе периферийное поле наблюдения имеет второй угол (γ2) возвышения наблюдения относительно плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси (А1), отличающийся от первого угла (γ1) возвышения наблюдения, чтобы для получения второй зоны (ZI2) двухмерного цифрового изображения на том же двухмерном фотоэлектрическом датчике во второй кольцевой зоне (ZI2) датчика принимать
некоторые из падающих световых лучей, отраженных поверхностью венчика согласно второму периферийному полю наблюдения (γ2), образующие в указанной второй зоне изображения основную окружность (СР2);
и, возможно, лучи, отраженные внутренней кромкой поверхности венчика или заусенцем на внутренней кромке согласно второму периферийному полю наблюдения (γ2), образующие в указанной второй зоне изображения по меньшей мере одну вторичную дугу (CS2) окружности, концентричную с указанной основной окружностью (СР2) и смещенную радиально относительно нее; при этом
выполняют поиск в указанной второй зоне (ZI2) изображения указанной основной окружности (СР2); и
выполняют поиск в указанной второй зоне (ZI2) изображения возможной вторичной дуги (CS2) окружности, концентричной с указанной основной окружностью (СР2) и смещенной радиально относительно нее.
5. Способ определения по п. 2, отличающийся тем, что
одновременно выполняют наблюдение при помощи оптической системы (24, 261, 262), согласно первому периферийному полю наблюдения, имеющему первый угол (γ1) возвышения наблюдения, и согласно второму периферийному полю наблюдения, имеющему второй угол (γ2) возвышения наблюдения;
регулируют, путем относительного поступательного перемещения вдоль теоретической центральной оси, положение оптической системы (24) относительно поверхности (16) венчика сосуда таким образом, чтобы обеспечить формирование двухмерного изображения поверхности венчика сосуда и ее внутренней кромки либо в первой зоне (Z1) изображения, соответствующей наблюдению согласно первому периферийному полю наблюдения (γ1), либо во второй зоне (Z2) изображения, соответствующей наблюдению согласно второму периферийному полю наблюдения (γ2);
выполняют поиск основной окружности (СР1, СР2), затем по меньшей мере одной вторичной дуги (CS1, CS2) окружности либо в первой зоне (ZI1) изображения, либо во второй зоне (ZI2) изображения.
6. Способ определения по п. 4 или 5, отличающийся тем, что
одновременно выполняют наблюдение поверхности (16) венчика, включая внутреннюю кромку поверхности венчика, при помощи оптической системы (24, 261, 262), согласно первому периферийному полю наблюдения и согласно второму периферийному полю наблюдения;
на основании принимаемых отраженных лучей согласно первому и второму периферийным полям наблюдения, с помощью оптической системы (24, 261, 262) одновременно формируют двухмерное изображение поверхности венчика сосуда и ее внутренней кромки одновременно в первой зоне (ZI1) изображения, соответствующей наблюдению согласно первому периферийному полю наблюдения (γ1), и во второй зоне (ZI2) изображения, соответствующей наблюдению согласно второму периферийному полю наблюдения (γ2), на одном и том же двухмерном датчике (18), при этом первая зона изображения и вторая зона изображения отделены друг от друга.
7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что
выбирают предпочтительную зону изображения среди первой и второй зон (ZI1, ZI2) изображения по меньшей мере для одного ряда сосудов одного типа;
выполняют поиск соответствующих сплошной основной окружности и вторичной дуги окружности в предпочтительной зоне изображения для указанного ряда сосудов.
8. Способ по одному из пп. 4-7, отличающийся тем, что по меньшей мере для одного сосуда выполняют поиск первой сплошной основной окружности (СР1) и первой вторичной дуги (CS1) окружности, соответствующих указанному сосуду, в первой зоне (ZI1) изображения, а также поиск второй сплошной основной окружности (СР2) и второй вторичной дуги (CS2) окружности, соответствующих указанному сосуду, во второй зоне (ZI2) изображения.
9. Способ по любому из пп. 4-7, отличающийся тем, что для каждого сосуда по меньшей мере одного ряда сосудов одного типа выполняют поиск первой сплошной основной окружности (СР1) и первой вторичной дуги (CS1) окружности, соответствующих указанному сосуду, в первой зоне (ZI1) изображения, а также поиск второй сплошной основной окружности (СР2) и второй вторичной дуги (CS2) окружности, соответствующих указанному сосуду, во второй зоне (ZI2) изображения.
10. Способ определения по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что оптическая система (24) содержит первую первичную поверхность (261) отражения, которая является поверхностью вращения с центром на теоретической центральной оси (А1) и выполнена с возможностью прямого или опосредованного отражения световых лучей, приходящих от поверхности (16) венчика согласно первому периферийному полю наблюдения (γ1), в направлении датчика (18).
11. Способ определения по любому из пп. 2-10, отличающийся тем, что оптическая система (24) содержит вторую первичную поверхность (262) отражения, которая является поверхностью вращения с центром на теоретической центральной оси (А1) и выполнена с возможностью прямого или опосредованного отражения световых лучей, приходящих от поверхности венчика согласно второму периферийному полю наблюдения (γ2), в направлении датчика (18).
12. Способ определения по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что формирование зоны (ZI1, ZI2) двухмерного изображения включает в себя оптическое формирование двухмерного изображения (СР1, СР2) поверхности венчика, полного и сплошного на 360° вокруг теоретической центральной оси (А1), на одном и том же датчике (18).
13. Способ определения по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что определяют, что имеется заусенец, если радиальный зазор (D1, D2) между вторичной дугой (CS1, CS2) окружности и ближайшей основной окружностью (СР1, СР2) превышает пороговое значение по меньшей мере для одного луча.
14. Способ определения по любому из пп. 6, 8, 9, отличающийся тем, что
выполняют поиск первой основной окружности (СР1) и первой вторичной дуги (CS1) окружности в первой зоне (ZI1) изображения и определяют радиальный зазор (D1) между ними;
выполняют поиск второй основной окружности (CP2) и второй вторичной дуги (CS2) окружности во второй зоне (ZI2) изображения и определяют радиальный зазор (D2) между ними;
приводят в соответствие первую и вторую вторичные дуги окружности, найденные соответственно в первой и второй зонах изображения, как два изображения, согласно первому и второму периферийным полям наблюдения, одного и того же заусенца;
посредством комбинации радиальных зазоров (D1, D2), измеренных для указанных первой и второй вторичных дуг окружности в двух зонах (ZI1, ZI2) изображения, определяют значение, зависящее от высоты (dZ) заусенца относительно поверхности венчика;
определяют, что имеется заусенец, если указанное значение превышает пороговое значение по меньшей мере для одного участка дуги.
15. Устройство контроля стеклянного заусенца на внутренней кромке поверхности (16) венчика сосуда (14), причем поверхность венчика имеет геометрическую форму поверхности вращения вокруг теоретической центральной оси (А1), при этом устройство (10) имеет зону (Z) установки поверхности (16) венчика контролируемого сосуда, причем указанная зона установки имеет ось (A’1) установки, содержащее
систему (28, 28’) освещения, расположенную над указанной зоной установки и выполненную с возможностью создавать падающий световой пучок, содержащий радиальные лучи, заключенные по меньшей мере в одной радиальной плоскости, включающей ось (A’1) установки, при этом указанные падающие радиальные лучи отходят от оси (A’1) установки на уровне их падения на поверхность венчика;
- датчик (18), связанный с блоком анализа изображений;
- оптическую систему (24, 261, 262), расположенную над указанной зоной установки и находящуюся между зоной установки и датчиком (18), выполненную с возможностью формировать на датчике (18) изображение (СР1, СР2) поверхности (16) венчика контролируемого сосуда (14), находящейся в зоне установки,
отличающееся тем, что
датчик является двухмерным датчиком изображения;
падающий световой пучок является пучком, содержащим радиальные падающие световые лучи, заключенные в радиальных плоскостях, включающих ось (A’1) установки и распределенных на 360° вокруг оси (A’1) установки;
оптическая система содержит по меньшей мере одну первую первичную поверхность (261) отражения во входном поле обзора датчика, при этом первая первичная поверхность (261) отражения является поверхностью вращения с центром на оси (A’1) установки, обращена к оси установки и выполнена с возможностью прямого или опосредованного отражения, в направлении датчика (18), световых лучей, исходящих из зоны установки согласно радиальным плоскостям, содержащим ось (A’1) установки, и согласно первому периферийному полю наблюдения, имеющему первый угол (γ1) возвышения наблюдения относительно плоскости, перпендикулярной центральной оси (A’1) установки;
указанное устройство содержит по меньшей мере одну вторую первичную поверхность (262) отражения во входном поле обзора датчика (18), причем вторая первичная поверхность отражения является поверхностью вращения с центром на оси установки, обращена к оси установки и выполнена с возможностью прямого или опосредованного отражения, в направлении датчика (18), световых лучей, исходящих из зоны установки согласно радиальным плоскостям, содержащим ось (A’1) установки, и согласно второму периферийному полю наблюдения, имеющему второй угол (γ2) возвышения наблюдения относительно плоскости, перпендикулярной центральной оси (A’1) установки, при этом указанный второй угол возвышения наблюдения отличается от первого угла возвышения наблюдения, причем первая первичная поверхность и вторая первичная поверхность отражения находятся в разных участках входного поля обзора датчика; и
- первая первичная поверхность (261) отражения и вторая первичная поверхность (262) отражения определяют для датчика (18) соответственно первый выходной участок (CAV1) поля наблюдения и второй выходной участок (CAV2) поля наблюдения, которые перекрывают друг друга в зоне контроля.
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что первая первичная поверхность (261) отражения и вторая первичная поверхность (262) отражения имеют форму усеченного конуса с разными углами при вершине.
17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что первая первичная поверхность (261) отражения и вторая первичная поверхность (262) отражения расположены друг над другом и имеют общую круговую кромку, соответствующую нижней кромке верхней поверхности и верхней кромке нижней поверхности.
18. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что первая первичная поверхность (261) отражения и вторая первичная поверхность (262) отражения смещены относительно друг друга в осевом направлении и разделены в осевом направлении не равным нулю осевым промежутком между нижним краем верхней поверхности и верхним краем нижней поверхности.
19. Устройство по любому из пп. 15-18, отличающееся тем, что первая первичная поверхность (261) отражения и вторая первичная поверхность (262) отражения расположены таким образом, что
с учетом точки (Sref) поверхности венчика;
с учетом первого оптического (RR1) пути между указанной рассматриваемой точкой (Sref) и датчиком (18), по которому следует падающий луч, отражающийся в указанной рассматриваемой точке поверхности венчика, согласно первому периферийному полю наблюдения (γ1) и затем отражающийся в направлении датчика от первой первичной поверхности (261) отражения; и
- с учетом второго оптического пути между указанной рассматриваемой точкой и датчиком, по которому следует второй падающий луч, отражающийся в указанной рассматриваемой точке поверхности венчика, согласно второму периферийному полю наблюдения (γ12) и отражающийся в направлении датчика от второй первичной поверхности (262) отражения;
разность длины между первым оптическим путем и вторым оптическим путем меньше значения глубины поля сформированного изображения, когда оптическая система (24) наведена на поверхность венчика.
20. Устройство по любому из пп. 15-19, отличающееся тем, что в радиальной плоскости разреза, содержащей центральную ось (А’1) установки, первая первичная поверхность (261) отражения и вторая первичная поверхность (262) отражения являются касательными к эллипсоиду, один фокус которого находится в центре входного зрачка линзовой системы (20) камеры (19), содержащей датчик (18) изображения, а второй фокус эллипсоида расположен на центральной оси (А’1) установки на уровне венчика (12) контролируемого сосуда.
21. Устройство по любому из пп. 15-20, отличающееся тем, что первичная поверхность (261, 262) отражения расширяется вдоль направления оси (А’1) установки и имеет большой диаметр и малый диаметр, превышающие максимальный диаметр контролируемой поверхности (16) венчика.
22. Устройство по любому из пп. 15-21, отличающееся тем, что первичная поверхность (261, 262) отражения имеет вид обращенной к оси (А’1) установки поверхности усеченного конуса.
23. Устройство по пп. 15-22, отличающееся тем, что первичная поверхность (261, 262) отражения отражает опосредованно световые лучи в направлении датчика (18), при этом указанное устройство содержит по меньшей мере одну отклоняющую поверхность отражения между первичной поверхностью (261, 262) отражения и датчиком (18).
24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что отклоняющая поверхность отражения содержит поверхность вращения, ориентированную противоположно оси (А’1) установки таким образом, чтобы направлять лучи в направлении датчика (18).
25. Устройство по любому из пп. 15-24, отличающееся тем, что между датчиком (18) и первичной поверхностью (261, 262) отражения оптическая система (20) является телецентрической.
26. Устройство по любому из пп. 15-25, отличающееся тем, что падающий периферийный пучок содержит непараллельные радиальные лучи в одной радиальной плоскости.
27. Устройство по любому из пп. 15-26, отличающееся тем, что система освещения содержит центральный источник (28) света, по меньшей мере частично расположенный в цилиндрической оболочке в виде тела вращения, осью которого является ось (А’1) установки и диаметром которого является диаметр внутренней кромки (15) контролируемой поверхности (16) венчика.
28. Устройство по любому из пп. 15-26, отличающееся тем, что содержит кольцевой источник (28’) света в виде тела вращения с осью на оси (А’1) установки, который генерирует радиальные падающие световые лучи, попадающие на поверхность (16) венчика после пересечения оси (А’1) установки.
29. Устройство по любому из пп. 15-28, отличающееся тем, что устройство (10) содержит держатель (230), поддерживающий датчик (18), линзовую систему (20), первичную поверхность (261, 262) отражения, источник (28, 28’) света и, при необходимости, отклоняющую поверхность отражения.
30. Линия (200) контроля сосудов (14), содержащих поверхность (16) венчика, причем сосуды (14) перемещаются на конвейерной линии при помощи конвейера (210), который переносит сосуды (14) в горизонтальном направлении перемещения, перпендикулярном теоретической центральной оси (А1) сосудов (14), при этом поверхность венчика сосудов расположена в обращенной вверх горизонтальной плоскости, отличающаяся тем, что установка содержит устройство (10) по любому из пп. 15-28, которое расположено на указанной установке со своей осью (А’1) установки в вертикальном положении таким образом, что поле наблюдения и падающий световой пучок ориентированы вниз в сторону зоны (Z) установки, которая находится между указанным устройством и транспортировочным элементом (212) конвейера.
31. Линия (200) контроля по п. 30, отличающаяся тем, что конвейер (210) перемещает сосуды таким образом, чтобы их теоретическая центральная ось (А1) совпала с осью (А’1) установки, и в момент этого совпадения с помощью устройства (10) выполняется съемка изображения без контакта устройства (10) с сосудом (14).