СПОСОБЫ, УСТРОЙСТВО И ЛИНИЯ ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ПЛОСКОСТНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЬЦА ЕМКОСТИ

1. Способ визуального контроля плоскостности реальной поверхности (16) кольца емкости (14), при этом поверхность кольца имеет теоретическую плоскую и кольцевую или круглую геометрию вокруг теоретической центральной оси (А1), причем способ содержит этапы, на которых:
освещают реальную поверхность (16) кольца при помощи периферического падающего светового пучка,
при помощи оптической системы (24,124) формируют плоское изображение поверхности кольца емкости на двухмерном фотоэлектрическом датчике (18),
при этом:
периферический падающий световой пучок содержит радиальные световые лучи, содержащиеся в радиальной плоскости, содержащей теоретическую центральную ось (А1), при этом указанные радиальные лучи направлены к теоретической центральной оси (А1);
периферический падающий световой пучок освещает поверхность (16) кольца сверху, и радиальные лучи падающего светового пучка отражаются посредством зеркального отражения от поверхности (16) кольца,
этап формирования плоского изображения включает в себя оптическую геометрическую трансформацию, при которой преобразуют реальную поверхность (16) кольца в изображение (I16’) поверхности кольца, причем при этой трансформации преобразуют теоретическую поверхность кольца в теоретическое изображение (I16) поверхности кольца,
причем при оптической геометрической трансформации преобразуют реальную разность высоты (dZ) по направлению теоретической центральной оси (A1) между рассматриваемой точкой (T’) реальной поверхности (16) кольца и соответствующей точкой (T) теоретической поверхности кольца в радиальное смещение (dR) на изображении точки изображения (IT’) поверхности кольца емкости по отношению к соответствующей точке изображения (IT) теоретического изображения поверхности кольца;
причем на плоском изображении радиальное смещение (dR) изображения, соответствующее унитарной реальной разности высоты (dZ), превышает радиальное смещение изображения, соответствующее реальному радиальному смещению этого же размера между указанной рассматриваемой точкой (T’) реальной поверхности кольца и соответствующей точкой (Т) теоретической поверхности кольца.
2. Способ визуального контроля по п. 1, в котором радиальное смещение изображения (dR), соответствующее унитарной реальной разности высоты (dZ), по меньшей мере в три раза превышает реальное радиальное смещение изображения, соответствующее реальному радиальному смещению этого же размера между рассматриваемой точкой реальной поверхности кольца и соответствующей точкой на теоретической поверхности кольца.
3. Способ визуального контроля по п. 1 или 2, содержащий этап, на котором наблюдают реальную поверхность (16) кольца при помощи оптической системы (24,124) под углом возвышения наблюдения (γ) менее 25° относительно плоскости, перпендикулярной к теоретической центральной оси (А1).
4. Способ визуального контроля по п. 1, содержащий этап, на котором наблюдают реальную поверхность кольца (16) при помощи оптической системы (24,124) под углом возвышения наблюдения (γ) менее 18,43° относительно плоскости, перпендикулярной к теоретической центральной оси (А1).
5. Способ визуального контроля по любому из пп. 1-4, в котором оптическая система (24,124) определяет периферическое поле наблюдения, которое наблюдает поверхность (16) кольца посредством радиальных лучей наблюдения, которые содержатся в радиальной плоскости, содержащей теоретическую центральную ось (А1), и которые образуют теоретический центральный угол менее 25° относительно плоскости, перпендикулярной к теоретической центральной оси (А1).
6. Способ визуального контроля по п. 5, в котором угол возвышения наблюдения меньше 18,43° относительно плоскости, перпендикулярной к теоретической центральной оси.
7. Способ визуального контроля по любому из пп. 3-6, в котором оптическая система (24,124) содержит первичную поверхность (26,126) отражения, при этом первичная поверхность (26,126) отражения является поверхностью вращения с осью на теоретической центральной оси (А1), выполненной с возможностью непосредственного или опосредованного отражения световых лучей, проходящих от реальной поверхности кольца под углом возвышения наблюдения, в направлении датчика.
8. Способ визуального контроля по любому из пп. 1-7, в котором на этапе формирования плоского изображения (I) оптически формируют полное и сплошное двумерное изображение (I16’) реальной поверхности (16) кольца.
9. Способ визуального контроля по любому из пп. 1-8, в котором в одной радиальной плоскости периферический падающий световой пучок содержит непараллельные радиальные лучи.
10. Способ визуального контроля по любому из пп. 1-9, в котором падающий пучок освещает поверхность кольца под таким углом падения, при котором в точке отражения падающего луча его луч, отраженный реальной поверхностью (16) кольца, наблюдается датчиком, и нормаль (“n”) к поверхности (16) кольца образует угол менее 30° относительно направления теоретической центральной оси (А1).
11. Способ определения плоскостности реальной поверхности (16) кольца емкости (14), при этом поверхность (16) кольца имеет плоскую и кольцевую теоретическую геометрию вокруг теоретической центральной оси (А1), причем способ включает в себя способ визуального контроля по любому из пп. 1-10, и содержит этап, на котором определяют радиальное смещение (dR) изображения между линией (I16’), характеризующей изображение поверхности (16) кольца, и теоретической линией (I16), характеризующей теоретическое изображение поверхности кольца.
12. Способ определения по п. 11, в котором линия (I16), характеризующая изображение поверхности кольца, является изображением отражения падающего пучка от поверхности (16) кольца, формируемым оптической системой (24,124) на датчике.
13. Устройство визуального контроля плоскостности реальной поверхности (16) кольца емкости (14), при этом поверхность кольца имеет плоскую и кольцевую или круглую теоретическую геометрию вокруг теоретической центральной оси (А1), при этом устройство (10) имеет зону установки емкости, причем зона установки имеет ось (А’1) установки, при этом устройство содержит:
систему (28,140) освещения, выполненную с возможностью излучать периферический падающий световой пучок, содержащий радиальные лучи, содержащиеся в радиальной плоскости, содержащей ось (А’1) установки, при этом указанные радиальные лучи направлены к оси (А’1) установки,
двумерный фотоэлектрический датчик (18),
оптическую систему (24,124), расположенную между зоной установки емкости и датчиком (18) и выполненную с возможностью формирования на датчике (18) изображения (I16’) поверхности (16) кольца емкости (14), находящейся в зоне установки,
при этом система (28,140) освещения, датчик (18) и оптическая система (24,124) расположены над зоной установки,
оптическая система (24,124) определяет периферическое поле наблюдения, которое наблюдает поверхность (16) кольца посредством радиальных лучей наблюдения, которые содержатся в радиальной плоскости, содержащей ось (А’1) установки, и которые образуют угол возвышения наблюдения менее 25° относительно плоскости, перпендикулярной к оси (А’1) установки, и
система освещения содержит световой источник (28) с осью на оси (А’1) установки, имеющий диаметр, превышающий диаметр поверхности (16) кольца.
14. Устройство по п. 13, содержащее единственный двухмерный фотоэлектрический датчик (18), на котором формируется полное и сплошное изображение (I16’) реальной поверхности (16) кольца.
15. Устройство по п. 13 или 14, содержащее первичную поверхность (26,126) отражения, при этом первичная поверхность (26,126) отражения является поверхностью вращения с осью на оси (А’1) установки, выполненной с возможностью непосредственного или опосредованного отражения световых лучей, проходящих от реальной поверхности (16) кольца под углом возвышения наблюдения, в направлении датчика (18).
16. Устройство по п. 15, в котором первичная поверхность (126) отражения выполнена с возможностью отражать опосредованно световые лучи в направлении датчика (18), при этом устройство содержит между первичной поверхностью (126) отражения и датчиком (18) по меньшей мере одну вторую поверхность (132) отражения.
17. Устройство по п. 15, в котором первичная поверхность (26) отражения содержит поверхность вращения, обращенную противоположно оси установки и имеющую малый диаметр и большой диаметр, причем оба диаметра меньше наименьшего диаметра теоретической поверхности кольца.
18. Устройство по п. 17, в котором первичная поверхность (26) отражения является выпуклой усеченной конусной поверхностью и имеет половинный угол (α) в вершине, равный 45° минус половина угла возвышения наблюдения (γ).
19. Устройство по п. 15 или 16, в котором первичная поверхность (126) отражения содержит поверхность вращения, обращенную к оси (А’1) установки и имеющую малый диаметр и большой диаметр, причем оба диаметра больше наибольшего диаметра теоретической поверхности кольца, с тем чтобы отражать в направлении оси (А’1) установки световые лучи, проходящие от реальной поверхности (16) кольца, под углом возвышения наблюдения (γ), при этом указанные лучи перехватываются поверхностью (132) обратного отражения, которая содержит поверхность (132) вращения, обращенную противоположно оси (А’1) установки, с тем чтобы отражать лучи в направлении датчика (18).
20. Устройство по любому из п. 16 или 19, в котором траектория лучей между первичной поверхностью (126) отражения и поверхностью (132) обратного отражения перпендикулярна к оси (А’1) установки.
21. Устройство по п. 20, в котором поверхность (132) обратного отражения содержит выпуклую усеченную конусную поверхность вращения с осью на оси (А’1) установки и с половинным углом (β) в вершине, равным 45°.
22. Устройство по любому из пп. 19-21, содержащее между датчиком (18) и первичной поверхностью (126) отражения телецентрическую оптическую систему (20).
23. Устройство по любому из пп. 13-22, в котором в одной радиальной плоскости (Pr) периферический падающий пучок содержит непараллельные радиальные лучи.
24. Устройство по любому из пп. 13-23, в котором световой источник (28) является кольцевым источником в виде тела вращения с осью на оси (А’1) установки.
25. Устройство по любому из пп. 13-24, содержащее корпус (230), в котором находятся датчик (18), система (20) объектива, первичная поверхность (126) отражения и, возможно, поверхность (32) обратного отражения.
26. Линия (200) контроля емкостей (14), имеющих поверхность (16) кольца, в которой емкости (14) выполнены с возможностью перемещаться на конвейерной линии при помощи конвейера (210), который переносит емкости (14) в горизонтальном направлении перемещения, перпендикулярном к теоретической центральной оси (А1) емкостей (14), которые имеют, таким образом, обращенную вверх поверхность (16) кольца в горизонтальной плоскости, при этом установка содержит устройство (10) по любому из пп. 13-25, которое расположено на установке с осью (А’1) установки в вертикальном положении так, что поле наблюдения и падающий световой пучок ориентированы вниз к зоне (Z) установки, которая находится между устройством и транспортировочным элементом (212) конвейера.
27. Линия (200) контроля по п. 26, в которой конвейер (210) выполнен с возможностью перемещать емкости так, чтобы их теоретическая центральная ось (А1) совместилась с осью (А’1) установки, и в момент этого совмещения при помощи устройства (10) осуществляется съемка изображения без контакта устройства (10) с емкостью (14).