ИНСПЕКТОРСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК G01N21/88 

Настоящее изобретение относится к инспекторскому устройству согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования приведены в зависимых пунктах.

Обычно напитки, например пиво, фруктовые соки, минеральную воду или безалкогольные напитки, производят в больших масштабах, т.е. промышленно. Для того чтобы можно было предложить потребителю всегда постоянный и хороший продукт, оказалось особенно предпочтительным осуществлять многочисленные контрольные работы не только во время собственно производственного процесса, но и подвергать заключительному контролю готовый конечный продукт.

То же относится ко всем другим расфасованным в стеклянные банки или бутылки продуктам, например растительным маслам, соусам и т.д., так что область применения настоящего изобретения касается также переработки подобных продуктов, даже если они ниже не упоминаются особо. Точно так же объем охраны простирается на инспекционные машины как линейного, так и кругового типа.

Под понятием «конечный продукт» следует понимать готовую, заполненную содержимым, укупоренную и этикетированную емкость 1.

В рамках такого заключительного контроля объектом проверки может быть, в том числе, уровень, правильное положение этикеток, надпись поверхности или качество поверхности конечного продукта. Для выполнения таких инспекторских задач ранее были предложены многочисленные решения, которые касались так называемых линейных машин, поскольку они благодаря своему конструктивному выполнению особенно щадящим образом обрабатывают конечный продукт и, в частности, не повреждают этикеточное оформление.

Подобные инспекторские машины, также кругового типа, имеют, в основном, следующую конструкцию. Емкости транспортируют в вертикально стоячем положении по транспортеру, например цепному. Для осуществления инспекции емкостей выполнена инспекторская секция, которая образует часть транспортного тракта или охватывает часть транспортного тракта. Для этого известно выполнение кожуха, который в качестве составной части инспекторской секции как можно более полно и воздухонепроницаемо охватывает транспортный тракт, так что, как правило, только вход и выход для емкостей не закрыт стенкой кожуха 14.

Кожух 14 или инспекторская машина включает в себя, как правило, по меньшей мере, одну камеру 15, по меньшей мере, одно осветительное устройство 16 и систему обработки и оценки снятой видеоинформации.

С помощью обработанной видеоинформации и ее сравнения с хранящимися в системе обработки заданными значениями можно посредством одного или нескольких сравнений заданных и фактических значений определить дефектные, т.е. не отвечающие требованиям, емкости и исключить их из дальнейшего производственного процесса, в частности из упаковывания емкостей 1 в транспортную групповую упаковку.

Всем известным выполнениям инспекторских машин для оптической инспекции присуще то, что внутренние стенки кожуха выполнены черными или окрашены в черный цвет. Благодаря этому достигается то, что свет отражается от поверхностей исследуемой емкости 1, как можно более полно поглощается окружающими черными поверхностями и тем самым при съемке изображения или его обработке не приводит посредством дальнейшего отражения на поверхности емкости к дополнительным ошибкам и/или трудностям.

Точно так же за счет черного выполнения внутренних стенок кожуха 14 рассеянный свет, проникающий в кожух 14, например, через вход и/или выход 19 для емкостей, не вызывает помехи. Также этот рассеянный свет должен как можно более полно поглощаться внутренними стенками кожуха.

Существенным недостатком известных решений является то, что внутри кожуха или на поверхности исследуемой емкости нельзя достичь однородной плотности свечения. Вследствие этого поверхность емкости имеет разные значения яркости. Поскольку эти разные значения яркости вызваны только видом освещения и/или геометрическим «нормальным контуром» исследуемой емкости, они затрудняют анализ и обработку изображения, поскольку обнаруживаемые и исследуемые признаки, например этикетки (кромки), затворы емкостей или поверхностные дефекты емкости 1, также приводят к отклонениям яркости.

Задачей и целью настоящего изобретения является создание устройства для инспекции емкостей, которое надежно предотвращало бы описанные выше недостатки известных инспекторских устройств. Для этого изобретение предусматривает выполнение инспекторского устройства в соответствии с признаками отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Усовершенствования являются объектом зависимых пунктов.

Ниже настоящее изобретение более подробно поясняется с помощью примера его осуществления. На чертеже изображают:

- фиг.1: в упрощенном виде инспекторскую машину линейного типа, причем кожух изображен в поднятом положении;

- фиг.2: в упрощенном разрезе вид сверху инспекторской машины линейного типа;

- фиг.3: также в упрощенном разрезе вид сбоку инспекторской машины линейного типа.

Усовершенствования, преимущества и возможности применения изобретения приведены в нижеследующем описании примеров его осуществления и чертежа. При этом все описанные и/или изображенные признаки сами по себе или в произвольной комбинации образуют объект изобретения независимо от их объединения в пунктах формулы или их подчиненности. Одновременно содержание формулы является составной частью описания.

На практике было обнаружено, что поверхность бездефектной емкости 1 имеет самые равномерные значения яркости, когда плотность свечения в окружающем емкость кожухе 14 максимально однородна. Под понятием «однородная плотность свечения» в этой связи следует понимать, что при рассмотрении с любой точки внутри кожуха в любом направлении рассмотрения или измерения может быть воспринята или измерена та же освещенность или яркость.

Для достижения как можно более однородной плотности свечения настоящее изобретение предлагает выполнить внутренние стенки окружающего кожуха светлыми, преимущественно белыми. Точно так же предусмотрено выполнение внутренних стенок таким образом, чтобы они отражали или излучали падающий на них свет как можно более полно и рассеянно, ненаправленно и равномерно.

Опыты показали, что особенно предпочтительное изображение емкости достигается тогда, когда важные для равномерного освещения параметры внутренних стенок, именно отражательная и диффузионная способности, оптимально согласованы между собой.

Диффузионная способность поверхности определяется параметрами - рассеивающая способность σ и угол половинного поглощения, причем особенно предпочтительными были определены рассеивающая способность σ более 0,4 и угол половинного поглощения более 27°, измеренные к перпендикуляру на поверхность.

Для отражательной способности было обнаружено, что значение более 65% является особенно предпочтительным.

Для того чтобы можно было надежно достичь названных заданных значений параметров, требуется покрыть внутренние стенки кожуха подходящим материалом. Этот материал может представлять собой, например, краску или прочее покрытие, содержащее пигменты из оксидов металла, например титана.

Оксиды могут представлять собой как моноксид, так и диоксид и т.д.

Для повышения прочности описанного покрытия предусмотрено соединение его с внутренними стенками посредством вжигания или эмалирования.

Под понятием «внутренние стенки» в связи с настоящим изобретением следует понимать любые поверхности, находящиеся внутри кожуха. К ним относятся помимо боковых поверхностей, дна и крыши также поверхности транспортера емкостей, в том числе, в частности, также поверхность цепного транспортера.

В отношении любых внутренних стенок и относящихся к ним поверхностей, например, цепного транспортера изобретение предусматривает покрытие подходящим образом также его поверхностей для достижения желаемых свойств.

При эксплуатации инспекторских устройств с определенной частотой, например, за счет лопающихся или опрокидывающихся емкостей возникают загрязнения. Если эти загрязнения скапливаются внутри кожуха, то они нежелательным образом искажают результат инспекции, так что загрязнения следует немедленно устранить. В этом отношении настоящее изобретение предусматривает выполнение дна кожуха 14, по меньшей мере, частично в виде выдвижного ящика 17 или откидной створки, так что загрязнения могут быть устранены быстро и без длительного простоя машины.

Поскольку практические испытания показали также, что поверхности обычно используемых камер не обладают требуемыми свойствами в отношении отражения и диффузии или рассеяния и не могут быть обработаны так, чтобы можно было достичь желаемых свойств, настоящее изобретение предусматривает в рамках дальнейшего осуществления расположение, по меньшей мере, одной камеры 15 внутри кожуха за стеклом 18 или другим подходящим элементом. При этом такое расположение происходит таким образом, что стекло, за исключением соответствующего входному отверстию объектива камеры места, обработано на всей поверхности в соответствии с вышеприведенными рассуждениями и что камера, за исключением входного отверстия, полностью скрыта за стеклом, что минимально возможно влияет или нарушает однородную плотность свечения внутри кожуха.

Поскольку времени, имеющегося в распоряжении для инспекции емкости, в частности, у высокопроизводительных инспекторских машин с производительностью более 50000 емкостей в час мало, а отнимающих много времени вычислительных операций для устранения дефектов оптического изображения или искажений необходимо по возможности избегать, изобретение предусматривает для дальнейшего улучшения его применяемости, что тогда, когда используется более чем одна камера, эти камеры расположены таким образом, что в момент съемки емкости 1 они имеют одинаковое расстояние до нее. При этом камеры 15 могут быть расположены, например, по углам квадрата или же по круговой линии, причем в обоих случаях (квадрат и круговая линия) емкость в момент съемки находится точно в их центре.

Изобретение относится к инспекторскому устройству, которое может применяться для инспекции стеклянных бутылок, банок и т.п. Инспекторское устройство линейного или кругового типа для инспекции укупоренных емкостей содержит, по меньшей мере, одну камеру, по меньшей мере, одно осветительное устройство, по меньшей мере, одну систему для обработки изображения и кожух. Кожух охватывает, по меньшей мере, часть транспортного тракта для емкостей, по меньшей мере, одно осветительное устройство и, по меньшей мере, одну камеру. Внутренние поверхности кожуха выполнены светлыми и матовыми с возможностью диффузного рассеяния света. Изобретение позволяет достичь более однородную плотность свечения, т.к. внутренние стенки кожуха отражают или излучают падающий на них свет как можно более полно и рассеянно, ненаправленно и равномерно. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Инспекторское устройство линейного или кругового типа для инспекции укупоренных емкостей, например бутылок, стеклянных банок и т.п., содержащее, по меньшей мере, одну камеру (15), по меньшей мере, одно осветительное устройство (16), по меньшей мере, одну систему для обработки изображения и кожух (14), который охватывает, по меньшей мере, часть транспортного тракта для емкостей, по меньшей мере, одно осветительное устройство (16) и, по меньшей мере, одну камеру (15), отличающееся тем, что внутренние поверхности кожуха (14) выполнены светлыми и матовыми с возможностью диффузного рассеяния света.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренние поверхности кожуха (14) имеют рассеивающую способность, по меньшей мере, 0,4.3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что внутренние поверхности кожуха (14) имеют измеренный к перпендикуляру поверхности угол половинного поглощения, по меньшей мере, 27°.4. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что внутренние поверхности кожуха (14) имеют отражательную способность, по меньшей мере, 65%.5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что внутренние поверхности кожуха (14) имеют отражательную способность, по меньшей мере, 65%.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна камера (15) расположена внутри кожуха (14), причем камера, за исключением входного отверстия своего объектива, расположена скрыто.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все камеры (15) в момент съемки емкости (1) имеют одинаковое расстояние от нее.8. Устройство по любому из пп.1, 2, 5-7, отличающееся тем, что дно кожуха, по меньшей мере, частично выполнено в виде выдвижного ящика (17) и/или откидной створки.9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дно кожуха, по меньшей мере, частично выполнено в виде выдвижного ящика (17) и/или откидной створки.10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что дно кожуха, по меньшей мере, частично выполнено в виде выдвижного ящика (17) и/или откидной створки.11. Устройство по любому из пп.1, 2, 5-7, 9, 10, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) содержит, по меньшей мере, один оксид металла.12. Устройство по п.3, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) содержит, по меньшей мере, один оксид металла.13. Устройство по п.4, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) содержит, по меньшей мере, один оксид металла.14. Устройство по п.8, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) содержит, по меньшей мере, один оксид металла.15. Устройство по любому из пп.1, 2, 5-7, 9, 10, 12-14, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) нанесено посредством вжигания в них или их эмалирования.16. Устройство по п.3, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) нанесено посредством вжигания в них или их эмалирования.17. Устройство по п.4, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) нанесено посредством вжигания в них или их эмалирования.18. Устройство по п.8, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) нанесено посредством вжигания в них или их эмалирования.19. Устройство по п.11, отличающееся тем, что покрытие внутренних поверхностей кожуха (14) нанесено посредством вжигания в них или их эмалирования.