[发明专利]用于检测特别是折射缺陷的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及诸如例如瓶或罐的透明或半透明容器的在线检验的技术领域，以便确定这种容器所呈现的特性，用于质量控制的目的。

背景技术

特别地，本发明试图检验容器，以便检测呈现折射或偏转光的特性的容器的任何缺陷，诸如例如：折痕、橘皮皱、划痕、微褶皱等类型的缺陷。在下面的说明中，这种缺陷被称为折射性缺陷或折射缺陷。

在通过诸如挤-吹或吹-吹工艺的常规方法的中空玻璃容器的工业制造中，即使对于诸如圆柱形瓶子的简单形状的物品，也可能经常观察到玻璃的厚度在容器的壁中局部地变化。在成型过程中，与模具接触的外表面通常呈现所期望的形状。其结果是，玻璃的分布的变化以及因此壁的厚度的变化引起内表面的变形。当这些变化较小时，它们对容器的强度或外观没有影响。而有时，材料的不良分布导致外观很糟糕，或者更糟的是甚至某些地方可能没有玻璃。人们认为玻璃的良好分布是厚度均匀的分布，使得内表面和外表面自始至终几乎是平行的。在常规方法中，通过测量玻璃的厚度来表征和检测玻璃的不良分布，其中这种测量通常是局部测量或者点测量。

在现有技术中，已经提出各种解决方案来检测光的折射中的缺陷。例如，专利FR 2794241提出一种不会引起容器转动的适于检测折射性缺陷的机器。

这种机器包括被设计为将用于检验的容器送至检验站的传送器。检验站具有位于传送器的一侧的摄像头，其适于拍摄容器的图像。检验站还具有位于传送器的另一侧的光源，并且该光源与用于限定光强度的器件相关联，光强度以低于检测缺陷所需速率的变化速率，以周期性的方式在光源的黑暗端与明亮端之间的空间中连续地变化。由于透镜效果，容器的折射中的缺陷向摄像头提供具有压缩形式的一部分光源。这种光源的压缩图像具有更严重的强度变化，通过增大其对比度增强了对折射性缺陷的检测。

在实践中，当缺陷具有低折射能力时，该技术不能检测折射光的缺陷。

通过示例的方式，专利US 5004909中描述了另一种已知技术，它提出了用于检验容器的壁的一种装置，该装置包括用于穿过被旋转驱动的容器来观察光图案的摄像头，该光图案由交替的白色和黑色条纹组成。分析白色和黑色条纹的变形，以便检测折射光的缺陷的存在。

在实践中，发现该技术对构成容器的材料的分布是非常敏感的。在玻璃以非均匀但可以接受的方式分布的情况下，由内表面中的斜面引起的折射具有使图案变形的效果，使得在图像中实际上不能识别、测量或分析图案。因此，利用这种技术，看似不能区分容器中的折射性缺陷与容器的壁厚的不规则性。

从专利申请FR 2907553还已知一种包括光源的方法和装置，该光源被控制为产生均匀的第一类照明以及由带有不连续空间变化的交替黑暗区域和明亮区域组成的第二类照明。该装置还具有用于拍摄物品的图像的器件，由第一类照明和第二类照明进行照射物品，以便分别检测具有高对比度的缺陷和具有低对比度的缺陷。

尽管这种装置能够使用单一光源来检测两类缺陷，但是主要因为使用第二类照明仅拍摄一个图像，所以发现该装置难以检测一些类别的折射性缺陷。使用均匀光源来检测具有高对比度的缺陷。此外，使用当光源呈现为具有明显边缘并且从而具有不连续变化的交替黑色和白色条纹时获得的单个图像来检测具有低对比度的缺陷。在该图像中，分析条纹状图案的明显边缘的变形以及由折射性缺陷产生的局部对比度。当容器具有厚度变化并且因此玻璃为不良分布时，图案的变形是相当大的，并且不再能够有效地检测出低对比度的缺陷。

专利申请FR 2958040描述了一种用于检测光学组件中缺陷的存在和高度的方法和设备，其通过产生穿过光学组件透射的周期性光图案、通过在穿过该组件的透射过程中获取周期性图案的连续图像，在每次获取时连续图像的相位均被位移，从连续图像计算相位图像、以及分析所述相位图像，以便从中推断出缺陷的存在。

在实践中，因为该技术需要被检验物品停留较长时间以便能够获取多个图像，所以该技术不适合于以高速率在光源与系统之间行进的透明或半透明容器的在线检验。

发明内容

因此，本发明试图通过为透明或半透明容器的在线检验提出新颖的技术来弥补先前技术的缺点，该技术适于独立于材料分布的均匀性来至少检测折射光的缺陷。

本发明的另一个目的是为了具有高可靠性地至少检测折射光的缺陷、以及至少还确定构成容器的材料的分布的质量的目的，提出能够检验以高速率在线移动的容器。