Спосіб та пристрій для контролю контуру бічної стінки посудини

1. Пристрій для контролю контуру бічної стінки (30) посудини, який включає: щонайменше одне джерело (32 або 66) світла для спрямовування світлової енергії на бічну стінку посудини, в той час як контейнер обертається навколо осі; щонайменше один оптичний датчик (38 або 72), який розташований на згаданій станції контролю, для приймання світлової енергії від згаданого щонайменше одного джерела світла після відбиття від зовнішньої поверхні бічної стінки посудини, і який реагує на таку відбиту світлову енергію, видаючи сигнал, що характеризує положення бічної стінки посудини щодо згаданого датчика; і процесор (40) інформації, що підключений до згаданого датчика і реагує на згаданий сигнал, визначаючи контур бічної стінки у напрямі згаданої осі при повороті посудини навколо згаданої осі, який відрізняється тим, що згаданий щонайменше один оптичний датчик реагує на згадану відбиту світлову енергію, видаючи сигнали, що характеризують положення бічної стінки посудини щодо згаданого датчика у першому місці (54), що знаходиться поряд з плечиком посудини, у другому місці (58), що знаходиться поряд з основою посудини, та у третьому місці (56), що знаходиться між зазначеними першим і другим місцями, причому вказаний процесор (40) інформації виконаний з можливістю визначення контуру бічної стінки посудини як функції відхилення положення бічної стінки у зазначеному тре 2 (19) 1 3 93065 4 згаданий етап (б) включає спрямовування світлової енергії на бічну стінку посудини щонайменше у першому місці (54) поряд із плечиком посудини, у другому місці (58) поряд із основою посудини і у третьому місці (56) між згаданими першим і другим місцями; згаданий етап (в) включає спрямовування світлової енергії, відбитої від бічної стінки посудини, щонайменше у згаданих першому, другому та третьому місцях на щонайменше один оптичний датчик (38 або 72) для формування сигналів, що характеризують положення бічної стінки посудини у згаданих першому, другому і третьому місцях щодо згаданого щонайменше одного датчика; і згаданий етап (г) включає визначення контуру посудини як функції відхилення положення бічної стінки у вказаному третьому місці від лінії між положеннями бічної стінки у згаданих першому і другому місцях. 8. Пристрій за п.7, в якому згадані перше, друге і третє місця номінально вирівняні одне з одним у напрямі, паралельному згаданій осі. Даний винахід відноситься до контролю вирівнюваності бічних стінок у посудинах, зокрема скляних, а конкретніше - до способу та пристрою для ідентифікації опуклостей або увігнутих ділянок на бічній стінці посудини. Патент США 5291271 розкриває пристрій та спосіб електрооптичного вимірювання товщини стінки посудини. Джерело світла спрямовує світловий пучок на зовнішню поверхню посудини під таким кутом, що частина світлового пучка відбивається від зовнішньої поверхні, а частина заломлюється у стінку посудини, відбивається від внутрішньої поверхні стінки і потім знову випускається із зовнішньої поверхні стінки. Між оптичним датчиком і стінкою посудини розташована система лінз для фокусування світлової енергії, відбитої від зовнішньої і внутрішньої поверхонь стінки, на датчик. Посудину повертають навколо осі, а електронні пристрої обробки інформації реагують на світлову енергію, що падає на датчик, для сканування датчиком у процесі додання приростів повороту посудини і визначення товщини стінки посудини між внутрішньою і зовнішньою поверхнями стінки залежно від проміжку між точками падіння відбитої світлової енергії на датчик. Світлова енергія, відбита від зовнішньої поверхні стінки посудини, також дає інформацію про контур стінки залежно від повороту посудини в тому місці, в якому світлова енергія падає на поверхню стінки і відбивається від неї. Даний винахід утілює ряд аспектів, які можуть бути реалізовані окремо один від одного або спільно один з одним. Відповідно до одного аспекту даного винаходу, пристрій для контролю контуру бічної стінки посудини включає, щонайменше, одне джерело світла для спрямовування світловій енергії на бічну стінку посудини і, щонайменше, один оптичний датчик, розташований з можливістю приймання світлової енергії від джерела світла після її відбиття від бічної стінки посудини. Оптичний датчик перетворює таку відбиту світлову енергію в сигнали, що характеризують положення бічної стінки посудини щодо датчика, щонайменше, в двох місцях бічної стінки посудини, віддалених одне від одного у напрямі осі посудини. Процесор інформації реагує на такі сигнали, визначаючи контур бічної стінки посудини у напрямі осі посудини залежно від положень бічної стінки у таких місцях. Краще, щоб, щонайменше, два місця на бічній стінці посудини були номінально вирівняні одне з одним у напрямі, паралельному осі посудини. У кращому варіанті, одне з місць на бічній стінці посудини знаходиться поряд з плечиком посудини або основою посудини, а інше з місць - на бічній стінці посудини між плечиком посудини і основою посудини. У кращих варіантах здійснення винаходу, щонайменше, один оптичний датчик видає сигнали, що характеризують положення бічної стінки посудини щодо датчика, щонайменше, в трьох місцях на бічній стінці посудини, віддалених одне від одного у напрямі осі посудини. У кращому варіанті, процесор інформації виявляє відхилення в контурі бічної стінки посудини залежно від відхилення положення бічної стінки в одному зі згаданих трьох місць від лінії між положеннями бічної стінки в решті двох місць. Ці інші два місця краще знаходяться відповідно поряд з основою і плечиком посудини, а одне місце краще знаходиться між основою і плечиком посудини. Краще, щоб посудину повертали навколо осі, а перше, друге і третє місця були номінально вирівняні одне з одним у напрямі, паралельному такій осі. Датчики можуть бути окремими датчиками, розташованими з можливістю приймання світлової енергії, відбитої від бічної стінки посудини в трьох місцях бічної стінки, або зональним матричним датчиком області, розташованим з можливістю приймання світлової енергії, відбитої від всіх трьох місць бічної стінки. Винахід з його додатковими завданнями, ознаками, перевагами та аспектами можна буде краще зрозуміти з нижченаведеного опису, формули винаходу і креслень, що додаються, при цьому: на Фіг.1 представлений схематичний вигляд пристрою для контролю контуру бічної стінки посудини, що відповідає одному можливому варіанту здійснення винаходу; на Фіг.2 представлений схематичний вигляд зверху пристрою, зображеного на Фіг.1; на Фіг.3 представлена графічна ілюстрація роботи пристрою, зображеного на Фіг.1 і Фіг.2; на Фіг.4 представлений схематичний вигляд пристрою для контролю контуру бічної стінки посудини, що відповідає іншому можливому варіанту здійснення даного винаходу; на Фіг.5 представлений схематичний вигляд зверху пристрою, зображеного на Фіг.4; на Фіг.6 представлена графічна ілюстрація контуру бічної стінки посудини, контрольованої за допомогою пристрою, зображеного на Фіг.4 та 5; і 5 на Фіг.7 представлений схематичний вигляд пристрою для контролю контуру бічної стінки посудини, що відповідає додатковому варіанту здійснення винаходу. На Фіг.1 і 2 зображений пристрій 20 для контролю контуру бічної стінки посудини 22, що відповідає одному можливому варіанту здійснення даного винаходу. Пристрій 20 включає, щонайменше, один електрооптичний складальний вузол або пробник 24, а краще - три електрооптичні пробники 24, 26, 28, розташовані з можливістю спрямовування і приймання світлової енергії, відбитої від бічної стінки ЗО посудини 22. Пробник 24 включає джерело 32 світла для спрямовування світлової енергії на зовнішню поверхню бічної стінки 30 посудини, краще - через лінзу 34, і оптичний датчик 38, розташований з можливістю приймання світлової енергії, відбитої від зовнішньої поверхні бічної стінки, краще - через лінзу 36. Пробники 26, 28 краще ідентичні пробникові 24. Джерело 32 світла і датчик 38 краще є частиною складального вузла пробника, але джерело 32 світла і датчик 38 можуть бути і окремими компонентами. Датчики 38 пробників 24-28 підключені до процесора 40 інформації, який визначає контур бічної стінки по вхідних сигналах датчиків і видає вихідний сигнал на відповідний дисплей 42. Процесор 40 інформації може також видавати вихідний сигнал на відповідний бракувальний механізм для бракування посудин з небажаними контурами бічних стінок. Механізм 44 повороту посудини краще повертає посудину 22 навколо осі обертання (позиція 52 на Фіг.3), коли бічну стінку посудини контролюють пробниками 24-28. Механізм 44 повороту посудини може бути будь-яким відповідним пристроєм, таким як ведучий ролик, сполучений з відповідним привідним електродвигуном для утримання посудини 22 біля натискних валиків під час повороту посудини навколо осі обертання. Така вісь обертання краще співпадає з віссю посудини. Тільки як приклад відзначимо, що відповідні системи для переведення посудин 22 в положення контролю, повороту посудин по черзі під час операції контролю і відведення посудин після контролю проілюстровані в патентах США №№ 4378493 та 6581751. Звертаючись до Фіг.3, відзначаємо, що пробник 24 спрямовує світлову енергію на бічну стінку 30 посудини й приймає відбиту світлову енергію з поверхні, краще - зовнішньої поверхні, бічної стінки посудини, у оптичній площині 46. Аналогічним чином, пробники 26 і 28 спрямовують світлову енергію на бічну стінку посудини і приймають світлову енергію, відбиту від поверхні, краще - зовнішньої поверхні бічної стінки, у відповідних оптичних площинах 48, 50. Площини 46, 48, 50 краще паралельні між собою і перпендикулярні до осі 52 обертання посудини, але ця вимога не є обов'язковою ознакою. Світлова енергія у площині 46 падає на зовнішню поверхню бічної стінки посудини і відбивається від цієї поверхні у місці 54. Так само, світлова енергія у площині 48 падає на бічну стінку посудини і відбивається від неї у місці 56, а світлова енергія у площині 50 падає на бічну стінку посудини і відбивається від неї у місці 58. Місце 54 краще знаходиться поряд з плечиком 60 посудини, 93065 6 яке є точно круглим завдяки способу формування посудини. Так само, місце 58 краще знаходиться поряд з основою 62 посудини, яка є точно круглою завдяки способу формування посудини. Місце 56 може знаходитися в будь-якому бажаному положенні між місцями 54, 58, наприклад, знаходитися посередині між місцями 54, 58, як показано на Фіг.3. Місця 54, 56, 58 краще віддалені одне від одного у напрямі осі 52, а краще - номінально вирівняні одне з одним уздовж лінії, паралельної осі 52. Під словом «номінально» мається на увазі, що якщо бічна стінка 30 посудини є циліндричною та співвісною з віссю 52, то місця 54, 56 і 58 розташовуватимуться уздовж поверхні циліндра і будуть вирівняні одне з одним уздовж лінії, паралельної осі 52. З іншого боку, якщо бічна стінка 30 нахилена до осі 52 або якщо бічна стінка 30 увігнута, як в місці 30а, таким чином, що місце 56 стає місцем 56а, то місця 54, 56а, 58 більше не будуть вирівняні одне з одним у напрямі, паралельному осі 52. Оптичні датчики 38 (Фіг.2) видають вихідні сигнали у процесор 40 інформації залежно від положення бічної стінки посудини щодо оптичних датчиків у кожному з місць 54, 56, 58. Процесор 40 інформації краще визначає контур бічної стінки 30 посудини у напрямі осі 52 залежно від відхилення бічної стінки у місці 56 від лінії між положеннями бічної стінки у місцях 54 і 58. Іншими словами, процесор 40 інформації (Фіг.1) використовує положення бічної стінки у місцях 54, 58 для встановлення опорного значення, з яким порівнює положення бічної стінки у місці 56. На Фіг.3 пунктиром зображена уявна увігнута бічна стінка 30а, для якої положення у місці 56а значно відхилятиметься від опорної лінії між положеннями бічної стінки в позиціях 54 і 58. Увігнута бічна стінка 30а може привести до вибраковування посудини. Як модифікацію варіанта здійснення, зображеного на Фіг.13, можна використовувати тільки один з пробників 24, 28 для встановлення опорного значення, з яким порівнюється вихідний сигнал положення бічної стінки з пробника 26. Як іншу модифікацію, можна передбачити додаткові пробники між пробниками 24, 28. У варіанті здійснення, зображеному на Фіг.1-3, кожен з трьох (або більше) пробників 24, 26, 28 може бути виконаний у вигляді оптичних товщиномірів того типу, які розкриті у вищезазначеному патенті США №5291271, відповідно до якого для визначення контуру бічної стінки посудини відстежують відбиття від зовнішньої поверхні посудини, як описано вище. Для побудови профілю контуру бічної стінки навколо всієї посудини краще здійснюють сканування датчиками 38 в процесі додання приростів повороту посудини. Такі прирости повороту посудини можуть являти собою рівні кутові прирости повороту посудини або, наприклад, рівні тимчасові прирости при повороті посудини з постійною кутовою швидкістю. Можна комбінувати ці методи, щоб збільшити швидкість контролю під час прискорення та уповільнення повороту посудини. На Фіг.4-6 зображений пристрій 64 для контролю контура бічної стінки посудини відповідно до іншого можливого варіанту здійснення винаходу. 7 Джерело 66 світла та лінза 68 направляють прямолінійний світловий пучок на зовнішню поверхню бічної стінки 30 посудини. Цей прямолінійний світловий пучок має великий розмір, паралельний осі обертання посудини 22, і малий розмір, радіальний до такої осі на лінії падіння на бічну стінку посудини. Лінза 70 спрямовує світлову енергію, відбиту від бічної стінки посудини, на оптичний датчик 72. У цьому варіанті здійснення, оптичний датчик 72 краще є зональним матричним датчиком області (Фіг.6), який отримує повністю повне відбите зображення джерела випромінювання. Це зображення може бути, наприклад, зображенням 74 у формі лінії, якщо стінка посудини не має опуклих або увігнутих областей. З іншого боку, увігнута область 30а (Фіг.4) може дати контурне зображення 74а (Фіг.6), а опукла бічна стінка може дати контурне зображення 746. Як і у варіанті здійснення, зображеному на Фіг.1-2, контур бічної стінки визначають залежно від порівняння між одним або більше положеннями бічної стінки в місцях уздовж середньої ділянки зображення і положеннями бічної стінки в місцях на верхній та нижній ділянках зображення. 93065 8 На Фіг.7 зображений пристрій 80 як модифікація пристрою 64, зображеного на Фіг.4-6. Джерело світла 66 знову формує прямолінійний світловий пучок, який відбивається від зовнішньої поверхні бічної стінки 30 посудини, а між посудиною 22 і датчиком 72 розташована фокусуюча лінза 82 для спрямовування відбитої світлової енергії на поверхню датчика. Зображення на датчику знову є лінією, паралельною осі посудини, тоді як опуклість або увігнутість спотворять це лінійне зображення, як показано на Фіг.6. Таким чином, розкриті пристрій та спосіб контролю контуру бічної стінки посудини. Винахід представлений у зв'язку з декількома можливими варіантами здійснення, й описані різні додаткові модифікації та варіанти. Звичайні фахівці в даній області техніки самі легко зможуть запропонувати інші модифікації та варіанти у світлі попереднього розгляду. Винахід слід вважати таким, що охоплює всі такі модифікації та варіанти, як ті, що знаходяться в рамках суті та інтерпретованого в широкому сенсі об'єму домагань формули винаходу, що додається. 9 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 93065 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601