MX2008006278A

MX2008006278A - Metodo y aparato para inspeccionar el contorno de la pared lateral de un recipiente.

Info

Publication number: MX2008006278A
Application number: MX2008006278A
Authority: MX
Inventors: John W Juvinall; Brian A Langenderfer
Original assignee: Owens Brockway Glass Container
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-09-30
Also published as: RU2414682C2; US20070115466A1; ZA200804084B; NZ567838A; KR20080076967A; ATE462954T1; US7480040B2; DOP2006000258A; JP2009516629A; TW200730816A; PT1955012E; EP1955012A1; AU2006318745B2; CN101313197B; DE602006013346D1; PL1955012T3; KR101287644B1; UA93065C2; CN101313197A; PE20070883A1

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato para inspeccionar el contorno de la pared lateral (30) de un recipiente que incluye al menos una fuente de luz (32, GG) para dirigir la energía luminosa sobre la pared lateral del recipiente y al menos un sensor de la luz (38, 72) colocado para recibir la energía luminosa desde la fuente de luz reflejada desde la pared lateral del recipiente. El sensor de la luz funciona en respuesta a tal energía luminosa reflejada para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con relación al sensor en al menos tres localizaciones (54, 56, 58) sobre la pared lateral del recipiente, espaciadas entre sí en la dirección del eje del recipiente. Un procesador de la información (40) funciona en respuesta a tales señales para determinar el contorno de la pared lateral del recipiente como función de la desviación de la posición de la pared lateral en una de las tres localizaciones desde una línea entre las posiciones de la pared lateral en las otras dos de las tres localizaciones. Las otras dos de las tres localizaciones (54, 58) sobre la pared lateral del recipiente están preferentemente adyacentes al reborde del recipiente y el talón del recipiente, la primera localización (56) está entre el reborde del recipiente y el talón del recipiente. Al menos tres localizaciones (54, 56, 58) sobre la pared lateral del recipiente están alineadas preferentemente de manera nominal entre sí en una dirección paralela con respecto al eje del recipiente.

Description

METODO Y APARATO PARA INSPECCIONAR EL CONTORNO DE LA PARED LATERAL DE UN RECIPIENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se refiere a la inspección de la uniformidad de la pared lateral en los recipientes, particularmente recipientes de vidrio, y más particularmente a un método y aparato para identificar las protuberancias o las secciones hundidas en la pared lateral del recipiente. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La patente U.S. 5,291,271 describe un aparato y método para medir electro-ópticamente el espesor de una pared del recipiente. Una fuente de luz dirige un rayo de luz sobre la superficie externa de un recipiente a un ángulo tal que una porción del rayo de luz sea reflejada desde la superficie exterior, y una porción es refractada hacia la pared del recipiente, reflejada desde la superficie de la pared interna y luego re-emerge desde la superficie de la pared exterior. Un sistema de lentes está colocado entre un sensor de la luz y la pared del recipiente para enfocar la energía luminosa reflejada desde las superficies de las paredes interna y externa sobre el sensor. El recipiente es girado alrededor de un eje, y los dispositivos electrónicos de procesamiento de la información funcionan en respuesta a la energía luminosa incidente sobre el sensor para la exploración del sensor a incrementos de rotación del recipiente y a la determinación Ref .192760 del espesor de la pared del recipiente entre las superficies de las paredes interna y externa como una función de la separación entre los puntos de incidencia de la energía luminosa reflejada sobre el sensor. La energía luminosa reflejada desde la superficie externa de la pared del recipiente también proporciona información que se refiere al contorno de la pared alrededor del recipiente con una función de la rotación del recipiente en la localización en la cual la energía luminosa está incidiendo sobre y es reflejada desde la superficie de la pared. BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente descripción incluye un número de aspectos que pueden ser implementados separadamente o en combinación entre sí . El aparato para inspeccionar el contorno de una pared lateral de un recipiente, de acuerdo con el aspecto de la presente invención, incluye al menos una fuente de luz para dirigir la energía luminosa sobre la pared lateral del recipiente y al menos un sensor de la luz colocado para recibir la energía luminosa desde la fuente de luz reflejada desde la pared lateral del recipiente. El sensor de la luz funciona en respuesta a tal energía luminosa reflejada para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente al sensor en al menos dos localizaciones sobre la pared lateral del recipiente, espaciadas entre sí en la dirección del eje del recipiente. Un procesador de la información funciona en respuesta a tales señales para determinar el contorno de la pared lateral del recipiente en la dirección del eje del recipiente como una función de las posiciones de la pared lateral en tales localizaciones. Al menos dos localizaciones sobre la pared lateral del recipiente preferentemente están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela al eje del recipiente. Una de las localizaciones sobre la pared lateral del recipiente preferentemente está adyacente al reborde del recipiente o al talón del recipiente, y otra de las localizaciones está sobre la pared lateral del recipiente entre el reborde del recipiente y el talón del recipiente. En las modalidades preferidas de la descripción, al menos un sensor de la luz proporciona las señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con relación al sensor en al menos tres localizaciones sobre la pared lateral del recipiente, espaciadas entre sí en la dirección del eje del recipiente. El procesador de la información preferentemente detecta las variaciones en el contorno en la lateral del recipiente como una función de la desviación de la posición de la pared lateral en una de las tres localizaciones desde una línea entre las posiciones de la pared lateral en las otras dos de las tres localizaciones. Tales otras dos de las tres localizaciones preferentemente están adyacentes respectivamente al talón y un reborde del recipiente, mientras que la primera localización preferentemente está entre el talón del recipiente y el reborde. El recipiente preferentemente es girado alrededor de un eje, y la primera, segunda y tercera localizaciones preferentemente están alineadas nominalmente entre si en una dirección paralela a tal eje. Los sensores pueden comprender sensores individuales colocados para recibir la energía luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente en las tres localizaciones de la pared lateral, o un sensor de una red de áreas, colocado para recibir la energía luminosa reflejada desde la totalidad de las tres de las localizaciones laterales. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La descripción, junto con los objetos, características, ventajas y aspectos adicionales de la misma, serán entendidos a partir de la siguiente descripción, las reivindicaciones anexas y las figuras que se anexan, en las cuales : la figura 1 es un diagrama esquemático de un aparato para inspeccionar el contorno de la pared lateral de un recipiente de acuerdo con una modalidad ejemplar de la descripción; la figura 2 es un diagrama esquemático de la vista en planta superior del aparato de la figura 1; la figura 3 es una ilustración gráfica de la operación del aparato de la figura 1 y de la figura 2 ; la figura 4 es un diagrama esquemático de un aparato para inspeccionar el contorno de la pared lateral del recipiente de acuerdo con otra modalidad ejemplar de la presente descripción; la figura 5 es un diagrama esquemático de la vista en planta superior del aparato ilustrado en la figura 4 ; la figura 6 es una ilustración gráfica del contorno de la pared lateral del recipiente inspeccionada con el aparato de las figuras 4 y 5; y la figura 7 es un diagrama esquemático de un aparato para inspeccionar el contorno de la pared lateral del recipiente de acuerdo con una modalidad ejemplar adicional de la descripción. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las figuras 1 y 2 ilustran un aparato 20 para inspeccionar el contorno de la pared lateral de un recipiente 22 de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente descripción. El aparato 20 incluye al menos un subensamble electro-óptico o sonda 24 , y preferentemente tres sondas electro-ópticas 24 , 26 , 28 colocadas para dirigir la energía luminosa sobre y para recibir la energía luminosa reflejada desde la pared lateral 30 del recipiente 22 . La sonda 24 incluye una fuente de luz 32 para dirigir la energía luminosa sobre la superficie externa de la pared lateral del recipiente 30, preferentemente a través de un lente 34, y un sensor de la luz 38 colocado para recibir la energía luminosa reflejada desde la superficie externa de la pared lateral del recipiente, prefere temente a través de una lente 36. Las sondas 26, 28 preferentemente son idénticas a la sonda 24. La fuente de luz 32 y el sensor 38 preferentemente son una parte de un subensambla e de la sonda; sin embargo, la fuente de luz 32 y el sensor 38 podrían estar comprendidos de componentes separados. Los sensores 38 de las sondas 24-28 están conectados a un procesador de la información 40 que determina el contorno de la pared lateral del recipiente a partir de las entradas del sensor y proporciona una salida a un dispositivo de visualización 42 adecuado. El procesador de la información 40 también puede proporcionar la salida a un mecanismo de rechazo adecuado para rechazar los recipientes que tienen un contorno de la pared lateral indeseable. Un mecanismo de rotación 44 del recipiente preferentemente hace girar el recipiente 22 alrededor de un eje de rotación (52 en la figura 3) cuando la pared lateral del recipiente es inspeccionada por las sondas 24-28. El mecanismo de rotación 44 del recipiente puede comprender cualquier dispositivo adecuado, tal como una transmisión de rodillos acoplado a un motor de accionamiento adecuado para sujetar el recipiente 22 contra los rodillos de respaldo o semejantes mientras que se hace girar el recipiente alrededor de un eje de rotación. Tal eje de rotación preferentemente es coincidente con el eje del recipiente. A manera de ejemplo solamente, los sistemas adecuados para llevar los recipientes 22 hacia la posición para inspección, hacen girar los recipientes a su vez durante la operación de inspección, y remover los . recipientes después de la inspección, son ilustrados en las patentes U.S. 4 , 378 , 493 y 6 , 581 , 751 . Con referencia a la figura 3 , la sonda 24 dirige la energía luminosa sobre la pared lateral 30 del recipiente y recibe la energía reflejada desde una superficie, preferentemente la superficie externa, de la pared lateral del recipiente en un plano óptico 46 . De manera semejante, las sondas 26 y 28 dirigen la energía luminosa sobre la pared lateral del recipiente y reciben la energía luminosa reflejada desde una superficie, preferentemente la superficie externa, de la pared lateral del recipiente en los planos ópticos respectivos 48 , 50 . Los planos 46 , 48 , 50 preferentemente son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de rotación 52 del recipiente, aunque este no necesita ser necesariamente el caso. La energía luminosa en el plano 46 está incidiendo sobre y es reflejada desde la superficie externa de la pared lateral del recipiente en una localización 54 . De manera semejante, la energía luminosa en el plano 48 está incidiendo sobre y es reflejada desde la pared lateral del recipiente en una localización 56, y la energía luminosa en el plano 50 está incidiendo sobre y es reflejada desde la pared lateral del recipiente en una localización 58. La localización 54 está adyacente preferentemente al reborde 60 del recipiente, que es exactamente redondo debido a la manera en la cual el recipiente está moldeado. De manera semejante, la localización 58 preferentemente está adyacente al talón 62 del recipiente, que es exactamente redondo debido a la manera en la cual el recipiente está moldeado. La localización 56 puede estar en cualquier posición deseada entre las localizaciones 54, 58, tal como a la mitad del camino entre las localizaciones 54, 58 como se ilustra en la figura 3. Las localizaciones 54, 56, 58 preferentemente están espaciadas entre sí en la dirección del eje 52, y más preferentemente están alineadas nominalmente entre sí a lo largo de una línea paralela al eje 52. Por el término "nominalmente" se entiende que, si la pared lateral 30 del recipiente es cilindrica y coaxial con el eje 30, las localizaciones 54, 56 y 58 podrían radicar a lo largo de la superficie del cilindro y ser alineadas entre sí a lo largo de una línea paralela al eje 52. Por otra parte, si la pared lateral 30 es oblicua con respecto al eje 52, o si la pared lateral 30 está hundida como en 30a de modo que la localización 56 esté en 56a, las localizaciones 54, 56a, 58 podrían ya no estar alineadas entre sí en una dirección paralela con respecto al eje 52. Los sensores de la luz 38 (figura 2) proporcionan señales de salida al procesador de la información 40 como una función de la posición de la pared lateral del recipiente con respecto a los sensores de la luz en cada una de las localizaciones 54, 56, 58. El procesador de la información 40 preferentemente determina el contorno de la pared lateral 30 del recipiente en la dirección del eje 52 con una función de la desviación de la pared lateral colocada en la localización 56 desde una línea entre las posiciones de la pared lateral en las localizaciones 54 y 58. En otras palabras, las posiciones de la pared lateral en las localizaciones 54, 58 son empleadas por el procesador de la información 40 (figura 1) para establecer una referencia con la cual la posición de la pared lateral en la localización 56 es comparada. La figura 3 ilustra con líneas de trazos interrumpidos una pared lateral hundida 30a, para la cual la pared lateral colocada en la localización 56a se apartará significativamente de una línea de referencia entre las posiciones de la pared lateral en las localizaciones 54 y 58. Una pared lateral hundida 30a puede conducir a un rechazo del recipiente. Como una modificación a la modalidad de las figuras 1-3, solamente una de las sondas 24, 28 puede ser utilizada para establecer una referencia con la cual la salida de la posición de la pared lateral de la sonda 26 es comparada. Como otra modificación, se podrían proporcionar sondas adicionales entre las sondas 24, 28. En la modalidad de las figuras 1-3, cada una de las tres (o más) sondas 24, 26, 28 pueden comprender medidores del espesor óptico descritos en la patente U.S. 5,291,271 señalada anteriormente, en la cual las reflexiones desde la superficie externa del recipiente son verificadas para determinar el contorno de la pared lateral del recipiente como se describió anteriormente. Los sensores 38 preferentemente son explorados a incrementos de la rotación del recipiente para desarrollar un perfil del contorno de la pared lateral alrededor del recipiente. Tales incrementos de la rotación del recipiente pueden ser iguales a incrementos angulares iguales de la rotación del recipiente o de incrementos en el tiempo iguales cuando el recipiente es girado a una velocidad angular constante, por ejemplo. Una combinación de estas técnicas puede ser empleada durante la aceleración y desaceleración de la rotación del recipiente para incrementar la velocidad de inspección. Las figuras 4-6 ilustran un aparato 64 para inspeccionar el contorno de la pared lateral del recipiente de acuerdo con otra modalidad ejemplar de la descripción. Una fuente de luz 66 y una lente 68 dirigen un rayo de luz de forma lineal sobre la superficie externa de la pared lateral 30 del recipiente. Este rayo de luz de forma lineal tiene una dimensión longitudinal paralela al eje de rotación del recipiente 22 y una dimensión radial estrecha con respecto a tal eje en la linea de incidencia sobre la pared lateral del recipiente. La energía luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente está dirigida por una lente 70 sobre el sensor de la luz 72. En esta modalidad, el sensor de la luz 72 preferentemente comprende un sensor con un arreglo de áreas (figura 6) que recibe la imagen reflejada completa de la fuente de luz. Esta imagen puede comprender una imagen 74 de forma lineal por ejemplo cuando la pared lateral del recipiente no tiene áreas hundidas o con protuberancias. Por otra parte, un área hundida 30a (figura 4) puede producir una imagen contorneada 74a (figura 6) , mientras que una pared lateral con protuberancias puede producir una imagen contorneada 74b. Como en la modalidad de las figuras 1-2, el contorno de la pared lateral es determinado como una función de una comparación entre una o más posiciones de la pared lateral en las localizaciones a lo largo de la porción intermedia de la imagen con las posiciones de la pared lateral en las localizaciones en las porciones superior e inferior de la imagen. La figura 7 ilustra un aparato 80 como una modificación al aparato 64 de las figuras 4-6. La fuente de luz 66 nuevamente genera un rayo de luz de forma lineal que es reflejado desde la superficie externa de la pared lateral 30 del recipiente, y una lente de enfoque 82 está colocada entre el recipiente 22 y el sensor 72 para dirigir la energía luminosa reflejada sobre la superficie del sensor. La imagen en el sensor nuevamente es una línea paralela con respecto al eje del recipiente, mientras que una protuberancia o un hundimiento distorsionarán esta imagen lineal como se ilustra en la figura 6. Se ha descrito así un aparato y método para inspeccionar el contorno de una pared lateral del recipiente. La descripción ha sido presentada en conjunción con un número de modalidades ejemplares, y se han descrito varias modificaciones y variaciones adicionales. Otras modificaciones y variaciones serán sugeridas fácilmente por sí mismas a las personas con experiencia ordinaria en el arte en vista de la descripción precedente. La descripción está propuesta para abarcar la totalidad de tales modificaciones y variaciones que estén consideradas dentro del espíritu y amplio alcance de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un aparato para inspeccionar el contorno de la pared lateral de un recipiente, caracterizado porque incluye: al menos una fuente de luz para dirigir la energía luminosa sobre la pared lateral de un recipiente en una estación de inspección, al menos un sensor de la luz colocado en la estación de inspección para recibir la energía luminosa desde al menos una fuente de luz reflejada desde una superficie externa de la pared lateral del recipiente, y que funciona en respuesta a tal energía luminosa reflejada para proporcionar una señal indicativa de la posición de la pared lateral del recipiente con relación al sensor, y un procesador de la información acoplado al sensor y que funciona en respuesta a la señal para determinar el contorno de la pared lateral del recipiente en la dirección del eje cuando el recipiente es girado alrededor del eje.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un sensor de la luz funciona en respuesta a la energía luminosa reflejada para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con relación al sensor en al menos dos localizaciones sobre la pared lateral del recipiente espaciadas entre sí en la dirección del eje, y el procesador de la información está construido para determinar el contorno de la pared lateral del recipiente como una función de las posiciones de la pared lateral del recipiente en al menos dos localizaciones .
3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque al menos dos localizaciones sobre la pared lateral del recipiente están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela con respecto al eje del recipiente .
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque una de las localizaciones está sobre la pared lateral del recipiente adyacente a un reborde del recipiente o un talón del recipiente, y otras de las localizaciones están sobre la pared lateral del recipiente entre el reborde del recipiente y el talón del recipiente.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque al menos una fuente de luz y al menos un sensor incluyen al menos dos fuentes de luz y sensores asociados colocados respectivamente para dirigir la energía de la luz hacia fuera y recibir la energía luminosa desde una de las localizaciones y la otra de las localizaciones.
6. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el sensor de la luz funciona en respuesta a la energía luminosa reflejada para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con relación al sensor en al menos tres localizaciones sobre la pared lateral del recipiente espaciadas entre sí en la dirección de un eje del recipiente.
7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque al menos una fuente de luz y al menos un sensor de la luz incluyen tres fuentes de luz y sensores asociados, colocados respectivamente para dirigir la energía de la luz sobre, y para recibir la energía de la luz reflejada desde la pared lateral del recipiente en las tres localizaciones respectivamente.
8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de las fuentes de luz es tal que, en cada una de las localizaciones sobre la pared lateral del recipiente, la energía de la luz es recibida y reflejada en un plano perpendicular con respecto al eje del recipiente.
9. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la fuente de luz dirige un rayo de luz de forma lineal sobre el eje del recipiente que tiene una dimensión longitudinal paralela con respecto al eje y una dimensión radial corta con respecto al eje, y en donde el sensor incluye un sensor con arreglo de las áreas para recibir las porciones del rayo de luz de forma lineal reflejado desde la pared lateral del recipiente.
10. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque al menos un sensor funciona en respuesta a la energía luminosa reflejada para proporcionar las señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con relación al sensor en una primera localización adyacente al reborde del recipiente, una segunda localización adyacente al talón del recipiente y una tercera localización entre la primera y segunda localizaciones, y en donde el procesador de la información determina el contorno de la pared lateral del recipiente como una función de la desviación de la posición de la pared lateral en la tercera localización desde una línea entre las posiciones de la pared lateral entre la primera y segunda localizaciones.
11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la primera, segunda y tercera localizaciones están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela con respecto al eje.
12. El aparato de conformidad con cualquier reivindicación precedente que incluye medios para hacer girar el recipiente alrededor de un eje, caracterizado porque el procesador de la información está adaptado para determinar el contorno de la pared lateral del recipiente en incrementos de la rotación del recipiente alrededor del eje.
13. Un método caracterizado porque es para inspeccionar el contorno de la pared lateral de un recipiente que tiene un reborde y un talón que incluye las etapas de: (a) hacer girar el recipiente alrededor de un eje en una estación de inspección, (b) dirigir la energía luminosa sobre la pared lateral del recipiente en la estación de inspección en al menos una primera localización adyacente a un reborde o un talón del recipiente y en una segunda localización entre el reborde del recipiente y el talón, (c) dirigir la energía luminosa reflejada desde la primera y segunda localizaciones en la estación de inspección sobre al menos un sensor de la luz para desarrollar las señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente en la primera y segunda localizaciones con relación al menos a un sensor, y (d) determinar el contorno de la pared lateral del recipiente en la dirección del eje como una función de las señales .
14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa (b) incluye dirigir la energía luminosa sobre la pared lateral del recipiente en al menos una primera localización adyacente al reborde del recipiente, una segunda localización adyacente al talón del recipiente, y una tercera localización entre la primera y segunda localizaciones, en donde la etapa (c) incluye dirigir la energía luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente en al menos una primera, segunda y tercera localizaciones sobre al menos un sensor de la luz, para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente en la primera, segunda y tercera localizaciones con relación al menos a un sensor, y en donde la etapa (d) incluye la determinación del contorno de la pared lateral del recipiente como una función de la desviación de la pared lateral colocada en la tercera localización desde una línea entre las posiciones de la pared lateral en la primera y segunda localizaciones.
15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la primera, segunda y tercera localizaciones están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela con respecto al eje.