METODO Y APARATO PARA INSPECCIONAR EL PERFIL DE LAS PAREDES LATERALES DE UN RECIPIENTE.
Un aparato para inspeccionar el perfil de un recipiente (22) que tiene una pared lateral (30) y un eje (52),
el cual incluye:
al menos una fuente luminosa (32; 66) para dirigir la energía luminosa sobre una pared lateral (30) del recipiente,
al menos un sensor de luz (38; 72) dispuesto para recibir la energía luminosa desde al menos la mencionada fuente luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente (30), y sensible a dicha energía luminosa reflejada, para proporcionar unas señales indicativas de la posición de la pared lateral (30) del recipiente con respecto al mencionado sensor (38; 72) al menos en dos posiciones sobre la pared lateral (30) del recipiente, separadas entre sí en la dirección del mencionado eje (52), y
un procesador de información (40) sensible las mencionadas señales para determinar el perfil de la pared lateral (30) del recipiente en la dirección del mencionado eje (52) en función de las posiciones de la pared lateral del recipiente en al menos dos posiciones,
en donde al menos el mencionado sensor de luz (38; 72) es sensible a la mencionada energía luminosa reflejada, para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con respecto al mencionado sensor en un primera posición (54) adyacente al hombro (60) del recipiente, una segunda posición (58) adyacente al talón (62) del recipiente, y una tercera posición (56) entre las mencionadas primera y segunda posiciones, y en donde el mencionado procesador de información (40) determina el perfil de la pared lateral del recipiente en función de la salida de la posición de la pared lateral en la mencionada tercera posición (56) desde una línea entre las mencionadas posiciones en las mencionadas primera y segunda posiciones (54, 58), y en donde las mencionadas primera, segunda y tercera posiciones (54, 56, 58) están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela al eje del recipiente (52)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/044695.
Solicitante: OWENS-BROCKWAY GLASS CONTAINER INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: THREE O-I PLAZA ONE MICHAEL OWENS WAY,PERRYSBURG, OH 43551-2999.
Inventor/es: JUVINALL, JOHN W., LANGENDERFER,BRIAN,A.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 31 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01B11/24 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS. › G01B 11/00 Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios ópticos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 9/00 en sí G01B 9/00). › para la medida de contornos o curvaturas.
- G01N21/90C
Clasificación PCT:
- G01B11/245 G01B 11/00 […] › que utilizan una pluralidad de transductores fijos que funcionan simultáneamente (G01B 11/255 tiene prioridad).
- G01B11/25 G01B 11/00 […] › mediante la proyección de un patrón, p. ej.franjas de Moiré, sobre el objeto (G01B 11/255 tiene prioridad).
- G01N21/90 G01 […] › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 21/00 Investigación o análisis de los materiales por la utilización de medios ópticos, es decir, utilizando rayos infrarrojos, visibles o ultravioletas (G01N 3/00 - G01N 19/00 tienen prioridad). › en un recipiente o en su contenido (G01N 21/91 tiene prioridad).
Fragmento de la descripción:
Método y aparato para inspeccionar el perfil de las paredes laterales de un recipiente.
La presente invención está relacionada con la inspección de la uniformidad de las paredes laterales en los recipientes, y más en particular con un método y aparato para identificar abombamientos o secciones hundidas en la pared lateral del recipiente.
Antecedentes y Sumario de la invención
La patente de los EE.UU. número 5291271 expone un aparato y método para medir electro-ópticamente el grosor de una pared de un recipiente. Una fuente luminosa dirige un haz de luz sobre la superficie exterior de un recipiente con un ángulo tal que una parte del haz luminoso es reflejada desde la superficie exterior, y en donde una porción es refractada en la pared del envase, reflejada desde la superficie de la pared interior y después re-emergiendo desde la superficie de la pared exterior. Se encuentra dispuesto un sistema de lentes entre un sensor de luz y la pared del envase para enfocar la energía luminosa reflejada desde las superficies de la pared interior sobre el sensor. El recipiente se hace girar alrededor de un eje, y el sistema electrónico de procesamiento de la información es sensible ante la energía luminosa incidente sobre el sensor para explorar el sensor en incrementos de la rotación del recipiente, y determinando el grosor de la pared del recipiente entre las superficies de las paredes interior y exterior en función de la separación entre los puntos de incidencia de la energía reflejada sobre el sensor. La energía reflejada desde la superficie exterior del recipiente proporciona también información concerniente al perfil en torno al recipiente en función de la rotación del recipiente en el punto en el cual la energía luminosa es incidente y que se refleja desde la superficie de la pared.
El documento EP-1774298 A1 corresponde a la técnica anterior bajo el Art. 54(3) EPC, y expone un aparato y método para inspeccionar los recipientes con nervaduras. En consecuencia, se hace dirigir un haz luminoso en forma lineal sobre la pared lateral del recipiente con al menos un pico, y al menos un valle adyacente a una nervadura, en donde un sensor recibe la luz reflejada desde el pico y el valle, y un procesador de información determina las características geométricas de la pared lateral del recipiente con nervaduras.
Sumario de la invención
La invención, tal como se define en las reivindicaciones 1 y 6, resuelve el problema de la detección de la uniformidad de las paredes laterales en los recipientes, particularmente en los abombamientos y en las secciones hundidas en la pared lateral del recipiente.
La presente invención incluye varios aspectos que pueden ser implementados por separado o bien en combinación entre sí.
Un aparato para inspeccionar el perfil de una pared lateral de un recipiente. De acuerdo con un aspecto de la presente exposición, incluye al menos una fuente luminosa para dirigir la energía luminosa sobre la pared lateral del recipiente, y al menos un sensor de luz dispuesto para recibir la energía luminosa desde la fuente luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente. El sensor de luz es sensible a dicha energía luminosa reflejada, para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con respecto al sensor en al menos tres posiciones sobre la pared lateral del recipiente entre sí en la dirección del eje del recipiente. Un procesador de información es sensible a tales señales, para determinar el perfil 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 posiciones. Al menos dos posiciones sobre la pared lateral del recipiente están alineadas nominalmente entre si en una dirección paralela al eje del recipiente. Una de las posiciones sobre la pared lateral del recipiente preferiblemente es adyacente al cuello del recipiente o al talón del recipiente, y en donde otra de las posiciones se encuentra sobre la pared lateral del recipiente entre el cuello del recipiente y el talón del recipiente. El procesador de información detecta las variaciones en el perfil de la pared lateral del recipiente en función de la salida de la posición de la pared lateral en la tercera posición desde una línea entre las posiciones de la pared lateral en la primera y segunda posiciones. La primera y segunda posiciones son respectivamente adyacentes a un talón y al cuello del recipiente, mientras que la tercera posición está entre el talón y el cuello del recipiente.
El recipiente preferiblemente se hace girar alrededor de un eje, y la primera y segunda posiciones preferiblemente están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela a dicho eje. Los sensores pueden comprender unos sensores individuales para recibir la energía luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente en tres posiciones de la pared lateral, o bien un sensor en forma de una matriz para poder recibir la energía luminosa reflejada desde la totalidad de las tres posiciones de la pared lateral.
Breve descripción de los dibujos
La exposición, junto con los objetos adicionales, características, ventajas y aspectos de la misma, se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción, de las reivindicaciones anexas y de los dibujos adjuntos, en donde:
la figura 1 es un diagrama esquemático de un aparato para inspeccionar el perfil de una pared lateral de un recipiente de acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la exposición;
la figura 2 es un diagrama esquemático de una vista en planta superior del aparato de la figura 1;
la figura 3 es una ilustración gráfica del funcionamiento del aparato de la figura 1 y 2;
la figura 4 es un diagrama de un aparato para inspeccionar el perfil de la pared lateral del recipiente de acuerdo con otra realización a modo de ejemplo de la presente invención;
la figura 5 es un diagrama esquemático en planta superior del aparato ilustrado en la figura 4;
la figura 6 es una ilustración gráfica del perfil de la pared lateral del recipiente inspeccionado por el aparato de las figuras 4 y 5; y
la figura 7 es un diagrama esquemático de un aparato para inspeccionar el perfil de la pared lateral del recipiente de acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la exposición.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Las figuras 1 y 2 ilustran un aparato 20 para inspeccionar el perfil de las paredes laterales de un recipiente 22, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la presente exposición. El aparato 20 incluye al menos un subconjunto electro-óptico o sonda 24, y preferiblemente tres sondas electro-ópticas 24, 26, 28 dispuestas para dirigir la energía luminosa sobre las mismas, y para recibir la energía luminosa reflejada desde la pared lateral 30 del recipiente 22. La sonda 24 incluye una fuente luminosa 32 para dirigir la energía luminosa sobre la superficie exterior de la pared lateral 30 del recipiente, preferiblemente a través de una lente 34, y un sensor de luz 38 posicionado para recibir la energía luminosa reflejada desde la superficie exterior de la pared lateral del recipiente, preferiblemente a través de la lente 36. Las sondas 26, 28 preferiblemente son idénticas a la sonda 24. La fuente luminosa 32 y el sensor 38 preferiblemente son parte de un subconjunto de las sondas; no obstante, la fuente luminosa 32 y el sensor 38 podrían comprender unos componentes independientes. Los sensores 38 de las sondas 24, 26, 28 están conectados a un procesador de información 40, que determina el perfil de las paredes laterales del recipiente desde las entradas del sensor, y proporciona una salida a una pantalla adecuada 42. El procesador de información 40 puede proporcionar también una salida a un mecanismo de rechazo adecuado, para poder rechazar los recipientes que tengan un perfil no deseable de las paredes laterales.
Un mecanismo 44 de rotación del recipiente hace girar preferiblemente el recipiente 22 alrededor de un eje de rotación (52 en la figura 3) conforme se inspecciona la pared lateral del recipiente por las sondas 24, 26, 28. El mecanismo 44 de rotación del recipiente puede comprender cualquier dispositivo adecuado, tal como un rodillo motriz acoplado a un motor de accionamiento adecuado para retener el recipiente 22 contra unos rodillos o similar mientras que gira el recipiente alrededor de un eje de rotación. Dicho eje de rotación preferiblemente es coincidente con el eje del recipiente. A modo de ejemplo solamente, en las patentes de los EE.UU....
Reivindicaciones:
1. Un aparato para inspeccionar el perfil de un recipiente (22) que tiene una pared lateral (30) y un eje (52), el cual incluye:
al menos una fuente luminosa (32; 66) para dirigir la energía luminosa sobre una pared lateral (30) del recipiente,
al menos un sensor de luz (38; 72) dispuesto para recibir la energía luminosa desde al menos la mencionada fuente luminosa reflejada desde la pared lateral del recipiente (30), y sensible a dicha energía luminosa reflejada, para proporcionar unas señales indicativas de la posición de la pared lateral (30) del recipiente con respecto al mencionado sensor (38; 72) al menos en dos posiciones sobre la pared lateral (30) del recipiente, separadas entre sí en la dirección del mencionado eje (52), y
un procesador de información (40) sensible las mencionadas señales para determinar el perfil de la pared lateral (30) del recipiente en la dirección del mencionado eje (52) en función de las posiciones de la pared lateral del recipiente en al menos dos posiciones,
en donde al menos el mencionado sensor de luz (38; 72) es sensible a la mencionada energía luminosa reflejada, para proporcionar señales indicativas de la posición de la pared lateral del recipiente con respecto al mencionado sensor en un primera posición (54) adyacente al hombro (60) del recipiente, una segunda posición (58) adyacente al talón (62) del recipiente, y una tercera posición (56) entre las mencionadas primera y segunda posiciones, y en donde el mencionado procesador de información (40) determina el perfil de la pared lateral del recipiente en función de la salida de la posición de la pared lateral en la mencionada tercera posición (56) desde una línea entre las mencionadas posiciones en las mencionadas primera y segunda posiciones (54, 58), y en donde las mencionadas primera, segunda y tercera posiciones (54, 56, 58) están alineadas nominalmente entre sí en una dirección paralela al eje del recipiente (52).
2. El aparato expuesto en la reivindicación 1,
en donde al menos una mencionada fuente luminosa (32) y al menos un mencionado sensor de luz (38) incluyen a tres fuentes luminosas y sensores asociados, posicionados respectivamente para dirigir la energía luminosa y recibir la energía de la luz reflejada desde la pared lateral (30) del recipiente en las tres mencionadas posiciones respectivamente (54, 56, 58).
3. El aparato expuesto en la reivindicación 2,
en donde cada mencionada fuente luminosa (32) es tal que en cada posición mencionada sobre la pared lateral (30), la energía luminosa es recibida y reflejada en un plano (46, 48, 50) es perpendicular al eje del recipiente (52).
4. El aparato expuesto en la reivindicación 1,
en donde la mencionada fuente luminosa (66) dirige un haz de luz en forma de una línea sobre el eje del recipiente que tiene una dimensión larga paralela al mencionado eje y una dimensión corta radial respecto al mencionado eje, y
en donde el mencionado sensor (72) incluye un sensor matricial para recibir las porciones del mencionado haz luminoso en forma de una línea, reflejado desde la pared lateral (30) del recipiente.
5. El aparato expuesto en cualquier reivindicación anterior que incluye medios (44) para girar el recipiente (22) alrededor de su eje (52), y en donde el mencionado procesador de información (40) está adaptado para determinar el perfil (30) de la pared lateral del recipiente en incrementos de la rotación del recipiente alrededor del mencionado eje (52).
6. Un método de inspección del perfil de una pared lateral del recipiente (30) que tiene un hombro (60) y un talón (62), el cual incluye las etapas de:
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