用于容器侧壁上的浮凸部的光学读取的方法、装置和检验线制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光学地读取容器(14)的侧壁上的浮凸部的方法，该方法包括：用包括非平行径向光线的周边入射光束来照亮一相关部分；通过在此相关部分上和在浮凸部(12)上的光束的镜面反射，借助光学元件(30)在二维光电传感器(24)的视场中形成平面图像；处理由传感器接收的图像，以便检测浮凸部；使光源(34)沿着理论中轴线(A1)的方向以平移的方式相对于光学元件移动，供给周边入射光束，以便更改在对应于浮凸部的图像区域与邻近区域之间由传感器接收到的图像的对比度。本发明专利技术还涉及一种对应的显示装置和检验线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于容器侧壁上的浮凸部的光学读取的方法、装置和检验线
本专利技术涉及一种用于光学地读取容器上的形成识别码的浮凸形部分的方法和装置。
技术介绍
本专利技术的一个应用是设法读取写印在容器的外侧壁的一部分(例如瓶子、特别是玻璃瓶的下半部缩小瓶身(insweep，下半部缩小部))上的模具号码。在某些情况下，这个号码是以编码形式写印，该编码由浮凸形部分(例如，形成在下半部缩小瓶身(或“跟部”)、即容器侧壁的底端上的珠泡状部)构成。在这一点上，重要的是确定这些浮凸形部分的位置，特别是它们的角位置，以便能够从中推断出编码并因此推断出模具号码。在本专利技术的优选的应用领域中，读取容器所携带的模具号码是已知的，以便例如将可由专用传感器检测到的潜在缺陷与有缺陷的模具的号码相关联。因此，能够自动地退回有缺陷的模具所制造的容器。读取识别码还使得能够自动地从一个或多个模具中取出容器(特别是为了取样的目的)。因此，本专利技术的主题还具有在通过模具号码来分拣(分类)空的或满的容器的领域中的另一个有利的应用。在现有技术中已提出了各种装置。这些装置中的一些要求使容器在读取装置前方绕其中轴线进行枢转，因此这些装置较为复杂并且还使得输送机的运行减慢。专利文献EP1010126描述了一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法。在该文献所描述的方法中，提出照亮容器的外侧壁的相关部分，该部分在沿着安装轴线的方向上是受限的，但围绕该安装轴线延伸360°。在一个示例中，用这种方式照亮玻璃瓶的下半部缩小瓶身。使用提供周边(外围)入射光束的光源来进行照明，该周边入射光束具有处于包含该安装轴线的一径向平面中的径向光线。该径向光线指向安装轴线，并且以这种方式产生的光束包括处于一共同的径向平面中的非平行的径向光线。该文献中描述的方法提出使用光学元件，特别是一种从安装区域(其中安置有用于观察的容器)向下张开的凹截面圆锥镜，以形成容器的壁的相关部分的平面图像。使用一光学系统在矩阵光电传感器的视场中形成此图像。随后，该方法包括处理由传感器接收的图像以便检测浮凸形部分、进而能够对识别码进行解码的步骤。为了执行该方法，文献EP1010126描述了一种装置，该装置完全包含在容器的安装区域下方，并且包括照明系统(例如使用环形光纤)来提供用以照亮容器的下半部缩小瓶身的整个周边的入射光锥。该装置还具有矩阵相机，即能够复原二维图像的相机，用以接收容器的外表面的相关部分的图像。在安装区域与传感器之间插设一光学系统，以便在传感器上形成容器的外侧壁的相关部分的图像。该光学系统具有由圆形的对称截头圆锥形光学镜构成的光学元件。该光学系统还具有：标准物镜，包含在矩阵相机中；以及偏转镜，布置成相对于与入射光源的中轴线和光学元件的中轴线两者均相对应的安装轴线成45度。如此，该相机能被设置为相对于安装轴线成90°，以便在沿着该轴线的方向上减小装置的总尺寸。这样，总体而言在传感器和用来接纳用于观察的容器的安装区域之间的光学系统能够被称为具有由两个相互正交的主要部分(即，一个在相机旁边，另一个在安装区域旁边)构成的光轴。该文献中所描述的装置的优点在于，照明系统、传感器和光学系统均布置在安装区域(其接纳用于观察的容器)的下方，该安装区域是设备的观察区域。因此，能够使容器垂直于其中轴线移动，以便将其送入安装区域。如此，这样的装置容易被安装在用于输送瓶子或容器的线路下方，而不会干扰容器的移动，应理解的是，一般而言容器输送系统是沿着垂直于容器中心轴的轴线的行进路径来移动容器。因此，文献EP1010126中描述的装置特别适用于读取容器的侧壁上所携带的浮凸形部分，而不要求装置的任何元件与侧壁上的所期望读取的这些浮凸形部分处的相关部分处于相同高度。此外，借助其照明及外围视觉系统，能够围绕容器的轴线观察360°，该装置和该方法不要求将容器或读取装置设定为旋转的。能理解的是，文献EP1010126中所描述的装置和方法利用了如下事实：入射光束在容器外侧壁的相关部分上以及在其浮凸形部分上至少部分地被镜面反射。该设备在大多数应用情况下是完全令人满意的。然而，在某些情况下，已发现该装置和该方法需要被更改以便在某些情况下读取浮凸形部分。具体而言，根据外侧壁的形状以及根据该表面上携带的浮凸形部分的形状，可能存在着传感器的光学系统不能够再将由浮凸形部分反射的光线与由下半部缩小瓶身的其余部分反射的光线区分开的情况。利用该装置，能够在所制造的物品每次发生变化时调节角度观察，但要做到这一点，必须更换光学元件，从而具有呈现各种不同几何特征的圆锥观察镜。然而，这样的镜子成本较高，且更换镜子为手动操作，无意义地延长了调节所需的时间，这从操作的角度来看是不令人满意的。此外，这种通过更换镜子来进行的调节不能够使操作者通过监视如图像中所产生的这种更换的结果来实时观察这种更换的效果。在某些情况下，操作者耗费时间来从一个范围中选择最佳的圆锥镜。最后，借助一系列部件的调节仅能够产生有限数量的配置。
技术实现思路
因此，本专利技术提出了一种新颖的方法和新颖的装置，其可以容易地适应不同形状的容器和浮凸形部分，以便以良好的性能水平读取浮凸形部分。为此，本专利技术提供了一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法，所述浮凸形部分由具有理论中轴线的容器的外侧壁所携带，该方法为包括以下步骤的类型：·使用光源来照亮容器的外侧壁的一相关部分，该部分被限制在安装轴线的方向上，但绕理论中轴线延伸360°，光源供给周边(外围)入射光束，此周边入射光束包括包含在一径向平面中的径向光线，该径向平面包含理论中轴线，且此光束包括在共同的径向平面中的非平行径向光线；·利用至少一个光学元件，在二维光电传感器的视场中形成容器的壁的相关部分的平面图像；·处理由传感器接收的图像，以便检测浮凸形部分；·该方法为如下类型：在该方法中，入射光束至少部分地通过在外侧壁的相关部分上和在浮凸形部分上的镜面反射而被反射；该方法的特征在于还包括以下步骤：使供给周边入射光束的光源沿着理论中轴线的方向以平移方式相对于光学元件移动，以便在对应于浮凸形部分的图像区域与对应于上述容器的壁的相关部分(邻近浮凸形部分的区域)的相邻图像区域之间更改由传感器接收的图像中的对比度。根据这种方法的其它可选特征：·该方法包括优化光源的移动的步骤，该步骤包括沿着理论中轴线的方向相对于光学元件搜寻光源的至少一个位置，在该位置中对应于浮凸形部分的图像区域与对应于容器的壁的相关部分邻近浮凸形部分的区域的上述相邻图像区域之间的对比度的水平大于一预定水平。·该方法包括沿着安装轴线的方向移动光学元件以便将容器的壁的相关部分送入传感器的视场中的步骤，以及在移动光学元件的步骤之后，执行使主光源相对于光学元件移动的步骤。·在包含理论中轴线的径向平面中，从容器的壁的相关部分的点以小于15度、优选小于5度的视角看得到光源。·优化光源的移动的步骤是自动进行的。本专利技术还提供一种用于光学地读取由容器的外侧壁的相关部分携带的浮凸形部分的装置，该装置的类型为：该装置提供具有安装轴线的容器安装区域，并且该装置包括：·二维光电传感器；·光学系统，插设在容器安装区域与传感器之间，以便在传感器上形成置于安装区域中的容器的外侧壁的相关部分的图像，该光学系统包括：至少一个光学元件，其具有围绕安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法，所述浮凸形部分(12)由具有理论中轴线(A1)的容器(14)的外侧壁(16)所携带，所述方法为包括以下步骤的类型：·使用光源来照亮所述容器(14)的外侧壁(18)的一相关部分(16)，该部分绕所述理论中轴线(A1)延伸，所述光源供给周边入射光束，所述周边入射光束包括包含在一径向平面中的径向光线，该径向平面包含所述理论中轴线(A1)，且所述光束包括处于一共同的径向平面中的非平行径向光线；·利用至少一个光学元件(30、31)在二维光电传感器(24)的视场中形成所述容器的壁的相关部分的平面图像；·处理由所述传感器(24)接收的图像，以便检测所述浮凸形部分(12)；·所述方法为如下类型：在该方法中，所述入射光束至少部分地通过在所述外侧壁(18)的相关部分(16)上和在所述浮凸形部分(12)上的镜面反射而被反射；所述方法的特征在于，所述方法还包括以下步骤：使供给所述周边入射光束的所述光源沿着所述理论中轴线(A1)的方向以平移方式相对于所述光学元件(30、31)移动，以便在对应于所述浮凸形部分(12)的图像区域与对应于所述容器(14)的壁(18)的相关部分(16)邻近所述浮凸形部分(12)的区域的相邻图像区域之间更改由所述传感器(24)接收的所述图像中的对比度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 FR 14600301.一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法，所述浮凸形部分(12)由具有理论中轴线(A1)的容器(14)的外侧壁(16)所携带，所述方法为包括以下步骤的类型：·使用光源来照亮所述容器(14)的外侧壁(18)的一相关部分(16)，该部分绕所述理论中轴线(A1)延伸，所述光源供给周边入射光束，所述周边入射光束包括包含在一径向平面中的径向光线，该径向平面包含所述理论中轴线(A1)，且所述光束包括处于一共同的径向平面中的非平行径向光线；·利用至少一个光学元件(30、31)在二维光电传感器(24)的视场中形成所述容器的壁的相关部分的平面图像；·处理由所述传感器(24)接收的图像，以便检测所述浮凸形部分(12)；·所述方法为如下类型：在该方法中，所述入射光束至少部分地通过在所述外侧壁(18)的相关部分(16)上和在所述浮凸形部分(12)上的镜面反射而被反射；所述方法的特征在于，所述方法还包括以下步骤：使供给所述周边入射光束的所述光源沿着所述理论中轴线(A1)的方向以平移方式相对于所述光学元件(30、31)移动，以便在对应于所述浮凸形部分(12)的图像区域与对应于所述容器(14)的壁(18)的相关部分(16)邻近所述浮凸形部分(12)的区域的相邻图像区域之间更改由所述传感器(24)接收的所述图像中的对比度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括优化光源(34)的移动的步骤，该步骤包括沿着所述理论中轴线(A1)的方向相对于所述光学元件(30)搜寻所述光源的至少一个位置，在该位置中对应于所述浮凸形部分(12)的图像区域与对应于所述容器(14)的壁(18)的相关部分(16)邻近所述浮凸形部分的区域的所述相邻图像区域之间的对比度的水平大于一预定水平。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括沿着所述安装轴线的方向移动所述光学元件(30)以便将所述容器(14)的壁(18)的所述相关部分(16)送入到所述传感器(24)的视场中的步骤，以及在移动所述光学元件(30)的步骤之后，执行使所述主光源(34)相对于所述光学元件(30)移动的步骤。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在包含所述理论中轴线(A1)的径向平面中，从所述容器(14)的壁(18)的所述相关部分(16)的一点以小于15度、优选小于5度的视角看得到所述光源(34)。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，优化所述光源的移动的步骤是自动进行的。6.一种用于光学地读取由容器(14)的外侧壁(18)的相关部分(16)携带的浮凸形部分(12)的装置(10)，所述装置的类型为，该装置提供具有安装轴线的容器安装区域，并且该类型的装置包括：·二维光电传感器(24)；·光学系统(28)，插设在所述容器安装区域与所述传感器(24)之间，以便在所述传感器(24)上形成置于所述安装区域中的容器(14)的外侧壁(8)的相关部分(16)的图像，所述光学系统(28)包括：至少一个光学元件(30)，其具有围绕安装轴线(A’1)的旋转反射表面(31)，并且所述光学元件的最小直径大于容许被接纳在所述安装区域中的容器的外侧壁(18)的相关部分(16)的最大直径；·光轴，由所述光学系统(28)限定，并在所述安装区域中延伸，以便限定所述安装轴线(A’1)；以及·照明系统，其至少包括一主光源(34)，所述主光源是周边设备并且以所述安装轴线(A’1)作为其轴线，且所述主光源适于在所述安装区域中供给周边入射光束，所述光束包括处于包含所述安装轴线(A’1)的径向平面中的径向光线，所述径向光线指向所述安装轴线(A’1)，且所述光束包括处于一共同的径向平面中的非平行径向光线；并且在该类型的装置中，所述照明系统(34)、所述传感器(24)和所述光学系统(28)均布置在所述安装区域的下方；所述装置的特征在于，供给周边入射光束的所述主光源(34)能沿着所述安装轴线(A’1)的方向以平移方式相对于所述光学元件(30)移动。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主光源(34)能沿着所述安装轴线(A’1)的方向在多个不同的阻挡位置之间移动，所述阻挡位置在两个极限位置之间延伸。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主光源能在多个预定的、离散的阻挡位置之间相对于所述光学元件(30)移动。9.根据权利要求6到8中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于所述主光源(34)的相对于所述光学元件(30)的至少两个位置，并且优选包括至少三个阻挡位置。10.根据权利要求6到7中任一项所述的装置，其特征在于，所述主光源(34)能够在两个极限位置之间相对于所述光学元件(30)被阻挡在任何位置。11.根据权利要求6到10中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括控制装置(64)，所述控制装置用于控制所述主光源(34...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·法约勒，
申请(专利权)人：蒂阿马公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR