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用于透射检查具有至少一个发光二极管光源的容器的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:37963277 阅读:30 留言:0更新日期:2023-06-30 09:38
本发明专利技术涉及一种以透射检查玻璃壁容器(2)的装置,所述装置包括由具有至少两个并置的管芯(7)的发光二极管(6)构成的至少一个被驱动的基本源(5),所述至少两个并置的管芯在不同的光谱发射带中发射光辐射,所述不同的光谱发射带是玻璃容器色调族的透射光谱的函数,管芯的每个光谱发射带被限制于适合于以透射对至少一个玻璃容器色调族进行检查的光谱透射带(Zt),不包括该玻璃容器色调族的光谱吸收带(Za),以及装置包括电力供应装置(15),该电力供应装置(15)独立地控制每个基本源(3)的每个管芯(7)。管芯(7)。管芯(7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于透射检查具有至少一个发光二极管光源的容器的装置和方法


[0001]本专利技术涉及以透射对空玻璃容器(诸如瓶、罐、长颈瓶)进行检查的
,以便检测可能的缺陷。
[0002]本专利技术更具体地涉及在透射检查空玻璃容器的情况下使用的光源。

技术介绍

[0003]在现有技术中,已知以透射检查玻璃容器,也就是说,通过贯穿光观察玻璃容器。根据这样的检查方法,光源发射照明容器的光辐射,使得光穿透容器的壁的厚度再从其出来,可能经历一种修改,这种修改的分析允许推断容器的质量。
[0004]此外,光源必须允许检查具有不同玻璃色调的容器。因此,考虑到玻璃的光谱吸收取决于玻璃色调,光源必须考虑玻璃的光谱吸收,该玻璃的光谱吸收是波长的函数,给出了每毫米穿越的玻璃所吸收的光的百分比。
[0005]因此,以透射或通过贯穿光的检查在于产生和观察修改,例如,通过在缺陷(诸如表面裂纹)上的反射的光的偏转,通过在缺陷(诸如玻璃的层状或缺陷分布产生的产生内表面与外表面之间的平行度偏差)上的折射的光的偏转,污垢或内部异物对光的吸收,玻璃对光的吸收,随着穿越的玻璃厚度而变化。
[0006]通常,至少一个光传感器收集来自源并穿透容器的壁的光。光传感器通常是与光学系统(诸如物镜、棱镜或反射镜)相关联的线性或矩阵相机。在一些情况下,光传感器仅在存在缺陷时接收光。在其他情况下,光传感器在没有缺陷的情况下接收光。在所有情况下,由光传感器收集的光穿过对应于玻璃壁的仅一部分或对应于整个玻璃壁的容器的玻璃厚度。
[0007]因此,已知“暗场”观察使得光传感器仅在存在缺陷的情况下接收光,例如,以检测表面裂纹。回顾为了检测表面裂纹,容器的区域在精确入射下通过投影仪在所述区域的方向上发射定向的(会聚的或略微发散的)光束来被照明。定向的光束以精确的入射到达容器的表面,使得光束的主要部分穿透玻璃壁并在玻璃中传播。如果在壁中的光路上存在表面裂纹,则表面裂纹反射光束,该光束沿着修改的方向行进以精确的出口角离开壁,该出口角是入射角以及表面裂纹的位置和形状的函数。以精确的观察角观察由光传感器照明的区域,该精确的观察角与表面裂纹反射光束的出口角相适应。
[0008]可以以各种方式制造发射点或准点定向的光束的投影仪。例如,专利EP1147405提出实施一种照明头,每个照明头均发射聚焦和/或准直的光束或光线。这些照明头中的每一个均通过光纤连接至卤素灯。在该专利中,使用了通过成对的发射器/接收器进行协作的大量光源和图像传感器。为了避免成对的发射器/接收器之间的干扰,提供了使用若干颜色来实现解耦,例如,对于一些源使用红色,其相关联的接收器对红色敏感,对于其他成对的发射器/接收器使用蓝。本领域技术人员理解,选择这两种颜色以产生解耦,因此选择这两种颜色使得其各自的光谱不相交。因此,该专利没有提出用于检查具有不同色调的容器的解
决方案。专利EP3118609提出了使用具有不同波长的第一激光源、第二激光源和第三激光源来制造光源,该第一激光源、第二激光源和第三激光源与用于朝向聚焦区重定向的光学结构相关联。波长使得可以使用这三个激光源来检查由具有不同颜色的玻璃形成的玻璃容器。
[0009]更具体地,光的第一波长包括在440nm与490nm之间,并且更优选地包括在440nm与460nm之间,并且甚至更优选地为450nm(蓝色),光的第二波长包括在495nm与570nm之间,并且更优选地包括在510nm与530nm之间,并且甚至更优选地为520nm(绿色),并且光的第三波长包括在620nm与750nm之间,更优选地包括在625nm与665nm之间,更优选地包括在630nm与650nm之间,并且甚至更优选地为640nm(红色)。
[0010]在实践中,这种光源似乎不适合于以透射检查宽范围的玻璃色调。此外,通过用于组合若干激光束的手段,该光源的实现方式相对复杂。此外,这种庞大的光源可以被专门地实现为投影仪。
[0011]“白场”观察也是已知的,特别是用于查看容器的外观。根据这种观察模式,使容器在一侧上的一个或若干光传感器与另一侧上的背光面板类型的光源之间以平移行进,该背光面板类型的光源优选地形成散射光表面。(一个或多个)相机感知光,该光来自源并且完全地穿过被从一侧到另一侧检查容器。光表面的尺寸适合于容器的尺寸且适合于需要检查的类型。源可以是均匀的,或者具有连续或不连续的、单调或周期性的、缓慢或快速的光水平的空间变化。例如,专利EP1143237描述了一种背光面板类型的光源,该光源包括一系列被单独地驱动的发光二极管,以通过光的变化来照亮特定的照明区。以补充的方式,还实施了以透射检查空玻璃容器,特别是用于查看玻璃容器的底部的外观、读取由玻璃容器携带的代码或测量玻璃容器的壁的厚度。
[0012]例如,为了读取由玻璃容器携带的代码,专利申请US2006/092410描述了一种用于以透射检查容器的装置,根据第一实施例,该装置包括若干发光二极管和相关联的透镜,该透镜将由这些二极管中的每一个发射的光聚焦在待检查的容器的相同区域上。根据另一实施例,这些发光二极管被安装在散热器上,并且每个发光二极管均与透镜相关联,使得由二极管发射的光在被照亮的目标表面上会聚成彼此相邻。发光二极管具有相同或不同的透射波长。这些发光二极管不能通过单个透镜一起聚焦在被照亮的物体上的一个点处,这将导致被照亮的区域的偏移。这种装置不适合于发射适合于在没有杂光的情况下以透射检查具有确定色调的玻璃容器的光辐射
[0013]在现有技术中,从美国专利申请2009/0301765还已知使用导热粘合胶将若干发光二极管固定在印刷电路板上。发光二极管具有不同的发射波长。该文献没有提供对适合于宽范围的玻璃色调的容器的无杂光的目视检查问题的解决方案。此外,这些发光二极管不能简单地通过单个透镜被共同聚焦在被照亮的物体上的一点处,这会导致被照亮的区域的偏移。
[0014]现有技术导致了这样的观察:空玻璃容器的透射检查需要实施不同的光源,以确保特别是暗场观察和白场观察,这些光源还必须特别地考虑玻璃的光谱吸收,以便能够检查宽范围的容器色调。

技术实现思路

[0015]申请人的优点是表达了一种对相对通用的设备的需求,该设备用于以透射检查具有宽范围的不同色调的玻璃容器,并且同时允许其实施用于暗场观察和白场观察。
[0016]本专利技术旨在通过提出一种新装置来满足该需求,用于在宽范围上以透射检查具有不同色调的玻璃容器,并且同时允许其实施用于暗场观察和白场观察。
[0017]为了实现这样的目的,本专利技术的目的涉及一种用于检查玻璃壁容器的装置,所述装置包括至少一个光源、至少一个光传感器,所述至少一个光源在容器的方向上发射光辐射并且包括至少一个被驱动的基本光源,所述至少一个光传感器收集来自光源并已经穿透容器的壁且从容器出来的光。根据本专利技术,至少一个被驱动的基本源由具有至少两个管芯的发光二极管构成,所述至少两个管芯以并置的方式安装在公共支撑件上并且在不同光谱发射带中发射光辐射,所述不同光谱发射带是玻璃容器色调族本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于以透射检查玻璃壁容器(2)的装置,所述装置包括至少一个光源(3)、至少一个光传感器(4),所述至少一个光源在所述容器的方向上发射光辐射并且包括至少一个被驱动的基本源(5),所述至少一个光传感器收集来自所述光源并已经穿透所述容器的壁且从所述容器出来的光,其特征在于,所述至少一个被驱动的基本源(5)由具有至少两个管芯(7)的发光二极管(6)构成,所述至少两个管芯以并置的方式安装在公共支撑件(8)上并且在不同的光谱发射带中发射光辐射,所述不同的光谱发射带是玻璃容器色调族的透射光谱的函数,管芯的每个光谱发射带被限制于适合于以透射对至少一个玻璃容器色调族进行检查的光谱透射带(Zt),不包括该玻璃容器色调族的光谱吸收带(Za),以及其特征在于,所述装置包括独立地控制每个基本源(3)的每个管芯(7)的电力供应装置(15),使得对于属于色调族的玻璃容器的检查,在发射中控制在所述光谱发射带中发射的所述管芯(7),所述光谱发射带适合于以透射对所述容器的色调进行检查。2.根据权利要求1所述的装置,根据所述装置,发光二极管(6)具有至少一个管芯(7),所述至少一个管芯在包括在500nm与620nm之间的光谱发射带中发射光辐射。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置,根据所述装置,发光二极管(6)具有至少一个管芯(7),所述至少一个管芯在包括在700nm与1,000nm之间的光谱发射带中发射光辐射。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置,根据所述装置,发光二极管(6)具有至少一个管芯(7),所述至少一个管芯在包括在730nm与745nm之间的光谱发射带中发射光辐射。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置,根据所述装置,发光二极管(6)具有至少一个管芯(7),所述至少一个管芯在包括在830nm与870nm之间的光谱发射带中发射光辐射。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置,根据所述装置,发光二极管(6)具有至少一个管芯(7),所述至少一个管芯在包括在320nm与425nm之间,优选地包括在370nm与390nm之间的光谱发射带中发射光辐射。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置,根据所述装置,发光二极管(6)具有四个并置的管芯(7)。8.根据前述权利要求所述的装置,根据所述装置,所述四管芯(7)发光二极管(6)包括在不同的光谱发射带中发射光辐射的第一管芯(7)和第二管芯(7)以及在与所述第一管芯和所述第二管芯的光谱发射带不同的相同光谱发射带中发射光辐射的第三管芯(7)和第四管芯(7)。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置,根据所述装置,所述发光二极管(6)的管芯(7)被安装在公共支撑件(8)上以构成电子部件,所述电子部件被焊接至电力供应与驱动电路(9)以形成被驱动的基本源,所述电力供应与驱动电路(9)本身被连接至控制所述管芯(7)的操作的所述电力供应装置(15)。10.根据前述权利要求所述的装置,根据所述装置,所述光源(3)在壳体(13)中包括所述电力供应与驱动电路(9)和投影光学系统(11),所述投影光学系统能够投射由所述发光二极管的管芯(7)发射的所述光,以便将由所述管芯(7)照亮的区域叠加在对应于所述待检查的容器的区域的聚焦区域中。11.根据权利要求1至9中任一项所述的装置,根据所述装置,所述光源(3)包括若干被驱动的基本源(5),所述...

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

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