用于測量容器的豎直度的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請一般性地設(shè)及檢查中空物品或容器（諸如例如瓶子、罐、試管，尤其玻璃試 管）的技術(shù)領(lǐng)域，用于測量運種容器的傾斜度的目的。
【背景技術(shù)】
[0002] 在檢查容器W及尤其由玻璃制成的容器（諸如瓶子）的技術(shù)領(lǐng)域中，需要測量容 器的傾斜度W便尤其保證它們能夠被填充或包裝好。應(yīng)該觀察到在先前技術(shù)中，W多種方 式來表示容器的傾斜度。例如，可傾斜的角度或程度的形式來表示容器的傾斜度。還已 知將傾斜度表示為容器底部的中屯、與所選擇的容器的高度處（例如，在它的環(huán)口部（ring) 處）取得的容器橫截面的中屯、之間的差。除了考慮容器的兩個截面的中屯、之間的差值之 夕F，還可W將傾斜度視為在容器的一高度處取得的容器的點的一個回轉(zhuǎn)上半徑偏移的測量 值。
[0003] 不論W何種方式來表示傾斜度，測量容器的傾斜度給出關(guān)于容器的尺寸特性的重 要信息，例如，使得能夠當(dāng)測量值超過參考值時確定它具有傾斜度缺陷。在先前技術(shù)中，已 經(jīng)提出很多技術(shù)方案用于測量瓶子的傾斜度。
[0004] 例如，美國專利No. 4433785描述了具有與瓶子底部接觸的兩個自由旋轉(zhuǎn)輪的檢 測器系統(tǒng)。當(dāng)容器在檢查站中旋轉(zhuǎn)時，借助于電磁位置傳感器來測量輪子的豎直移動。由 于存在自由旋轉(zhuǎn)輪與瓶子的底部之間脫離接觸的風(fēng)險，所W運種系統(tǒng)不適合于進行高速率 檢查。另外，運種系統(tǒng)不能給出精確測量值，并且它具有被磨損的明顯風(fēng)險。W更基本的方 式，該系統(tǒng)僅僅測量由檢查站所施加的瓶子底部相對于旋轉(zhuǎn)軸的移動。由此，當(dāng)容器本體具 有變形時，例如，它不再圍繞其對稱軸旋轉(zhuǎn)時，那么它的傾斜度的測量值會錯誤。 陽0化]美國專利No. 7010863描述了另一個技術(shù)，其包括使用兩個光學(xué)測量傳感器來代 替兩個自由旋轉(zhuǎn)輪，其中當(dāng)瓶子豎立在支撐表面上時，所述光學(xué)測量傳感器能夠使得光指 向瓶子底部的兩點。使用由瓶子反射的光和瓶子的旋轉(zhuǎn)，能夠確定支撐平面與垂直于旋轉(zhuǎn) 軸的平面之間的差值，并且可W從中推導(dǎo)出傾斜度缺陷。運種裝置使得能夠消除與使用自 由旋轉(zhuǎn)輪相關(guān)聯(lián)的缺點。然而，運種裝置的測量原理依賴于容器在除了其底部是傾斜的在 所有方向上是完美的假設(shè)。運個假設(shè)導(dǎo)致認為容器的中屯、軸與檢查站的旋轉(zhuǎn)軸是重合的， 因而容器的底部移動的測量是充分的。令人遺憾地是，實際上，容器的軸不與檢查站的旋轉(zhuǎn) 軸重合。由此，先前技術(shù)不能夠獲得容器的傾斜度的真實測量值。W另外的方式，已知的先 前方案不能夠測量運種容器的頸部的傾斜度。
[0006] 專利申請EP0341849描述了測量具有底部的容器的輪廓和傾斜度的方法，其中 豎直壁從底部升起。容器被自由地放置在被控制為旋轉(zhuǎn)的支撐表面上，W便取得容器的整 個周邊上的測量值。容器的支撐表面作為測量傾斜度的參考平面。令人遺憾地是，在工業(yè)測 量領(lǐng)域中，使用從處理系統(tǒng)取得的參考值來執(zhí)行傾斜度的測量是不可靠的。運尤其適用于 測量在位于生產(chǎn)線中的旋轉(zhuǎn)站上的容器的傾斜度。運種旋轉(zhuǎn)檢查站具有用于容器的支撐表 面和使得容器旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)由用于驅(qū)動容器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輪組成，當(dāng)容器旋轉(zhuǎn)時， 它被擠壓抵靠在兩個支點（abutment)上。容器的旋轉(zhuǎn)軸連續(xù)地變化，所W它的移動是隨機 的和不可預(yù)知的。另外，發(fā)現(xiàn)將容器的底部放置在由所給的支撐表面構(gòu)成的參考平面中是 不可能的，尤其對于容器的非圓形部分（其可能是楠圓形的或具有扁平面）、可能存在有缺 陷的底部、容器的變形W及影響用于驅(qū)動容器旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)的缺陷更是如此。
[0007] 文獻FR2973501描述了一種用于測量容器的傾斜度的裝置。當(dāng)使得容器旋轉(zhuǎn)時， 測量在容器底部上測量點的位置。因為在容器旋轉(zhuǎn)期間，沒有考慮容器的底部可能的橫向 移動，所W由運種裝置取得的測量值不是完全正確的。
[0008] US專利No. 6212962也描述了一種用于檢查平移行進的容器的裝置，該裝置尤其 被用在確定容器本體相對于運些容器的底部的傾斜。通過示例的方式，在物品的壁上一高 度處（在該壁上進行參考物品的測量）具有變形的情況下，運種裝置不能檢測傾斜度缺陷。 由此，在給定高度處的壓痕、塌陷或楠圓化導(dǎo)致物品被錯誤地認為是傾斜的。
[0009] 專利申請W0 2012/042582描述了一種用于檢查玻璃瓶子的裝置，其試圖精確地 檢查瓶嘴的頂面的傾斜度。用于給瓶嘴成像的系統(tǒng)用于檢測嘴兩點的圖像，所述兩點位于 瓶嘴的頂面上。同時，在使用縮進部（insweep)成像系統(tǒng)拍攝的縮進部的圖像中檢測到位 于瓶子底端的兩點。縮進部的兩點的傾斜用于補償嘴的兩個點的傾斜，從而能夠計算瓶的 頂部傾斜度W及因此用于檢查瓶嘴的頂面的傾斜度。運種裝置不適合于測量瓶的傾斜度缺 陷，因為運是本體形狀或瓶頸部的形狀的缺陷且不需要瓶環(huán)口部的表面的傾斜的信息。
[0010] 文獻US2011/141265描述了一種檢查離開成型機的容器的質(zhì)量的方法。因為容 器仍然是熱的，所W它們不足W強大使得它們旋轉(zhuǎn)。很顯然，旋轉(zhuǎn)使得能夠使用少量的傳感 器來獲得大量的圖像，從而有助于提高精確度。
[0011] 另外，該方法拍攝容器的圖像，使得在處理之后能夠確定容器的對立的橫向邊緣。 該方法沿著容器的高度分布的水平線來起作用W確定容器的對立的邊緣的中央，并且然后 確定穿過所述中央的直線段，并且它把傾斜度的測量值看作那些線段相對于豎直線（即， 相對于圖18至圖21的傳送機）的角度。所提出的傾斜度的測量是不精確的，因為沒有考 慮本體或頸部的實際豎直度，而運應(yīng)該相對于容器的底部理想地取得。在運種方法中，假設(shè) 底部的位置與傳送機的位置相同，運是錯誤的。
[0012] 同樣地，US專利No. 6025910描述了一種用于檢查穿過檢查站平移行進的瓶子的 技術(shù)，檢查站試圖拍攝每個容器的連續(xù)圖像，W便分析它們W尤其確定瓶子的傾斜度。運個 專利具有與文獻US6212962和W0 2012/042582中描述的裝置相同的缺點，因為運個專利 沒有考慮本體或瓶頸的形狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 由此，本發(fā)明試圖通過提出用于測量容器具有的實際傾斜度的新穎的技術(shù)來補救 現(xiàn)有技術(shù)的缺點，通過使用旋轉(zhuǎn)站來執(zhí)行生產(chǎn)線上的運些測量，W便能夠在每個容器的整 個周邊上取得測量值。
[0014] 為了實現(xiàn)運種目的，本發(fā)明提出一種測量容器的傾斜度的方法，容器豎立在支撐 表面上且具有環(huán)口部和底部，通過跟座被連接至底部的豎直壁從底部升起，豎直壁具有頸 部，頸部在它的基部處可選地設(shè)置有肩部，并且方法包括：
[0015]-使得容器圍繞接近于物品的對稱軸的豎直軸旋轉(zhuǎn)；
[0016]-將至少一個攝像頭放置在容器的一側(cè)上W傳送至少半個回轉(zhuǎn)期間容器的圖像序 列，攝像頭具有大致正交于容器的豎直軸的光學(xué)觀察軸，帶有在正交于豎直軸和光學(xué)軸的 橫向方向上延伸的橫向（lateral)視野。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，所述方法還包括：
[0018]-為容器限定實際高度；
[0019]-對于通過至少半個回轉(zhuǎn)的容器的旋轉(zhuǎn)中的每個增量：
[0020] ?拍攝容器的至少一個圖像，W便獲得環(huán)口部的左邊緣的圖像、環(huán)口部的右邊緣的 圖像、跟座的、肩部的、和/或頸部的基部的左邊緣的矩陣圖像、W及跟座的、肩部的、和/或 頸部的基部的右邊緣的矩陣圖像；
[0021] ?分析：
[0022] *環(huán)口部的左邊緣和右邊緣的圖像，W便至少確定環(huán)口部的實際位置在橫向方向 上的坐標； 陽02引 *左邊緣的矩陣圖像，W便確定左定位點Tg在橫向和豎直方向上的坐標擬及
[0024] *右邊緣的矩陣圖像，W便確定右定位點Td在橫向和豎直方向上的坐標擬及
[00巧]?至少確定穿過左和右定位點的直線段的垂線上、在距離直線段容器的實際高度 處取得的環(huán)口部的理論位置在橫向方向上的坐標；W及
[00%]-基于在容器的至少半個回轉(zhuǎn)期間所考慮的環(huán)口部的實際位置和環(huán)口部的理論位 置的坐標在橫向方向上的變化，從它們的最大差值推導(dǎo)出容器的傾斜度的測量值。
[0027] 另外，本發(fā)明的方法還包括結(jié)合W下額外特征中的至少一個和/或另一個：
[002引-拍攝跟座的、肩部的、和/或頸部的基部的矩陣圖像作為左和右矩陣圖像，W便 測量容器的頸部的、容器的本體的傾斜度、和/或它的總傾斜度；
[0029]-對于旋轉(zhuǎn)中的每個增量，通過分析在橫向方向上包含整個環(huán)口部的線性圖像或 矩陣圖像來確定環(huán)口部的實際位置，通過計算取決于兩個邊緣的點來確定環(huán)口部的右和左 邊緣的各個位置；
[0030] -對于每個容器：
[0031] ?表征在容器的旋轉(zhuǎn)過程中分別取得的左和右矩陣圖像中容器的左邊緣和右邊緣 的初始位置和形狀；W及
[0032] ?在容器的旋轉(zhuǎn)過程中取得的隨后的左和右矩陣圖像的每個圖像中分別捜索具有 第一圖像中所表征的容器的左邊緣和右邊緣的形狀，W便確定左和右定位點；
[0033]-確定初始圖像中的左和右定位點使得它們被選擇為相對于容器的對稱軸對稱， 并且通過W與支撐表面的或容器的直徑相同的距離彼此間隔開；
[0034]-確定初始圖像中的左和右定位點W便使它們被選擇在位于支撐表面中；
[0035] -至少根據(jù)出現(xiàn)在由一組點和/或線段和/或曲線段描述的矩陣圖像中的容器的 輪廓來表征容器的右和左邊緣的形狀，并且特征在于所述方法包括：通過使用平移和/或 旋轉(zhuǎn)操作試圖將至少所述輪廓疊加至每個隨后圖像中出現(xiàn)的輪廓，來至少捜索每個隨后圖 像中的第一圖像所表征的輪廓；
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