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检查由至少部分透明的材料制成的容器的壁厚度的方法与流程

2022-07-17 00:57:47 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于检查由至少部分透明的材料制成的容器(例如,由pet制成的瓶子)的壁厚度的方法,以及一种根据独立权利要求12所述的用于检查容器的壁厚度的检查设备。


背景技术:

2.在现有技术中,存在已知的用于在容器制造之后检查容器壁厚度的方法,例如用于饮料加工行业或化妆品行业。
3.在这方面特别相关的是检查以拉伸吹制法制造的容器的壁厚度的方法。这是因为由预制件制造这些容器可能在制造期间出现缺陷,这会对容器的壁厚度产生不利影响,因此也不利地影响容器的整体稳定性。如果这样的容器被进一步输送并随后被填充,可能导致容器破裂,这将引起整个设施的相当大污染。即使容器没有破裂,壁厚度缺陷也可能导致容器在填充期间变形,使得不能进一步输送容器(例如,由于容器的不期望伸长或形成凸起)。这也可能导致系统受损甚至损坏。
4.另外,这种有缺陷的容器无法交付给客户,因为它不满足期望的质量标准。
5.从ep 2 676 127已知一种用于检测透明容器中的材料分布缺陷的方法,其中,基于由外壁在外侧和内侧上反射的光的图像来推断材料厚度,并将对应的值与参考值进行比较,以便确定材料厚度是否具有期望的值。
6.这种方法对于形状均匀的容器有利。
7.然而,困难在于当今常用的容器在其表面具有浮雕图案,这导致容器不同区域的材料厚度不同。因此,朝向检查设备不同定向的容器将给出不同的壁厚度测量值,即使在加工成材料的浮雕的外侧或之间它们具有相同的壁厚也是如此。
8.任何关于这样的容器是否将具有期望壁厚度的可靠声明都是不可能的。


技术实现要素:

9.任务
10.从已知的现有技术出发,因此要解决的技术任务是提供一种用于检查容器的壁厚度的方法,使得即使在形状不均匀容器的情况下也可能可靠地确定壁厚度。
11.解决方案
12.根据本发明,该任务通过根据权利要求1所述的用于检查由至少部分透明的材料制成的容器的壁厚度的方法以及根据权利要求12所述的用于实施该方法的检查设备来实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利进一步发展。
13.根据本发明的用于检查由至少部分透明的材料制成的容器(例如,由pet制成的瓶子)的壁厚度的方法,包括:沿测量方向在多个测量点处用照射设备的测量光束照射所述容器,其中,对于每个测量点,通过光学检测器获得指示所述容器的在所述测量点处的壁厚度的信号,其中,通过评估设备,将所述多个测量点与指定参考容器沿所述测量方向的壁厚度
的参考曲线进行比较,其中,如果所述比较在所述多个测量点与所述参考曲线之间产生一致性,则确定出所述容器的壁厚度对应于预定壁厚度,并且其中,如果所述比较未在所述多个测量点与所述参考曲线之间产生一致性,则确定出所述容器的壁厚度不对应于所述预定壁厚度。
14.这里,可以规定,根据用于检查透明容器的壁厚度的已知照射设备来配置照射设备,并且例如将光透射到容器的壁中,其中,该光从外表面和内表面反射并冲击在光学检测器上。该检测器可以被配置为相机或类似设备。
15.参考曲线应被理解为这样的曲线,该曲线还包含沿期望测量方向的多个测量点,或者(使用参考容器)已经从多个这样的特定测量点确定,例如通过外插和/或在测量点之间以及可能超出测量点的内插。
16.优选地,容器的参考曲线将不仅包含对应于相对于照射设备和光学检测器定位一次的容器的测量值的测量点,而且参考曲线将会对应于也已经关于照射设备定位在不同的位置(以不同的定向或围绕其纵向轴线的旋转,例如,测量方向垂直于纵向轴线)的容器的测量值。因而,参考曲线上的参考点即使在容器相对于照射设备的各种相对布置的情况下也存在,因此可以使用对应的参考曲线来进行这种比较,而不管容器的确切定向如何。
17.因此,为了测量壁厚度,不仅可以使用一个测量光束,而且可以(同时)使用沿着不同测量方向(可选地彼此平行)的多个测量光束。
18.因而,检查壁厚度变得独立于容器相对于照射设备和光学检测器的实际定向。
19.因此,该方法特别有利地适用于具有外轮廓的容器,在这种情况下,容器的壁厚度沿测量方向改变。
20.可以规定,如果所述比较没有产生所述多个测量点与所述参考曲线的一致性,所述评估设备执行所述参考曲线的变换(平移,视需要,还有旋转),并且执行所述测量点与变换后的参考曲线的重新比较,其中,如果所述测量点与所述变换后的参考曲线的比较产生一致性,则确定出所述容器的壁厚度对应于所述预定壁厚度,并且其中,如果所述测量点与所述变换后的参考曲线的比较没有产生一致性,则确定出所述容器的壁厚度不对应于所述预定壁厚度。
21.特别地,所述变换可以包括一段参考曲线的位移,直到该段对应于容器用照射设备或光学检测器的所记录的区域,然后执行对应的比较。所述变换后的参考曲线的区域是否对应于所记录的测量值,再次只能通过比较来确定,因此在本实施例中也可以设想对参考曲线执行多次变换,直到确定出一致性或确定出不一致性。
22.该实施例对于以下容器特别有利,该容器具有关于容器绕纵向轴线的旋转不对称的表面结构,这是因为该实施例在这种情况下仍可能可靠地检查壁厚度。
23.在一个实施例中,规定照射设备在每个测量点处用至少一个测量光束照射穿过容器和/或照射容器。
24.在进一步实施例中,测量光束对于每个测量点可以具有不同的波长,其中通过将至少两种不同的波长相对于彼此设置来确定壁厚度。
25.由于具有表面结构的容器的壁厚度发生变化,因此容器材料关于某些波长的透射和反射行为也可能在这些区域发生变化。如果在照射中使用至少两种波长,则可以补偿可能作为系统误差而影响测量出的壁厚度的这些变化。
26.此外,可以规定测量方向垂直于容器的纵向轴线延伸或者测量方向平行于容器的纵向轴线延伸。
27.通过该实施例,原则上可以研究容器的壁厚度在横向方向和纵向方向上的相关变化,这特别还能够实现容器的简单测量,例如,生成整个容器的完整或几乎完整的壁厚度轮廓。
28.在一个实施例中,所述变换包括所述参考曲线沿所述测量方向位移了值δ;其中,所述值δ大致小于0.1d或小于0.05d;其中,d是所述容器沿所述测量方向的延伸量。
29.例如,参考曲线可以被理解为将某个壁厚度w(x)分配给沿测量方向的位置x的函数。如上所述,被测量的容器的对应函数取决于容器相对于照射设备和/或光学检测器的实际定向。如果在比较参考曲线和测量值时发现存在不一致性,则通过将自变量x替换为x

对函数w(x)中的x的这种轻微修改可能导致参考曲线的位移,然后将其与测量的位置x的测量值进行比较。该过程可以在计算机中快速地执行,计算机通常形成评估设备,并且需要很少的计算能力,因此可以对每个容器执行多个这些的变换步骤,以确定容器的壁厚度是否与参考曲线一致。因此,确保了用于变换参考曲线的计算简单的程序,因而确保了对测量值的快速检查,这使得该程序也适用于每小时1000到大约10000个容器的容器处理机的持续运行。
30.在进一步实施例中,所述变换是作为所述多个测量点的特征点和/或从所述多个测量点导出的测量曲线的函数和/或作为所述参考曲线的特征点的函数来执行的。
31.特征点例如是出现从壁厚度较薄的容器区域到壁厚度较厚的容器区域的过渡的点,因为这里材料的厚度通常比所有常见区域都厚。因此,这些在测量值和参考曲线中表示,例如,作为最大值或最小值,并表征整个曲线的走势(无论该曲线是参考曲线还是从测量点生成的曲线)。如果执行变换,使得在测量点中出现的特征点对应于在参考曲线中出现的特征点(例如,如上所述,通过变换在参考曲线的函数w(x)中的自变量x,使得参考曲线的特征点和测量值重合),则只需要单个变换即可补偿容器关于照射设备或光学检测器的任何对准,并使得能够以有用方式与参考曲线进行比较。如果然后确定测量值与参考曲线没有对应关系,则可以确定壁厚度不满足要求。
32.该程序大大减少了变换步骤的数量,但可能涉及更大计算工作量,这是因为一方面分析测量值,另一方面关于特征点分析参考曲线是都必要的。
33.这种更大的计算工作量可以通过下列事实来减少:参考曲线的特征点的位置已经大致存储在存储器中(大致与参考曲线一起),从而仅必须执行对测量点或对从这些测量点外插的关于特征点的曲线的分析,然后在这些点在测量方向上的位置之间形成差异,以执行参考曲线的变换。
34.该程序可以沿不同的、可选平行的测量方向对容器执行。以这种方式,可以实现对容器的非常精确的测量,特别是对其壁厚度的测量。
35.还可以规定为了进行所述测量点与所述参考曲线和所述变换的参考曲线的比较,需要考虑所述测量点的测量公差和/或考虑所述参考曲线和/或所述变换的参考曲线的公差。
36.特别是由于测量点的确定,以及参考曲线的确定,例如从参考容器的确定,都会受到某些误差的影响,因此在公差的背景下考虑这些误差时考虑这些误差可以防止错误地识
别被认为不一致或一致的壁厚度。
37.所述方法优选地由一种检查设备执行,所述检查设备包括所述照射设备、所述光学检测器和所述评估设备,并且所述容器通过运输设施被供应到所述检查设备并被运离所述运输设施,并且其中,在确定出所述测量点与所述参考曲线和所述变换后的参考曲线不一致的情况下,停止所述运输设施的运行。这可以用于确保可能出现的任何误差,即容器的壁厚度变化中的极值,都首先被识别出来并在必要时在机器继续运行之前将其消除。这对于布置在下游的机器(诸如用于填充容器的填充装置)尤其有利,并且可以防止损坏或污染。
38.在没有检测到测量点与参考曲线和变换后的参考曲线有任何一致性的情况下,可以向操作员发出信息。例如,可以向操作员发出警告,表明测量出的壁厚度不再对应于预定壁厚度。然后,操作员可以独立决定,例如,是否继续机器运行,或者是否停止机器运行,并且例如,执行维修或更换零件或更详细的故障分析。
39.可替选地或另外地,在确定出壁厚度与指定的壁厚度在测量精度范围内不一致或不与其相对应的情况下,容器也可以自动转向。对使容器转向,可以使用推杆,推杆将容器从运输设施中推出并将其推入为此设置的收集容器中。这里也可设想用于将容器从诸如星形轮或夹具之类的颈部处理装置转向的其它实现方式。
40.还可替选地或另外地,在确定出壁厚度与预定壁厚度不一致的情况下,优选地无线传输的消息可以被自动发送给操作员或维护人员。优选地,消息被发送到平板电脑、手机或可穿戴设备,而特别是传输机器数据、目标值和测量值。
41.特别优选地,将测量出的壁厚度分配给填充装置,以便了解容器是用哪个空腔、加热心轴、加热区、夹持元件加工或生产的。因而,在闭环过程中,在(设计)压花区域(浮雕、支撑结构等)的壁厚度偏离目标的情况下,可以对填充装置施加影响,以便使材料分布恢复为目标壁厚度。一方面,这可以自动完成或支持/指导机器操作员。
42.至少所述测量点的一部分和/或所述测量点与所述参考曲线的比较结果和/或所述测量点与变换后的参考曲线的比较结果能够被存储在与所述评估设备相关联的存储器中。例如,这可以用于通过评估存储在存储器中的数据来执行后续误差分析。
43.根据本发明的用于检查容器的壁厚度的检查设备,包括照射设备、光学检测器和评估设备,其中,所述容器能够经由运输设施供应给所述检查设备并由所述运输设施从所述检查设备运离,其中,所述运输设施和所述照射设备以及所述光学检测器被相对于彼此布置成,使得在所述运输设施中输送的容器能够在沿测量方向的至少多个测量点处被所述照射设备照射,并且所述光学检测器能够接收由所述容器从沿所述测量方向的所述测量点反射和/或透射的光,其中,所述检查设备被配置成执行根据前述实施例中的一个所述的方法。该检查设备对于执行根据本发明的方法特别有利。
44.照射设备可以被配置成发射具有至少两种不同波长的光,并且其中,光学检测器被配置成至少检测这两种不同波长的光。因而,当壁厚度改变时,由于容器壁对于特定波长的变化的透射和/或反射行为而引起的任何误差都可以得到补偿。
45.此外,照射设备可以被配置成用光照射容器以产生沿不同测量方向的多个测量点。这允许灵活地使用检查设备,不仅可以测量整个容器,还可以测量不同形状的容器。
46.在该实施例的进一步发展中,照射设备被配置成能够沿至少一个轴线滑动。照射
设备的位移可以由整个照射设备的实际物理位移组成,但也可以包括例如发射光的偏转(例如,通过反射镜或其它光学器件),这通常比照射设备的完全位移更快地执行。通过本实施例,不仅可以实现单个容器的测量方向的变化,还可以实现检查设备对不同容器的适应,例如,通过使测量方向适应容器的变化形状或大小。
附图说明
47.图1示出了根据本发明的检查设备1的示意性表示图;
48.图2示出了容器的壁厚度和所得的测量点的走势;
49.图3示出了用于检查容器的壁厚度的参考曲线的变换的实施例;
50.图4示出了其中参考曲线和测量点彼此不一致的变体;
51.图5示出了竖直可调的照射设备的实施例;
52.图6示出了检查设备的进一步实施例。
具体实施方式
53.图1示出了根据实施例的方法的可以检查容器的检查设备100。该检查设备包括或与至少一个运输设施140相关联,容器130可以在运输设施140中输送。例如,运输设施可以是输送带,但也可以是任何其它已知的输送容器的方式。容器通常是瓶子或小罐,它们大致由透明材料制成,特别是塑料,诸如pet。为了输送这些容器,通常是支撑板或转盘与定心设施(该定心设施将容器夹在定心设施与板之间)结合,以及与抓握在容器周围(例如,在支撑环区域中或至少在口部区域中)的爪结合,使得容器被悬挂输送。
54.由于对于本发明而言,容器的材料可以在至少一个区域中被照射是必不可少的,所以优选地以下列方式输送,即容器的壁的至少大部分被暴露,从而使得抓握器和具有相关联的支撑板或转盘的定心设备可能特别有利。
55.在这方面,运输设施140不受限制。
56.然而,为了进一步解释根据本发明的方法,容器130(这里仅作为横截面以顶视图示出)具有壁133是必要的。该壁(容器的壁)具有外表面131和内表面132。这里,内表面132是容器面向容器的内空间的表面,容器的内空间通常填充有待填充到容器中的介质。容器131的外壁或外表面则是壁133的与内表面132相背对的表面131。
57.在这里所示的实施例中,容器的壁133包括不同厚度的区域,诸如沿容器的外周延伸相对较长并且具有恒定壁厚度的区域134,以及形成为例如容器的表面中的凹痕并且其中容器的壁厚度较小的区域135。这些区域之间又延伸出具有更大壁厚度的区域。
58.这不是绝对必要的,但是根据本发明的方法对于不具有恒定壁厚度(例如,相对于容器的横截面而言)的容器130特别有利。
59.检查设备100进一步包括照射设备121。例如,照射设备可以包括一个或多个发光灯丝以形成漫射光源。可以操作发光灯丝,使得发光灯丝具有与其温度相对应的发射光谱,主要在红外范围内发射电磁辐射。发光灯丝也可以操作为发微红光。还可设想在其发射白光的温度下操作发光灯丝(或灯丝),即其发射最大值在可见光范围内。然后由这一个或多个灯丝发出的光撞击容器的壁。可替选地,一个或多个二极管,特别是激光二极管,可以用于向容器壁发射电磁辐射(红外光或可见光)151。此外,提供了光学检测器122,例如,以相
机的形式,其可以检测从反射和/或透射穿过容器的光。
60.在这里所示的实施例中,检测器122和照射设备121位于容器或运输设施的同一侧上,使得从容器反射的光至少部分地在检测器中被检测到。在这种情况下,光不仅从容器的外表面131反射,而且由于容器的透明性,光也从内表面反射回来并穿过外表面131向光学检测器122透射。
61.在其中检测器记录透射穿过容器的光的变体中,检测器122被布置在关于运输设施140与照射设备121相对的一侧上。因而,在图1中所示的顶视图中,运输设施则位于照射设备121与检测器122之间,使得待检查的容器也位于照射设备121与检测器122之间。
62.可以规定,照射设备可以选择性地发射不同波长的光,诸如红外光谱范围内的光、红色光谱范围内的光和/或蓝色光谱范围内的光。通过使用不同波长的光,可以补偿随机效应,诸如由照射设备发射的光的从容器的内部和外部反射和/或透射的部分的相长干涉或相消干涉,这些相长干涉或相消干涉可能无意中影响壁厚度的测量结果。可替选地,也可以规定,照射设备发射白光(或仅红外光或红光和红外光),例如对于发光灯丝所述的那样,并且光学检测器具有多个(至少2个)滤色器,或者对应的滤色器被布置在这样配置的照射设备与容器之间。这些滤色器可以是滤光片,例如,其中一个只允许蓝光穿过,一个只允许红光穿过。以此也可以实现避免上述不良影响的效果。
63.无论(从内表面132反射的)光束152和(从外表面131反射的)光束153是否被瓶子透射或反射,它们都会撞击光学检测器122。通常,由于材料厚度或容器的壁厚度,透射(反射)的光量以及因而到达光学检测器处的光信号(取决于壁厚度)更强或更小。然后,光学检测器122可以将对应地指示容器壁厚度的信号(例如,亮度信号或干涉信号等)传输到评估设备123。为此,该评估装置可以被连接到光学检测器,例如经由电缆连接124,但也经由无线连接或以任何合适的方式至少从光学检测器传输数据到评估设备,但是优选地是双向传输。
64.参考曲线被存储在评估设备123中或可以从评估设备123中检索,这也将参考图3和图4更详细地描述。该参考曲线对应于指示容器上的在测量方向上特定位置处的容器壁厚度的预期信号,并且可以例如通过测量其壁厚度已知的参考容器而产生。当然,可替选地或另外地,为此可以执行大量参考容器的测量,以便从这些测量中获得尽可能系统地避免误差的参考曲线。模拟的理想容器也可以用作参考曲线的基础。
65.然而,最终如何确定参考曲线与根据本发明的方法无关。优选地,参考曲线在比通常为单个容器测量的区域更大的区域上延伸。例如,如果容器以直立位置移动经过照射设备121并且不相对于照射设备旋转,则仅在容器表面的面对照射设备的局部区域中发生壁厚度的测量。然而,评估设备123可用的参考曲线优选地包括用于壁厚度的值或指示覆盖容器的整个表面的容器的壁厚度的值。
66.在这点上,应提及,照射设备沿测量方向(诸如沿图1中所示的容器的横截面方向)对容器进行照射,以产生多个测量点。然后,参考曲线优选地被存储在评估设备中以精确地用于该测量方向。这在图5中更详细地描述。可以通过将容器移动经过照射设备并逐点照射容器来进行照射。然而,也可以规定,容器被定位成使得来自照射设备的光恰好冲击在容器的一个点上(例如,如果转盘与定心设备一起使用)。然后旋转容器(旋转其整个外周的一部分或旋转一整圈),从而在检测器中为沿测量方向的各个测量点生成对应的信号。
67.第一方法的优点是机器可以连续运行。然而,第一方法仅提供有限的有用结果,尤其是在容器的由于其横截面形状而强烈地朝向或远离照明单元成曲线的区域中。第二方法允许以高精度记录壁厚度,但需要检查设备循环运行。
68.通过将参考曲线与沿测量方向记录的测量值(这些测量值指示容器的壁厚度)进行比较,然后可以确定容器的壁厚度是否对应于壁厚度的预期值。例如,这可以通过检测参考曲线或参考曲线的一部分(如果其覆盖的容器表面面积比在使用检查设备进行检查期间的表面面积大的话)的一致性来完成。当然,该一致性可以考虑任何误差公差。因此,可以考虑到,光学检测器中的信号的分辨率和确定性只能以某一精度进行。此外,可以考虑容器本身的生产受到某些公差的影响,因此例如壁厚度与参考值的轻微偏差仍然是可接受的。因此,在参考曲线和测量值之间建立一致性本质上应被理解为在预期公差范围内建立一致性。
69.对于使用检查设备100的测量过程的更详细的说明,图2描述了示例容器和所得的测量值。
70.这里示出的容器截面(例如,其可能在容器的某个高度处截取),代表容器横截面的一部分,并且容器的纵向轴线优选地垂直于该横截面。
71.这里示出的容器表面的一部分不具有恒定的壁厚度。在一个区域中,壁厚度(也由于容器表面的曲率)在d1区域比在d2区域中要大得多。具有较薄的壁厚度的区域在大约区域d3处慢慢变厚,直到其在该区域具有厚度d4。之后,壁厚度再次减小,其中,再次由于容器的曲率,可确定的壁厚度d5更大并且增加到壁厚度d6(同样由于容器的曲率)。
72.在这种背景下,应注意,由于照射设备121的照射和光学检测器122中信号的接收并且由于容器通常存在的曲率(这些通常具有圆形或至少成曲线的横截面),最终确定出“壁厚度”,该壁厚度也受容器曲率的影响。如图2中的左侧所示,壁厚度d1不是大致垂直于表面131和132延伸,而是以与它们成角度的方式表示,因此大于实际壁厚度。这是因为来自照射设备的光通常不会垂直碰撞容器的表面,而是以也可以取决于容器的曲率而变化的角度碰撞容器的表面。高度成曲线的区域,即特别是图2左侧部分中的左侧和右侧所示的区域,朝向或远离照明单元强烈地成曲线,通常提供不可靠的结果,因为光在这里穿过的材料比当光线垂直地落在容器表面时由于实际壁厚度会出现的情况多。例如,在之后将测量值与参考曲线进行比较时,可以省略这些区域。然而,图2中所示的图片假设容器只是简单地移动经过照明单元。如上所述,还可以规定,容器被定位在照明设备的区域中,使得容器的仅一个点被照射(诸如优选地使得光的入射垂直于表面)。同时,旋转容器,使得可以在容器的至少一部分外周上(在一些实施例中,围绕容器的整个外周)记录指示容器壁厚度的测量点。
73.尽管有上述规定,但在图2的右侧所示的图中,由光学检测器122记录的信号的对应图像至少指示容器的壁厚度(尽管不是同义词)。区域d1示出了相对厚的测量出的壁厚度,而区域d2和d3可以在容器的较薄区域中看到。在再次较厚的区域中测量出壁厚度d4,并且由于容器的曲率及其相对于照射设施的相对定向导致壁厚度d5和d6增大,但是实际壁厚度保持不变。
74.因此,虽然这里测量出的信号至少部分地非常指示容器的壁厚度,但它们与壁厚度并不相同,这是因为前面讨论的其它影响,诸如容器的曲率,在这里也有影响。
75.尽管如此,图2中右侧所示的测量曲线可以用于得出有关容器实际壁厚度的结论。
76.为此,可以使用在评估设备123中可用的参考曲线,如上所述,参考曲线优选地不仅代表容器表面在测量方向上的一部分。
77.这在图3中进行了描述。
78.图3示出了由沿测量方向的多个测量点产生的“测量曲线”361。这可以理解为沿测量方向的多个测量点之间的内插。因此,除了这条连续曲线,还可以显示一系列测量点。
79.应理解,这里所示的曲线361也会有一些误差,这些误差对应于所记录的实际测量点。这可以在这里另外通过误差条来补充,如图2中所示,以提供曲线准确性的指示。然而,为了清楚起见,这里没有这么做。
80.除了由沿测量方向的测量得到的真实容器的测量曲线之外,还示出了参考曲线362。这明显不同于图3中左侧所示的图中的所得的测量曲线361。因而,它不仅包括最大值和最小值,而且在显著最大值的左侧还包括另一最大值,与显著最大值相隔另一最小值。对于较大的自变量x,参考曲线362再次增长。
81.本领域技术人员通过初步观察就将得出结论,参考曲线362和由测量点产生的曲线361不一致。然而,如上所述,根据本发明的检查壁厚度的方法所获得的测量值彼此不同,这取决于容器是如何相对于图1的照射设备和/或光学检测器定向的。
82.作为其说明性示例,可以想象为了生成参考曲线,容器的表面被展开,使得容器的整个外周被示出为直线。对应的壁厚度可以被绘制为容器整个外周上的参考曲线。容器表面滚动的开始可以被任意设定为值0作为位置x0。然而,待测量的容器相对于图1的照射设备和相对于图1的光学检测器的实际定向,因而待测量的实际容器的位置x1通常是未知的,并且可能变化。因而,测量的开始完全不必与作为容器表面滚动开始(用于虚拟生成参考曲线)的位置x0一致,但它可以位于例如与位置x0相差值

的位置x1。虽然被测量的容器或为该容器获得的壁厚度与对应区域中的参考曲线相同,但是测量出的与参考曲线之间的位移正好是量


83.这可以在图3的左侧图示中看出,其中,测量值的两个最大值由距离

分开。
84.在根据本发明的方法的一个实施例中,现在可以规定,如果在第一比较步骤中没有在参考曲线(无变换)与测量值之间获得一致性,则在将测量值与参考曲线进行比较时变换参考曲线。例如,这种变换可以是参考曲线362关于曲线361的位移。根据本发明,这里现在有两种可能性,每一种都具有某些优点。
85.一方面,参考曲线的变换可以通过将参考曲线位移一固定量

来执行,其中,量

优选地显著小于或大致小于容器或参考容器沿测量方向的延伸量。如果测量方向平行于容器的外周方向,则容器的延伸量为外周。如果容器沿测量方向的延伸量用d表示,则优选地,

可以小于0.1d,更优选地小于0.05d,尤其优选地小于0.005d。
86.参考曲线的这种位移在绝对量方面在计算上实现起来很简单,因而只需要很少的处理器能力。然而,第一步骤中的这种位移可能不会立即导致参考曲线和测量值之间的一致性,但是客观上很可能是这种情况。这可能是因为值x1与x0之间的差大于固定的

,因此,例如,可能有必要进行若干个变换步骤(2、3、4、5个,等等),直到建立目前的一致性。因此,在极端情况下,这可能需要在各个局部步骤

中进行以下长度的位移,直到关于被测量的点与参考曲线的当前一致性或不一致性达成最终结论,其中所述长度对应于容器在测量
方向上的延伸量减去容器截面在测量方向上实际测量出的长度。尽管实际上需要少量的计算机资源,但这可能很耗时并且需要为单个变换付出相当大的工作量。
87.可替选地,视需要,也可以在执行位移或变换之前首先计算为了与测量值一致参考曲线所必须移位的位移


88.该过程在图3中示出。如图3的左图中所示,参考曲线和由测量值362和361(或多个测量点)产生的曲线在点371(对于测量曲线)处和372(对于参考曲线)处具有显著的最大值。可能已知图3所基于的容器必须始终具有这样显著的最大值,因为例如其具有材料增厚,因而在某个区域具有在任何其它区域都没有达到的壁厚度。因此,该点的位置,如果被包含在测量曲线中,清楚地定义了点x0和x1之间的距离(参见上文)。因此,如果测量曲线包含该特征点(最大值371),则其关于参考迹线362的最大值372的相对位置可以用于确定参考曲线变换所必要的位移

。然后,参考曲线可以用所得的

进行变换,并且获得图3中右侧所示的图片。在变换之后,参考曲线和测量曲线重合,并且示出包括沿测量方向的各个测量值或由这些测量值形成的测量曲线对应于参考曲线,即,壁厚度与预期一致。
89.当然,该方法仅适用于图1中的容器的截面被测量,例如(如果不是容器的整个外周),也包含有所讨论的特征点的情况。如果不是这种情况(例如,可以在测量的初始分析过程中确定),则可以通过将参考曲线变换某个固定值

来使用上述方法,以便能够将测量值与参考曲线进行比较。
90.可以规定,特征点372或沿参考曲线的多个特征点(例如,一系列最大值或最小值)被存储在与评估设备相关联的存储器中,并且这些特征点中的每一个可以与参考曲线进行比较,以确定在参考曲线上大致找到这些特征点中的哪一个,以便确定参考曲线的必要位移


91.如果容器沿其整个外周在检查设备中被测量(例如,当使用转盘时),确定特征点和推导位移

的所述方法始终适用,这是因为所有可能存在的特征点在测量期间也会被记录。
92.如果没有检测到特征点,也可以由评估设备直接确定壁厚度的走势与参考曲线的走势不对应,或者通常是壁厚度与预期不对应。
93.图4示出了即使参考曲线的变换也不能提供测量曲线或测量值与参考曲线之间的一致性的情况。
94.图4再次示出了被测量的容器的测量曲线361与参考曲线362。两者分别具有最大值371和372。这在适当的情况下用于使参考曲线与测量值或测量曲线361成一致。因而,尽管已经基于最大值确定了图4中的测量曲线和参考曲线的相对定向并已经执行了对应的变换,但在区域490中可以看出测量曲线361与参考曲线362不同,即使考虑到在该区域中示出的误差条也是如此,即,在任何情况下都不存在一致性。
95.因而,在该实施例中,参考曲线和测量曲线或测量值之间的比较确定出它们不一致(即使在误差公差内),无论对参考曲线与测量曲线的相对布置进行任何变换都是如此。
96.图5示出了本发明的实施例,其中,容器沿不同的测量方向被测量。
97.在图5中,容器130被示出处于运输设施上(这里示出为支撑板或转盘140)。在本实施例中,照射设备121沿轴线570被可移动地支撑,轴线570可以是设置在检查设备的模块外壳571上的轴线,使得照射设备121可以沿所示的双向箭头上下移动。在该实施例中,照射设
备因而可以在(沿容器的纵向轴线的)不同高度发射光151。
98.然后,通过对应地移动照射设备121,可以分别沿测量方向581、582、583和584确定多个测量出的值。由此,在这里所示的实施例中,沿三个不同测量方向581至583的多个测量点已被记录在容器的颈部区域或肩部区域中,在这些区域中,容器通常可能具有强烈的表面曲率,并且视需要可能还具有浮雕结构。
99.可以提供沿着测量方向584在容器的主体区域中的附加测量。也可以使用多于或少于这里所述的四个不同测量方向。因而,测量方向也可以垂直于这里所示的测量方向或者包括关于它们不同于90
°
和0
°
的特定角度。
100.虽然在图5中,仅照射设备121竖直地移动,但也可以规定,光学检测器相应地移动,以确保从容器的不同高度处反射的光被光学检测器实际检测到。
101.作为整体移动光学检测器和/或照射设备的可替选方案,还可以规定仅移动光学系统,诸如反射镜或透镜阵列,以便实现容器沿不同描绘的测量方向581至584的不同测量。以这种方式,要移动的组件的数量,特别是移动的幅度可以保持尽可能地低。
102.此外,还可以规定,(单独的)照射设备被布置在相对于运输设施(因而相对于在其中输送的容器)的不同高度处,或者照射设备在对应的竖直延伸部上延伸。因而,然后提供一个或多个检测器,该一个或多个检测器可以检测在适当高度处通过容器透射或反射的光。
103.在图6中示出了对应的实施例。
104.在图6中所示的实施例中,容器130在图像的最左侧示出,容器130具有变化的壁厚度631,例如,由于压花或压印图案引起。在图6的左侧,容器仅被从一侧示出,并且在图6的图示中心示出为“展开的”,即,通过将瓶子展开到平面上从而示出其整个表面。这里还示出了材料厚度631的变化。结合中间的图片,还示出了沿容器的整个外周的壁厚度走势。
105.在图6的右侧,示出了检查设备600的实施例,并且在这里,运输设施140和容器130也可以根据例如在图1中描述的变体来布置。
106.然而,这里的检测器622和照射设备621被布置在运输设施的相对侧上,因而使得容器被照射设备发出的光完全照射穿过,并且之后由此透射穿过容器的光被接收。
107.这对应于图1中已经描述的变体,作为反射光的记录图像的替选。
108.图6也示出了在不同高度处或在测量方向681至684上测量出的壁厚度,示出了针对在测量方向684上的沿容器的整个外周的测量曲线694。
109.检测器622实际记录的测量曲线可以仅代表该参考曲线694的一部分。
110.根据前面图中描述的程序,然后可以将参考曲线相对于测量曲线位移,以确定是否存在一致性。
111.在这方面,该程序类似于图3和图4中描述的用于确定一致性或确定即使通过变换也不能实现参考曲线与测量曲线之间的最终一致性的程序。
112.在图3至图6中描述的实施例中,基本上参考了壁厚度的参考曲线,该曲线映射了容器的整个表面,从而给出仅取决于一个参数的壁厚度函数其中,可以大致为容器关于任何初始位置围绕其纵向轴线的旋转角度。
113.在图5和图6中,通过(同时)记录不同的测量曲线(即,在沿容器外周的不同竖直位置),也可以获得关于壁厚度在容器的外周方向和在纵向方向上的行为的二维信息。虽然目
前为止讨论的参考迹线只是函数该函数指示壁厚度w作为沿测量方向的位置的函数,但该信息也可以被布置为取决于两个参数的函数。例如,可以为表面上的点分配壁厚度,这取决于它们的竖直位置(在容器的纵向方向上)以及取决于它们沿容器外周的位置,使得壁厚度函数取决于两个变量,一个是关于容器的任何初始位置或零位置的旋转角度以及沿容器纵向方向的竖直位置l。
114.也可以针对容器的整个表面存储这样的函数,并根据上述程序使用该函数来检查测量曲线(然后其也可以是二维的,但不必是二维的)与参考曲线之间的一致性。
115.虽然这里一直假设对应的参考曲线也可用于整个可用参数范围(例如,针对整个旋转角度即沿整个外周),但这不是绝对必要的。
116.由于检查设备通常可能位于容器清洁机和/或吹塑机或用于生产容器的类似机器的下游,因此可能使得容器总是以关于任何正常定向基本相同的定向供应到检查设备。例如,容器的正常定向可以被指定为从容器清洁机和/或吹塑机输出的所有容器的“平均”值,容器的实际定向在该平均值附近变化 /-10度、 /-20度或介于两者之间的任何值,或任何更大或更小的值。
117.例如,由吹塑机生产的容器总是可以以相同定向从该机器输出并供应给检查设备。如果在从吹塑机输送到检查设备期间,容器没有围绕其纵向轴线进一步旋转,则所有容器的定向与其离开吹塑机时的定向基本相同,这实际上对于所有容器都是相同的。
118.如果以足够的准确度了解这种变化并且对于所有容器都被可靠地观察到,则不必再提供以下参考曲线,其中该参考曲线映射容器的整个表面并将壁厚度值分配给容器表面上的点(至少沿一个或多个测量方向)。然后将围绕该正常定向的容器的对应截面存储为参考曲线并且将其用于与各个容器的测量曲线进行比较就足够了。
119.可替选地,也可以通过第二已知特征将参考曲线(预期面积)与测量结果相关联。在塑料容器的情况下,第二已知特征可以是容器接缝或五边形底座,它们与设计元素具有固定的角度关系。
再多了解一些

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