用於檢查容器的設備和方法
2023-05-10 10:10:21 3
專利名稱：用於檢查容器的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢查容器的設備和方法。
背景技術：
現有技術中早已公開過這類檢查機器。典型地用於容器的這類檢查機器或設備具有各種不同的識別設備。例如它可以是用於檢查該容器的開口的檢查設備，也可以是用於檢查該容器的側壁(例如缺陷部分)或該容器的底部(例如該容器內的異物)的檢查設備。專利號為DE 100 65 290 C2的專利公開了一種用於瓶子的光學檢測的方法和裝置。設置的照射元件被排列在一開口區域和/或該瓶子底部的附近。此外，該裝置具有一剔除工位，用於剔除被汙染的或有缺陷的瓶子。專利號為DE 690 217 53 T2的專利公開了一種用於檢查一物體或一系列連續供給的物體的方法和設備。一檢查是在明場照射及應用一級電磁輻射的基礎上實施的，而後的檢查是應用二級電磁輻射在暗場照射基礎上實施的。專利號為DE 100 171 26 Cl的專利公開了一種用於透明容器的光學檢查的方法和設備。將該些容器暴露在由一照射設備發射出來的光線下，至少生成了容器部分的圖像。對於這種檢查設備，該機器或設備的緊密性和長度通常決定了該機器或設備是否易於在車間中進行集成。相應地，原則上較大的處理機器更加地昂貴。在容器檢查時，使無法通過同一個光學結構處理的不同的檢查任務通過同樣的光學裝置完成，有利於結構的緊湊。通過不同的光學裝置，可以處理相同的照射但是不同的鏡頭。因此，在位於該容器底部下方的相同的照射下，首先採用一照相機通過該瓶嘴來完成對底部的檢查，然後採用一第二照相機對該瓶子內壁進行檢查。在實踐中，此處採用分光器， 將該分光器放置在該瓶嘴的上方。該分光器可以是一光學布置的一鏡頭的部分或被組合在一鏡頭系統中。可以在該分光器的下遊連接兩個獨立的鏡頭。這樣可以設計更多的分光器，這意味著將已經按順序分離的射束進一步分離，例如實現一種開口的檢查，而後進一步分離完成一次紅外線殘餘射流檢查。這裡除了分光器之外必要時還採用附加的濾光器，用於分離來自可視光內的紅外線。然而，這些實施例的缺點在於對於單個檢查，相關信號必需穿過至少一個分光器，且原則上該相關信號是衰減的。然而，對於可靠的檢查需要一個最小的信號強度。例如其可以採用一較強的發射器，即一個較強的照射。但是實質上較強照射的成本比簡單照射
更昂貴。
發明內容
本發明的目的在於提供一種合適的方法和配置，可以避免上述缺點，值得一提的是，其不需要擴大該檢查設備或者機器。通過獨立權利要求的技術方案來實現這一目的。從屬權利要求的技術方案是較佳實施例和進一步的改善。
本發明提供了一種用於檢查容器的設備，其具有一用於照射容器的照射裝置。此外，該設備還具有一與該照射裝置相對應的傳送裝置，該傳送裝置沿著一預設的傳送路徑相對於該照射裝置傳送該些容器。另外，設置了至少一第一觀察裝置，用於觀察該些容器的一第一區域並記錄至少一個觀察到的第一區域的圖像。此外，還設置了至少一第二觀察裝置，用於觀察該些容器的第二區域並記錄至少一個觀察到的第二區域的圖像。其中，該照射裝置的至少一部分既用於照射由第一觀察裝置觀察到的該容器的第一區域，又用於照射由第二觀察裝置觀察到的該容器的第二區域。根據本發明，該第一觀察裝置和該第二觀察裝置沿著該傳送路徑記錄該些容器在不同位置處的該些容器的區域圖像。因此，這就需要保證該檢查首先不能是在一個位置進行，其次該檢查不能在兩個完全分開的獨立位置實施。實際上，該些容器的檢查或觀察均是被連結的，這樣每個檢查或觀察獨立作用，但其該檢查中的部分又可以用到其他檢查，特別是該照射裝置及其部分。優選地，一觀察裝置是一個用於觀察該容器的底部的觀察裝置。優選地，該些觀察裝置中的一個觀察裝置是用於觀察該容器一側壁的觀察裝置。優選地，該照射裝置應該至少部分用於照射兩個區域。這樣該設備就可以構造得非常緊湊。優選地，一個系統中採用兩個或多個檢查系統。通過該方式，將一底部檢查、一內壁檢查、一紋理檢查及另一基底檢查的組合是可以實現的。在該較佳實施例中，可以將一照射裝置例如燈設置在一外殼內，這種設置方式具有成本優勢。優選地，採用透光方式來觀察該些容器的所述區域，即最好在該照射裝置和該觀察裝置之間傳送被觀察的該些容器。該些容器優選是瓶子，例如玻璃瓶和/或塑料瓶。必要時，也可以採用合適的裝置來檢查塑料容器坯，該塑料容器坯之後會形成塑料容器。更好地，該第一區域是該些容器的一底部區域，而該第二區域是該些容器的一內側壁區域。在另一實施例中，該第一觀察裝置沿著一第一觀察路徑來觀察該些容器，該第二觀察裝置沿著一第二觀察路徑來觀察該些容器，該第一觀察路徑和該第二觀察路徑是完全分離的。優選地，該兩條觀察路徑上不設置分光器。這樣各單獨部分的全照射能量足以實施各自的運行過程。優選地，該第一觀察路徑和該第二觀察路徑彼此相互平行。這就特別意味著該第一觀察路徑的至少一對稱軸和該第二觀察路徑的一對稱軸相互平行。在另一較佳實施例中，沿著該些容器的傳送路徑直接連續地設置該些觀察裝置。 可以將這些觀察裝置設置在一共有的外殼內。然而該些觀察裝置也可以具有獨立的鏡頭。在另一較佳實施例中，該照射裝置具有多個照射部分，其中至少一個照射部分用於照射該些容器的兩個區域。例如，該照射裝置可以具有三個照射部分，該三個照射部分連續地設置在該些容器的傳送方向上，其中對於首次觀察，該第一和第二部分被激活，而對於第二次觀察，該第二和第三部分被激活。對於該些照射部分還可以發射出不同波長的光波。 優選地，該些照射部分具有完成照射的一個或多個光源。在另一較佳實施例中，將該照射裝置設置在該些容器的下方。這就意味著從下方對該些容器進行照射。例如該傳送裝置可以將該些容器引導至一透明平板的上方或者將該些容器懸掛著例如在一墊圈上進行傳送。
在另一較佳實施例中，將至少一個觀察裝置，及優選地兩個觀察裝置均設置在該些容器的上方。較佳地，實質上運行的該些觀察路徑平行於觀察到的該容器的一縱軸。優選地，在一大體垂直的方向上進行該觀察。在一較佳實施例中，該照射裝置包括一基本部分和至少一額外部分，該基本部分用於觀察兩個觀察裝置，該額外部分用於觀察兩個觀察裝置中的一個。這裡最好使該照射裝置在結構上模塊化，並能夠根據需要通過更多的照射部分來擴展。因此，可以將該照射裝置構造成例如一推入式結構的方式，在該處可以根據需要增加更多的照射部分。除該第一觀察裝置和該第二觀察裝置之外，可以設置更多的觀察裝置，從而能夠同時完成兩個以上的檢查任務(底部檢查，側壁檢查，瓶口檢查等等)。該照射裝置可以被用於所有的檢查任務。該照射裝置也可以以一照射滑動表面的方式工作，其中該照射隨著被傳送的該些容器移動。另外，該照射的形狀可以發生幾何變化，例如從環形照射到矩形照射。此外，本發明提供了一種用於檢查容器的方法，其中一照射裝置照射該些容器，且一與該照射裝置對應的傳送裝置沿著一預設的傳送路徑傳送該些容器。此外，一第一觀察裝置觀察該些容器的一第一區域，並記錄該觀察到的該第一區域的至少一個圖像，以及一第二觀察裝置觀察該些容器的一第二區域，並記錄該觀察到的該第二區域的至少一個圖像。這裡該照射裝置的至少一個部分不僅用於照射由該第一觀察裝置觀察到的該些容器的該些第一區域，而且用於照射由該第二觀察裝置觀察到的該些容器的該些第二區域。根據本發明，該第一觀察裝置和該第二觀察裝置記錄沿著該傳送路徑在該些容器的不同位置處的該些區域的圖像。優選地，該兩個觀察裝置記錄不同時刻的同一容器的圖像。因此，根據該容器的一位置來觸發該些觀察裝置記錄圖像。在另一較佳方法中，通過被檢查的該些容器的位置來觸發該些觀察裝置記錄該些被檢查的容器的圖像。同樣，也可以根據該些容器的傳送速度， 在不同時刻連續觸發兩次該觀察或圖像記錄。較佳地，該兩個觀察路徑相互之間間隔一段小於50cm的距離，優選小於40cm，尤其是小於30cm，尤其是小於20cm及尤其是小於15cm。進一步的有益效果及實施例由附圖得到。
圖1為現有技術中用於檢查容器的設備。圖2為本發明用於檢查容器的設備的示意圖。附圖標記2照射裝置加重疊的照射部分2b重疊的照射部分2c共有的照射部分4傳送裝置6,8觀察裝置，照相系統10 容器
IOa 底部IOb 內壁16 鏡頭18 鏡頭22分光器24位置檢測裝置P1，P2容器的位置100 設備P傳送路徑T傳送方向S 射線Bl第一觀察路徑B2第二觀察路徑Ll第一觀察路徑的對稱軸L2第二觀察路徑的對稱軸
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。圖1表示在現有技術中一種用於檢查容器的設備100。通過一照射裝置2來照射容器10，並通過觀察裝置6和觀察裝置8來檢測容器10。附圖標記22表示一分光器，該分光器22使離開該些容器的光分散到觀察裝置6和觀察裝置8上。因此，該照射裝置2必須設置有足夠強烈的光源，不僅分光後光線依然充足，還要使得觀察裝置6和觀察裝置8上都能顯示該容器的一合適的圖像。因此，在該設備上設置了一特殊鏡頭，即是包含該分光器22的鏡頭。圖2為本發明用於檢查容器的設備的示意圖。這裡，該設備上再次採用了一照射裝置2，用於照射該些容器10或該些容器的底部IOa和內壁10b。此外，該設備還設置了一用於沿著傳送路徑T來傳送該些容器的傳送裝置4。圖2中的兩個圖形表示了兩種圖像記錄情況。在左邊部分的圖形中該觀察裝置6通過鏡頭16記錄了容器10的一圖像，而在右邊部分的圖形中該觀察裝置8通過鏡頭18記錄了該容器的一圖像。該觀察裝置6，及優選地還包括該觀察裝置8通過一開口查看該容器的內部。附圖標記Bl表示對應的第一觀察路徑，在該第一觀察路徑下，該第一觀察裝置觀察到該容器的底部10a。附圖標記B2表示對應的第二觀察路徑，在該第二觀察路徑下，該第二觀察裝置8觀察到該容器的內壁IOb。垂直線Ll表示第一觀察路徑Bl的一對稱軸，而且此處該垂直線Ll與該容器的一縱軸一致。相應地，在右邊部分的圖形中的附圖標記L2表示第二觀察路徑B2的一對稱軸，且此處該附圖標記L2也與該容器的縱軸一致。因此，兩個對稱軸Ll和L2相互平行。這裡，對該容器底部IOa的檢查和對該容器內壁IOb的檢查的區別僅在於採用的鏡頭16和鏡頭18的類型不同。如現有技術中所述，一種解決方法是設置分光器或一所謂的組合透鏡。優選地，此處完成的所有檢查配合擴散照射進行工作，該擴散光源由設置於該瓶子底部IOa下方的該照射裝置2投射出來。優選地，該照射裝置的該照射範圍比需要檢查的底部區域的範圍更廣。這樣，可以均勻地照射出水滴和玻璃印痕的性狀，比如一玻璃瓶底部的槽形立面。該照射裝置離開該容器底部IOa越遠，該照射裝置2應該越大。在一較佳實施例中，用於該容器基底IOa的該照射裝置包括一圓形區域，例如直徑120mm。如圖2的左邊部分所示，這裡並沒有激活該照射裝置的所有部分，而僅僅是光沿著分光器S照射到該瓶底的部分。此處，圖中顯示的僅是沿著長度加方向激活的照射裝置2。此外，該照射裝置可以是其他幾何形狀，比如矩形或正方形。在現有技術中，需要將120mm的照射直徑至少翻一番，這是由於在該分光器上光強度有三倍的損失。共有照射區域的另一個優勢是由具有一較大光表面共有外殼帶來的。首先，其防止了元件的碎裂，由此符合衛生學。其次，該共有外殼可以形成級聯式的照射區域。因此在如2- 的平面形成的一個基本照射區域加，其同樣可以用於延伸照射。這樣自然可以運用於更遠的位置。本發明的設備中，採用的該底部照射僅為單一強度，並在該照相系統6和該照相系統8所需的間隔處沿著傳送方向T或沿著傳送路徑P延伸，該照相系統6和該照相系統 8包括連續的鏡頭16和鏡頭18。相對於現有技術中已知的該些照射裝置，圖2中所示的該照射裝置2在20mm至80mm之間延伸，尤其是在30mm至50mm之間。這樣就實現了獨立檢查的組合，避免了一個分光器的缺點。在右邊部分的圖形中，通過該第二觀察裝置8來記錄該容器內壁的一圖像。此處， 附圖標記Pl和P2表示(相互不同的)該容器相對於該照射裝置2或觀察裝置6、觀察裝置 8的位置。該照射裝置2和該觀察裝置6、該觀察裝置8均固定設置。附圖標記4純粹以圖形方式表示一用於移動容器的傳送裝置。例如，該傳送裝置可以是一個傳送帶(尤其是透明的)，但是如上所述也可以不在該底部上引導該傳送裝置，而是例如在一瓶頸區域引導該傳送裝置。作用於該些容器外壁的對該些容器的引導也是可行的，例如通過側面滑塊導板。在圖2所示的實施例中，該照射裝置的範圍大約為120X 160mm，其中採用的是單一的光束強度。這就意味著就照射區域和強度而言，本發明中的該照射裝置比現有技術至少縮小50%，只是長度細微地增長了。圖2所示的照射可以被分成重疊的照射部分加和2b，然而該照射裝置也可以作為一個整體來運作。附圖標記2c表示一個重疊部分，在兩個檢查過程中都採用了該重疊部分。如上所述，該照明裝置2由三個部分2a、2b和2c組成模塊。特別地，該照射裝置2無需連續操縱而是脈衝觸發的。優選地，設立一沿著傳送路徑P的容器10的一位置，特別是觸發該些照射裝置的照射的位置，並通過該觀察裝置6和該觀察裝置8來記錄該圖像。因此有利於每個瓶子按時間順序記錄下該容器的兩個圖像， 首先是該容器底部的一圖像及其次是該容器內壁的一圖像。因而，與現有技術相比該些圖像是按時間順序記錄的。該些圖像之間的時間間隔取決於該容器10沿傳送路徑P的傳送速度。除了重疊照射部分，也可以單個地採用不同的波長。一部分照射還可以是另一部分照射的子集。這就使得其具有無需激活整個照射區域這一優勢，因此需要提供的能量僅為 2/3的照射區域所需要的能量。此外，該設備包括位置檢測裝置M，例如擋光板，用於檢測該些容器相對於該觀察裝置6和該觀察裝置8的位置。該觀察裝置6和該觀察裝置8對該位置檢測裝置發出的信號做出響應，並被觸發作出圖像記錄。較佳地，該傳送裝置在相互之間一預設的距離下傳送該些容器。該距離在Icm至20cm，特別是在2cm至15cm，尤其是在3cm至15cm之間。此夕卜， 該照射裝置可以具有一散射裝置(圖中未顯示)來生成漫射光。 雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於檢查容器(10)的設備(1)，該設備(1)具有一照射該些容器(10)的照射裝置O)；—與該照射裝置( 相對應的傳送裝置G)，該傳送裝置(4)沿著一預設的傳送路徑(P)傳送該些容器(10)；至少一第一觀察裝置(6)，該第一觀察裝置(6)用於觀察該些容器(10)的一第一區域及記錄被觀察的該第一區域的至少一個圖像；以及至少一第二觀察裝置(8)，該第二觀察裝置(8)用於觀察該些容器(10)的一第二區域及記錄被觀察的該第二區域的至少一個圖像；其中該照射裝置(2)的至少一部分不僅用於照射由該第一觀察裝置(6)觀察到的該些容器(10)的該些第一區域，而且用於照射由該第二觀察裝置(8)觀察到的該些容器(10)的該些第二區域，其特徵在於，該第一觀察裝置(6)和該第二觀察裝置(8)記錄該些容器(10)在沿著該傳送路徑(P)的不同位置(P1，P》處的該些容器(10) 的該些區域的圖像。
2.如權利要求1所述的設備(1)，其特徵在於，沿該些容器(10)的該傳送路徑(P)直接連續地設置該些觀察裝置(6，8)。
3.如權利要求1所述的設備(1)，其特徵在於，該照射裝置(2)具有幾個照射部分Ca， 2b，2c)，其中至少一個照射部分用於照射該些容器的兩個區域。
4.如權利要求1所述的設備(1)，其特徵在於，該照射裝置(2)被設置於該些容器的下方。
5.如權利要求1所述的設備(1)，其特徵在於，該第一觀察裝置(6)沿著一第一觀察路徑(Bi)來觀察該些容器(10)，該第二觀察裝置(8)沿著一第二觀察路徑(B》來觀察該些容器(10)，該第一觀察路徑(Bi)和該第二觀察路徑(B》是完全分離的。
6.如權利要求5所述的設備(1)，其特徵在於，該第一觀察路徑(Bi)和該第二觀察路徑(B2)相互平行。
7.如權利要求1所述的設備(1)，其特徵在於，在該些容器(10)的上方設置至少一個觀察裝置，及優選的兩個觀察裝置(6，8)。
8.如權利要求1所述的設備(1)，其特徵在於，該照射裝置包括一基本部分Oc)和至少一額外部分Oa，2b)，該基本部分Qc)用於觀察兩個觀察裝置(6，8)，該額外部分Ca， 2b)用於觀察兩個觀察裝置中的一個。
9.一種用於檢查容器(10)的方法，其中一照射裝置(2)照射該些容器(10)，一與該照射裝置(2)對應的傳送裝置(4)沿著一預設的傳送路徑(P)傳送該些容器(10)，一第一觀察裝置(6)觀察該些容器(10)的一第一區域，並記錄觀察到的該第一區域的至少一個圖像，以及一第二觀察裝置(8)觀察該些容器(10)的一第二區域，並記錄觀察到的該第二區域的至少一個圖像，其中該照射裝置O)的至少一個部分不僅用於照射由該第一觀察裝置 (6)觀察到的該些容器(10)的該些第一區域，而且用於照射由該第二觀察裝置(8)觀察到的該些容器(10)的該些第二區域，其特徵在於，該第一觀察裝置(6)和該第二觀察裝置(8) 記錄該些容器(10)在沿著該傳送路徑(P)的不同位置(P1，P》處的該些容器(10)的該些區域的圖像。
全文摘要
本發明公開了一種用於檢查容器的設備，該設備具有一照射該些容器的照射裝置；一與該照射裝置相對應的傳送裝置，至少一第一觀察裝置，以及至少一第二觀察裝置；其中該照射裝置的至少一部分不僅用於照射由該第一觀察裝置觀察到的該些容器的該些第一區域，而且用於照射由該第二觀察裝置觀察到的該些容器的該些第二區域。該第一觀察裝置和該第二觀察裝置記錄該些容器在沿著該傳送路徑的不同位置處的該些容器的該些區域的圖像。本發明還公開了一種用於檢查容器的方法，其中該第一觀察裝置和該第二觀察裝置記錄該些容器在沿著該傳送路徑的不同位置處的該些容器的該些區域的圖像。
文檔編號G01N21/90GK102539444SQ20111037035
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月9日 優先權日2010年11月9日
發明者安東·尼德邁爾 申請人:克朗斯股份公司