光學的螺紋位置檢測裝置的製作方法

2024-01-30 02:10:15

專利名稱：光學的螺紋位置檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光電檢測領域，更具體地說，涉及一種光學的螺紋位置檢測裝置。
背景技術：
本發明涉及根據權利要求1的光學的螺紋位置檢測裝置和根據權利要求10的光學的檢測容器螺紋位置的方法。對於瓶頸(和螺紋)必須位於相對於吹制的瓶子形狀的特定位置的容器，目前有很多機械和光學的解決方法，這些方法具有特定的標記，例如在型胚(瓶頸)上有壓痕或缺口。型胚(parison)或預成型品(preform)的方向是必要的，特別對是通過「選擇性加熱」 工藝製造的容器，這種工藝是為了通過加熱設備(如，紅外光源、微波、雷射、接觸熱或類似的光源)使所需的溫度曲線能夠有目的的用於型胚體。在機械解決方案中，楔形或類似形狀用於插入缺口(預成型品壓痕)，從而修復上述缺口和整個預成型品。預成型品由此在被加熱所需的曲線之前定位，隨著所述預成型品的正確定位和擰上，所需位置閉合。因此，在這一方案中，預成型品上總是需要標記，如壓痕、缺口或類似形式的標記。在光學解決方案中，所述缺口由攝像頭、光電傳感器或雷射掃描儀檢測，在該所需的溫度曲線應用於預成型品上前，所述預成型品由步進電機定位。在上述機械和光學解決方案中，類型或口蓋的改變首先是要額外的支出。必須提供檢測器，且必須精確地調整和建立對應上述預成型品的口蓋。這導致高昂的、經常性的支
出ο雖然在攝像系統中，也就是說在上述的光學解決方案中，可以預期降低的支出，由於系統中瓶頸和標記是已知的，一旦應用了該系統，也限制了此系統的用途。例如，支撐環上的缺口只能從底面檢測，而支撐環頂端的標記只能上面檢測。所述照相機將不得不旋轉或使用兩個部件，例如使用兩個照相機，這就帶來了額外的成本。此外，照相機的曝光發生在減少的星輪上，因此產生了由於傳輸帶來的額外錯誤來源。在目前描述的所有不同的方法中，也就是說機械的和光學的檢測方法，型胚的凹陷或凸起至少一種的標記，需要特殊的預成型品，這比標準的預成型品的製造或獲得顯著昂貴。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一個簡單的、可靠的、性能顯著優異的設備和顯著優異的方法，以提供用於執行滿足質量要求的螺紋定位檢測。根據本發明，上述目標通過用於檢測容器螺紋位置的光學螺紋位置檢測設備實現。上述螺紋位置檢測裝置至少包括光學檢測器、處理設備和定位設備，所述定位設備用於確定相對於檢測器定義的容器縱軸的方向，該定位設備和所述容器上定義的結合域相互連接。根據本發明，在未連接的情況下，所述光學探測器寄存(register)至少一個螺紋部分的至少一個相對旋轉位置的信息條目，所述處理設備結合參考引用變量和上述信息條目生成容器旋轉位置的數據。信息條目(items of information)特別是指圖像信息條目， 數據特別是指經處理的、修改的和補充的圖像信息和/或轉換成其他形式的圖像信息。所述光學檢測器進一步適用於通過檢測至少一個定義的參考位置或至少一個相對於至少一個精確定位部分形成的螺紋部分來檢測至少一個螺紋部分的相對的旋轉位置。所述容器優選瓶子，但也可以是筒、罐或類似物。所述容器或型胚(parison)的基本材料優選為塑料，更優選為聚對苯二甲酸類塑料或聚乳酸塑料。檢測所述光學螺紋的位置為了除了圓形容器以外的容器的製造，例如球形、特別是橢圓形容器的製造。應注意，在非圓形容器中，上述蓋子的位置相對於容器體可能起到視覺和/或功能的作用。如果該容器形狀和蓋子形狀匹配使用，例如，他們的形狀必須相互補充，因此擰上或擰進容器的螺紋後，蓋子上的修復或閉合的位置要處在特定的位置，以便和外表想得到的零件配合。通過上述公開的技術方案，本發明的優點是顯著地更精確、更簡單、更便宜和更可靠，特別是因為沒有機械接觸，也不需要用特殊的型胚。另外，不需要接觸的確定位置意味著可以實現的機械形式大量增加。在本發明的進一步優選實施例中，所述參考點是精確定位與容器部分(例如支撐環)和/或在定位設備區域探測器光路區域的至少一個定義的標記。因此，參考點可以對應一個固定的點，從而至少在即時成像或成像信息寄存中總是形成或整理於相同的位置。本發明的有益效果是由於可以提供多個不同可比較的部分或參考點，可以根據適用性能對可比較點和參考點進行各種改變，也就是說根據檢測器和觀測的容器的數量、配置、速度、負載能力和溫度抗性等進行各種改變。本發明的進一步優選實施例中，所述容器的精確定位部分是所述支撐環和/或瓶頸區域，特別是延伸在同一平面的頸部邊緣。它進一步適用於型胚的更多的環和/或容器上模壓的或形成的凸起或凹陷，或有色標記、無色標記作為參考點。所述凸起或凹陷更優選為標準型胚的一部分。因此，在型胚相對定位裝置沒有精確排放時也可以檢測螺紋部分，也就是說型胚相對定位設備的排放有很大的容差度。該技術方案也適用於參考點設置或提供在與型胚相距很遠的設備上，特別是定位設備區域。本實施例具有以下優點，可以使用極少的部件實現，除了探測器，定位設備和型胚設備優選分開。在本發明的進一步優選實施例中，所述探測器包括圖像設備，優選地，所述探測器為圖像設備。所述圖像設備更有選為攝像機，特別是黑白攝像機、彩色攝像機或寄存特定顏色的攝像裝置。為了增加傳送率，所述攝像機更優選為高速攝像機。該設施例具有以下優點，檢測器沒有對容器施加任何機械壓力，所以能夠得到高傳送率。在本發明的進一步優選實施例中，提供用於評價檢測器寄存的圖像信息的處理設備，特別是決定容器的旋轉位置。它也適用於中繼進一步混合或控制多個系列設備的主控制條目的圖像信息。用以提供加速評價的多個處理器，特別是同型的處理設備也是適用的。本實施例的優點在於可以實現數據的統計評估和/或螺紋位置檢測設備的在線檢測。在本發明的進一步實施例中，所述寄存圖像信息可以和存儲於存儲設備中的螺紋的多個相關位置圖像信息進行比較。本實施例的優點在於由於可以僅需要軟體的修改，所以生產極其簡單、可靠，並可以實現快速的生產改變。在本發明的進一步優選實施例中，所述檢測器包括雷射設備。本實施例的優點是，雷射束可以精確的照射到被檢型胚的區域，特別是型胚的螺紋區域。本實施例的優點是雷射束可以極其精確的發射和評估，並可以快速激活。
在本發明的進一步優選實施例中，探測器可以檢測容器內或上的標記。本發明的優點是可以檢測到有色的或刻上的標記或雷射產生的標誌，例如從而可以實現通過參考點來確定所需的圖像信息，其中參考點在容器上，位置可變。根據本發明的進一步優選實施例，提供至少第二個或第三個檢測器特別是雷射設備用以確定參考變量。本發明的優點在於所述更多的檢測器即使在容運動的條件下器能夠檢測螺紋位置。根據本發明的進一步優選實施例是提供激活設備，特別是傳感器，例如掃描儀或光學傳感器。特別是光電光障以激活檢測器。本實施例的優點是激活設備能夠在最佳時間激活檢測器，所以可以避免不必要的等待時間，增加了每小時的吞吐量。本發明也公開了光學檢測所述容器螺紋位置的光學檢測方法。所述方法至少包括以下步驟確定相對於定位設備的容器縱軸方向，定位設備和定義的容器的相互連接的偶聯區域。根據本發明，檢測與至少一個精確定位的參考點相關的至少一個螺紋部分的有關的旋轉位置。根據本發明，所述光學探測器，在不接觸的情況下，寄存至少一個螺紋部分的至少一個相對旋轉位置的信息條目，所述處理設備結合定義的引用變量和上述信息條目，生成所述容器的旋轉位置的數據。包括參考點在內，優選檢測形成與型胚上的螺紋部分的兩個位置變量，有關他們位置的信息詳情被送至處理器處理， 生成位置數據。所述位置數據優選採用0、1、2、或3維的螺紋部分的組件表示，更優選採用垂直於所述容器縱軸線的，並被檢測器和檢測位置之間距離確定的平面坐標系表示。所述參考點同樣位於與容器縱軸垂直的並被所述位置值平面距離確定的平面中。所述處理設備優選確定平面到參考點距離的螺紋部分，所述處理設備更優選使用位置參考值的平面和位置參考值的平面到另一和/或其他參考點平面的距離，以處理數據或代表螺紋位置的數據。而且，它更適合於寄存每個容器和/或檢測器的更多的位置數據，特別是直徑、長度、組成和/或螺紋類型，或將這些數據中繼到所述處理設備。本發明更進一步的優點、目的和特點在面結合附圖描述，這些附圖是螺紋位置檢測裝置的實施例。本螺紋位置檢測裝置的組成部件，在附圖中功能大致相同的部件用相同的附圖標記表示，所以這些部件可能沒有在所有附圖中標記或解釋。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是根據本發明的一個光學螺紋位置檢測設備的結構示意圖；圖2是根據本發明的第二個光學螺紋位置檢測設備的結構示意圖；圖3是根據本發明的第三個光學螺紋位置檢測設備的結構示意圖；圖4是根據本發明的第四個個光學螺紋位置檢測設備的結構示意圖；圖5是容器的螺紋線或頸部的二維示意圖。附圖標記1螺紋位置檢測設備2螺紋2a螺紋局部3容器4a, 4b 光學探測器5容器口(mouth piece)6定位裝置，鉗子8a, 8c 結合域9支撐環10a，b，d 參考點11元件12處理設備13進一步環(further ring)14存儲設備
具體實施例方式圖1是根據本發明的一個光學螺紋位置檢測設備。該光學螺紋檢測設備1包括用於記錄圖像或視頻的檢測器如。所述檢測器如更優選為攝像設備如，但也可以包括型胚3的直接或間接照明設備，在檢測器如區域添加一個照明設備也是適用的，這樣更能為從拍照的相同方向為容器口照明。此外，所述照明設備進可以為快閃記憶體設備，所述攝像設備如用於寄存螺紋2的圖像，特別是所述容器3的螺紋部分加的圖像。所述寄存的圖像優選在處理器設備12中評估。所述圖像或圖像信息寄存優選採用垂直於容器3長軸L表示，也可以通過與容器 3長軸L成0-90°的角度記錄。在圖1中本發明的實施例，所述容器3通過定位設備6定位或固定，在圖1中，定位設備優選為鉗子6，所述容器3和定位設備6通過偶聯域8a連接。 在該實施例的布局中，所述容器3優選放置於定位設備6上的支撐環9上。不同的可能參考點通過附圖標記10a、10b、IOd表示。例如，附圖標記IOa代表支撐環，附圖標記IOb代表容器3的口邊，附圖標記IOd用來表示背板11或其他牆體設備。附圖標記11表示的元件可以是背板或照明設備，例如鏡子設備、進一步的圖像設備或類似設備。省去設備11也是可行的，所述參考點10a、10b、IOd優選獨立於所述容器3。圖2為從兩個不同方向檢測容器3的兩個光學探測器4a，從圖2進一步可看出，與圖1不同的是定位設備6與容器3成為一體，所述容器3沒有放置於定位設備6上的支撐環9上，定位或固定不是通過定位設備6而是鉗在容器3的壁上。圖3是上端具有支撐環，下端具有另一個環的定位裝置6。但是，在單個圖中所示的定位設備6可以相互交換。在此，所述進一步環13和定位裝置6也可以固定和/或活動連接，例如通過連接域8c的方式。與圖1、2、4中所示的實施例不同，所述光學檢測器4b放置在螺紋2垂直的方向。但是，所述探測器4b設置在與容器縱軸線傾斜最高至90°的方向上，也是可行的，特別是在實施例的平面。圖4示出與圖1大體相同的結構，這一實施例同樣用附圖標記14表示存儲設備。 根據本發明的一個特別優選實施例，存儲設備14用以提供多重的圖像信息，它用於存儲檢測器如記錄的用於校正或定位所述型胚3的圖像信息。因此，它能夠使用360圖像存儲於存儲設別14中的圖像信息進行精度到1°的校準或定位的檢測，且對每個型胚位置的反饋偏倚在1°左右，所述圖像或圖像條目信息至少包括頸部或口部的數據或每個當前位置和曝光時攝像位置的頸部和/或口部信息。通過與保留的或存儲的不同於記錄的圖像或圖像信息條目的過插值或補償精度能夠達到0. 5°。 例如通過在存儲設備14中精確存儲360線圖像，或特別是存儲整數倍線的圖像，如720、 1080、1420線的凸顯或圖像信息條目實現。也可以通過存儲設備14存儲更少線的圖像或圖像信息條目，例如90、180或270 線的圖像或圖像信息條目。這相當於與存儲於圖像池中的數據比較。也就是說，所述螺紋位置檢測設備，特別是該螺紋檢測設備上的處理設備12優先將每個或多個照片和存儲在池中的圖像比較，在每種情況下將存儲的圖像或存儲的圖像信息條目和拍攝的圖像或記錄的圖像信息條目比較。在至少一個隨後的處理過程中，所述具有表明螺紋位置或代表螺紋位置的檢測器高度吻合的存儲的圖像或存儲的圖像信息條目用來確定螺紋的位置。附圖標記16a、16b、16c數據連接。所述16a_16c之間的數據連接可以是有線和/ 或無線連接。省去與16b或16c或處理設備12的連接也是可行的，所述存儲設備14可以通過處理存儲設備實現。圖5是具有容器(沒有示出)的螺紋2的容器口 5示意圖。根據本發明，所述光學螺紋定位檢測裝置用檢測器(沒有示出)拍攝頸部5。根據更優選的實施例，所述螺紋位置檢測設備從參考點(例如頸部的上緣)開始測量交叉點Ml和P2，通過參考點的位置，所述螺紋位置檢測裝置能夠計算出螺紋位於拍攝照片的何處。因此，所述型胚或型胚的頸部5 能夠送至正確或需要的位置。所述處理設備12 (未示出)優選能夠提前確定或根據圖像或圖像信息條目推算出所述螺紋周線的數據，特別是頭部、高度、齒廓、主直徑和/或根直徑。 在兩個階段，使用預定方向已有的標識和精確定向的螺紋周線也是可行的。另外，也可以從位於螺紋下不同高度的多個標記或凹陷來推斷型胚旋轉位置。例如，在多重螺紋下，所述位置不能夠被從參考點處的螺紋周線檢測到，這是必須的的。理想的，應用成約90°，最好是正好90°的四個標記，以能夠通過一個攝像照片的方式確定完整的轉動的位置。這種方法也可用使用螺紋上已有的通風線實現。通過在L方向從頸緣開始空出一段間隔和/或在L方向從支撐環9開始形成一段間隔的螺紋2也可以實現。根據本發明的凹陷、缺口或類似標記點不在贅述。特別是可以消除支撐環上的缺口，從而可以消除諸如密封下方封口的問題。
申請人:保留本發明中單獨或結合公開的，對本發明重要的，與現有技術相比具有新穎性的所有特點的權利。
權利要求
1.一種在相對於容器縱軸方向檢測容器( 螺紋( 的旋轉位置的光學螺紋位置檢測裝置(1)，至少包括光學探測器Ga，4b)，處理設備，相對於探測器Ga，b)定義的容器C3)縱軸(L)方向的定位裝置(6)，和定位裝置(6)與該容器C3)相互連接的定義的結合域(8a，b，c)；其特徵在於，在未連接的情況下，所述光學探測器Ga、b)，寄存至少一個螺紋部分 (2a)的至少一個相對旋轉位置的信息條目，所述處理設備結合定義的參考變量和上述信息條目生成容器旋轉位置的數據。
2.根據權利要求1所述的螺紋位置檢測設備，其特徵在於所述定義的參考變量對應參考點(10a、b、c、d)，該參考點精確定位於容器局部(10a，b，c)和/或位於定位設備(6)區域中的探測器光路區域的至少一個定義的標記(IOd)。
3.根據權利要求2所述的螺紋定位探測裝置(1)，其特徵在於，所述容器的精確定位部分(10a，b，c)是所述支撐環(IOa)和/或瓶頸區域(IOb)，特別是延伸在同一平面的頸部邊緣。
4.根據權利要求1-3所述的螺紋位置檢測裝置(1)，其特徵在於所述探測器Ga，b)包括用於記錄信息條目的圖像設備Ga)。
5.根據權利要求4所述的螺紋定位探測設備(1)，其特徵在於，所述信息條目為圖像信息條目，所述寄存圖像信息可以和存儲於存儲設備(14)中的螺紋(2)的多個相關位置的圖像信息條目進行比較。
6.根據權利要求1-3任一項所述的螺紋位置探測裝置，其特徵在於，所述探測器Ga， b)包括雷射設備Gb)。
7.根據權利要求6所述的螺紋位置探測裝置，其特徵在於，所述雷射設備Gb)用以發射到至少一個螺紋部分Oa)的雷射束以確定容器(3)的位置。
8.根據權利要求7所述的螺紋位置探測裝置，其特徵在於，提供至少第二個雷射設備以確定參考變量。
9.根據權利要求1-8任一項所述的螺紋位置探測裝置，其特徵在於，提供激活設備以啟動探測器(4a,4b)0
10.光學檢測容器C3)螺紋O)的方法，至少包括下列步驟相對於定位設備(6)的容器(3)的縱軸的方向，定位設備(6)，容器(3)與定位設備(6)相互連接的結合域(8a，b，c)， 其特徵在於，檢測相對於至少一個精確定位的參考(10a，b，c)的至少一個螺紋部分Oa)的有關的旋轉位置。
全文摘要
本發明涉及用於檢測旋轉容器(3)的螺紋(2)的光學螺紋位置檢測裝置(1)。所述螺紋位置檢測裝置至少包括光學探測器(4a、4b)，相對於所述探測器(4a、4b)定義的該容器(3)縱軸方向的定位裝置(6)，和所述定位裝置(6)與所述容器(3)相互連接的定義的結合區域(8a、b、c)。根據本發明，在未連接的情況下，所述光學探測器(4a、4b)寄存至少一個螺紋部分(2a)的至少一個相對旋轉位置的信息條目，所述處理設備結合定義的引用變量和上述信息條目，生成所述容器的旋轉位置的數據。
文檔編號G01B11/00GK102538668SQ201110301678
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月8日 優先權日2010年10月7日
發明者烏爾裡希·拉普, 斯特凡·皮亞納, 傑拉爾德·休特納, 格爾哈特·菲斯克, 羅伯特·施密特 申請人:克朗斯股份有限公司