CN101238349B - 用于检控壁厚的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测定容器壁厚的方法，所述容器为例如由PET制成的瓶子，其中沿着测量射线的一第一检验路径和一第二检验路径测定射线吸收量，其中，所述检验路径与所述容器分别在两个交点相交，其中所述两个检验路径具有至少一基本共同的交点。本发明还涉及一种用于测定容器壁厚的方法，所述容器为由例如PET制成的瓶子，其中，测定从所述容器的一侧壁区域通往所述容器的一底面区域的过渡区域内的壁厚。此外，本发明还涉及一种相应的装置。

Description

用于检控壁厚的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于测定容器壁厚的一种方法及一种装置。例如涉及瓶子的壁厚，例如为一由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的塑料瓶。
壁厚的测定用于检验瓶子是否制造合格。
背景技术
由EP 1348932A2已知一种方法和一种装置，其中在垂直于瓶轴线的方向上透射瓶子，从而通过测得的射线吸收测定壁厚。这种测定方法可以在瓶子的不同高度上进行。
由DE 10116665A1已知一种用于控制吹塑过程的方法，使用该方法时可以在容器制备完成后直接测定其壁厚，然后与额定壁厚进行对比，据此调节制备方法，从而保持壁厚的实际值与额定值之间的差值尽可能小。
在使用上述方法及装置时，无法总是有效地识别有瑕疵的瓶子。
发明内容
本发明的目的在于对上述方法及装置进行改进。
本发明的目的通过一种根据本发明的方法实现，在本发明的用于测定容器瓶子壁厚的方法中，所述容器为例如由PET制成的瓶子，其中沿着测量射线的一第一检验路径和一第二检验路径测定射线吸收量，其中，各检验路径与所述瓶子容器分别在两个交点相交。根据本发明规定，所述两个检验路径具有至少一个基本共同的交点。本发明的目的还通过一种用于测定瓶子壁厚的装置实现，该装置包括在瓶子旁设置的两个射线源，或者仅仅包括一个射线源，其射线被分为两个分射线，或者仅仅包括一个可移动的射线源，其先后占据两个不同的射线路径的位置，并且该装置还包括在瓶子旁边或下方布置的两个用于测定源于射线源的射线的探测器，这两个探测器与射线源界定一个第一检验路径和一个第二检验路径，沿着所述两个检验路径可以利用探测器测定测量射线的射线吸收量，所述第一检验路径和第二检验路径与所述瓶子分别在两个交点相交。根据本发明规定，第一检验路径和第二检验路径具有至少一个基本共同的交点。
由现有技术已知的方法基本上是适用于平坦侧壁范围内的壁厚测定。此处利用的原理为，吸收射线的两个位置的侧壁厚度相同。如果不满足此条件，则无法使用上述方法。
通过设置两个相互之间具有一个共同交点的检测路径，可以使用另一个检验路径进行测量，以确定通过一个交点的吸收量。对于穿过容器的不同壁厚区域的一检测路径，可以考虑共同的交点的吸收量。因此可实现：测定容器的不同位置的壁厚，即使壁厚不同亦可测定。
瓶子的相同高度上的壁厚基本相同，一测量路径从而在几乎相同的高度上具有两个交点，从而可以简单地测定共同的交点中的壁厚。
此外，壁厚尤其在瓶子下部的角/弯曲部分中可以极薄，对上述区域进行检验是特别合适的，以鉴别有瑕疵的瓶子。一检验路径因此具有一优选位于容器侧壁区域至底面区域的过渡区域中的交点。
为了确定此区域中可能相对较小的壁厚，有利地测定共同的交点中的壁厚以算出过渡区域的壁厚。这可以通过计算实现，原则上也可以通过例如对测得的吸收量的差值测定来实现。
两个检验路径可以构成不同的角度，所述两个检验路径有利地围成一大于15°、20°、30°、40°、45°、50°、60°、70°或80°的角。替代地，所述两个检验路径围成一小于80°、70°、60°、50°、45°、40°、30°、20°或15°的角。
尤其适用的角度为40°至50°之间，也就是说约45°。
可被容器壁吸收的各种类型的电磁射线，均可被用作为来测定其吸收的射线。可以例如为红外线、可见光、UV射线、超高频射线、X射线或低能量的离子射线，所述离子射线在5keV以下可由X射线管生成，并且不受用于X射线的批准授权约束。也可以使用放射性的或其他粒子射线来测定壁厚。
也可以使用两种不同类型的射线，例如粒子射线和电磁射线，或两种波长不同的电磁射线。从而可以提高测量的精确度，尤其是在容器材料对其中至少一种波长的吸收率高时可以提高测量精度。
测定的壁厚有利地根据DE 10116665A1用于调节和/或控制容器的制造过程。DE 10116665A1中公开的操作方法因而被全面引用。
通过联系机器转速传感器进行控制，可以将测定的各个瓶子的壁厚数值明确地分配给参与制造过程的吹塑模具以及输送瓶子的坯件穿过一加热段的支承芯轴，从而可以识别各吹模的偏差或瑕疵，以及实施对制造参数的个性化优化，例如坯件的吹塑压力、延伸速度或温变特性。
为了特别有效地识别未按规定制造的容器的瑕疵，所述方法测定容器侧壁区域向底面区域过渡的过渡区域中的壁厚。所述过渡区域中的壁厚通常最薄，此区域尤为重要。
用于测定容器壁厚的装置具有两个检验路径。沿着检验路径可以测定射线的射线吸收。各检验路径分别与瓶子有两个交点。装置的特征在于，两个检验路径具有至少一个基本共同的交点。
使用所述方法和所述装置时，检验路径并非强制性地具有精确重合的交点，足够的是，两个交点至少如此紧密地相互靠近，使得两个交点之间不存在或不会预期到显著的容器壁厚变化。
用于测定容器壁厚的装置设计为可测定容器的一侧壁区域至底面区域的过渡区域内的壁厚。从而可以可靠地识别未按规定制造的容器。
附图说明
下面借助附图对本发明的一个优选实施形式进行说明，其中：
图1为瓶子横截面的测量示意图；以及
图2为瓶子不同视图及一个检验路径的三维视图。
具体实施方式
图1显示了瓶子1。瓶子1处于一种可以检测壁厚的状态。通过一种吹塑方法由PET制成瓶子1。
瓶子1具有一侧壁区域8和一底面区域7。底面区域7与侧壁区域8之间存在一过渡区域9。该过渡区域为瓶子1的下部/外部的角/圆弧。
两个射线源12、13布置在瓶子1旁。也可以使用一个射线源来替代两个射线源12、13，所述射线源的射线例如被一个射线分离器或者一个半透镜分为两个分射线。也可以使用一个可移动的射线源，其先后占据不同的射线路径的位置12和13。
瓶子1旁边或下方还布置了两个能够用于测定源于射线源12、13的射线的探测器10和11。探测器10和射线源13界定第一检验路径2，探测器11和射线源12界定第二检验路径3。
由于射线会在交点4、5和6中被吸收，可以通过射线的吸收来测量在交点4、5和6中对射线的吸收量。
交点4和6在瓶子1中的高度几乎相同。因此其壁厚通常基本相同。通过设想相同的壁厚，所以可以通过检验路径2来测定瓶子1在交点6处的壁厚。由于可以算出交点6中的吸收量，因此可以通过检验路径3来确定交点5区域内的壁厚。必须注意：由于检验路径3相对于侧壁倾斜，所以必须考虑检验路径3在交点6区域内的较长的路径，以及在交点6中进出容器壁时会在相应的边界面中存在反射损耗。对于交点4和5，也要注意在各边界面中的反射损耗。
通过所示测量结构可以精确测定交点4区域内的壁厚。由于交点5处的壁厚很薄并且必要时几乎与容器壁垂直地穿过容器壁，所以与交点6处的吸收量相比，交点5处的吸收量几乎可以忽略。因此可以测定交点6区域内的壁厚，并且根据结果测定沿着检验路径2在交点4区域内的吸收量。
图2a显示了从下方观察瓶子1的视图。在底面区域7中可以看到多个花瓣状小脚14。这些小脚由向外延伸的拱形形成，其可确保瓶子稳定站立。2b中显示了底面区域7、侧壁区域8以及过渡区域9的三维视图。
在吹塑时，花瓣形小脚区域内中PET材料为了适配于吹模中相应的凹陷而发生了拉伸，所以此处壁厚很薄。因此，检验路径3与瓶子1在区域9中的的交点5优选位于这种花瓣形小脚区域中。图2a和2b中对此进行了显示。检验路径3的点状部分表示检验路径3在容器1的空腔内延伸的部分，虚线部分表示检验路径3在容器1以外的部分。

Claims (16)

1.一种用于测定瓶子壁厚的方法，其中沿着测量射线的一第一检验路径和一第二检验路径测定射线吸收量，其中，各检验路径与所述瓶子分别在两个交点相交，其特征在于，所述两个检验路径(2，3)具有至少一个基本共同的交点(6)，所述第二检验路径(3)在从所述瓶子(1)的一侧壁区域(8)通往所述瓶子(1)的一底面区域(7)的过渡区域(9)中具有一交点(5)，并且使用测定的所述共同交点(6)中的壁厚来确定所述过渡区域(9)中的壁厚。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一检验路径(2)具有一个与所述共同的交点(6)的高度基本相同的第二交点(4)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述两个检验路径(2，3)围成一大于15°、20°、30°、40°、45°、50°、60°、70°或80°的角。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述两个检验路径(2，3)围成一小于80°、70°、60°、50°、45°、40°、30°、20°或15°的角。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述射线为电磁射线。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述射线包括两种不同类型的射线。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用测定的壁厚数值来调节和/或控制所述瓶子(1)的制造过程。
8.根据权利更求1或2所述的方法，其特征在于，测定从所述瓶子(1)的一侧壁区域(8)通往所述瓶子(1)的一底面区域(7)的过渡区域(9)内的壁厚。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过吸收方法使用5kev以下的低能量离子射线测量所述壁厚，所述离子射线由X射线管生成。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将测定的瓶子壁厚分配给参与制造过程的吹塑模具以及输送吹塑之前的瓶子坯件穿过一加热段的支承芯轴，以及实施对制造参数的匹配。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述瓶子由PET制成。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述射线为红外线、可见光、UV射线、超高频射线、X射线、放射性射线。
13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述射线为两种波长不同的电磁射线。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述制造参数是坯件的吹塑压力、延伸速度或温变特性。
15.一种用于测定瓶子壁厚的装置，该装置包括在瓶子旁没置的两个射线源，或者仅仅包括一个射线源，其射线被分为两个分射线，或者仅仅包括一个可移动的射线源，其先后占据两个不同的射线路径的位置，并且该装置还包括在瓶子旁边或下方布置的两个用于测定源于射线源的射线的探测器，这两个探测器与射线源界定一个第一检验路径和一个第二检验路径，沿着所述两个检验路径能够利用探测器测定测量射线的射线吸收量，所述第一检验路径和第二检验路径与所述瓶子分别在两个交点相交，其特征在于，第一检验路径和第二检验路径具有至少一个基本共同的交点(6)，所述第二检验路径(3)在从所述瓶子(1)的一侧壁区域(8)通往所述瓶子(1)的一底面区域(7)的过渡区域(9)中具有一交点(5)，并且使用测定的所述共同交点(6)中的壁厚来确定所述过渡区域(9)中的壁厚。
16.根据权利要求15所述的用于测定容器壁厚的装置，其特征在于，所述瓶子由PET制成。
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