CN102539444B - 用于检查容器的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检查容器的设备，该设备具有一照射该些容器的照射装置；一与该照射装置相对应的传送装置，至少一第一观察装置，以及至少一第二观察装置；其中该照射装置的至少一部分不仅用于照射由该第一观察装置观察到的该些容器的该些第一区域，而且用于照射由该第二观察装置观察到的该些容器的该些第二区域。该第一观察装置和该第二观察装置记录该些容器在沿着该传送路径的不同位置处的该些容器的该些区域的图像。本发明还公开了一种用于检查容器的方法，其中该第一观察装置和该第二观察装置记录该些容器在沿着该传送路径的不同位置处的该些容器的该些区域的图像。

Description

用于检查容器的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于检查容器的设备和方法。

背景技术

现有技术中早已公开过这类检查机器。典型地用于容器的这类检查机器或设备具有各种不同的识别设备。例如它可以是用于检查该容器的开口的检查设备，也可以是用于检查该容器的侧壁(例如缺陷部分)或该容器的底部(例如该容器内的异物)的检查设备。

专利号为DE 100 65 290 C2的专利公开了一种用于瓶子的光学检测的方法和装置。设置的照射元件被排列在一开口区域和/或该瓶子底部的附近。此外，该装置具有一剔除工位，用于剔除被污染的或有缺陷的瓶子。

专利号为DE 690 217 53 T2的专利公开了一种用于检查一物体或一系列连续供给的物体的方法和设备。一检查是在明场照射及应用一级电磁辐射的基础上实施的，而后的检查是应用二级电磁辐射在暗场照射基础上实施的。

专利号为DE 100 171 26 C1的专利公开了一种用于透明容器的光学检查的方法和设备。将该些容器暴露在由一照射设备发射出来的光线下，至少生成了容器部分的图像。

对于这种检查设备，该机器或设备的紧密性和长度通常决定了该机器或设备是否易于在车间中进行集成。相应地，原则上较大的处理机器更加地昂贵。

在容器检查时，使无法通过同一个光学结构处理的不同的检查任务通过同样的光学装置完成，有利于结构的紧凑。通过不同的光学装置，可以处理相同的照射但是不同的镜头。因此，在位于该容器底部下方的相同的照射下，首先采用一照相机通过该瓶嘴来完成对底部的检查，然后采用一第二照相机对该瓶子内壁进行检查。在实践中，此处采用分光器，将该分光器放置在该瓶嘴的上方。该分光器可以是一光学布置的一镜头的部分或被组合在一镜头系统中。可以在该分光器的下游连接两个独立的镜头。这样可以设计更多的分光器，这意味着将已经按顺序分离的射束进一步分离，例如实现一种开口的检查，而后进一步分离完成一次红外线残余射流检查。这里除了分光器之外必要时还采用附加的滤光器，用于分离来自可视光内的红外线。

然而，这些实施例的缺点在于：对于单个检查，相关信号必需穿过至少一个分光器，且原则上该相关信号是衰减的。然而，对于可靠的检查需要一个最小的信号强度。例如其可以采用一较强的发射器，即一个较强的照射。但是实质上较强照射的成本比简单照射更昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合适的方法和配置，可以避免上述缺点，值得一提的是，其不需要扩大该检查设备或者机器。

通过独立权利要求的技术方案来实现这一目的。从属权利要求的技术方案是较佳实施例和进一步的改善。

本发明提供了一种用于检查容器的设备，其具有一用于照射容器的照射装置。此外，该设备还具有一与该照射装置相对应的传送装置，该传送装置沿着一预设的传送路径相对于该照射装置传送该些容器。另外，设置了至少一第一观察装置，用于观察该些容器的一第一区域并记录至少一个观察到的第一区域的图像。此外，还设置了至少一第二观察装置，用于观察该些容器的第二区域并记录至少一个观察到的第二区域的图像。其中，该照射装置的至少一部分既用于照射由第一观察装置观察到的该容器的第一区域，又用于照射由第二观察装置观察到的该容器的第二区域。

根据本发明，该第一观察装置和该第二观察装置沿着该传送路径记录该些容器在不同位置处的该些容器的区域图像。

因此，这就需要保证该检查首先不能是在一个位置进行，其次该检查不能在两个完全分开的独立位置实施。实际上，该些容器的检查或观察均是被连结的，这样每个检查或观察独立作用，但其该检查中的部分又可以用到其他检查，特别是该照射装置及其部分。优选地，一观察装置是一个用于观察该容器的底部的观察装置。优选地，该些观察装置中的一个观察装置是用于观察该容器一侧壁的观察装置。优选地，该照射装置应该至少部分用于照射两个区域。这样该设备就可以构造得非常紧凑。

优选地，一个系统中采用两个或多个检查系统。通过该方式，将一底部检查、一内壁检查、一纹理检查及另一基底检查的组合是可以实现的。在该较佳实施例中，可以将一照射装置例如灯设置在一外壳内，这种设置方式具有成本优势。

优选地，采用透光方式来观察该些容器的所述区域，即最好在该照射装置和该观察装置之间传送被观察的该些容器。

该些容器优选是瓶子，例如玻璃瓶和/或塑料瓶。必要时，也可以采用合适的装置来检查塑料容器坯，该塑料容器坯之后会形成塑料容器。更好地，该第一区域是该些容器的一底部区域，而该第二区域是该些容器的一内侧壁区域。

在另一实施例中，该第一观察装置沿着一第一观察路径来观察该些容器，该第二观察装置沿着一第二观察路径来观察该些容器，该第一观察路径和该第二观察路径是完全分离的。优选地，该两条观察路径上不设置分光器。这样各单独部分的全照射能量足以实施各自的运行过程。

优选地，该第一观察路径和该第二观察路径彼此相互平行。这就特别意味着该第一观察路径的至少一对称轴和该第二观察路径的一对称轴相互平行。

在另一较佳实施例中，沿着该些容器的传送路径直接连续地设置该些观察装置。可以将这些观察装置设置在一共有的外壳内。然而该些观察装置也可以具有独立的镜头。

在另一较佳实施例中，该照射装置具有多个照射部分，其中至少一个照射部分用于照射该些容器的两个区域。例如，该照射装置可以具有三个照射部分，该三个照射部分连续地设置在该些容器的传送方向上，其中对于首次观察，该第一和第二部分被激活，而对于第二次观察，该第二和第三部分被激活。对于该些照射部分还可以发射出不同波长的光波。优选地，该些照射部分具有完成照射的一个或多个光源。

在另一较佳实施例中，将该照射装置设置在该些容器的下方。这就意味着从下方对该些容器进行照射。例如该传送装置可以将该些容器引导至一透明平板的上方或者将该些容器悬挂着例如在一垫圈上进行传送。

在另一较佳实施例中，将至少一个观察装置，及优选地两个观察装置均设置在该些容器的上方。较佳地，实质上运行的该些观察路径平行于观察到的该容器的一纵轴。优选地，在一大体垂直的方向上进行该观察。

在一较佳实施例中，该照射装置包括一基本部分和至少一额外部分，该基本部分用于观察两个观察装置，该额外部分用于观察两个观察装置中的一个。这里最好使该照射装置在结构上模块化，并能够根据需要通过更多的照射部分来扩展。因此，可以将该照射装置构造成例如一推入式结构的方式，在该处可以根据需要增加更多的照射部分。

除该第一观察装置和该第二观察装置之外，可以设置更多的观察装置，从而能够同时完成两个以上的检查任务(底部检查，侧壁检查，瓶口检查等等)。该照射装置可以被用于所有的检查任务。该照射装置也可以以一照射滑动表面的方式工作，其中该照射随着被传送的该些容器移动。另外，该照射的形状可以发生几何变化，例如从环形照射到矩形照射。

此外，本发明提供了一种用于检查容器的方法，其中一照射装置照射该些容器，且一与该照射装置对应的传送装置沿着一预设的传送路径传送该些容器。此外，一第一观察装置观察该些容器的一第一区域，并记录该观察到的该第一区域的至少一个图像，以及一第二观察装置观察该些容器的一第二区域，并记录该观察到的该第二区域的至少一个图像。这里该照射装置的至少一个部分不仅用于照射由该第一观察装置观察到的该些容器的该些第一区域，而且用于照射由该第二观察装置观察到的该些容器的该些第二区域。

根据本发明，该第一观察装置和该第二观察装置记录沿着该传送路径在该些容器的不同位置处的该些区域的图像。

优选地，该两个观察装置记录不同时刻的同一容器的图像。因此，根据该容器的一位置来触发该些观察装置记录图像。在另一较佳方法中，通过被检查的该些容器的位置来触发该些观察装置记录该些被检查的容器的图像。同样，也可以根据该些容器的传送速度，在不同时刻连续触发两次该观察或图像记录。

较佳地，该两个观察路径相互之间间隔一段小于50cm的距离，优选小于40cm，尤其是小于30cm，尤其是小于20cm及尤其是小于15cm。

进一步的有益效果及实施例由附图得到。

附图说明

图1为现有技术中用于检查容器的设备。

图2为本发明用于检查容器的设备的示意图。

附图标记

2照射装置

2a重叠的照射部分

2b重叠的照射部分

2c共有的照射部分

4传送装置

6，8观察装置，照相系统

10容器

10a底部

10b内壁

16镜头

18镜头

22分光器

24位置检测装置

P1，P2容器的位置

100设备

P传送路径

T传送方向

S射线

B1第一观察路径

B2第二观察路径

L1第一观察路径的对称轴

L2第二观察路径的对称轴

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1表示在现有技术中一种用于检查容器的设备100。通过一照射装置2来照射容器10，并通过观察装置6和观察装置8来检测容器10。附图标记22表示一分光器，该分光器22使离开该些容器的光分散到观察装置6和观察装置8上。因此，该照射装置2必须设置有足够强烈的光源，不仅分光后光线依然充足，还要使得观察装置6和观察装置8上都能显示该容器的一合适的图像。

因此，在该设备上设置了一特殊镜头，即是包含该分光器22的镜头。

图2为本发明用于检查容器的设备的示意图。这里，该设备上再次采用了一照射装置2，用于照射该些容器10或该些容器的底部10a和内壁10b。此外，该设备还设置了一用于沿着传送路径T来传送该些容器的传送装置4。图2中的两个图形表示了两种图像记录情况。在左边部分的图形中该观察装置6通过镜头16记录了容器10的一图像，而在右边部分的图形中该观察装置8通过镜头18记录了该容器的一图像。该观察装置6，及优选地还包括该观察装置8通过一开口查看该容器的内部。

附图标记B1表示对应的第一观察路径，在该第一观察路径下，该第一观察装置观察到该容器的底部10a。附图标记B2表示对应的第二观察路径，在该第二观察路径下，该第二观察装置8观察到该容器的内壁10b。垂直线L1表示第一观察路径B1的一对称轴，而且此处该垂直线L1与该容器的一纵轴一致。相应地，在右边部分的图形中的附图标记L2表示第二观察路径B2的一对称轴，且此处该附图标记L2也与该容器的纵轴一致。因此，两个对称轴L1和L2相互平行。

这里，对该容器底部10a的检查和对该容器内壁10b的检查的区别仅在于采用的镜头16和镜头18的类型不同。如现有技术中所述，一种解决方法是设置分光器或一所谓的组合透镜。优选地，此处完成的所有检查配合扩散照射进行工作，该扩散光源由设置于该瓶子底部10a下方的该照射装置2投射出来。优选地，该照射装置的该照射范围比需要检查的底部区域的范围更广。这样，可以均匀地照射出水滴和玻璃印痕的性状，比如一玻璃瓶底部的槽形立面。

该照射装置离开该容器底部10a越远，该照射装置2应该越大。在一较佳实施例中，用于该容器基底10a的该照射装置包括一圆形区域，例如直径120mm。如图2的左边部分所示，这里并没有激活该照射装置的所有部分，而仅仅是光沿着分光器S照射到该瓶底的部分。此处，图中显示的仅是沿着长度2a方向激活的照射装置2。

此外，该照射装置可以是其他几何形状，比如矩形或正方形。在现有技术中，需要将120mm的照射直径至少翻一番，这是由于在该分光器上光强度有三倍的损失。

共有照射区域的另一个优势是由具有一较大光表面共有外壳带来的。首先，其防止了元件的碎裂，由此符合卫生学。其次，该共有外壳可以形成级联式的照射区域。因此在如2-2a的平面形成的一个基本照射区域2a，其同样可以用于延伸照射。这样自然可以运用于更远的位置。

本发明的设备中，采用的该底部照射仅为单一强度，并在该照相系统6和该照相系统8所需的间隔处沿着传送方向T或沿着传送路径P延伸，该照相系统6和该照相系统8包括连续的镜头16和镜头18。相对于现有技术中已知的该些照射装置，图2中所示的该照射装置2在20mm至80mm之间延伸，尤其是在30mm至50mm之间。这样就实现了独立检查的组合，避免了一个分光器的缺点。

在右边部分的图形中，通过该第二观察装置8来记录该容器内壁的一图像。此处，附图标记P1和P2表示(相互不同的)该容器相对于该照射装置2或观察装置6、观察装置8的位置。该照射装置2和该观察装置6、该观察装置8均固定设置。附图标记4纯粹以图形方式表示一用于移动容器的传送装置。例如，该传送装置可以是一个传送带(尤其是透明的)，但是如上所述也可以不在该底部上引导该传送装置，而是例如在一瓶颈区域引导该传送装置。作用于该些容器外壁的对该些容器的引导也是可行的，例如通过侧面滑块导板。

在图2所示的实施例中，该照射装置的范围大约为120×160mm，其中采用的是单一的光束强度。这就意味着就照射区域和强度而言，本发明中的该照射装置比现有技术至少缩小50％，只是长度细微地增长了。

图2所示的照射可以被分成重叠的照射部分2a和2b，然而该照射装置也可以作为一个整体来运作。附图标记2c表示一个重叠部分，在两个检查过程中都采用了该重叠部分。如上所述，该照明装置2由三个部分2a、2b和2c组成模块。

特别地，该照射装置2无需连续操纵而是脉冲触发的。优选地，设立一沿着传送路径P的容器10的一位置，特别是触发该些照射装置的照射的位置，并通过该观察装置6和该观察装置8来记录该图像。因此有利于每个瓶子按时间顺序记录下该容器的两个图像，首先是该容器底部的一图像及其次是该容器内壁的一图像。因而，与现有技术相比该些图像是按时间顺序记录的。该些图像之间的时间间隔取决于该容器10沿传送路径P的传送速度。除了重叠照射部分，也可以单个地采用不同的波长。一部分照射还可以是另一部分照射的子集。这就使得其具有无需激活整个照射区域这一优势，因此需要提供的能量仅为2/3的照射区域所需要的能量。

此外，该设备包括位置检测装置24，例如挡光板，用于检测该些容器相对于该观察装置6和该观察装置8的位置。该观察装置6和该观察装置8对该位置检测装置发出的信号做出响应，并被触发作出图像记录。较佳地，该传送装置在相互之间一预设的距离下传送该些容器。该距离在1cm至20cm，特别是在2cm至15cm，尤其是在3cm至15cm之间。此外，该照射装置可以具有一散射装置(图中未显示)来生成漫射光。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于检查容器(10)的设备(1)，该设备(1)具有一照射该些容器(10)的照射装置(2)；一与该照射装置(2)相对应的传送装置(4)，该传送装置(4)沿着一预设的传送路径(P)传送该些容器(10)；至少一第一观察装置(6)，该第一观察装置(6)用于观察该些容器(10)的一第一区域及记录被观察的该第一区域的至少一个图像；以及至少一第二观察装置(8)，该第二观察装置(8)用于观察该些容器(10)的一第二区域及记录被观察的该第二区域的至少一个图像；其中该照射装置(2)的至少一部分不仅用于照射由该第一观察装置(6)观察到的该些容器(10)的该些第一区域，而且用于照射由该第二观察装置(8)观察到的该些容器(10)的该些第二区域，其特征在于，该第一观察装置(6)和该第二观察装置(8)记录该些容器(10)在沿着该传送路径(P)的不同位置(P1，P2)处的该些容器(10)的该些区域的图像，

其中该照射装置(2)具有几个照射部分(2a，2b，2c)，其中至少一个照射部分用于照射该些容器的两个区域，该照射装置(2)被设置于该些容器的下方，在该些容器的上方设置至少一个观察装置。

2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，沿该些容器(10)的该传送路径(P)直接连续地设置该些观察装置(6，8)。

3.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，该第一观察装置(6)沿着一第一观察路径(B1)来观察该些容器(10)，该第二观察装置(8)沿着一第二观察路径(B2)来观察该些容器(10)，该第一观察路径(B1)和该第二观察路径(B2)是完全分离的。

4.如权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，该第一观察路径(B1)和该第二观察路径(B2)相互平行。

5.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，在该些容器(10)的上方设置两个观察装置(6，8)。

6.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，该照射装置包括一基本部分(2c)和至少一额外部分(2a，2b)，该基本部分(2c)用于观察两个观察装置(6，8)，该额外部分(2a，2b)用于观察两个观察装置中的一个。

7.一种用于检查容器(10)的方法，其中一照射装置(2)照射该些容器(10)，一与该照射装置(2)对应的传送装置(4)沿着一预设的传送路径(P)传送该些容器(10)，一第一观察装置(6)观察该些容器(10)的一第一区域，并记录观察到的该第一区域的至少一个图像，以及一第二观察装置(8)观察该些容器(10)的一第二区域，并记录观察到的该第二区域的至少一个图像，其中该照射装置(2)的至少一个部分不仅用于照射由该第一观察装置(6)观察到的该些容器(10)的该些第一区域，而且用于照射由该第二观察装置(8)观察到的该些容器(10)的该些第二区域，其特征在于，该第一观察装置(6)和该第二观察装置(8)记录该些容器(10)在沿着该传送路径(P)的不同位置(P1，P2)处的该些容器(10)的该些区域的图像，

其中该照射装置(2)具有几个照射部分(2a，2b，2c)，其中至少一个照射部分用于照射该些容器的两个区域，该照射装置(2)被设置于该些容器的下方，在该些容器的上方设置至少一个观察装置。