CN107667286B - 用于检查容器的容器检查设备和容器检查方法 - Google Patents

用于检查容器的容器检查设备和容器检查方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于检查容器(2)的容器检查设备(10)和容器检查方法。容器检查设备(10)包括：至少一个灯(11至15)，用于在预先确定的检查时间点对容器(2)进行照明来检查所述容器(2)；以及电线，用于将所述至少一个灯(11至15)连接到电能供应装置上并且连接到总线系统(6)上，使得所述电线不仅用于给所述至少一个灯(11至15)供应电能并且用于与实时数据网络进行连接。

Description

用于检查容器的容器检查设备和容器检查方法
技术领域
本发明涉及一种容器检查设备以及一种用于检查容器或者它们的逻辑上的被分配的次级包装单元(如饮料箱和包裹或托盘)的容器检查方法。所述容器检查设备和所述容器检查方法例如可以在容器处理设备中投入使用，在所述容器处理设备中，容器可以利用容器检查设备来检查瑕疵、缺陷等等。
背景技术
DE 100 17 126 C1表明了一种用于以光学方式检查透明容器的方法和设备。用于执行该方法的设备具有LED荧光屏，所述LED荧光屏具有大量能单个地或者成组地激活的LED。LED荧光屏布置在由相继布置成一排的透明容器、即容器流旁边。如果用LED荧光屏对容器照明，那么可以拍摄容器的图像，以便执行硅所述容器的以光学方式的检查。
因此，检查设备包括照明、光学拍摄单元和图像分析单元。拍摄单元和图像分析单元可以在相同的设备中实现，诸如在所谓的影像传感器或者智能摄像机，但是也可以分开地来实现，诸如摄像机和单独的图像分析单元。
在检查技术中，对于检查设备的照明来说，使用通常不同类型的技术灯。所述照明可以被实施为持续光或者被切换的光或者有闪光的光。这里，利用持续光的照明被理解为大约1秒至的∞照明时间TEIN。在利用被切换的光进行照明时，照明时间TEIN为大约150μs至大约2s。在利用有闪光的光进行照明时，照明时间TEIN为大约1μs至大约400s。过渡是流畅的。在其余的时间、即非照明时间，照明被关断。所述非照明时间随后也被称作关断时间TAus。
优选地，利用有闪光的照明来实施对容器的检查，尤其是容器在对饮料装罐的容器处理设备中在运动期间的检查。同时，这是花费最高的照明。如果检查任务容许这一点，那么也可能使用被切换的照明或者持续光。有闪光的或者被切换的照明可以具有自己的蓄能器，以便在照明时间TEIN的时长提供足够高的能量。随后，只谈及闪光照明，然而所述阐述也以相同的方式适用于被切换的照明。
通过触发信号来触发照明，所述触发信号在照明中触发预先限定的闪光时长，或者通过信号长度来控制。
因此，照明需要至少如下连接：能量供应装置、有闪光或者被切换的照明以及附加地用于触发有闪光或者被切换的照明的触发信号或者接通信号(TEIN信号)。
在分析单元中，通常将遮光板(百叶窗)用于可以被实施为1D、2D或者3D摄像机的拍摄单元，所述遮光板(百叶窗)在预先确定的遮光时间Ts(百叶窗时间)被打开并且开启拍摄传感器。只有遮光时间Ts和照明时间TEIN的时间交集有拍摄传感器有效地起作用，并且产生具有有效的曝光时间TB的图像。从中得到的图像的强度是由拍摄传感器中的光强度在有效的曝光时间TB内的积分。只有当照明的强度和有效的曝光时间TB恒定，才可以实现相同强度的图像。
在技术上的实现方案中，或者设置照明时间TEIN使得遮光时间Ts总是在照明时间TEIN之内，或者反之亦然。然而，照明时间TEIN不应该任意地被延长，因为接着失去了真正所要选择的照明时间TEIN的优点。在相反的情况下，也不应该任意地延长遮光时间Ts，因为借此用于环境光(例如周围环境光或者闪光)的拍摄传感器易受其它检查单元影响并且可以使刺激随后的分析。
为了避免所提到的缺点，照明必须与拍摄单元同步。在现有技术中，通过共同的触发器导线来实现同步，或者拍摄单元通过数据输出端控制照明。同样可能的是，照明控制拍摄单元。
拍摄单元的时钟与照明的时钟的同步例如可以通过计算机网络来实现，在所述计算机网络上运行所设立的时间协议(如SNTP或NTP)。然而，计算机网络不能确保通信包在预先限定的时间内实现拍摄单元和照明作为同步的成员。例如从拍摄单元的图像域以及用于在检测到容器之后进行拍摄的反应时间来推导出所述预先限定的时间。图像域越小，在对容器的检测与拍摄的位置之间的距离必须越短。用于在一个区段内运输容器的时间根据容器处理设备的运输速度来得到，所述运输速度例如在拉伸吹塑成型机为直至8m/s。对于反应时间来说，回转式编码器是重要的。利用回转式编码器信号，在约100μs到10ms，永昌全部0.2-5ms内检查容器是否实际上已经走过在检测到容器与拍摄的位置之间的区段。容器检测信号和回转式编码器信号是针对何时应该触发利用拍摄单元的拍摄的决定的刺激物。由于从所提到的用于容器处理设备的条件得到的短的反应时间以及借此预先限定的时间，计算机网络为了及时地、同步地触发曝光时间和闪光时间以及借此为了所需的同步而被剪裁。
在用于容器处理设施的容器检查设备中的到目前为止的解决方案的另一缺点在于花费高的接线。在容器处理设备中，常常必须重新配置照明，因为灯颜色必须适配于容器材料，照明区段必须适配于容器几何形状，等等。在这些情况下，具有触发信号的供电线以及其它电线硬背连接到所述照明上。
关于触发导线，也有问题的是，不利地被敷设的导线可以耦合输入干扰并且不受控制地触发闪光照明。错误地、不受控制地触发的触发器不想要地从照明的蓄能器中抽回能量。如果蓄能器没有足够地被充电，那么所需的闪光没有以全亮度来执行。结果是在所拍摄的图像中亮度有波动，在最差的情况下图像太暗。由此，提高了接线的花费，因为例如功率引导(马达)线应与触发线分开地敷设。
另一问题在于：在容器检查设备中需要大量快速输出端。在上级系统中，不仅必须读入刺激，而且必须提供输出。由此提高了容器检查设备的成本。
另一缺点在于：接线拓扑结构必须事先已知。可能的改变或者补充需要电路图改变。示例：拍摄单元A和B使用相同的照明。拍摄单元A、B彼此无关地起作用。两个拍摄单元A、B的输出端控制照明。二极管用于解耦合。如果根据所处理的产品在透射照明C与反射照明D之间应该进行变换，那么在摄像机与照明之间的同步是花费很高的。一个解决方案附加地可以是在照明路径中的与门。然而，在这种情况下，触发可能性也必须在接线拓扑结构中是推理地公知的。
发明内容
因而，本发明的任务是提供一种用于检查容器的容器检查设备和容器检查方法，利用所述容器检查设备和容器检查方法可以解决之前提到的问题。尤其是，应该提供一种用于检查容器的容器检查设备和容器检查方法，所述容器检查设备和容器检查方法可以实现对容器的检查可靠地满足所需要的质量要求并且仍然是能简单并且成本有利地来实现。
该任务通过一种根据专利权利要求1所述的用于检查容器的容器检查设备来解决。容器检查设备包括：至少一个灯，用来在预先确定的检查时间点对容器进行照明来检查容器的灯；和电线，用于所述至少一个灯连接到电能供应装置上并且连接到总线系统上，使得电线不仅用于给所述至少一个灯供应电能并且用于与实时数据网络进行连接。
利用容器检查设备，可以成本有利地并且有效地满足对用于检查容器的实时能力的要求。
另一优点在于：在容器检查设备或容器处理设备的各个部件之间的以及在容器检查设备的开关柜中的复杂度强烈地被降低，如果所述接线仅仅还通过唯一的电线或插座连接来实现。容器检查设备具有用于其照明和外围设备的单电线解决方案。整体上，在容器检查设备中并且针对容器检查设备应敷设明显更少的电线。从中也得到在开关柜中的空间节约。
因此，利用总线系统描述了闪光照明借助于单电线解决方案的总线连接，使得应至少一根电线被引导到照明或灯上。通过所述电线，实现了能量供应、实时数据(诸如触发器)以及必要时实现了照明的参数化。因此，不必将单独的触发线引向所述灯。另一优点在于：在单电线解决方案中，实时数据传输的类型、也就是说触发信号相对于电磁辐射是极其不敏感的。由此，在同时敢删触发可靠性的情况下强烈地简化了灯或闪光灯的接线。从中也得到能将总系统扩展各个部件的优点，因为为此不需要中央系统的硬件扩展，而是仅仅使另一成员磨合到总线和供电线中。这里也有利的是，多个灯或灯具或者也包括其它相对应地配备的设备能简单地接成一个链(“菊花链”)。
一大优点也在于接线拓扑结构与触发拓扑结构无关。这提高了总系统的灵活性。
此外还有利的是，在拍摄单元上或者在上级机构上用于触发照明的控制输出端是必需的。此外还有利的是，在多个灯或灯具之间的同步机制可以简单地被实施为软件功能，而且不需要跨接线。因此，例如可以实现对第二照明或另一相邻的检查系统的闪光的抑制或延迟，而第一照明是活跃的。由此，例如可以避免进行干扰的光反射或者散射光。
通过如下方式还得到一个优点：可以使独立的拓扑结构标准化，而且在实施方案中既不能在计划、生产时又不能在代理开始运行时出现错误。对错误情况的免除降低了花费并且系统借此可以成本有利地被实施。
容器检查设备的有利的其它设计方案在专利从属权利要求中说明。有利地，总线系统此外还被设计用于将触发信号输送到至少一个灯，以便在预先确定的检查时间点对容器进行照明来检查所述容器。由此，容器检查设备的接线明显不那么花费高以及更节约空间地并且成本更有利地来构造。
在这种情况下，触发信号可以被设计用于通过在个位数的微秒范围内过扫描总线系统来触发所述至少一个灯。可设想的是，，所述电线是数据线，所述数据线中，至少一个芯线对被设置用于连接到所述电能供应装置上并且至少一个芯线对被设置用于连接到所述总线系统上。
可能地，所述至少一个灯是LED闪光灯，所述LED闪光灯具有用于暂存由电能供应装置输送的电能的能量暂存器，而且其中所述能量暂存器被设计为使得所述LED闪光灯可以从所述能量暂存器中短时间地汲取能量，所述能量高于由所述电能供应装置在汲取的时间内提供的能量。暂存器例如可以被实施为电容器或者蓄电池。在这种情况下，能量暂存器可以被设计为使得至少两个灯至少可以暂时同时在预先确定的检查时钟内闪光来对容器进行照明，和/或容器检查设备可以被设计用于控制LED闪光灯，使得针对容器处理设备的容器流中的同一容器，相继接通LED闪光灯的不同的区域来检查容器。
在这种情况下，所述至少一个灯的颜色和/或亮度可以是能控制的、尤其是可以在容器的照明期间是能控制的。
之前描述的容器检查设备可以是用于处理容器的容器处理设备的部分。
此外，该任务还通过一种根据专利权利要求9所述的用于检查容器的容器检查方法来解决。容器检查方法包括如下步骤：利用电线由电能供应装置给至少一个灯供应电能、利用电线经由总线系统来传输数据，使得所述电线不仅给所述至少一个灯供应电能而且连接到实时数据网络上，而且利用所述至少一个灯在预先确定的检查时间点对容器进行照明来检查所述容器或者在预先确定的检查时钟内对容器进行照明来通过有实时能力的总线线路来进行触发。
容器检查方法实现了与其之前关于容器检查设备提到的那样的相同的优点。
本发明的其它可能的实现方案也包括之前或者在下文关于实施例所描述的特征或者实施方式的没有明确提到的组合。在此，本领域技术人员也将把单个方面作为改善方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式。
附图说明
随后，本发明参考随附的附图并且依据实施例进一步予以描述。其中：
图1示出了用于阐明具有按照第一实施例的容器检查设备的机器的方框电路图；
图2示出了用于阐明具有按照第一实施例的容器检查设备的电接线的方框电路图；而
图3示出了在按照第一实施例的容器检查设备的总线系统中传输的数据帧的示意图。
在所述附图中，只要不另作说明，相同或者功能相同的要素就配备有相同的附图标记。
具体实施方式
图1非常示意性地示出了机器1的部分，所述机器1例如可以是容器处理设备(尤其是空瓶检查机、满瓶检查机、贴标签检查机、瓶盖检查机、预制品检查机、填充高度控制机、拉伸吹塑机、填充机、用于处理玻璃容器的机器等等)、包装设备、箱检查设备等等。即使机器1随后部分地以容器处理设备为例来描述，机器1也不限于此。
在机器1中，容器2(尤其是透明的塑料瓶、玻璃瓶、金属罐、预制品、空的、满的、密封的、不密封的、贴标签的、未贴标签的等等)被生产和/或被处理。在此指的是，随后描述的容器检查设备可以在容器处理设备中的每个处理步骤之前和/或之后连接。在机器1中，也可以检查逻辑上被分配给容器2的次级包装单元(如2饮料箱和包裹或托盘)。
在图1中，为了简洁起见，不是所有容器2都配备有附图标记。容器2在容器流3中借助于运输装置4通过容器检查设备10朝箭头TR的方向运动，在所述容器流3中，容器2分别单独地相继布置成一排。在此，容器2在灯11、12和拍摄单元21、22、23、24处移过。机器1由人员5例如操作或者也仅仅被观察。光栅71、72和/或回转式编码器81、82可以检测容器2在运输装置4的状态或者仅仅检测没有容器2的运输装置4的运动、尤其是旋转。光栅71、72和/或回转式编码器81、82可以用于检测容器2的路径并且借此用于确定容器流3的速度。光栅71、72和/或回转式编码器81、82例如分散地来布置，尤其是分散地布置在容器2在容器检查设备10中/从容器检查设备10中出来的入口和/或出口上。
在图1的容器检查设备10中，灯11布置在容器流3的另一侧的拍摄单元21、22之间。灯12布置在容器流3的另一侧的拍摄单元23、24。这样，容器2可以从两个不同的侧面照明。在此，拍摄单元23、24被放置为使得所述拍摄单元可以从容器2的每个容器中例如从四个方向R1、R2、R4、R5拍摄图像，所述四个方向在图1中通过箭头来示出。在需要时，拍摄单元21、22、23、24也可以另外地被放置，使得例如图像从斜上方在灯11上方或者从斜下方在灯12下方被拍摄，和/或图像在容器2的不同的高度上被拍摄等等。
一个或两个灯11、12基于在图2中进一步阐明的对检测系统的操控来对容器2进行照明，使得所述拍摄单元21至24的一个或多个可以以光学方式检测容器2。拍摄单元21至24例如可以拍摄图像，所述图像为了识别容器2的瑕疵、缺陷等等而被分析。拍摄单元21至24可以是摄像机。
对灯11、12的类型的选择与不同的边界条件(诸如价格、能量消耗(＝放热)和其它检查设备的相互间的影响)有关。在选择照明装置(灯)时使用所有类型的电照明装置。除了LED灯之外，白炽灯、卤素灯、荧光灯、高压放电灯和低压放电灯也可以得到使用。所述照明装置的波长覆盖了具有在太拉赫兹范围直至在伦琴射线的波长的范围内的频率的辐射的范围。
图2更准确地示出了容器检查设备10的一个特别的设计方案。在机器1中设置有总线系统6,机器1的部件中的多个部件被连接到所述总线系统上。此外还设置有连接线7、8、9。
在总线系统6中，数据可以通过电线有实时能力地、例如利用Profinet标准(Profinet＝Process Field Network(流程现场网络))或者以太网POWERLINK标准或者按照IEC61158的EtherCAT标准(用于控制自动化技术的以太网)等等来传输。总线系统6尤其是以太网实时现场总线。总线系统6提供了实时数据网络。
通过点对点连接(Point-to-Point：就实际而言，即连接路径完全没有中间站)7、8或9可以作为拍摄单元21至26工业摄像机通过使用千兆比特以太网标准而被连接到现有的数据网络上。在图2中没有示出拍摄单元23、24。连接线7尤其是可以针对
Figure BDA0001439254360000091
标准来实现。连接线8可以通过USB接口将拍摄单元25连接到图像拍摄系统40上。同样，利用连接线9，通过可替换的Vision协议(诸如防火墙或者CoaXPress)的连接会是可能的。
在图2中，容器检查设备10具有：带有第一能量暂存器111的第一灯11、带有能量暂存器121的第二灯12、带有能量暂存器131的第三灯13、带有能量暂存器141的第四灯14、带有能量暂存器151和第一和第二照明场152、153的第五灯15；第一和第二拍摄单元21、22、第五拍摄单元25和第六拍摄单元26，其中所述拍摄单元21、22、25、26可以形成检测系统和/或分别十分常见地被实施为光学检测装置；可选的动力注射器或电能供应装置30；总线控制器35；图像拍摄系统40，其具有连接模块41，而且所述连接模块被连接到电线50上；以及通用用户接口55。光栅71、72和/或回转式编码器81、82的信号也可以被转发给总线系统控制器35，即使这图2中未示出。
灯15也可以具有超过两个照明域152、153，所述照明域能彼此独立地来操控并且借此可以彼此独立地进行照明。在第二灯14的情况下，可以关于颜色和/或亮度变化过程来控制照明。
能量暂存器111、121、131、141、151被设计为使得所分配的灯11至15或闪光灯可以从相应的能量暂存器111、121、131、141、151短时间地汲取能量，所述能量高于由电能供应装置在汲取的时间内提供的能量。利用能量暂存器111或者灯12至15的其它能量暂存器，可以给至少一个灯11至14和/或具有至少两个分开的照明域152、152的灯15至少暂时同时和/或短时间地相继和/或以不同的时长和/或不同的电流供应能量，用来进行闪光。
在此，灯11至15形成闪光设备，所述闪光设备在很短的时间内或者脉冲式地提供大量光。光脉冲没有持续很长时间，在全功率的情况下大多只保持几千分之一秒，如之前在说明书引言中描述的那样。
替代于设置在连接模块41中的用于利用电压U来供电的能量供应单元，可选的功率检查器或电能供应装置30可以承担或者补充对灯11至15的供电并且在实时总线系统6中在任意的位置上磨合。如果很多灯11至15或者其它耗电器被连接到用于实时总线系统6的导线上，那么可以在多个位置上进行对电能供应装置的馈电。
在图2中，简化地示出的图像拍摄系统40具有连接模块41。连接模块41用于连接电线50，通过所述电线50，电能供应装置以在不同的芯线或芯线对上的电压U和触发信号TG1来引导。图像拍摄系统40此外还具有连接端子43、44，用于例如分别通过数据连接插头(如RJ-45插头)不仅连接总线系统控制器35而且连接总线系统6的导线。此外，图像拍摄系统40以其连接端子42、45和46表明了用于各不相同的摄像机接口(如USB Vision、Kamera Link、CoaXPress、GigEVision或者其它)的借助于连接线7、8和9的不同的连接可能性。实时总线系统6和连接线7、8、9通过I/O模块或输入/输出模块48清楚地彼此分开。
一般的用户接口55可以被实施为个人计算机(PC)并且也可以被称作GUI-PC。人员5可以利用通用用户接口55来操作和监控容器检查设备10。
在图2中图像拍摄系统40中，为了触发利用灯11至15中的至少一个的照明，在总线系统6的电缆中与照明的供电装置相关联地使用实时总线(例如EtherCat)。如果照明必须附加地被配置，那么这可以用相同的实时总线来实现。
因此，用于总线系统6的电线不仅将用于利用灯11至15进行照明的能量供应装置引导到灯11至15上，而且将实时总线的通信引导到灯11至15上。用于总线系统6的电线由至少两根或更多根芯线或者芯线对组成。在此，电能供应装置可以使用于通信相同的芯线，或者这些芯线中的一部分。所述电能供应装置也可以通过在导线中的单独的芯线来引导。用于总线系统6的电线可以是数据线，所述数据线中，至少一个芯线对被设置用于连接到电能供应装置上并且至少一个芯线对被设置用于连接到所述总线系统上。
灯11至15得到用于总线系统6的电线作为连接线或者连接电缆，其中其它导线或者电缆不是必需的。然而，灯11至15分别可以具有另一连接端子。所述另一连接端子通过用于总线系统6的第二导线连接灯11至15中的另一个灯等等，使得形成一种链。
实时总线系统6不仅仅留待灯11至15使用。在实时总线系统6上例如可以包含由测量装置作为成员，所述测量装置提供用于检查容器2的刺激物(Stimuli)。不同的传感器都属于此，诸如光栅71、72、HF碱液传感器、回转式编码器81、82、距离传感器、金属传感器、色彩传感器等等。所述传感器可以通过自己的接口直接与实时总线系统6连接，或者可以通过输入/输出设备与实时总线系统6连接。可能的是，这些传感器或者输入/输出设备借助于处在实时总线系统6的导线中的能量供应装置来馈电。
图像拍摄系统40的至少一个拍摄单元21、22、25、26与在相同的实时总线系统6上的实时接口连接。然而，存在实时总线系统6与连接线7的清楚的分开，如在图2中通过输入/输出模块48示出并且已经事先提及的那样。图像拍摄系统40可以辅助一个拍摄单元21、22、25、26或者多个独立的拍摄单元21、22、25、26。在拍摄单元21、22、25、26与图像拍摄系统40之间的接口可以不同地来构造。在图像拍摄系统40与拍摄单元21、22、25、26之间的典型的接口可以是开放式标准，如GigE Vision、USB、Camera Link或者其它，但是也可以包括专用接口。图像拍摄系统40可能是具有实时总线接口的智能摄像机。然而，由于在图像拍摄系统40之内的之前和随后描述的配置，严格地注意到，总线系统6和电网与连接线7相关联地彼此分开，即不是相同的或者同一个。
实时系统6确保了在有限时间和短的反应时间或延迟时间TD发送和接收数据。实时总线系统6提供了如下能力：多个或者全部连接到实时总线系统6的成员同步地进行工作。例如计算机网络。数据在所谓的帧或者消息中被发送。
在实时总线系统6的情况下确保了帧周期性地在所有成员(如灯11至15、传感器等等)的情况下被交换。用于在实时总线系统6中发送帧的周期时间可以为从少于一毫秒直至几毫秒。对于检查技术来说典型地是0.5-10ms，理想地1-2ms。实时总系统6可以使成员直至几纳秒内进行同步。在实际上的实现方案中，设备(如实时总线系统6的成员、尤其是灯11至15和拍摄单元21、22、25、26借此可以在个位数的μs范围内实施在时间上彼此同步的行动。借此，通过实时总线系统6可以在刺激与所得出的行动之间的很短的反应时间之内极其同步地执行使行动分布到多个设备(如实时总线系统6的成员、尤其是灯11至15和拍摄单元21、22、25、26)上。就本说明书而言的行动是利用相应的拍摄单元21、22、25、26和灯11至15的闪光灯同步地实施曝光。
设备彼此间比周期时间更精确地同步1000倍，因为关于设备的同步在μs范围内而不是ms范围内。现在，在反应时间、在刺激与行动和同步之间，实施时间点应至少在两个不同的设备中有区别。反应时间是在总系统中过去的直至从输入刺激物起进行实施的设备实现至少一个行动的时间。被用在容器检查设备10中的实时总线系统6提供两者。
容器检查设备10的总线系统6被设计为使得触发信号TG1、TG2可以触发灯11至15的任意的照明或者灯11的照明域152、153的任意的照明域或拍摄单元21至26和闪光或曝光时间组合的任意的组合。例如，可设想的是如下组合：触发拍摄单元25并且同时在拍摄单元25的100μs的曝光时间期间在100μs的时长内激活灯12(所述灯12尤其是透射灯)并且同时使灯13(所述灯13尤其是反射灯)在50s的时长内闪光。
可替换地或附加地可能的是，对于利用拍摄单元22进行100μs拍摄来说，在50s的时长内激活灯11并且然后在紧接着另外50s内激活灯12或者灯12的未示出的照明域。
容器检查设备10的另一设计方案可能性是：通过控制利用所述拍摄单元21至26之一的图像拍摄，可以实现在闪光时长内所拍摄的图像的亮度和/或所述灯11至15之一或者灯15的照明域152、153中的一个照明域的能量。
另一设计可能性在于：灯15的不同的照明域152、153可以在利用拍摄单元26进行拍摄期间在不同的时间点被触发。例如，如果必须有针对性地生成容器2或其标签或盖子等等的模型和/或对比棱边，那么这是必需的。
另一设计方案可能性是借助于例如灯12有针对性地接通不同的色谱，其中这里可以借助于发光二极管(LED)提到红绿蓝光谱(RGB光谱)，如同样近的IR光谱和/或UV光谱。在该上下文中本身易于理解的是，在此可以生成所有混合颜色，尤其是也用于闪光过程的渡越时间。
总线系统6被设计为使得总线拓扑结构的改变、也就是说在容器检查设备10中的总线成员的添加或除去是可能的(“热插拔(hot-plug)”)。为此还能模块化地扩展容器检查设备10。这些特性是特别有利的，因为由此作为机器1的容器处理设备的停止例如在类别更换时变得尽可能短。
利用之前描述的结构，容器检查设备10不仅在机械上而且在热上以及关于要接通的EMV保护措施具有很鲁棒的结构。
图3示出了用于在按照第二实施例的容器检查设备10的总线系统6中传输数据的帧65。容器检查设备10和所属的机器1在其它部分中以相同的方式来实施，如关于第一实施例所描述的那样。因而，随后只描述了与第一实施例的区别。
图3中的帧65具有帧头651、数据部分652和帧尾652。数据部分具有数据块6521至6525。
如之前提及的那样，实时总线系统6周期性地，在周期时间期满之后将帧65发送给所有成员。如果反应时间、周期时间就在刺激与行动之间的最短的时间点之间而言足够，但是周期时间的间隔尺寸在该应用中仍不足，那么数据块6521至6525在数据部分652中对于确定的成员来说可以被解释为过扫描。这依据如下示例来阐述。
例如，应该在1.6ms内触发触发器TG1。周期时间为1ms。在简单的情况下，触发器TG1可以在一毫秒内或者在两毫秒之后被触发。如果现在在数据部分652中针对触发器5使用值，那么可以执行过扫描(oversampling)。也就是说，每个值都代表在0.2ms半帧内的实施时间点。在本例中，在数据部分652中在数据块6521至6525中，信息[0,0,0,1,0]会指的是触发时间点的过扫描。借此可能的是，触发器可以在1.6ms内以200μs的时间分辨率来实施，即使总线系统6的周期在本例中为1ms。即使该示例描述了五倍的过扫描，在数据部分652中也可能会降低或者提高所述过扫描。在实时总线系统6中，所述过扫描对于所有成员来说不必是相同的。在相同的实时总线内，成员可能会用更大的过扫描来运行，其他成员可以用较小的过扫描来运行，还有其它成员可以用更微小的过扫描来运行。
按照第二实施例的一个修改方案，将过扫描解释为数字，而不是将之前描述的二进制数字化解释为数字。借此，例如可能会用8二进制位来实现256级的间隔尺寸。在本例中，间隔尺寸接着会为大约3.9μs。
过扫描是否被解释为“时间片”(第二实施例)或者值(第二实施例的修改方案)只是必要性的问题。两者都是可能的。两者都有优点。这样，在相同的存储器分配的情况下可以提高间隔尺寸或者可以用灯11至15之一短时间地相继触发多次闪光。
例如在数据部分652中保留五个位置作为[0,0,0,0,0]，其中周期时间为1ms。借此，例如可以利用1ms/32＝31.25μs的分辨率实现25＝32个部分的间隔尺寸。可替换地，也可以将5个位置中的每个位置解释为200μs的时间片。根据检查任务，在相同的实时总线系统中的两种解释都是可能的。内容[0,0,1,0,1]可以指的是：1)如果数据内容被解释为二进制数，那么在(24*0+23*0+22*1+21*0+20*1)*31.25μs＝156.25μs。2)在时间点400μs和800μs触发两次闪光。因此，或者可以高间隔尺寸地触发闪光。或者以400μs的间隔触发在相同的照明中的闪光。所述闪光可能会与两个拍摄单元21、22同步。拍摄单元21“接收”数据部分652中的信息[0,0,1,0,0]并且因而在时间点400μs利用灯11的照明进行拍摄。拍摄单元22“接收”数据部分652中的信息[0,0,0,0,1]并且因而在时间点800μs利用相同的照明进行拍摄。实际上，信息在图像拍摄系统40中被拆散，而且被馈入到用于拍摄单元21、22的正确的连接线7中。
在其它情况下，按照本实施例的容器检查设备10以与在第一实施例中描述的那样相同的方式来实施。
容器检查设备10和容器检查方法的所有之前描述的设计方案可以单独地或者以所有可能的组合得到应用。尤其是可以将第一至第三实施例的特征任意地组合。附加地，尤其是可设想如下修改方案。
在附图中示出的部分示意性地被示出并且可以在正好该设计方案中与在附图中示出的形式有偏差，只要确保了其之前描述的功能。
容器检查设备10也可以只具有一个灯，例如第一灯11或者第二灯。可替换地，容器检查设备10也可以具有超过所示出的五个灯。
此外，容器检查设备10也可以只具有一个拍摄单元、例如第一拍摄单元21。可替换地，容器检查设备10也可以具有超过六个拍摄单元。
附加地或可替换地，也可能的是，对于在容器处理设备的容器流3中连续的容器2来说，相继接通以LED闪光灯的形式的灯11至15的不同的区域，用来检查容器2。
在所述实施例中的每个实施例中，所述灯11至15中的至少一个灯也可以被操控为使得用于灯11至15的闪光的功率P在时间上持续地升高。此外，所述灯11至15中的另一个灯也可以被操控为使得用于所述灯11至15的闪光的功率在时间上持续地升高。在这种情况下，其它变型方案也是可设想的。
在所述实施例中的每个实施例中，如果拍摄单元21至26中的一个或多个应该执行光学检测或图像拍摄，那么所述灯11至15可以在用灯11至15的最大功率对容器流3进行照明时被操控。
附图标记列表
1 机器
2 容器
3 容器流
5 人员
6 总线系统
7、8、9 连接线
10 容器检查设备
11至15 灯
21至26 摄像机
30 电能供应装置
35 总线系统控制器
40 图像拍摄系统
41 具有能量供应单元的连接模块
43、44 连接总线系统
42、45、46 用于图像拍摄系统40的连接端子
48 输入/输出模块
50 电线
55 通用用户接口
65 帧
71、72 光栅
81、82 回转式编码器
111 能量暂存器
121 能量暂存器
131 能量暂存器
141 能量暂存器
151 能量暂存器
152 第一照明域
153 第二照明域
230、240 二极管
651 帧头
652 数据部分
653 帧尾
6521至6525 数据块
I 光密度
R1、R2、R3、R4 拍摄方向
U 供电电压
TG1、TG2 触发信号
TAUS 关断时间
TD 延迟时间
TEIN 照明时间
TR 运输方向的箭头
t 时间

Claims (12)

1.一种用于检查容器(2)的容器检查设备(10)，所述容器检查设备(10)具有：
至少一个灯(11至15)，用于在预先确定的检查时间点对容器(2)进行照明来检查所述容器(2)，所述容器(2)借助于运输装置通过所述容器检查设备(10)运动，以及
至少一个拍摄单元，用于拍摄运动的容器(2)的至少一个图像，
电线，用于将所述至少一个灯(11至15)连接到电能供应装置(30)上并且连接到总线系统(6)上，使得所述电线不仅用于给所述至少一个灯(11至15)供应电能并且用于与实时数据网络进行连接，
其中所述容器检查设备(10)配置为通过所述至少一个灯(11至15)来照明所述运动的容器(2)，使得所述至少一个拍摄单元以光学方式检测所述运动的容器(2)，以及
其中所述总线系统(6)配置为触发利用所述至少一个灯(11至15)进行所述容器(2)的照明，并且触发所述至少一个拍摄单元拍摄由所述至少一个灯(11至15)照明的至少一个容器(2)的至少一个图像。
2.根据权利要求1所述的容器检查设备(10)，其中，所述总线系统(6)此外还被设计用于将触发信号输送到所述至少一个灯(11至15)和/或所述至少一个拍摄单元，以便在预先确定的检查时间点对容器(2)进行照明和拍摄来检查所述容器(2)。
3.根据权利要求2所述的容器检查设备(10)，其中，所述触发信号被设计用于通过在个位数的微秒范围内过扫描所述总线系统(6)来触发所述至少一个灯(11至15)。
4.根据前述权利要求之一所述的容器检查设备(10)，其中，所述电线是数据线，在所述数据线中，至少一个芯线对被设置用于连接到所述电能供应装置(30)上并且至少一个芯线对被设置用于连接到所述总线系统(6)上。
5.根据前述权利要求之一所述的容器检查设备(10)，其中，所述至少一个灯(11至15)是LED闪光灯，所述LED闪光灯具有用于暂存由电能供应装置输送的电能的能量暂存器(111、121、131、141、151)，并且其中所述能量暂存器(111、121、131、141、151)被设计为使得所述LED闪光灯可以从所述能量暂存器(111、121、131、141、151)中短时间地汲取能量，所述能量高于由所述电能供应装置在汲取的时间内提供的能量。
6.根据权利要求5所述的容器检查设备(10)，
其中，所述能量暂存器(111、121、131、141、151)被设计为使得至少两个灯(11至15)至少可以暂时同时在预先确定的检查时钟内闪光，用来对容器(2)进行照明。
7.根据前述权利要求之一所述的容器检查设备(10)，其中，包括所述至少一个灯(11至15)的颜色和亮度的组中的所选择的一个能被控制、尤其是能在容器(2)的照明期间被控制。
8.根据权利要求5所述的容器检查设备(10)，
其中，所述容器检查设备(10)被设计用于控制LED闪光灯，使得针对在容器处理设备的容器流(3)中的同一容器(2)，相继接通LED闪光灯的不同的区域来检查容器(2)。
9.根据权利要求1所述的容器检查设备(10)，
其中所述容器检查设备被配置为使得所述容器在容器流中通过使用运输单元而移动通过所述容器检查设备，其中在所述容器流中，所述容器分别单独地相继布置成一排，以及
其中所述容器检查设备被配置为使得所述容器移过所述至少一个灯，使得所述至少一个灯在预先确定的检查时间点对所述容器进行照明来相继地检查所述容器。
10.一种用于处理容器(2)的容器处理设备，所述容器处理设备具有根据前述权利要求之一所述的容器检查设备(10)。
11.一种通过容器检查设备(10)处理容器(2)的容器处理方法，所述容器检查设备(10)包括至少一个灯(11至15)、至少一个拍摄单元以及电线，所述容器处理方法具有如下步骤：
利用所述电线，由电能供应装置给所述至少一个灯(11至15)供应电能；
利用所述电线经由总线系统(6)来传输数据，使得所述电线不仅给所述至少一个灯(11至15)供电并且连接到实时数据网络上；并且
在预先确定的检查时间点对容器(2)进行照明和拍摄，用来利用所述至少一个灯(11至15)来检查所述容器(2)，所述容器(2)借助于运输装置通过所述容器检查设备(10)运动，
其中所述容器检查设备(10)通过所述至少一个灯(11至15)来照明运动的容器(2)，使得所述至少一个拍摄单元以光学方式检测所述运动的容器(2)，并且
其中所述总线系统(6)触发利用所述至少一个灯(11至15)进行所述容器(2)的照明，并且触发所述至少一个拍摄单元拍摄由所述至少一个灯(11至15)照明的至少一个容器(2)的至少一个图像。
12.根据权利要求11所述的容器处理方法，
其中所述容器在容器流中经由运输单元而移动通过所述容器检查设备，其中在所述容器流中，所述容器分别单独地相继布置成一排，以及
其中所述容器移过所述至少一个灯，使得所述至少一个灯在预先确定的检查时间点对所述容器进行照明来相继地检查所述容器。
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