CN109196338B - 用于检查容器的设备和方法 - Google Patents

Abstract

提出用于检查容器的一种设备和一种方法，其中，所述设备包括用于检查至少一个容器(12)的、具有光学轴线(6)的至少一个摄像机(15)，所述至少一个容器具有容器轴线(7)；用于接收待检查的容器(12)的至少一个容器接收部(21)；用于照明所述待检查的容器(12)、尤其所述容器(12)的头部区域的至少一个入射光(18)；用于透射所述待检查的容器(12)的至少一个透射光(19)；至少一个反射器(11)，所述至少一个反射器将所述入射光(18)和/或所述透射光(19)的光路反射至所述摄像机(15)，其中，当所述容器(12)位于所述容器接收部(21)中时，所述光学轴线(6)与所述容器轴线(7)间隔开地延伸。

Description

用于检查容器的设备和方法

技术领域

本发明从根据独立权利要求的类型的、用于检查容器的一种设备和一种方法出发。从US 7，560，720 B2已知一种根据类型的设备。在那里，容器通过供给装置和螺旋传输机提供给不同的传输轮子。最后，待检查的容器到达转盘中，在所述转盘的中心布置有多个摄像机。反射器以合适的方式布置，从而摄像机能够检查容器。替代地，也可以设置两个摄像机用于检查唯一的容器的不同区域。

发明内容

本发明基于以下任务：进一步简化所述系统。该任务通过独立权利要求的特征来解决。

本发明的优点

与之相对地，根据独立权利要求的特征的、用于检查容器的、根据本发明的设备和根据本发明的方法具有以下优点：仅仅一个唯一的摄像机对于容器的不同的检验是必需的。因此，也可以设置仅仅一个检验站。这降低了整体系统的复杂性。机器的安装空间也可以保持小。设备的特征在于紧凑的结构。此外，在容器更换时设备的改装不是必需的。由此也简化大小规格更换。根据本发明，这通过以下方式来实现：借助唯一的摄像机使设备相对于容器如此定位，使得可以覆盖不同的检查区域或者检查。为此，如此布置摄像机，使得当容器位于容器接收部中时，光学轴线与容器轴线间隔开地延伸。

在一种符合目的的扩展方案中设置，在不同的时刻接通、优选交替地接通入射光和透射光。由此，不发生干扰性的干涉，因此进一步提高设备的可靠性。

在一种符合目的的扩展方案中，摄像机如此定位，使得摄像机可以同时在第一图像部分中拍摄容器的俯视图并且在另外的图像部分中拍摄容器的侧视图、必要时在时间上错开地拍摄。甚至在照明方式不同的情况下，可以利用仅仅一个唯一的摄像机。由此简化设备的结构。

在一种符合目的的扩展方案中，反射器布置在光学轴线和摄像机的镜组的外侧之间。通过反射器可以以简单的方式和方法向摄像机传递容器的侧视图，特别优选以部分图像向摄像机传递。

在一种符合目的的扩展方案中设置，入射光产生与透射光的光路不同的光路。可以基于不同的照明方式可靠地探测到不同的故障。

在一种符合目的的扩展方案中，摄像机、入射光、透射光和反射器构成结构单元。特别符合目的地，结构单元可调整地构造。由此，可以进行与待检查的容器的不同的尺寸的快速的和可靠的匹配。

从另外的从属权利要求和说明书得出另外的符合目的的扩展方案。

附图说明

在附图中示出并且接下来详细地描述用于检查容器的设备和方法的实施例。

图1示出总设备的立体视图，用于检查的设备安装在所述总设备中，

图2示出设备在以透射光进行安瓿检验时的示意性的侧视图，

图3示出设备在以入射光进行安瓿检验时的示意性的侧视图，

图4示出设备在以透射光进行管形瓶检验时的示意性的侧视图，

图5示出设备在以入射光进行管形瓶检验时的示意性的侧视图。

具体实施方式

在图1中示出总设备1的立体视图，所述总设备包括用于检查容器12的设备10。总设备1包括至少一个供给装置14，通过所述至少一个供给装置供给待检查的容器12。供给装置14例如涉及输送带，所述输送带足够连续地将容器12带至第一轮子21的检测区域中，所述第一轮子构造为容器接收部21。容器12可以例如涉及制药学的容器，如例如安瓿、管形瓶、瓶、卡普耳或者注射器。然而，原则上，其他容器12也是可能的。容器12分别单独地到达第一轮子21上，所述第一轮子作为传输轮子将由供给装置14供给的容器12接收在轮子22的外侧上并且将其供给另外的站或者传输轮子。在第一传输轮子22中，如接下来详细地描述的那样通过用于检查容器12的设备10执行预检查。为此，例如除了至少一个照明装置之外，摄像机固定地布置在待检查的容器12上方并且执行合适的、例如光学的检验。仅仅对于在预检查的框架下被认为是好的容器12根本上到达第三轮子24中。否则，在该位置上，已经可以通过第二轮子23向外传送到第一存放架31中。

第一轮子21或者容器接收部21连续地旋转并且将所取出的容器12通过另外的轮子24送交给用于检查容器12的设备10。在存在第三轮子24的情况下，在用于检查容器12的设备10和检查模块16之间还可以设置有至少一个另外的检查模块3。该检查模块3可以例如执行容器12的所谓的美容的检查。该另外的检查模块3也可以例如基于在使用照明装置和摄像机的情况下的光学原理。根据需要能够实现进一步的检查。

检查模块16例如构造为检查转盘(Inspektionskarussell)。在这里，检查模块16基本上是圆柱形的并且在该实施例中以顺时针方向旋转。在检查模块16中，在使用确定的照明装置27和一个或多个摄像机的情况下进行所供给的容器12的检验。检查模块16使容器12以顺时针方向从第一照明装置27的检测区域运动到可选的另外的照明装置28的检测区域中，在这里，可以进行先前的检查过程的证实。检查模块16包括旋转的检查桌，所述检查桌盘状地构造并且容器12保持在所述检查桌上。至少一个摄像机和/或至少一个反射器位于检查模块16的中心，所述至少一个摄像机和/或至少一个反射器相对于检查桌固定地布置。

通过检查模块16的另外的未专门标记的轮子或者传输轮子将所检查的容器12根据容器12的所探测到的状态供给给不同的存放架31-35。

在图2中更准确地示出用于检查容器12的设备10。待检查的容器12位于容器接收部21中、优选轮子或者星形轮子中。容器接收部21还接收另外的容器12，这未示出。在进行了光学检查之后，容器接收部21进一步旋转，从而下一个待检查的容器12到达摄像机15的检测区域中。

容器12的底部位于接收单元9上。接收单元9例如为导向轨，所述导向轨在星形轮子的外边缘下方延伸。容器12的旋转通过容器12的外侧与带驱动装置的接触实现，这在附图中未示出。优选地，360°的旋转如以相应的箭头标明的那样进行。

优选地，容器12旋转对称地构造。容器12具有容器轴线7。容器轴线7优选平行于旋转对称的容器的旋转轴线或者平行于容器12的纵轴线延伸，其中，纵轴线从容器12的头部延伸至底部。容器接收部21在头部下方至少部分地包围容器12。设备10与所属的方法尤其适合于检查容器12的头部区域。

在容器12上方布置有摄像机15，所述摄像机具有镜组17和必要时过滤器13、例如极性过滤器。在这里，摄像机15优选如此布置，使得摄像机15的光学轴线6平行于容器轴线7延伸。摄像机15的光学轴线6大致穿过镜组17的中心延伸。摄像机15如此定位，使得摄像机15的光学轴线6与容器轴线7虽然平行但是稍微错开或者间隔开地定向。

透射光19产生基本上垂直于光学轴线6和/或容器轴线7定向的光路，即在侧向对准容器12。透射光19优选平行于光学轴线6或者容器轴线7在容器接收部21上方朝向摄像机15延伸。由此，透射光19至少可以可靠地照明容器12的头部区域，在容器12具有较大的尺寸的情况下也如此。在透射光19的对置的侧上布置有反射器11、优选镜。反射器11如此取向，使得透射光19的射到那里的光路转向至摄像机15的镜组17。优选地，反射器11相对于摄像机15的光学轴线倾斜45°地布置。反射器11朝向容器12延伸至光学轴线6。反射器11的另一侧如此度量，使得容器12的顶部、必要时较大的容器12的顶部也可靠地位于摄像机15的检测区域中。

入射光18产生光路，所述光路优选在侧向或者从上方对准容器12或者容器12的头部。在该实施例中，入射光18如此取向，使得其光路基本上以45°的角度——在一定的带宽度以内——射到光学轴线6或者容器轴线7上。入射光18的光路平行于反射器11的表面延伸。在这里，入射光18如此度量和定位，使得光路的与反射器11相邻、最外部的边界在光学轴线6那边射到容器12上。因此，摄像机15可以拍摄图像的第一部分图像，在该实施例中，所述第一部分图像位于光学轴线6的右半部分中并且示出容器12的所谓的顶视图。相对于光学轴线在左边的部分是为用于容器12的图像的另外的部分图像保留的，根据检验，或者以入射光18或者以透射光19透射所述容器，并且将其通过反射器11转发给摄像机15。在这里，入射光18如此度量和定位，使得入射光18的光路的另一侧可靠地照明容器12的顶部。在入射光18和/或透射光19的情况下，可以串接合适的光学过滤器8、例如极性过滤器。

现在，所描述的用于检查的设备10能够在容器类型不同——例如安瓿和管形瓶——的情况下进行不同的检验。例如在作为可能的容器接收部21的入口星形轮子上进行检查。多个容器12通过供给装置14、例如传输带供给容器接收部21。在传输(根据附图，传输方向进入图像平面内)时，同时借助于带驱动装置使容器12环绕自身的轴线旋转至少360°。在旋转期间，优选借助作为摄像机15使用的表面传感器摄像机或者彩色摄像机X拍摄图像，这能够实现从所有侧对容器12的检查。如所描述的那样，设备10包含两种不同的照明类型，即作为透射光19的照明和作为入射光18的照明。两种照明相位错开地以所谓的光测频器模式运行。优选实施为现代的彩色摄像机的、具有足够高的图像拍摄频率的摄像机15能够以交替的模式实现两种不同的图像类型的记录。由于优选实施为镜的反射器11，可以拍摄容器12的侧视图。同时，定位在容器12上方的摄像机15可以拍摄容器12的俯视图(顶视图)。如已经描述的那样，摄像机15的光学轴线6如此定位，使得使在图像一半中容器12的俯视图和在图像另一半中容器的另外的视图、例如侧视图合并。因此，平行地检查不同的缺陷类型变得可能的。图像的拍摄可以与照明——即透射光19或者入射光18——的激活耦合。

全部的光学系统部件(摄像机15、照明装置18、19、反射器11)固定地安装在壳体中。在大小规格更换或者容器更换时，仅仅必须改变完整的单元的高度。因此省去在容器更换时或者大小规格更换时复杂的改装。

在图2中示出实施为安瓿的容器12的第一检验。该检验以透射光19进行。接通透射光19，关断入射光18。反射器11使由透射光19透射的容器12的光路转向到摄像机15的图像左半部分上。现在，可以在容器12的顶部的高度、容器12的顶部的形状和所谓的非法酿酒者检验(正确的安瓿密封)方面分析处理图像。在这里，涉及在安瓿顶部的内部区域中的、在焊接安瓿时氧化的含碳的产物残余。

容器12停留在摄像机15的检测区域中用于进一步的检验，如在图3中示出的那样。该检验以入射光18进行。透射光19关断，入射光18接通。入射光18如此定位，使得不但容器12的顶部而且容器12的颈部被曝光。现在，摄像机15在图像左半部分中、在光学轴线6左边拍摄所属的图像。可以以入射光18检验容器12(在这种情况下，安瓿)的颜色特征。来自入射光18的光在容器12的颜色特征上反射并且通过反射器11成像在摄像机15的图像左半部分中。例如颜色环(借助于颜色代码的产品标签，在此，可以使用三个以内的环)属于安瓿的颜色特征。所谓的OPC(单点切割，One Point Cut)标记作为安瓿的另外的颜色特征使用。安瓿在颈部区域中具有小的刻槽。刻槽的位置在刻槽上方以OPC点标记。如果施加压力到相应的位置上，则可以折断安瓿顶部，由此能够实现安瓿的打开。所谓的切割环可以作为另外的颜色特征使用(安瓿在颈部区域中具有环绕颈部的连贯的刻槽而不是小的刻槽。为了打开安瓿，可以将压力应用在每个位置上。纵向刻槽的位置以环标记)。

用于检查的相同的设备10也可以用于另外的容器类型。现在，根据图4和5的实施例，仅仅将所谓的管形瓶作为容器12检验。该容器12以容器盖或者栓塞密封。在图4中示出实施为管形瓶的容器12的第一检验。该检验以透射光19进行。透射光19接通，入射光18关断。反射器11使由透射光19透射的容器12的光路转向到摄像机15的图像左半部分上。现在，例如可以针对密封盖的存在、密封盖的高度和/或密封盖相对于容器轴线7的倾斜来分析处理图像。

容器12停留在摄像机15的检测区域中用于进一步的检验，如在图5中示出的那样。该检验以入射光18进行。透射光19关断，入射光18接通。入射光18如此定位，使得不但容器12的顶部而且容器12的颈部被曝光。现在，摄像机15在图像右半部分中、在光学轴线6右边拍摄具有容器12的顶视图的所属的图像。摄像机15在图像左半部分中、在光学轴线6左边拍摄容器12的通过反射器11转向的侧视图。例如可以以入射光18从上方拍摄密封盖。因此，可以例如检验颜色、盖印的文本、刮痕(在没有反射器11的情况下的直接成像)和/或在凸缘

(在容器由凸缘封闭的情况下)上盖印的文本或者矩阵码(通过反射器11成像)。在最后一种情况下，图像也可以通过图像左半部分相对于光学轴线6被考虑用于分析处理。

所提到的分析处理仅仅是用于可能的检验的例子，所述可能的检验可以根据所使用的容器12和/或密封盖而改变。

以下可能性是重要的：借助同一摄像机15拍摄不同的图像，优选一次以入射光、其他情况以透射光拍摄。在这里，摄像机15的控制或者拍摄根据透射光19和入射光18的控制来实现。此外，根据容器12的旋转或者在容器12的旋转期间拍摄图像序列。

用于检查容器12的设备和方法尤其在制药工业中适合用于检查被装入容器12中的液态的或者固态的药品。然而，应用不限于此。被包装在容器12如包装袋、软管袋、纸箱等等中的其他产品(如例如食物等等)也可以在所描述的设备10中并且借助所描述的方法来检查。

Claims (14)

1.一种用于检查容器(12)的设备，所述设备包括：用于检查至少一个容器(12)的、具有光学轴线(6)的至少一个摄像机(15)，所述至少一个容器具有容器轴线(7)；用于接收所述待检查的容器(12)的至少一个容器接收部(21)；用于照明所述待检查的容器(12)的至少一个入射光(18)；用于透射所述待检查的容器(12)的至少一个透射光(19)；至少一个反射器(11)，所述至少一个反射器将所述入射光(18)和/或所述透射光(19)的光路反射至所述摄像机(15)，其中，当所述容器(12)位于所述容器接收部(21)中时，所述光学轴线(6)与所述容器轴线(7)间隔开地延伸，其特征在于，所述摄像机(15)如此定位，使得能够同时在由所述摄像机(15)所拍摄的图像的第一图像部分中拍摄所述容器(12)的俯视图并且在另外的图像部分中拍摄所述容器(12)的另外的视图。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述入射光(18)和所述透射光(19)在不同的时刻接通。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述反射器(11)布置在所述光学轴线(6)和所述摄像机(15)的镜组(17)的外侧之间。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述入射光(18)产生与所述透射光(19)的光路不同的光路。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述摄像机(15)、所述入射光(18)、所述透射光(19)和所述反射器(11)构成结构单元。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述结构单元可调整地构造成与所述待检查的容器(12)的不同的尺寸相匹配。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述入射光(18)用于照明所述容器(12)的头部区域。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述容器(12)的所述另外的视图是以所述透射光(19)拍摄的所述容器(12)的侧视图或者以所述入射光(18)拍摄的所述容器(12)的反射。

9.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述入射光(18)和所述透射光(19)交替地接通。

10.一种用于检查容器(12)的方法，其中，具有光学轴线(6)的至少一个摄像机(15)至少检查具有容器轴线(7)的容器(12)，其中，拍摄在至少一个容器接收部(21)中的所述容器(12)，

其中，通过至少一个入射光(18)照明所述容器(12)，其中，通过至少一个透射光(19)透射所述容器(12)，其中，至少一个反射器(11)将所述入射光(18)和/或所述透射光(19)的光路反射至所述摄像机(15)，其中，如此布置所述摄像机(15)，使得，当所述容器(12)位于所述容器接收部(21)中时，所述光学轴线(6)与所述容器轴线(7)间隔开地延伸，其特征在于，所述摄像机(15)在第一图像部分中拍摄所述容器(12)的俯视图并且在另一图像部分中拍摄所述容器(12)的侧视图。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在不同的时刻接通所述入射光(18)和所述透射光(19)。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述光学轴线(6)和所述摄像机(15)的镜组(17)的外侧之间布置所述反射器(11)。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过所述入射光(18)照明所述容器(12)的头部区域。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，交替地接通所述入射光(18)和所述透射光(19)。

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