CN109906139A - 二维或三维膜形貌的测量/在线图案识别的测量装置和方法 - Google Patents

二维或三维膜形貌的测量/在线图案识别的测量装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及检测和利用在吹塑膜和铸塑膜工艺中制造的膜幅(13,40,51)的膜形貌(23)来改善膜幅(13,40,51)的质量。特别是通过本发明可以定量地检测膜形貌(23)。在另一方面,通过图案识别算法对膜形貌(23)进行分析并可选地分配误差图像(50)。这些信息得以利用,以基于误差图像通过控制处理建议来改进膜幅(13,40,51)的质量并且定量地检测膜幅(13,40,51)的平直度。另外,本发明还涉及用于在膜形貌(23)的确定的位置处影响膜幅(13,40,51)的特性的影响元件(30)。

Description

二维或三维膜形貌的测量/在线图案识别的测量装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量二维或三维膜形貌的测量装置、一种用于制造膜幅的设备、一种用于二维或三维膜形貌中的缺陷图像的在线图案识别的方法、一种用于控制生产膜幅的过程以防止误差图像的方法、一种用于调节膜的生产过程以防止误差图像的方法、一种用于平直度的在线确定的方法、一种用于生产膜幅的设备和一种用于在线确定第一误差、特别是平直度误差的方法。
背景技术
在吹塑膜挤出中,由挤出机提供的塑料融体借助于吹头通过环形间隙成型为膜管。该膜管随后由校准篮(calibration basket)引导并堆叠成平放件。
由于膜形貌中与工艺相关的偏差和/或不同的冷却和/或不均匀的局部应力,发生所谓的平直度误差。
这些对膜的可加工性和膜的卷绕性具有影响,特别是不希望的影响。
目前,通过切割约10米长的模型膜样品观察膜的平直度偏差,模型膜样品在地板上展开并伸展。现有技术中目前未知用于非卷绕膜幅的平直度测量的更合格的测量方法。
对于其他幅材,特别是较硬的幅材(例如钢幅、铝幅和纸幅),市面上已知用于平直度测量的测量系统。这些尚未用于膜工业。在使用这些系统时,预计会有更大的障碍,这是因为柔性膜的平直度误差会因各种影响而叠加。
用于确定较硬片材的平直度的光学传感器将线条投射到材料幅上,通过光学传感器检测该线条在行进轨道上的特性并且应用一种方法,该方法由检测到的投射线条在行进轨道上的特性得出平直度误差。
例如,平直度误差导致线的“不安定”行为。测量线与设定平均水平的偏差的高度表示平直度的定量值。
在钢幅、铝幅和纸幅中,这种类型的平直度测量能较好地发挥作用,因为这些材料具有高或至少相对高的刚度。然而,考虑到吹塑膜的完全不同的稳定性,金属带的平直度测量在此与一般情况不同。
由于膜幅的柔韧性,幅材在其外观上的平直度误差以及该误差(“不安定线”)的测量被叠加,这些其他误差有其他的原因,但是以相同的类型和方式表现在幅材的外观上和测量中。作为例子的是褶皱,该褶皱是由于在膜中的过高或过低的幅材张力而产生。这些是在幅材方向上出现的褶皱。
因此,通过简单的测量不能得出实际的平直度,因为其仅对于钢幅、铝幅和纸幅有用,因此是不可能的。
WO 2007/107147 A1公开了一种在从卷材上开卷的过程中用于检测柔韧、带状的、卷成卷的平面物品的平直度偏差的方法。
DE 40 24 326 A1公开了一种用于减少膜垂度和张力轮廓的装置和方法,其中,加热、冷却并拉伸膜幅。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种现有技术的改进和替代方案。
根据本发明的第一方面,该目的通过一种用于测量膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置得以实现,其中,膜幅由吹塑膜过程工艺或铸塑膜工艺制造,该测量装置具有辐射源(特别是光源)、检测器以及数据处理和评估单元,其中,辐射源和检测器具有不同的位置,辐射源配置用于将辐射图案投射到膜幅的指定移动区段上,其中,辐射图案优选为具有特别是平行光的线条,检测器配置用于检测投射的辐射图案,特别是检测投射的线条,检测器聚焦在投射的辐射图案上,特别是投射的线条上,并且数据处理和评估单元具有编程,其中,编程被配置用于执行用于确定膜形貌的三角测量方法和/或反射方法和/或透射方法。
从概念上讲,解释如下:
首先,应该明确指出,在本专利申请的上下文中,诸如“一个”、“两个”等的不定冠词和数字通常应理解为“至少”-所提及的数量,即“至少一个......”、“至少两个......”等,除非在相应的上下文中明确说明或对于技术人员是公开的或技术上是必要的,才可能在此表示“恰好一个......”、“恰好两个......”等。
“测量装置”是指由光源和检测器组成的测量系统,其中,光源将光束发射到膜幅上并由检测器检测被反射的和/或被透射的光束,其中,由检测器检测到的图像被用于膜形貌的确定和评价。测量装置可以用于具有单个层或多个层的单层或多层膜幅。另外,该测量装置可具有额外的自适应背景照明。该测量装置可以以透射光方法和/或入射光方法和/或纹影方法照射物体、特别是膜幅。该物体可以是在浅色背景和/或暗背景前被照射。在暗背景下,它区分暗背景、近处暗背景和远处暗背景。特别地,测量装置使用三角测量方法和/或反射方法和/或透射方法。
“膜形貌(film topography)”描述了膜幅的外侧的几何形状。膜幅的外侧可以理解为膜幅的两侧。膜形貌也应在宏观上理解,而不是在微观上理解。膜形貌不应理解为膜幅的表面粗糙度,而是膜幅的形状或膜幅的外形。在此,根据需要,膜形貌可意为二维或三维膜形貌。
“膜幅”可以是单层膜幅或管状膜幅,其中管可以是分开的或管状的。另外,可以将折叠的管称为膜幅。该膜幅在各个位置处可以是单层的或多层的。
“膜区段”应被理解为膜的逻辑/抽象的轨道,而不一定是膜本身。膜可以位于膜区段上。但,膜可能不位于膜区段上。膜区段是“膜幅的指定移动区段”。
“辐射源”是任何自然或物理技术的辐射源。
“光源”是自然或物理技术的电磁辐射(特别是光)源。光源应理解为任何光源,即具有任意频率和波长分布强度的光源。因此,光源可以发射对人可见的光和对人不可见的光。特别地,光源意味着激光、白光、LED光或红外光。另外,光源还意味着不同光类型的任意组合的组合光源。
“传感器”或“检测器”是技术部件,其可以定性或定量地检测特定的物理或化学特性和/或其周围环境的物理性质,作为“测量值”。这些值由物理或化学效应所检测,并且被转换为模拟或数字电信号。
“辐射图案”是辐射(特别是电磁辐射)的图案。“图案”是一种结构,特别是静态结构,其可以通过其更新的相同外观来识别。
“数据检测系统”用于记录物理值。根据所使用的传感器,其具有模数转换器和测量值存储器或数据存储器。数据检测系统可以检测多个平行捕获的测量值。
“数据处理和评估单元”是一种电子单元,其以有组织的方式处理数据量,目的是获取该数据量的信息或改变该数据量。在这种情况下,根据预设的方法通过人或机器,在数据记录中记录数据,并作为结果输出。根据人或机器预定义的程序将数据记录在数据记录中,并作为结果输出。
“三角测量方法”是通过三角形内的精确角度测量来进行光学距离测量的几何方法。因此,通过该三角测量方法可以通过确定各个点的位置来测量表面。在膜幅的情况下,光被投射到膜上,并且通过反射光的三角测量确定各个表面点的位置,由此确定和评估膜形貌。
“反射方法”使用界面上的波的反射特性以用于评估介质的特性,在该界面处,传播介质的特征阻抗或折射率发生改变。通常,在反射过程中,仅反射入射波的一部分能量。在膜幅的情况下,光被投射到膜上并且用矩阵相机观察反射。观察到的反射图像用于确定和评估膜形貌。
“透射方法”是一种通过透射率评价波的介质透过率的方法。如果波到达有限厚度的不规则介质,则其根据该介质的材料特性而在界面处部分地反射并且在穿过的过程中被完全地或部分地吸收。剩余的部分通过该不规则介质透射并出现在该不规则介质的相对侧。借助于通过矩阵相机检测到的反射光确定和评估膜形貌。
借助作为不规则介质之后和之前的波强度的商的“透射度”,可以确定不规则介质的特性。
到目前为止,现有技术已规定,膜幅的膜形貌主要是定性评价的。为此目的,借助于从膜幅切下的约10米长的膜样品可观察膜形貌,在地板上铺展并扫过该膜样品。为了量化,在某些情况下,也可以将膜幅件切成细长条并且借助长度差异评估膜形貌中偏斜的程度。对于这两种方法,处理过程不允许对当前的膜产品进行快速的调整。另外,这两种方法未能实现膜形貌的定量。目前,在现有技术中并不已知膜形貌的定量测量方法。
不同的是,在此提出了:通过由辐射源(特别是光源)、检测器以及数据处理和评估单元组成的测量装置定量地检测在吹塑膜工艺或铸塑膜工艺中制造的膜幅的二维或三维膜形貌,其中,数据处理和评估单元具有编程,编程被配置用于执行用于确定膜形貌的三角测量方法和/或反射方法和/或透射方法。
因此本发明还描述了一种用于柔性膜的准确的平直度确定的方法。该方法的目的是在膜上进行平直度测量,该平直度确定能够仅为平直度提供一个定量的值并且不与其他影响重叠。
为此,与误差图像平直度有因果关系的因素的影响必须与其他影响因素相隔离。如果这不可能,则借助算法由叠加的测量结果计算平直度。
一个优选的实施方式可以由此得以实现,即,辐射源和检测器具有不同的位置,辐射源将辐射图案投射到膜幅的指定移动区段上,并且检测器配置用于检测投射的辐射图案。
优选的是,检测器聚焦在投射在膜幅的指定移动区段上的辐射图案上。
一个可选的实施方式实现了,测量装置在线定量地检测在吹塑膜工艺或铸塑膜工艺中制造的膜幅的膜形貌。
另外还可以想到,膜幅的膜形貌可以以来自测量装置的数字数据的形式实时传输。
在一个优选的实施方式中,投射在膜幅的指定移动区段上的辐射图案是简单的线条,特别是该线条在膜幅的指定移动区段的平面上作为直线延伸。
有利地,由此可以实现定量地检测在吹塑膜工艺或铸塑膜工艺中制造的膜幅的二维或三维膜形貌。
另外,还可以有利地实现,将检测到的膜形貌以数字的形式存储和/或进一步处理和/或用于膜幅的产品特性的改进。
优选地,辐射源和检测器定位在共同的壳体中。
因此,还可以考虑辐射源和检测器在特别是刚性的壳体中连接在一起。
由此可以有利地实现,由辐射源和检测器组成的测量装置较少地受到外界作用、特别是测量装置的失调的影响。
另外还可以有利地实现,通过平移和/或旋转简单地进行测量装置的位置改变。
有利地,还可以实现,在共同的壳体中稳固地保护测量装置,由此一方面保护测量装置免受操作材料和/或其他环境影响,另一方面不能无意地调节测量装置。
可选地,投射在膜幅的指定移动区段上的辐射图案横向于机器方向地延伸经过膜幅的指定移动区段的整个宽度。
从概念上解释如下:
“机器方向”是指膜幅的指定移动区段移动通过机器所沿着的方向。特别地,该机器方向不是整体方向,而是可以随着通过机器的膜幅的指定移动区段而改变。
有利地,由此可以实现,在膜幅的整体宽度上定量地检测膜形貌。
优选的是,投射在膜幅的指定移动区段上的辐射图案沿机器方向延伸并且具有一定长度。
从概念上解释如下:
辐射图案的“长度”应理解为通过机器的膜幅的指定移动表面上的辐射图案的体现。特别地,移动表面可以与移动区段含义相同。特别地,长度可以是可变的。
有利地,由此可以实现,可以更好地检测膜形貌的三维性。
可选地,投射在膜幅的指定移动区段上的辐射图案以一定角度对角地延伸经过膜幅的指定移动区段。
有利地,由此可以实现,测量装置的部件不必位于膜幅的指定移动区段的上方和/或下方。
优选地,还设置有用于所述角度的调节装置。
从概念上解释如下:
“调节装置”是执行调整/改变某物的装置。特别地,调节装置是用于调节角度的装置。
有利地,由此可以实现,可以简单地在不同的膜宽度上调节测量装置。
可选地,该装置包括第二检测器,其也连接至数据处理和评估单元并且具有与第一检测器和辐射源不同的位置。
有利地,由此可以实现,可以更好地检测膜形貌的三维性。特别地,膜形貌的高度坐标可以以较低的测量不精确性进行检测。
根据本发明的第二方面,该目标通过一种用于制造膜幅的设备得以实现,其中,该设备具有用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,其中,该设备具有用于在线测量二维或三维膜形貌的根据上述权利要求中任一项所述的测量装置。
从概念上解释如下:
“喷嘴”是适于允许输出塑料的装置。特别地,喷嘴意指宽间隙喷嘴或环形间隙喷嘴。喷嘴可具有配置用于调节喷嘴间隙的多个致动器。
应当理解,如上所述地,用于测量由吹塑膜工艺或铸塑膜工艺制造的膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置(其具有辐射源(特别是光源)、检测器以及数据处理和评估单元)所具有的优点可以直接延伸至用于制造膜幅的设备,其中,该设备具有用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,其中,该设备包括用于在线测量二维或三维膜形貌的根据本发明第一方面的测量装置。
应该清楚地理解,第二方面的主题可以有利地与本发明的第一方面的主题相结合。
根据本发明的第三方面,该目标通过一种用于制造膜幅的设备得以实现,其中,该设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件、卷绕器和用于在线测量二维或三维膜形貌的根据本发明第一方面的测量装置,其中,该系统使用影响所述膜幅的特性和/或取向的影响元件,特别地,该影响元件包括影响装置,其中,膜形貌的测量在影响元件的影响区域内进行,其中,影响元件配置用于减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而通过由于影响过程而相对于所述第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。
从概念上解释如下:
“影响元件”由一种装置(特别是“影响装置”)和一种方法(特别是“影响方法”)组成,用于影响膜幅的特性和/或取向。影响元件的影响区域可以在空间上受到限制。通过影响元件实施的对于膜幅的特性和/或取向的影响是可逆的和/或不可逆的。特别地,影响元件影响膜幅的膜形貌。
“误差”是所确定的状态与所期望的状态的偏差。在此,特别是指二维或三维膜形貌中的误差。误差可以描述与期望的膜形貌的二维或三维的偏差。
“误差图像”是误差的二维或三维的表现。
目前现有技术提出,根据吹塑膜或铸塑膜的实施方式,将膜幅引导通过处理段,在该处理区段,对膜幅的特性和/或取向产生具有可逆和/或不可逆结果的影响。
现有技术未提出在处理区段中检测膜幅的二维或三维膜形貌。
不同的是,在此提出了一种用于制造膜幅的设备,其中,该设备具有用于在线测量二维或三维膜形貌的根据本发明第一方面的测量装置,并且在影响元件的影响区域中进行膜形貌的测量。
膜幅的膜形貌通常具有几个误差图像,这些误差图像可以是彼此依赖或彼此独立的。
有利地,通过在此提出的具有影响元件的设备可以实现,可以减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地确定第一误差的误差图像。
在一个特别有利的实施方式中,可以实现的是,可以减少或避免不属于膜的平直度的误差图像的误差图像。
优选地,在膜幅中的张应力波动借助于松紧调节辊的调节而减少。
从概念上解释如下:
“调节”是根据测量值的预设,测量值的连续检测与系统的控制的相互作用。在此,进行测量值与测量值的预设的连续比较。
“松紧调节辊”是设置用于将膜幅中的张力保持为恒定的辊。特别地,该松紧调节辊设置用于减少张应力分布中的波动。
因此,还可以考虑的是,通过受到调节/控制的松紧调节辊来减少膜幅中的张力波动并因此可以将膜幅中的张应力保持为恒定。特别地,可以这样实施调节,即,比常规的PID调节器更快且更准确地工作。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地确定第一误差的误差图像。
可选地,在膜形貌测量之前和/或之后用挤压部隔离膜幅中的应力。
从概念上解释如下:
“挤压部(nip)”是一辊对,其配置用于使膜幅的指定移动区段在该辊对之间移动。
因此,还可以考虑的是,在膜形貌测量之前和/或之后通过该挤压部影响和隔离膜幅中的应力。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部有针对性地在膜幅中提供膜幅中的张力。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
可选地,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部将膜幅中的张应力有针对性地调整到理想的张力水平。
通过特别是完全地减少第二误差的误差图像可以产生理想的张应力水平。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,膜形貌测量发生在幅材中心控制的下游,幅材中心控制促使膜幅居中地移动进入膜形貌测量系统。
从概念上解释如下:
“幅材中心控制”是设置用于确保幅材的指定移动区段的居中移动进入和/或借助于调节技术措施支持的装置。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
可选地,膜形貌测量在偏转辊之前或之后进行。
从概念上解释如下:
“偏转辊”是在其上膜幅的指定运动区段具有方向改变的辊。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地确定第一误差的误差图像。
优选地,膜形貌测量在扩展元件之后进行。
从概念上解释如下:
“扩展元件”是用于影响膜幅的装置,其设置用于拉伸膜幅的宽度。膜幅的宽度在此是可逆的并在塑料的材料特性的弹性范围内进行拉伸,从而在扩展元件的影响区域之后的膜幅的宽度等于在扩展元件的影响区域之前的膜幅的宽度。但是,膜幅的宽度也可以是不可逆的并且在塑料的材料特性的弹性范围内进行拉伸,从而在扩展元件的影响区域之后的膜幅的宽度大于在扩展元件的影响区域之前的膜幅的宽度。
在一个特别优选的实施方式中,在膜幅的扩展元件的影响区域内进行膜形貌的评价。
因此,通过使用扩展元件可以减少或避免通过由于在膜幅上的张力负荷引起的横向收缩形成褶皱。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地确定第一误差的误差图像。
可选地,膜形貌测量在修边站之后进行。
从概念上解释如下:
“修边站”是指配置用于对膜幅的一个或两个膜边缘区域进行修边的装置,即,裁切一个或两个膜边缘区域并且输出裁切后的区段。
另外,还可以考虑,膜形貌的确定在修边站之后,由此使膜幅具有恒定的膜宽度和/或减少或避免在膜幅的边缘区域处的不均匀。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,膜形貌测量在开缝装置之后进行。
从概念上解释如下:
“开缝装置”是指配置用于切割膜幅的一个或两个膜褶(film fold)的装置。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
另外,由此还可以有利地实现,在单个膜层上进行膜形貌的测量,从而可以排除第二膜幅层的任何影响。
可选地,膜形貌测量在张力测量辊之后发生。
从概念上解释如下:
“张力测量辊”是配置用于测量膜幅上的张应力的装置,由此可以检测在膜幅中的张应力。
因此,能够想到的是,膜形貌测量在张力测量辊之后进行,并且张力测量辊的测量值被用于控制或调整在张力测量辊处作用在膜幅上的张力。因此,张力的水平可以被调整到能够实施膜形貌测量的范围内。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
应该清楚地理解,第三方面的主题可以有利地以单独的形式或以任意组合的形式与本发明的上述方面的主题组合。
根据本发明的第四方面,上述目的通过一种用于膜幅的二维或三维膜形貌中误差图像的在线图案识别的方法得以实现,所述膜幅在吹塑膜工艺或铸塑膜工艺中制造,其中,二维或三维膜形貌被在线确定作为测量值,特别是通过根据本发明的第一方面的测量装置进行确定,测得的膜形貌被传输至数据处理和评估单元,数据处理和评估单元借助于图案识别算法使用在数据库中预定义的图案特性以系统比较的方式对所述膜形貌进行分类、将包含在图案中的误差图像分开并识别所述误差图像。
从概念上解释如下:
“传感器”或“检测器”是能够定性地或定量地专门检测物理或化学特性和/或其周围环境的物质属性以作为“测量变量”的技术部件。这些变量可借助于物理或化学效应检测并且可以转换成模拟或数字电信号。
“测量值”是“测量变量”的瞬时值。“测量变量设定值”是测量变量的设定值。
“数据库”是电子数据管理系统。数据库的目的是有效地、稳定地并且永久地存储大量数据并且以不同的、符合需求的表现形式的所需的存储数据的子集提供给用户和应用程序。
“图案”或“误差图案”是指误差结构。该误差结构由一种或多种彼此重叠的误差图像组成。在本申请的过程中实施误差图像的特性。对于一种图案,一个或多个误差图像可以借助其特性而识别。
“图案特性”包括所有客观或主观能感知的图案的特性。
“算法”是用于解决问题或一类问题的明确的处理规则。算法由有限多个、定义明确的各个步骤组成。因此它们可以在计算机程序中执行或用人类语言编写。在解决问题过程中,将特定输入传输到特定输出。
迄今为止,现有技术已经规定,吹塑膜设备或铸塑膜设备的操作者可以看到膜形貌中的图案,并且定性地对应于其经验和熟悉的启发式知识条件进行比较。
不同的是,在此提出了一种自动化方法,其借助于图案识别算法使用在数据库中预定义的图案特性以系统比较的方式对所述膜形貌进行分类、将包含在图案中的误差图像分开并识别所述误差图像。
换言之,在此提出了借助于预确定的图案特性自动地分析膜幅的膜形貌,因此显示包括在膜形貌中的误差图像并评价其各自的特性。
另外,还能够考虑的是,数据库由线性独立的误差图像组成以及由线性相关的误差图像的可能的组合而组成,从而可以对所出现的误差图像进行明确的识别。
另外,还能够考虑的是,该自动化方法包括将测得的膜形貌图案与数据库中包含的膜形貌图案进行比较,并且选出相对于测得的膜形貌图案具有较小偏差的膜形貌图案。
另外,还能够考虑的是,数据库包括膜形貌图案及其特性的特性特征,特别是在膜形貌中的突起的取向、突起的最大偏转、两个突起之间的间距和膜形貌图案的其他特性特征,并且使用算法借助于这些数据进行误差图像到测得的膜形貌的对应。
误差图像的特性特征特别是在膜幅的宽度上误差点的数量、误差点的出现的方式,特别是连续的出现或周期的出现,和/或增加或减少的出现的体现。
另外,误差点在膜幅上的位置是误差图像的特性特征,特别是误差图像的螺旋或直线分布位置和/或误差点横向于幅材或沿着幅材的分布或误差点偏离机器方向一定角度的分布,该角度特别是大于1°但小于89°。
当然还可能的是,测得的膜形貌仅具有一个误差图像或甚至没有误差图像,后者特别是在完全平坦的膜幅中出现。
该方法的目的还在于,在测得的膜形貌中分出误差图像,之后对误差图像进行识别并评价该误差图像的体现。
在一个特别有利的实施方式中,算法将识别的图案分成单个图案,并存储该数据,并将它们传送到评价单元并将它们与历史数据进行匹配。
在特别有利的实施方式中,单个误差图像的可能原因和可能的消除措施可以存储在数据库中。
有利地,由此可以实现,自动地识别膜形貌中的图案并将其对应于一个或多个彼此重叠的误差图像。
有利地,由此还可以实现,自动地检测误差图像的体现。
另外,可以有利地实现的是,数据库包括可能的对策并且给机器操作者提供用于避免误差图像的对策。
优选地,预定义的图案特性包括在膜幅的宽度上的大量误差点。
从概念上解释如下:
“误差点”是具有中心平面的膜形貌中的不平直。
有利地,由此可以实现,借助在膜幅的宽度上的膜形貌中的大量误差点自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的比例进行自动对应,由此提高在线图案识别的准确性。
可选地,预定义的图案特性包括误差图像的连续的或周期的出现。
能够想到的是,在线图案识别使用用于表征误差的误差图像的出现的特征,特别是误差图像的连续的或周期的出现。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中的误差图像的连续的或周期的出现作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
优选地,预定义的图案特性包括误差图像的增加或减少的体现。
能够想到的是,在线图案识别使用预定义的图案特性的特征来表征误差,特别是误差图像的增加或减少的体现。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中的误差图像的增加或减少的体现作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
可选地,预定义的图案特性包括误差图像在膜幅上的位置。
能够想到的是,在线图案识别使用误差图像在膜幅上的位置来表征误差。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中的误差图像的位置作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
优选地,预定义的图案特性包括误差图像在膜幅上的螺旋轨迹。
能够想到的是,在线图案识别使用膜幅上的误差图案在膜幅的宽度上的特征轨迹并使用膜幅的轨迹来表征误差,特别是误差图像的螺旋轨迹。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中的误差图像的螺旋轨迹作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
可选地,预定义的图案特性包括误差图像在膜幅上的直线轨迹。
能够想到的是,在线图案识别使用误差图案在膜幅的宽度上的特征轨迹和/或使用膜幅的轨迹来表征误差,特别是误差图像的直线轨迹。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中的误差图像的直线轨迹作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
优选地,预定义的图案特性包括关于膜幅宽度的误差图像在膜幅上的位置。
能够想到的是,在线图案识别使用预定义的图案特性的特征来表征误差,特别是关于膜幅宽度的误差图像在膜幅上的位置。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中关于膜幅宽度的误差图像在膜幅上的位置作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
可选地,预定义的图案特性包括关于机器方向的误差图像在膜幅上的位置。
能够想到的是,在线图案识别使用预定义的图案特性的特征来表征误差,特别是关于机器方向的误差图像在膜幅上的位置。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中关于机器方向的误差图像在膜幅上的位置作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
优选地,预定义的图案特性包括关于相对于机器方向介于1°至89°之间的角度的误差图像在膜幅上的取向。
能够想到的是,在线图案识别使用预定义的图案特性的特征来表征误差,特别是关于相对于机器方向介于1°至89°之间的角度的误差图像在膜幅上的取向。
有利地,由此可以实现,借助预定义的图案特性自动地识别膜形貌中的图案,并且对一个或多个彼此重叠的误差图像通过其各自体现的程度进行对应,特别是可以将膜形貌中关于相对于机器方向介于1°至89°之间的角度的误差图像在膜幅上的取向作为膜形貌中的图案的特性特征,由此提高在线图案识别的准确性。
可选地,对误差图像的原因进行分析。
因此,能够想到的是,数据库可能包含误差图像的可能原因和/或借助于数据库中启发式的数据分析误差图像的原因。
有利地,由此可以实现,给机器操作者显示用于消除误差图像的有希望的对策,并且因此可以改善在期望的膜幅特性内的膜幅的生产。
优选地,图案识别算法是自学习的。
从概念上解释如下:
“自学习的”意为算法可以从示例中学习并对示例进行概括。因此算法不是简单地记住示例,而是识别学习数据中的模式和规律性。
因此,尤其是在特别优选的实施例中,图案识别算法也可以评估未知数据。
有利地,由此可以实现,该算法自填充数据库中的空白和/或在之前未知误差图像的情况下还可以自动分析和/或识别误差图像的可能原因。
可选地,图案识别算法通过机器操作者的输入而进行学习。
因此,可以想到的是,机器操作者在出现对其而言熟悉误差图像的图案时用该误差图案的信息补充数据库。
有利地,由此可以实现,可以以机器操作者已有的知识快速补充在线图案识别,由此提高在线图案识别的准确性。
优选地,数据库包含各个误差图像的图案特性原因。
有利地,由此可以实现,用于制造膜幅的设备的操作者可以被告知误差图像的出现的一个或多个原因,从而操作者可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程条件下消除所述原因。
此外,还可以有利地实现一种方法,其使得系统能够独立地消除误差图像的出现的原因,从而可以自动地改善膜幅生产的质量。
可选地,各个误差图像的图案特性的数据库包含处理建议,以通过改变在膜幅的制造过程中的设置变量来消除或减少误差图像。
从概念上讲,解释如下:
“致动元件”或“致动器”特别适合于影响系统的输出变量。
“设置变量”是致动器的输出变量。设置变量的当前值是“控制值”。
因此,具体地可以想到,用于制造膜幅的设备通过其电子控制给设备操作者提供消除或减少误差图像的操作建议,特别是用于在膜幅的生产过程中改变设置变量的操作建议。
有利的是,由此实现了,在膜幅的制造过程中可以向制造膜幅的设备的操作者告知误差图像的出现的一个或多个原因以及设置变量的需要的改变,从而可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程的条件下通过操作者改变设置变量来消除所述原因。
此外,由此可以实现一种方法,利用该方法系统能够独立地消除误差的图象的出现的原因,使得能够自动改善膜幅生产中质量。
优选地,制造过程中的设置变量包含热塑性塑料的配方。
从概念上解释如下:
“配方”是指热塑性塑料其组成成分以一定混合比的特定组成。
因此,特别是能够想到,用于制造膜幅的设备通过其电子控制向设备操作者提供操作建议,以通过改变设置变量,特别是改变影响热塑性塑料的配方的设置变量,来消除或减少误差图像。
有利的是,由此实现了,在膜幅的制造过程中可以向制造膜幅的设备的操作者告知误差图像的出现的一个或多个原因以及设置变量的需要的改变,从而可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程的条件下通过操作者改变设置变量、特别是通过改变影响热塑性塑料的配方的设置变量来消除所述原因。
另外,有利地实现了一种方法,通过该方法,设备可以独立地消除误差图像的出现的原因,从而可以自动地改善膜幅制造的质量。
可选地,在制造过程中的设置变量包括用于排出塑料的喷嘴横截面。
因此,特别是能够想到,用于制造膜幅的设备通过其电子控制向设备操作者提供操作建议,以通过改变设置变量,特别是改变影响排出塑料的喷嘴横截面的设置变量,来消除或减少误差图像。
有利的是,由此实现了,在膜幅的制造过程中可以向制造膜幅的设备的操作者告知误差图像的出现的一个或多个原因以及设置变量的需要的改变,从而可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程的条件下通过操作者改变设置变量、特别是改变影响用于排出塑料的喷嘴横截面的设置变量来消除所述原因。
另外,有利地实现了一种方法,通过该方法实现了,设备独立地消除误差图像的出现的原因,从而可以自动地改善膜幅制造的质量。
在制造过程中的设置变量包括平放部件的设置。
从概念上解释如下:
“平放部件”是被配置用于将膜管平放成双层展平的膜幅的装置。
因此,特别是能够想到,用于制造膜幅的设备通过其电子控制向设备操作者提供操作建议,以通过改变设置变量,特别是改变影响平放部件的设置的设置变量,来消除或减少误差图像。
有利的是,由此实现了,在膜幅的制造过程中可以向制造膜幅的设备的操作者告知误差图像的出现的一个或多个原因以及设置变量的需要的改变,从而可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程的条件下通过操作者改变设置变量、特别是改变影响平放部件的设置的设置变量,来消除所述原因。
另外,有利地实现了一种方法,通过该方法实现了,设备独立地消除误差图像的出现的原因,从而可以自动地改善膜幅制造的质量。
可选地,在制造过程中的设置变量包括侧向引导部件的设置。
从概念上解释如下:
“侧向引导部件”是被配置用于引导膜幅以使其保持特定取向的装置。
因此,特别是能够想到,用于制造膜幅的设备通过其电子控制向设备操作者提供操作的建议,通过改变设置变量,特别是改变影响侧向引导部件的设置的设置变量,来消除或减少误差图像。
有利的是,由此实现了,在膜幅的制造过程中可以向制造膜幅的设备的操作者告知误差图像的出现的一个或多个原因以及设置变量的需要的改变,从而可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程的条件下通过操作者改变设置变量、特别是改变影响侧向引导部件的设置的设置变量,来消除所述原因。
另外,有利地实现了一种方法,通过该方法实现了,设备独立地消除误差图像的出现的原因,从而可以自动地改善膜幅制造的质量。
优选地,在制造过程中的设置变量包括平直度致动器的设置。
从概念上解释如下:
“平直度致动器”是适于影响膜幅的平直度的装置。
因此,特别是能够想到,用于制造膜幅的设备通过其电子控制向设备操作者给出操作建议,以通过改变设置变量,特别是改变影响平直度致动器的设置的设置变量,来消除或减少误差图像。
有利的是,由此实现了,在膜幅的制造过程中可以向制造膜幅的设备的操作者告知误差图像的出现的一个或多个原因以及设置变量的需要的改变,从而可以快速地消除和/或在保持预定义的误差消除过程的条件下通过操作者改变设置变量、特别是改变影响平直度致动器的设置的设置变量,来消除所述原因。
另外,有利地实现了一种方法,通过该方法实现了,设备独立地消除误差图像的出现的原因,从而可以自动地改善膜幅制造的质量。
可选地,在制造过程中的设置变量被分为区段化的设置区。
从概念上解释如下:
“区段化的设置区”是用于调整设置变量的装置,其中,可以逐个区段地调整设置变量。
因此,可以想到的是,根据其他体现、特别是根据膜宽度来调整设置变量。
有利地,由此可以实现,根据其他体现、特别是根据膜宽度来调整设置变量,由此可以提高对误差图像的影响可能性并且可以根据其他体现根据需求地进行设置变量的改变。
应该清楚地理解,第四方面的主题可以有利地以单独的方式或以任何组合累加的方式与本发明前述方面的主题相结合。
根据本发明的第五方面,本发明的目的通过一种用于控制膜幅的制造过程以防止误差图像的方法,其中,根据本发明的第四方面的图案识别方法和来自图案识别的数据库的处理建议可以用来自动地控制膜幅的制造过程。
从概念上解释如下:
“控制”是指对设置变量的调整。
“干扰变量”是与其理想状态有偏差的参数。
可以想到的是,用于制造膜幅的设备借助于根据本发明的第四方面的在线图案识别,识别在膜幅的膜形貌中出现的误差图像,根据用于制造膜幅的设备的设置变量从数据库中提取用于减少或避免该误差图像的处理建议,并且根据处理建议和当前的设置变量之间的差异来控制设置变量的变化。
在一个优选的实施例中,该方法可用于,借助于根据本发明的第四方面的在线图案识别通过膜形貌中的平直度误差的特征误差图像来识别平直度误差,并且通过在制造膜幅的设备的设置变量上的自动化的控制介入来减少或消除其体现。
特别地,能够想到,数据库包括设置变量组合,通过其能够避免误差图像。
在一个优选的实施方式中,方法可以用于,借助根据本发明的第四方面的在线图案识别来检测膜形貌中的误差图像(该误差图像的特征为膜幅中的褶皱),并且通过在制造膜幅的设备的设置变量上的自动化的控制介入来减少或消除其体现。
在一个特别优选的实施方式中,数据库通过操作者的反馈进行学习,从而在未来能够更好地识别误差图像,并且可以采取相应有效的对策。
通过控制装置能够有利地减少其体现的可能的误差图像是在机器方向上在膜幅中出现的褶皱。这种误差图像(误差图案)的可能的原因在于:膜幅中过高或过低的张应力、膜幅中不允许的温度和/或用于制造膜幅的设备中的不能接受的或有缺陷的宽度扩展元件。
通过控制装置能够有利地减少其体现的可能的误差图像是在膜幅中出现的褶皱,其相对于机器方向偏离2°以上但小于89°的角度。这种误差图像的可能的原因在于:用于制造膜幅的设备的较差的或不适当的取向、辊或偏转辊的较差的或不适当的取向和/或用于制造膜幅的设备中的挤压部中过高和/或不均匀的接触压力。
应当理解的是,如上所述地,根据本发明的第四方面,用于膜幅(其在吹塑膜或铸塑膜工艺中制造)的二维或三维膜形貌中的误差图像的在线识别的方法的益处可以直接延伸至用于控制膜幅的制造以防止误差图像的方法,其中,应用了根据本发明的第四方面的用于图案识别的方法并且使用了来自图案识别的数据库的处理建议来自动地控制膜幅的制造过程。
此外,可以有利地实现,数据库包括可能的对策并且这些对策被自动地用于控制机器,由此可以减少所出现的误差图像的体现或防止误差图像的出现,籍此提高制造的膜幅的质量。
应该清楚地理解,第五方面的主题可以有利地以单独的方式或以任何组合累加的方式与本发明前述方面的主题相结合。
根据本发明的第六方面,本发明的目的通过一种用于控制膜幅的制造过程以防止误差图像的方法,其中,应用了根据本发明的第四方面的图案识别方法并且使用来自图案识别的数据库的处理建议以自动地控制膜幅的制造过程。
可以想到的是,由根据本发明的第五方面的控制承担的任务现由调节承担。
在一个特别适合的的实施例中,存储在特定设置变量存储器中的用于制造热塑性塑料的膜幅的设备的设置值可以产生没有误差图像的膜形貌,和/或通过调节任何干扰方式来纠正,从而可以再次利用该设置变量来生产在膜形貌中没有误差图像的膜幅。
应当理解的是,如上所述地,根据本发明的第四方面的,用于膜幅(铸塑其在吹塑膜或铸塑膜工艺中制造)的二维或三维膜形貌中的误差图像的在线识别的方法的益处可以直接延伸至用于调节膜幅的制造过程以防止误差图像的方法,其中,应用了用于根据本发明的第四方面的图案识别的方法并且使用了来自图案识别的数据库的处理建议来自动地控制膜幅的制造过程。
另外,可以有利地实现,设备自动地调节最小误差图像出现的发生,由此减少所出现的误差图像的体现或避免误差图像的出现,从而提高了所制造的膜幅的质量。
应该清楚地理解,第六方面的主题可以有利地以单独的方式或以任何组合累加的方式与本发明前述方面的主题相结合。
根据本发明的第七方面,该目的通过一种在吹塑膜或铸塑膜工艺中制造的膜幅的在线平直度确定的方法得以实现,其中应用了根据本发明的第四方面的用于在线图案识别的方法
平直度的误差特别是在无张力状态下的膜下垂和/或膜幅的弧状。因此,尽管膜可能具有理想恒定的厚度,但仍具有平直度误差,并且还可能是具有厚度偏差的膜,尽管其具有理想的平直度。平直度误差的原因在于局部不同的膜幅长度。
到目前为止,现有技术已规定,借助于膜样品件确定膜幅的平直度。为此目的,借助于从膜幅切下的约10米长的膜样品件能够观察膜幅的平直度,在地板上铺展并扫过该膜样品件。目前,在现有技术中不知膜幅的平直度的更加定性测量方法。
不同的是,在此提出了:借助于膜幅的膜形貌中的针对某一平直度误差特征化的图像误差的体现来确定膜幅的平直度,其中,通过根据本发明的第四方面的在线图案识别方法来确定膜形貌。
因此,可以想到的是,以上述方式在单层的膜幅或双层展平的膜幅上确定平直度。
在方法的一个特别优选的实施方式中,可以明确地确定膜幅的平直度。
应当理解的是,如上所述地,根据本发明的第四方面,用于膜幅(其在吹塑膜或铸塑膜工艺中制造)的二维或三维膜形貌中的误差图像的在线识别的方法的益处可以直接延伸至用于在吹塑膜或铸塑膜工艺中制造的膜幅的在线平直度确定的方法,其中,应用了用于根据本发明的第四方面的在线图案识别的方法。
应该清楚地理解,第七方面的主题可以有利地以单独的方式或以任何组合累加的方式与本发明前述方面的主题相结合。
根据本发明的第八方面,该目的通过一种用于制造膜幅的设备得以实现,其中,设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,其中,设备包括根据本发明的第一方面的测量装置,并且数据处理和评估单元具有编程,其中,编程配置用于执行根据本发明第四方面的方法。
应当理解,如上所述地,根据本发明的第一方面的用于测量由吹塑膜过程或铸塑膜工艺制造的膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置(其具有特别是光源的辐射源、检测器以及数据处理和评估单元)所具有的优点,以及如上所述地,根据本发明的第四方面的用于膜幅(其在吹塑膜或铸塑膜工艺中制造)的二维或三维膜形貌中的误差图像的在线图案识别的方法的优点均可以直接延伸至用于制造膜幅的设备,其中,该设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,其中,设备包括根据本发明的第一方面的测量装置,并且数据处理和评估单元具有编程,其中,编程配置用于执行根据本发明第四方面的方法。
该用于制造膜幅的设备优选地具有根据本发明的第三方面的影响元件。
应当理解,如上所述地,根据用于制造膜幅的设备的优点(其中,该设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件、卷绕器和用于在线测量二维或三维膜形貌的根据本发明第一方面的测量装置,其中,该设备使用如上所述的根据本发明第三方面的影响膜幅的特性和/或取向的影响元件,其中,特别地该影响元件包括影响装置,其中,膜形貌的测量在影响元件的影响区域内进行,其中,影响元件配置用于减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而通过由于影响过程而相对于所述第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量)可以直接延伸至用于制造膜幅的设备,其中,该设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,其中,设备包括根据本发明的第一方面的测量装置,并且数据处理和评估单元具有编程,其中,编程配置用于执行根据本发明第四方面的方法。
可选地,所述设备配置用于制造以吹塑膜或铸塑膜形式的膜幅。
有利地,由此可以实现,吹塑膜或铸塑膜的优点直接延伸至用于制造膜幅的设备,其中,该设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,其中,设备包括根据本发明的第一方面的测量装置,并且数据处理和评估单元具有编程,其中,编程配置用于执行根据本发明第四方面的方法。
应该清楚地理解,第八方面的主题可以有利地以单独的方式或以任何组合累加的方式与本发明前述方面的主题相结合。
根据本发明的第九方面,该目的通过一种借助于二维或三维膜形貌测量方法用于在线确定膜幅的第一误差、特别是平直度误差的方法来实现,其中,膜幅在吹塑膜或铸塑膜方法中制造,其中,膜幅具有第一误差和第二误差,其中,该方法利用对所述膜幅的特性和/或取向有作用的影响、特别是根据本发明的第三方面的影响元件,以减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而通过由于影响过程而相对于第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。
应当理解,用于制造膜幅的设备的优点(其中,该设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件、卷绕器和用于在线测量二维或三维膜形貌的根据本发明第一方面的测量装置,其中,该设备使用如上所述的根据本发明的第三方面的影响膜幅的特性和/或取向的影响元件,特别地,其中,该影响元件包括影响装置,其中,膜形貌的测量在影响元件的影响区域内进行,其中,影响元件配置用于减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而通过由于影响过程而相对于所述第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量)可以直接延伸至借助于二维或三维膜形貌测量方法用于在线确定膜幅的第一误差、特别是平直度误差的方法,其中,膜幅在吹塑膜或铸塑膜方法中制造,其中,膜幅具有第一误差和第二误差,其中,该方法利用对所述膜幅的特性和/或取向有作用的影响、特别是根据本发明的第三方面的影响元件,以减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而通过由于影响过程而相对于第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。
优选地,借助松紧调节辊的调节,减少在膜形貌测量的区域中的膜幅中的张应力波动。
因此,能够想到的是,在膜形貌测量的区域中的膜幅中的张应力波动通过受到调节的松紧调节辊来减小,并因此保持张应力恒定。特别是可以这样实施调节器,即,其比常规的PID调节器更快速且更准确地工作。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地确定第一误差的误差图像。
可选地,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部隔离膜幅中的应力。
因此,能够想到的是,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部来影响和隔离膜幅中的应力。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部有针对性地在膜幅中产生膜幅中的张力。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
可选地,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部将膜幅中的张应力调整到理想的张力水平。
理想的张应力水平可以由此产生,即,特别是完全地减少第二误差的误差图像。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,膜形貌测量设置在幅材中心控制的下游,幅材中心控制促使膜幅居中地移动进入膜形貌测量系统。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
可选地,膜形貌测量在偏转辊之前或之后进行。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地确定第一误差的误差图像。
优选地,膜形貌测量在宽度扩展元件(宽度区段元件)之后进行。
在一个特别优选的实施例中,在膜幅的宽度扩展元件的影响范围内进行膜形貌的评估。
因此,通过使用宽度扩展元件可以减少或避免通过由于在膜幅上的张力负荷引起的横向收缩形成的褶皱。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
可选地,膜形貌测量在修边站之后进行。
另外,还可以考虑,膜形貌的确定在修边站之后,由此使膜幅具有恒定的膜宽度和/或减少或避免在膜幅的边缘区域处的不均匀。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,膜形貌测量在开缝装置之后进行。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
可选地,膜形貌测量在张力测量辊之后进行。
因此,能够想到的是,膜形貌测量在张力测量辊之后进行,并且张力测量辊的测量值被用于控制或调整在张力测量辊处作用在膜幅上的牵拉力。因此,牵拉的水平可以被调整到能够实施膜形貌测量的范围内。
有利地,由此可以实现,减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而相对于在影响元件的影响区域之外的膜形貌的测量可以更精确地或同样好地检测第一误差的误差图像。
优选地,该方法与根据本发明的第四方面的图案识别相结合。
应当理解的是,如上所述地,根据本发明的第四方面的用于膜幅(其在吹塑膜或铸塑膜过程中制造)的二维或三维膜形貌中的误差图像的在线识别的方法的益处可以直接延伸至借助于二维或三维膜形貌测量方法用于在线确定膜幅的第一误差、特别是平直度误差的方法,其中,膜幅在吹塑膜或铸塑膜方法中制造,其中,膜幅具有第一误差和第二误差,其中,该方法利用对所述膜幅的特性和/或取向有作用的影响、特别是根据本发明的第三方面的影响元件,以减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,从而经过由于影响过程而相对于第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。
应该清楚地理解,第九方面的主题可以有利地以单独的方式或以任何组合累加的方式与本发明前述方面的主题相结合。
附图说明
以下将参照在附图中详细示出的示例性实施例描述本发明。其中:
图1示意性地示出了用于制造膜幅的设备,特别是吹塑膜设备,其具有用于测量膜形貌的测量装置,特别是吹塑膜设备,
图2示意性地示出了膜形貌测量的区域中的影响元件,和
图3示意性地示出了误差图像。
具体实施方式
图1中的吹塑膜设备1基本上由挤出机2、吹头3、翻转牵引部4、处理区段5和卷绕器6组成。
挤出机2输送并塑化塑料熔体,塑料熔体通过吹头3中的环形间隙喷嘴(未标号)排出。排出的塑料熔体形成膜泡7,其在平放部件8中共同放置成双层展平的膜幅13。
双层展平的膜幅13从牵引辊对9、10中拉出并进一步进入翻转牵引部4中。
翻转牵引部由发动机11驱动并且进行翻转运动12,通过该翻转运动12移除双层展平的膜幅13的膜厚度分布中的偏差。
在翻转牵引部4后面,将双层展平的膜幅13输送到处理区段5,在该实施例中,该处理区段5沿机器方向单轴地拉伸双层展平的膜幅13。
在处理区段5的后面,将双层展平的膜幅13传递到卷绕器6并在此处卷绕成膜卷。
双层平直的膜幅13通过在处理区段5和卷绕器6之间的膜厚度分布测量装置14,其确定双层展平的膜幅13的膜厚度分布15。
双层展平的膜幅13的膜厚度分布15连同翻转牵引部4的翻转角度16一起提供给数据处理和评估单元17。
数据处理和评估单元17适于执行用于确定厚度分布系统学的方法和用于调节膜厚度分布和控制吹头3的环形喷嘴的方法。
同样,双层展平的膜幅13通过在处理区段5和卷绕器6之间的由辐射源19和检测器20组成的膜形貌测量系统18。
辐射源19在位置22处将辐射图案21投射到双层展平的膜幅13上。
检测器20适于检测在双层展平的膜幅13上的辐射图案21。特别地,检测器20聚焦在膜幅13的位置22处。
检测到的膜形貌23从膜形貌测量系统18以电子的形式传输到数据处理和评估单元17。
数据处理和评估单元17适于基于测量到的膜形貌23执行用于误差图像(未标号)的在线图案识别的方法。
另外,数据处理和评估单元17适于执行用于控制吹塑膜设备1的过程,其旨在减少或完全防止误差图像(未标号)在膜形貌23中的表现(未标号)。
为此,数据处理和评估单元17可以将相应的控制指令传输到设置变量(未量化),从而影响吹塑膜过程。
在该实施例中,将吹头3的间隙厚度(未标号)、翻转牵引部4的翻转运动12和处理区段5的设置变量24作为设置变量(未标号)而提供。
为此,将处理区段5的设置变量24以电子的形式传输到处理区段5的控制单元25。
图2中的影响元件30基本上由第一挤压部(nip)31和第二挤压部32以及膜形貌测量系统33组成。
第一挤压部31由第一挤压辊34和第二挤压辊35组成。第二挤压部32由第一挤压辊36和第二挤压辊37组成。
膜形貌测量系统33基本上由辐射源38和检测器39组成。辐射源38在位置43处将辐射图案42投射到膜幅40上。检测器39适于检测在膜幅40上的辐射图案42。特别地,检测器39聚焦在膜幅40的位置43处。
膜幅40沿机器方向41移动到影响元件30中,经过第一挤压部31、辐射图案42、继续到第二挤压部32并再次离开影响元件30。
影响元件30适于在通过膜形貌测量系统33的膜形貌测量的位置43处影响幅材张力44。
膜幅51的误差图像50基本上由实质上沿机器方向52延伸的褶皱53、54、55、56、57、58、59、60、62、63、66组成。
附图标记列表
1 吹塑膜设备
2 挤出机
3 吹头
4 翻转牵引部
5 处理区段
6 卷绕机
7 膜泡
8 平放部件
9 牵引辊
10 牵引辊
11 发动机
12 翻转运动
13 双层展平的膜幅
14 膜厚度分布测量装置
15 膜厚度分布
16 翻转角度
17 数据处理和评估单位
18 膜形貌测量系统
19 辐射源
20 检测器
21 辐射图案
22 位置
23 膜形貌
24 设置变量
25 设置单元
30 影响元件
31 挤压部
32 挤压部
33 膜形貌测量系统
34 挤压辊
35 挤压辊
36 挤压辊
37 挤压辊
38 辐射源
39 检测器
40 膜幅
41 机器方向
42 辐射图案
43 位置
44 幅材张力
50 误差图像
51 膜幅
52 机器方向
53 褶皱
54 褶皱
55 褶皱
56 褶皱
57 褶皱
58 褶皱
59 褶皱
60 褶皱
62 褶皱
63 褶皱
66 褶皱

Claims (58)

1.(测量装置)一种用于测量膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置,所述膜幅由吹塑膜工艺或铸塑膜工艺制造,所述测量装置具有特别是光源的辐射源、检测器以及数据处理和评估单元,
其特征在于,
所述辐射源和所述检测器具有不同的位置,
所述辐射源配置用于将辐射图案投射到所述膜幅的指定移动区段上,其中,所述辐射图案优选为具有特别是平行光的线条,
所述检测器配置用于检测投射的所述辐射图案,特别是检测投射的所述线条,
所述检测器聚焦在投射的所述辐射图案上,特别是投射的所述线条上,
并且所述数据处理和评估单元具有编程,其中,所述编程被配置用于执行用于确定膜形貌的三角测量方法和/或反射方法和/或的透射方法。
2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述辐射源和所述检测器定位在共同的壳体中。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置,其特征在于,投射在所述膜幅的指定移动区段上的辐射图案横向于机器方向地延伸经过所述膜幅的指定移动区段的整个宽度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置,其特征在于,投射在所述膜幅的指定移动区段上的辐射图案沿机器方向延伸并具有一定长度。
5.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置,其特征在于,投射在所述膜幅的指定移动区段上的辐射图案以一定角度对角地延伸经过所述膜幅的指定移动区段。
6.根据权利要求5所述的测量装置,其特征在于,还设置有用于所述角度的调节装置。
7.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置,其特征在于,所述装置包括第二检测器,其也连接至所述数据处理和评估单元并且具有与第一检测器和所述辐射源不同的位置。
8.(具有测量装置的设备)一种用于制造膜幅的设备,其中,所述设备具有用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,
其特征在于,
所述设备包括用于在线测量二维或三维膜形貌的根据上述权利要求中任一项所述的测量装置。
9.(误差图像减少)根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述设备包括对所述膜幅的特性和/或取向有作用的影响元件,其中,所述影响元件具有影响装置,
所述膜形貌的测量设置在所述影响元件的影响区域内,
其中,所述影响元件配置用于减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像,
从而通过由于影响过程而相对于所述第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。
10.根据权利要求9所述的用于制造膜幅的设备,其特征在于,所述设备具有借助调节来减少所述膜幅中的张应力变化的松紧调节辊。
11.根据权利要求9或10所述的设备,其特征在于,所述设备关于其机器方向在所述膜形貌测量之前和/或之后具有挤压部,从而在所述膜形貌测量之前和/或之后通过所述挤压部隔离所述膜幅中的张力。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备关于其机器方向在所述膜形貌测量之前和/或之后具有挤压部,从而在所述膜形貌测量之前和/或之后通过所述挤压部特别是在所述膜幅中提供所述膜幅中的张力。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备关于其机器方向在所述膜形貌测量之前和/或之后具有挤压部,从而在所述膜形貌测量之前和/或之后通过所述挤压部将所述膜幅中的张应力有针对性地调整到理想的张力水平。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜形貌测量设置在幅材中心控制的下游,所述幅材中心控制促使所述膜幅居中地移动进入膜形貌测量系统。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜形貌测量设置在偏转辊之前或之后。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜形貌测量设置在宽度扩展元件之后。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜形貌测量设置在修边站之后。
18.根据权利要求9至17中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜形貌测量设置在开缝装置之后。
19.根据权利要求9至18中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜形貌测量设置在张力测量辊之后。
20.(在线图案识别方法)一种用于膜幅的二维或三维膜形貌中误差图像的在线图案识别的方法,所述膜幅在吹塑膜工艺或铸塑膜工艺中制造,
其特征在于,
二维或三维膜形貌被确定作为测量值,特别是通过根据权利要求1至7中任一项所述的测量装置进行确定,
确定的所述膜形貌被传输至数据处理和评估单元,
所述数据处理和评估单元借助于图案识别算法使用在数据库中预定义的图案特性以系统比较的方式对所述膜形貌进行分类、将包含在图案中的误差图像分开并识别所述误差图像。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括跨所述膜幅的宽度的大量误差图像缺陷。
22.根据权利要求20或21所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括误差图像的连续的或周期的出现。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括误差图像的增加或减少的体现。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括所述误差图像在所述膜幅上的位置。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括所述误差图像在所述膜幅上的螺旋轨迹。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括所述误差图像在所述膜幅上的直线轨迹。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括关于膜幅宽度的所述误差图像在所述膜幅上的位置。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括关于机器方向的所述误差图像在所述膜幅上的位置。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定义的图案特性包括关于相对于所述机器方向的介于1°至89°之间的角度的所述误差图像在所述膜幅上的取向。
30.根据权利要求20至29中任一项所述的方法,其特征在于,对所述误差图像的原因进行分析。
31.根据权利要求20至30中任一项所述的方法,其特征在于,所述图案识别算法是自学习的。
32.根据权利要求20至31中任一项所述的方法,其特征在于,所述图案识别算法通过机器操作者的输入而进行学习。
33.根据权利要求20至32中任一项所述的方法,其特征在于,所述图案特性的所述数据库包含各个所述误差图像的原因。
34.根据权利要求20至33中任一项所述的方法,其特征在于,所述图案特性的所述数据库包含针对各个所述误差图像的处理建议,以通过改变在膜幅的制造过程中的设置变量来消除或减少误差图像。
35.根据权利要求20至34中任一项所述的方法,其特征在于,制造过程中的设置变量包括热塑性物质的配方。
36.根据权利要求20至35中任一项所述的方法,其特征在于,制造过程中的设置变量包括用于排出塑料的喷嘴横截面。
37.根据权利要求20至36中任一项所述的方法,其特征在于,制造过程中的设置变量包括平放部件的设置。
38.根据权利要求20至37中任一项所述的方法,其特征在于,制造过程中的设置变量包括侧向引导部件的设置。
39.根据权利要求20至38中任一项所述的方法,其特征在于,制造过程中的设置变量包括平直度致动器的设置。
40.根据权利要求20至39中任一项所述的方法,其特征在于,制造过程中的设置变量被分为区段化的控制区。
41.根据权利要求20至40中任一项所述的方法,其特征在于,为了控制膜幅的制造过程以减少或防止误差图像,自动地使用来自图案识别的数据库的处理建议来控制所述膜幅的制造过程。
42.根据权利要求20至41中任一项所述的方法,其特征在于,为了调节膜幅的制造过程以防止或减少误差图像,自动地使用来自图案识别的数据库的处理建议来调节所述膜幅的制造过程。
43.(在线平直度确定方法)根据权利要求20至33中任一项所述的方法用于在吹塑膜或铸塑膜方法中制造的膜幅的在线平直度确定的用途。
44.(具有DAQ系统的设备和过程实施)一种用于制造膜幅的设备,其中,所述设备包括用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器,
其特征在于,
所述设备包括用于根据权利要求1至7中任一项所述的测量装置,并且所述数据处理和评估单元具有编程,其中,所述编程配置用于执行根据权利要求20至43中任一项所述的方法。
45.根据权利要求44所述的设备,其特征在于,所述用于制造膜幅的设备包括根据权利要求9至19中任一项所述的影响元件。
46.根据权利要求44或45所述的设备,其特征在于,所述设备配置为用于制造以吹塑膜或铸塑膜形式的膜幅。
47.(不受干扰的误差确定方法)一种借助于二维或多维膜形貌测量方法用于在线确定膜幅的第一误差、特别是平直度误差的方法,所述膜幅在吹塑膜或铸塑膜方法中制造,
其中,所述膜幅具有第一误差和第二误差,
其特征在于,
所述方法利用对所述膜幅的特性和/或取向有作用的影响、特别是根据权利要求9至19中任一项所述的影响元件,来减少、特别是完全地减少所述第二误差的误差图像,
从而通过由于影响过程而相对于所述第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。
48.根据权利要求47所述的方法,其特征在于,借助松紧调节辊在膜形貌测量的区域中减少所述膜幅中的张应力变化。
49.根据权利要求47或48所述的方法,其特征在于,在膜形貌测量之前和/或之通过挤压部隔离所述膜幅中的张力。
50.根据权利要求47至49中任一项所述的方法,其特征在于,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部在所述膜幅中特别是产生所述膜幅中的张力。
51.根据权利要求47至50中任一项所述的方法,其特征在于,在膜形貌测量之前和/或之后通过挤压部将所述膜幅中的张应力有针对性地调整到理想的张力水平。
52.根据权利要求47至51中任一项所述的方法,其特征在于,所述膜形貌测量在幅材中心控制之后进行,所述幅材中心控制促使所述膜幅居中地移动进入膜形貌测量系统。
53.根据权利要求47至52中任一项所述的方法,其特征在于,所述膜形貌测量在偏转辊之前或之后进行。
54.根据权利要求47至53中任一项所述的方法,其特征在于,所述膜形貌测量在宽度扩展元件之后进行。
55.根据权利要求47至54中任一项所述的方法,其特征在于,所述膜形貌测量在修边站之后进行。
56.根据权利要求47至55中任一项所述的方法,其特征在于,所述膜形貌测量在开缝装置之后进行。
57.根据权利要求47至56中任一项所述的方法,其特征在于,所述膜形貌测量在张力测量辊之后进行。
58.根据权利要求47至57中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法与根据权利要求20至40中任一项所述的图案识别的方法结合。
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