CN117897354A - 用于检查容器上的闭合件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检查设置有容器闭合件(12)的容器(10)的方法，其中该容器闭合件(12)具有：旋拧到该容器(10)的口部上的闭合帽(12a)；布置在该容器(10)上在该容器的纵向(L)上位于该口部(10a)下方的固定装置(12b)；将该固定装置连接到该闭合帽(12a)的连接股线(12c)；第一附接区段(12d)，在该第一附接区段该连接股线被附接到该闭合帽；以及第二附接区段(12e)，利用该第二附接区段，该连接股线被布置在该固定装置上，其中该容器由传送单元传送并且由检查单元(2)检查，其中该闭合帽(12a)相对于该容器(10)的旋转位置被确定，其中位于该容器(10)上的第一标记被记录以便确定该旋转位置，其中从该连接股线的位置和/或至少一个附接区段(12d,12e)的位置来确定该容器闭合件的该旋转位置。

Description

用于检查容器上的闭合件的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于检查带有布置在其上的闭合件的容器的方法和设备。特别地，本发明涉及旨在检验容器闭合件、特别是螺帽是否正确地旋拧到容器上的方法和设备。

在饮料生产工业的领域中，已知机器首先填充容器，并且然后用闭合件闭合容器。基本标准是容器闭合件是否正确地或密封地旋拧到容器的口部或螺纹上的问题。

为此，从现有技术中已知一系列的检查系统。因此，已知的是，标记被施加到容器本身和闭合件两者，该标记可由检查装置检测，并且因此获得关于容器和闭合件的旋转位置的信息。

通过比较这些标记或它们的旋转位置，可以推断闭合件的状态。例如，一次性PET容器和它们的旋拧闭合件具有独特的标记。该标记按与螺纹取向的固定关系布置。如果容器闭合件被正确地施加，则两个标记必定彼此成一定角度(特别是相对于容器轴线或容器的纵向的角度)或处于不同类型的关系。制造和施加公差通过该两个标记的可允许的容许间距来定义。只要闭合件和容器标记位于这些公差内，就确保了密封概念(闭合件和口部件)正确地起作用。

通常，标记被布置在闭合件上，该标记与闭合件中的螺纹的相位位置具有固定关系并且尽可能在视觉上不显眼地被施加。例如，已知滚花区域的一部分被一定程度地缩短。

通常使用支撑环标记或在容器上的支撑环下方的颈部区域中的标记，这些标记与口部件上的螺纹的相位位置具有固定关系。容器优选地具有支撑环。容器优选地由透明材料(例如PET)制成。

迄今常用的闭合件通常在盖子上没有标识或压花。如果存在此类特征，则不确定它们与口部件中的螺纹处于相位关系。

闭合件上的新型帽现在是已知的，即所谓的拴系帽。它们的共同之处在于它们具有某种形式的套索功能。此功能具有的效果是，即使在闭合件已被打开之后，该闭合件仍经由套索保持连接到布置在容器上的扣环。

为了确保闭合件仍可保持紧凑，套索或下文称为拴系件的区段不应比必要的长。据此，套索或连接杆或拴系件应具有一定的最小长度，但也应不比必要的长。换句话讲，杆或拴系件或套索将恰好足够长，使得在被旋拧上时，杆或拴系件可在达到螺纹的端部时起作用。在技术上，此套索功能与闭合件螺纹具有固定的关系。

现有技术中的缺点在于，在常规的闭合件中难以检测闭合件旋转角度或其特征。在现有技术中对此存在许多方法。这些方法在实施过程中都不容易使用。不存在100％真实和/或100％可靠的直列式检查技术。通常，用手来检查样本。

因此，本发明基于实现对保持布置在容器上的此类闭合件的监视的目的。这根据本发明通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方案和改进是从属权利要求的主题。

在根据本发明的用于检查设置有容器闭合件的容器的方法中，其中容器闭合件具有：闭合帽，该闭合帽旋拧到容器的口部上；固定装置，该固定装置布置在容器上在容器的纵向上位于口部下方；至少一个拴系件或连接杆，该至少一个拴系件或连接杆将固定装置连接到闭合帽；第一紧固区段，在该第一紧固区段上和/或利用该第一紧固区段，拴系件被紧固到闭合帽；以及第二紧固区段，利用该第二紧固区段，拴系件被布置在固定装置上，其中容器由传送装置传送并且由检查装置检查，其中闭合帽相对于容器的旋转(rotation)和/或旋转(rotational)位置被确定，并且其中位于容器上的第一标记(或特征)被检测和/或记录以便确定旋转位置。

根据本发明，从拴系件的位置和/或至少一个紧固区段的位置来确定容器闭合件相对于容器上方的旋转位置和/或确定相对于容器的纵向的旋转位置。

优选地，固定装置为锁环，该锁环优选地总是保持在容器上，而与容器的打开状态无关。在这种情况下，当容器处于仍未打开的状态时，此锁环可以与闭合帽结合，并且通过第一打开过程与闭合帽分离，然后优选地在容器的纵向上与闭合帽间隔开。优选地，此锁环可相对于容器旋转(特别是基本上自由地)。

紧固区段优选地为接合区段，拴系件在该接合区段上布置在闭合帽或固定装置上。

因此提出，从其导出容器闭合件相对于容器的旋转位置的信息不是通过为此而附连到容器闭合件的标记来确定的；相反，为此使用连接拴系件或固定装置的紧固。

根据本发明，因此提出，在所述新型拴系帽中，它们的套索功能或拴系件用作闭合件上的特征。

此套索功能可在不同的闭合件制造商之间以不同方式来实现。然而，套索或拴系件与闭合件中的螺纹的固定相位关系的基本原理保持相同。然而，根椐容器闭合件的类型，此相位关系可改变。

在优选的方法中，使用容器闭合件的360°检测。此检测可优选地检测闭合件和连接螺纹两者以及其部件。此检测也可检测闭合件或连接拴系件的类型(技术具体实施、制造商、闭合件位置)。在优选的方法中，基于此信息来确定容器闭合件(或其旋转位置)与容器(或其旋转位置)之间的偏移或通常的校正值。

在优选的方法中，视觉特征用于检查容器闭合件与容器之间的连接。因此，检查装置优选地执行视觉确定。在优选的方法中，对容器闭合件和/或拴系件和/或紧固区段的至少一个图像进行记录。

优选地，这是空间分辨图像。特别地，对至少一个紧固区段，并且特别是第一紧固区段进行检查。

然而，也可以对容器闭合件与固定装置之间的连接的若干性质进行检查，特别是以便精修和/或检验对应的图像评估。也可从这些特征推导出容器闭合件的类型。

在另一优选的实施方案中，容器闭合件具有内部螺纹。优选地，容器本身具有外部螺纹。

优选地，所提到的特征(即，拴系件和/或紧固区段)与闭合件的螺纹处于固定相位关系。此相位关系可根据容器闭合件而不同；然而，其对于任何类型的容器闭合件都有利地被预先确定。

在另一优选的方法中，使用检查装置也确定容器闭合件的类型，或者确定表征此类型的至少一个值。特别优选地，(特别是清楚地)识别容器闭合件和/或其类型。

对于每个容器闭合件，可针对每个容器闭合件指定针对(特别是螺纹与拴系件和/或紧固区段之间的)偏移的参考值。

优选地，因此，考虑容器闭合件的类型以确定容器闭合件相对于容器的旋转位置。可优选地考虑特征(即，连接拴系件和/或紧固区段的位置)与容器闭合件的螺纹之间的偏移。

在特别优选的方法中，指定和/或确定和/或考虑容器闭合件的类型，并且从其确定表征此闭合件的螺纹与螺纹之间的相对位置的值。

例如，可以知道，对于类型A的容器闭合件，螺纹的起始部相对于拴系件的位置被旋转+30°，而对于类型B的容器闭合件，对应的旋转角度为10°。这些值可用于对所确定的旋转位置的评估。

在另一优选的方法中，在检查期间传送容器。在另一优选的方法中，在检查期间并且特别是为了记录图像而用照明装置(诸如闪光灯)照亮容器和/或容器闭合件。

在另一优选的方法中，容器为塑料容器，并且特别是塑料瓶。在另一优选的方法中，在检查之前使用至少一个闭合构件、优选地多个闭合构件来闭合一个或多个容器。

在这种情况下，可以在检查的范围内校正和/或改变各个闭合构件的操作模式。在另一优选的方法中，从容器的传送路径中排出有缺陷的经闭合的容器。

在另一优选的方法中，对容器的上侧的至少一个图像进行记录。这可以为例如容器闭合件的完整图像和/或360°图像。

在另一有利的方法中，位于容器上的标记由同一检查装置接收，诸如拴系件的位置和/或一个或多个紧固区段的位置。然而，另选地，也将可以由第一检查装置记录容器闭合件，并且由另一检查装置记录容器本身或位于容器上的标记。

优选地，从容器闭合件的至少一个所记录的图像来推断容器闭合件相对于容器的位置，并且特别是容器闭合件相对于容器的纵向的旋转位置。

在另一有利的方法中，检查装置确定容器闭合件和/或容器闭合件在容器上的布置的至少一个附加属性特性。

在特别优选的方法中，此附加属性选自包含以下的属性的组：容器闭合件的颜色、容器闭合件的类型、容器闭合件在容器上的取向、对容器闭合件或容器的损坏等。因此，例如，也可通过检查来识别不正确地或倾斜地布置在容器上的容器闭合件。

在另一优选的方法中，检查装置记录容器和容器闭合件的至少一个空间分辨图像。优选地，评估设备从此图像来确定容器闭合件在容器上的位置或正确取向。可使用人工智能来进行评估。优选地，输出表征容器闭合件相对于容器的正确和/或不正确的旋转位置的信号。

此外，也可以通过将图像与参考图像进行比较来评估该图像。这里也可以使用人工智能。优选地在容器的纵向上和/或垂直于容器的纵向来检查容器。这使得也可以从若干个侧面并且优选从所有侧面对容器进行记录(例如通过使用镜柜)。

在用于检查容器和/或容器闭合件的另一优选的方法中，优选地使用光学系统和/或镜柜。特别优选地，使用至少两个相机或图像记录设备以及优选地至少三个相机或图像记录设备来检查容器闭合件和/或容器。

在另一优选的方法中，这里描述的容器闭合件的检测也可执行如上所述的其他测试任务，诸如容器闭合件的存在、缺少闭合件、密封不良的闭合件等。

在另一优选的方法中，向心地、远心地或在中心周围记录容器闭合件的图像。此外，多于六个图像记录设备或相机也可用于检查。此外，也可使用另一图像记录设备或相机，其识别闭合件的另一标记，例如其制造商的标识和/或商标。

特别优选地，在相同单元中或另一附加和/或专用单元中，在容器上对标记进行检测，例如在其支撑环上或在此支撑环下方。优选地，在一个或若干个评估设备或计算单元中，或者在外包的评估设备和/或计算单元中确定特征的该两个位置。如果在不同的传送地点位置进行检测，则应优选地当指派分析结果时对此进行考虑。

连同闭合构件的指派，误差以及每个单独的闭合构件的捻回角可在视觉上被参数化、控制和/或调控。当出现误差时，也可优选地识别已将此闭合件布置在容器上的对应闭合构件。

因此，本发明首次允许在没有现有技术中所需的辅助标记的情况下可靠地检测闭合件中的螺纹的取向。连同容器上的特征，可确定闭合件旋转角度位置的稳定且稳健的检测。此外，容器的密封的真实检测由此是可能的。

本发明可连同上文列出的其他有用的检验被组合在一个单元中。因此，本发明即使在困难的颜色或容器闭合件的情况下也有效。

本发明也解决了一种用于检查设置有容器闭合件的设备，其中容器闭合件具有：闭合帽，该闭合帽旋拧到容器的口部上(或旋拧到容器上的闭合帽)；固定装置，该固定装置待布置(或布置)在容器上在容器的纵向上位于口部下方；拴系件，该拴系件将固定装置连接到闭合帽；第一紧固区段，在该第一紧固区段上和/或利用该第一紧固区段，拴系件被紧固到闭合帽；以及第二紧固区段，在该第二紧固区段上和/或利用该第二紧固区段，拴系件被布置在固定装置上。

此外，该设备具有：传送装置，该传送装置沿预先确定的传送路径传送容器；以及检查装置，该检查装置用于检查设置有容器闭合件的容器(特别是在此传送期间，即，在容器的移动期间)，该检查装置适用于确定闭合帽相对于容器的旋转位置，其中位于容器上的第一标记被记录和/或检测或可被检测以便确定旋转位置。

根据本发明，检查装置从拴系件的位置和/或至少一个紧固区段的位置来确定容器闭合件的旋转位置。

因此根据该设备也提出了，将闭合帽与固定装置连接的元件用于确定旋转位置。以这种方式，对旋转位置的评估或检测可涉及闭合件的在技术上已经必要的特征。

在另一有利的实施方案中，该设备具有闭合装置，该闭合装置用闭合件来闭合容器。

在另一有利的实施方案中，该设备具有图像评估装置，该图像评估装置适用于并且旨在用于从所记录的图像中的至少一个输出至少一个值，该至少一个值表征拴系件和/或至少一个紧固区段的角位置。

另外的优点和实施方案从附图中得出。在附图中：

图1a、b示出了容器闭合件的两个示意图；

图2示出了布置在容器上的容器闭合件的表示；

图3示出了根据本发明的设备在第一实施方案中的表示；

图4示出了用来自图3的设备记录的图像的示意图；

图5示出了根据本发明的设备在第二实施方案中的表示；并且

图6示出了用来自图5的设备记录的图像的示意图。

图1a和图1b示出了容器闭合件12的表示。其具有闭合帽12a，在该闭合帽的内部布置有(内部)螺纹12f，以便将闭合帽旋拧到容器的对应外部螺纹上。附图标记12g表示密封装置，该密封装置在容器的闭合状态下将闭合件12相对于容器，更确切地说相对于容器的口部边缘密封。

附图标记12b指示锁环，该锁环即使在旋拧状态下也保持在容器上。附图标记12c指示拴系件，锁环12b经由该拴系件保持连接到闭合帽12a。附图标记12d和12e指示相应的紧固区段，在该紧固区段中，拴系件被紧固到闭合帽和锁环。这些紧固区段可被设计为接合区段。

附图标记12f指示形成为闭合帽与锁环之间的预先确定的撕开点的连接件，该连接件当首次打开容器时被撕开。优选地，多个此类预先确定的撕开点在相对于容器闭合件的周向上形成。

图2示出了布置在容器10上的容器闭合件12的表示。此容器10在纵向L上延伸并且具有外部螺纹10a。附图标记10b表示支撑环，并且附图标记10c表示布置在此承载环10b上的标记，该标记可由检查装置以光学方式检测，使得可推导出容器的旋转位置。

图3示出了根据本发明的设备在第一实施方案中的示意图。图像记录设备22在容器10的纵向上布置在该容器上方。这使用透镜来记录布置在容器上的容器闭合件的图像。

在合适的组合中，图像记录设备的透镜和物镜创建中心周围图像和/或将被共同视为中心周围物镜。中心周围物镜为计量学中的特殊物镜。

与常规物镜相比，物体侧上的光束路径不是发散的，而是会聚的。这使得可以同时从若干个方向通过物镜来观察物体。例如，中心周围物镜用于用一个相机来捕获圆筒的整个周向表面和前表面。容器的口部件和闭合件大致为圆柱形主体。

附图标记24表示照明设备，该照明设备呈环形并且相应地完全照亮容器闭合件。

在这里描述的所有实施方案中，图像记录设备优选地记录被照亮的容器闭合件的图像，使得在每种情况下使用反射光方法来执行检查。

图4示出了由图像记录设备22记录的图像。可看到闭合帽12a以及容器的支撑环10b。也可在所记录的图像中看到支撑环上的标记10c。

此外，可在这里的图像中看到连接拴系件12c。以这种方式，图像评估设备可确定拴系件12c相对于标记10c的旋转位置的旋转位置。以这种方式，可以推断容器闭合件相对于容器的旋转位置。

图5示出了根据本发明的设备1在第二实施方案中的示意图。在该实施方案中，若干个图像记录设备或相机22(在这种情况下为四个)在主要垂直于容器的纵向的方向上观察容器。此外，这里也设置有照明装置24。

相机可与(闪光)照明同时并且同步地进行记录。例如，为了使照明适应不同的闭合件类型和/或颜色，照明优选地由整体单元或整体单元中的若干个区段组成。

此外，照明可在检测中局部地分布。每个相机可以单独地进行记录，或者相机的子组可以利用照明的单独的子集来进行记录。可以随时间推移快速连续地执行相机的各个图像。

优选地，各个图像之间的时间间隔小于10ms，优选地小于5ms，特别优选地小于2.5ms。这具有容器被尽可能少地移动的优点。此外，一个或多个相机可以通过单独地控制照明设定来实现准同时的入射和透射光图像。

因此容易理解，对于相同设定，一个相机(在照明设定中)可产生入射光图像，并且相对的相机可产生透射光图像。以这种方式，可在短时间内捕获容器和口部件的入射光图像和透射光图像两者。

有利的情况是该设定被适配为特定的闭合件位置或闭合件颜色。

附图标记4表示传送装置，该传送装置沿传送路径T(在这种情况下为直线)传送容器10。容器的成像优选地在传送装置上被触发。

图6示出了由图像记录设备22记录的四个图像。可在一个图像中看到拴系件12c，并且可在另一图像中看到支撑环上的标记10c。通过评估这些图像，可推断拴系件12c相对于标记10c的位置，并且因此推断容器闭合件12相对于容器10的旋转位置。

优选地在图3和图5所示的检查装置的上游设置闭合装置，该闭合装置用容器闭合件12闭合容器10或将容器闭合件旋拧到容器上。

在本发明的范围内描述的容器闭合件优选地为旋拧闭合件，该旋拧闭合件特别优选地由塑料制成。

申请人保留要求保护在申请文件中公开的对于本发明必要的所有特征的权利，只要它们单独地或组合地相对于现有技术是新颖的。还要指出的是，在各个附图中也描述了本身可能有利的特征。本领域技术人员将立即认识到，即使不采用来自该图的另外特征，图中描述的特定特征也可以是有利的。此外，本领域技术人员将认识到，优点也可由在单独附图中或不同附图中示出的若干特征的组合产生。

Claims (12)

1.一种用于检查设置有容器闭合件(12)的容器(10)的方法，其中所述容器闭合件(12)具有：闭合帽(12a)，所述闭合帽旋拧到所述容器(10)的口部上；固定装置(12b)，所述固定装置布置在所述容器(10)上在所述容器的纵向(L)上位于所述口部(10a)下方；拴系件(12c)，所述拴系件将所述固定装置连接到所述闭合帽(12a)；第一紧固区段(12d)，在所述第一紧固区段所述拴系件被紧固到所述闭合帽(12a)；以及第二紧固区段(12e)，利用所述第二紧固区段，所述拴系件被布置在所述固定装置上，其中所述容器由传送装置传送并且由检查装置(2)检查，其中所述闭合帽(12a)相对于所述容器(10)的旋转位置被确定，其中位于所述容器(10)上的第一标记被记录以便确定所述旋转位置，

其中

从所述拴系件的位置和/或至少一个紧固区段(12d,12e)的位置来确定所述容器闭合件的所述旋转位置。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中

记录所述容器闭合件的上侧的至少一个图像。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，

其中

位于所述容器(10)上的所述标记由同一检查装置接收，诸如所述拴系件的所述位置和/或所述紧固区段的所述位置。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，

其中

所述检查装置确定所述容器闭合件和/或所述容器闭合件在所述容器上的布置的至少一个附加属性特性。

5.根据前述权利要求所述的方法，

其中

所述附加属性选自包含以下的属性的组：所述容器闭合件的颜色、所述容器闭合件的类型、所述容器闭合件在所述容器上的取向、对所述容器闭合件或所述容器的损坏等。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，

其中

所述检查装置记录所述容器和所述容器闭合件的至少一个空间分辨图像。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，

其中

在所述容器的纵向上和/或垂直于所述容器的纵向来检查所述容器。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，

其中

对所述容器闭合件进行识别。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，

其中

考虑所述容器闭合件的类型以确定所述容器闭合件的所述旋转位置。

10.一种用于检查设置有容器闭合件(12)的容器(10)的设备(1)，其中所述容器闭合件(12)具有：闭合帽(12a)，所述闭合帽旋拧到所述容器(10)的口部上；固定装置(12b)，所述固定装置布置在所述容器(10)上在所述容器的纵向(L)上位于所述口部(10a)下方；拴系件(12c)，所述拴系件将所述固定装置连接到所述闭合帽(12a)；第一紧固区段(12d)，在所述第一紧固区段所述拴系件被紧固到所述闭合帽(12a)；以及第二紧固区段(12e)，利用所述第二紧固区段，所述拴系件被布置在所述固定装置上，所述设备具有沿预先确定的传送路径(T)传送所述容器的传送装置(4)，并且具有用于检查设置有容器闭合件的所述容器(10)的检查装置(2)，所述检查装置适用于确定所述闭合帽(12a)相对于所述容器(10)的旋转位置，其中位于所述容器(10)上的第一标记被记录以便确定所述旋转位置，

其中

检查装置从所述拴系件的位置和/或至少一个紧固区段(12d,12e)的位置来确定所述容器闭合件的所述旋转位置。

11.根据权利要求10所述的设备(1)，

其中

所述设备(1)具有闭合装置，所述闭合装置用闭合件来闭合所述容器(10)。

12.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，

其中

所述设备(1)具有图像评估设备，所述图像评估设备适用于并且旨在用于从所记录的图像中的至少一个输出至少一个值，所述至少一个值表征所述拴系件和/或至少一个紧固区段(12d,12e)的角位置。