DE102019121835A1

DE102019121835A1 - Method and device for measuring the wall thickness of containers

Info

Publication number: DE102019121835A1
Application number: DE102019121835.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dietz; Martin Schönleber
Original assignee: Precitec Optronik GmbH
Current assignee: Precitec Optronik GmbH
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2021-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Wanddicke von Behältern, wobei Licht durch einen Messkopf (31) auf einen ersten Behälter (1) projiziert wird und vom ersten Behälter (1) reflektiertes Licht durch den Messkopf (31) empfangen wird, und wobei die Wanddicke mittels eines berührungslosen optischen Messverfahrens anhand des durch den Messkopf (31) empfangenen Lichts bestimmt wird, wobei der gesamte erste Behälter (1) sich während der Messung des ersten Behälters (1) bewegt, und der Messkopf (31) während der Messung den ersten Behälter (1) zumindest teilweise umrundet. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for measuring the wall thickness of containers, wherein light is projected through a measuring head (31) onto a first container (1) and light reflected from the first container (1) is received by the measuring head (31), and the Wall thickness is determined by means of a non-contact optical measuring method based on the light received by the measuring head (31), the entire first container (1) moving during the measurement of the first container (1), and the measuring head (31) during the measurement the first Container (1) at least partially circled. The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Wanddicke von Behältern, wobei Licht durch einen Messkopf auf einen ersten Behälter projiziert wird und vom ersten Behälter reflektiertes Licht durch den Messkopf empfangen wird, und wobei die Wanddicke mittels eines berührungslosen optischen Messverfahrens anhand des durch den Messkopf empfangenen Lichts bestimmt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Messung der Wanddicke von Behältern, umfassend einen Messkopf, welcher eingerichtet ist, um Licht auf einen ersten Behälter zu projizieren und von dem ersten Behälter reflektiertes Licht wieder zu empfangen, und eine Empfangs- und Auswerteeinheit, welche eingerichtet ist, um nach dem Prinzip eines optischen Messverfahrens aus dem empfangenen Licht mindestens eine Wandstärke des ersten Behälters zu ermitteln.The invention relates to a method for measuring a wall thickness of containers, wherein light is projected by a measuring head onto a first container and light reflected from the first container is received by the measuring head, and wherein the wall thickness is measured by means of a non-contact optical measuring method based on that received by the measuring head Light is determined. The invention also relates to a device for measuring the wall thickness of containers, comprising a measuring head which is set up to project light onto a first container and to receive light reflected from the first container again, and a receiving and evaluation unit which is set up in order to determine at least one wall thickness of the first container based on the principle of an optical measurement method from the received light.

Bei der Herstellung von Behältern aus Glas, beispielsweise Glasflaschen, ist es vorteilhaft, wenn diese direkt nach der Formung, d.h. bei noch hoher Temperatur (sogenanntes Hot-end) kontrolliert werden können, ob Unregelmäßigkeiten in der Form, insbesondere der Wanddicke und Profil bestehen. Die Behälter sind typischerweise auf einem Förderband aufgereiht.When manufacturing containers made of glass, for example glass bottles, it is advantageous if they can be checked immediately after molding, i.e. at a still high temperature (so-called hot-end), to see whether there are irregularities in the shape, in particular in the wall thickness and profile. The containers are typically lined up on a conveyor belt.

Die Wandstärke und ihr Profilverlauf gibt Hinweise auf Produktionsprobleme (Abnützung Werkzeug, schlechte Glasqualität, ...). Bis zur Abkühlung auf Normaltemperatur dauert es 90min, daher bringt eine Messung im Hot-end Bereich eine frühzeitige Rückmeldung und spart Produktionskosten.The wall thickness and the course of its profile indicate production problems (tool wear, poor glass quality, ...). It takes 90 minutes to cool down to normal temperature, so a measurement in the hot-end area provides early feedback and saves production costs.

Bisher war es nicht möglich, die Messung in dieser Zeit durchzuführen. Ein Herausnehmen einzelner Behälter zur Offline-Prüfung scheitert an der hohen Glastemperatur. Die Behälter würden sich verformen oder zerspringen. Die hohe Temperatur (500°C an der Flasche, 250°C in 0,5m Abstand) erfordert zusätzliche Maßnahmen im Bereich Kühlung, was den Preis für ein Sensorsystem nach oben treibt.So far it has not been possible to carry out the measurement during this time. Removing individual containers for offline testing fails due to the high glass temperature. The containers would deform or shatter. The high temperature (500 ° C on the bottle, 250 ° C at a distance of 0.5m) requires additional measures in the area of cooling, which drives up the price of a sensor system.

Aus der DE 10 2007 044 530 ist ein Messsystem zur Anwendung in einer Inspektionsmaschine für Behälterglas bekannt, welche ein chromatisches Verfahren anwendet, um die Wandstärke des Behälterglases zu bestimmen. Während der Messung der Wandstärke rotiert der Behälter dabei vor dem stationären Messkopf, um die Wandstärke an mehrere Stellen zu bestimmen. Dieses als „stop-and-turn“ bekannte Inspektionsverfahren hat den Nachteil, dass die Durchsatzrate der Inspektionsmaschine relativ gering ist. Solch eine Verfahren findet im Hot-end Bereich daher bisher keine Anwendung.From the DE 10 2007 044 530 a measuring system for use in a container glass inspection machine is known which uses a chromatic method to determine the wall thickness of the container glass. During the measurement of the wall thickness, the container rotates in front of the stationary measuring head in order to determine the wall thickness at several points. This inspection process known as “stop-and-turn” has the disadvantage that the throughput rate of the inspection machine is relatively low. Such a method has therefore not yet been used in the hot-end area.

Aus der FR3073044A1 ist ein Verfahren zur Inspektion von Behälterglas bekannt, in welchem Röntgenröhren und Röntgenbildsensoren eingesetzt werden, um Aufnahmen von Behälterglas auf einem Förderband zu machen. Aus den Aufnahmen wird die Wandstärke berechnet. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass potentiell gesundheitsschädliche Röntgenstrahlung eingesetzt wird, was hohe Anforderungen an die Abschirmung der Inspektionsmaschine stellt und viel Platz einnimmt. Außerdem muss auf die Wandstärke an einzelnen Punkten mittels Berechnung zurück geschlossen werden, statt diese direkt zu messen, da in einer Aufnahme prinzipbedingt immer mehrere Wandstärken aufsummiert gemessen werden.From the FR3073044A1 a method for inspecting container glass is known in which X-ray tubes and X-ray image sensors are used to take pictures of container glass on a conveyor belt. The wall thickness is calculated from the recordings. This method has the disadvantage that potentially harmful X-rays are used, which places high demands on the shielding of the inspection machine and takes up a lot of space. In addition, the wall thickness at individual points must be inferred by means of a calculation instead of being measured directly, since several wall thicknesses are always measured together in one recording.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welches eine Inspektion von Glasbehältern mit hoher Durchsatzrate, sowie zuverlässiger Wandstärkenbestimmung an einzelnen Punkten, anzugeben.It is therefore the object of the invention to specify a device and a method which specify an inspection of glass containers with a high throughput rate, as well as a reliable determination of wall thickness at individual points.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der gesamte erste Behälter sich während der Messung des ersten Behälters, relativ zu einem festen Aufhängepunkt einer Positioniervorrichtung des Messkopfs bewegt, und der Messkopf während der Messung den ersten Behälter zumindest teilweise umrundet.According to the invention, the object is achieved in that the entire first container moves relative to a fixed suspension point of a positioning device of the measuring head during the measurement of the first container, and the measuring head at least partially encircles the first container during the measurement.

Die Behälter können also während der Messung weitertransportiert werden, bspw. auf einem Förderband. Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfällt die Notwendigkeit, Behälter zu entnehmen oder ein stop-and-turn Mechanik zu haben, was den Vorgang beschleunigt und eine Messung einer großen Menge von Behältern in sehr kurzer Zeit nach der Formung möglich macht.The containers can therefore be transported further during the measurement, for example on a conveyor belt. The inventive method eliminates the need to remove containers or to have a stop-and-turn mechanism, which speeds up the process and enables a large number of containers to be measured in a very short time after molding.

Vor allem im Hot-end Bereich ist diese gescannte Rundherum-Messung von großem Vorteil, weil damit ein vollwertiges Frühwarn-system für Produktionsfehler möglich wird.This scanned all-round measurement is of great advantage, especially in the hot-end area, because it enables a fully-fledged early warning system for production errors.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Anforderungen an Winkel- und Abstandsmessbereich des optischen Messkopfs reduziert werden können, weil durch die präzise Steuerung der Messkopforientierung und -position das Volumen relativ zum Messkopf, in welchem der Messkopf zu messen im Stande ist, sowie der abbildbare Winkelbereich verkleinert werden können. Dies macht den Messkopf kompakter und weniger aufwändig.Another advantage of the invention is that the requirements for the angle and distance measuring range of the optical measuring head can be reduced because the precise control of the measuring head orientation and position allows the volume relative to the measuring head in which the measuring head is able to measure, as well as the angular range that can be mapped can be reduced. This makes the measuring head more compact and less complex.

Bevorzugt umfasst der Messkopf eine Lichtaustrittsfläche, und der Messkopf wird während der Messung des ersten Behälters stets so orientiert, dass die Lichtaustrittsfläche in Richtung des ersten Behälters orientiert ist und das Licht annähernd senkrecht auf die Oberfläche des Behälters auftrifft. Vorteilhafterweise umfasst die Positioniervorrichtung des Messkopfes daher mindestens ein Drehgelenk, über welches sich die Orientierung einstellen lässt.The measuring head preferably comprises a light exit surface, and the measuring head is always oriented during the measurement of the first container in such a way that the light exit surface is oriented in the direction of the first container and the light strikes the surface of the container approximately perpendicularly. The positioning device of the measuring head therefore advantageously comprises at least one swivel joint via which the orientation can be set.

In vielen Fällen wird die Messung an einer Stelle des ersten Behälters durchgeführt, an der dessen Wand senkrecht oder annähernd senkrecht ist. In diesem Fall genügt es, wenn die Orientierung des Messkopfes um eine vertikale Achse möglich ist. Die Abstrahlrichtung des Messlichts ist dabei stets waagerecht.In many cases, the measurement is carried out at a point on the first container at which its wall is perpendicular or approximately perpendicular. In this case it is sufficient if the orientation of the measuring head is possible around a vertical axis. The direction of radiation of the measuring light is always horizontal.

Bevorzugt führt der Messkopf während der Messung des ersten Behälters zuerst eine Umrundung des ersten Behälters in eine erste Richtung durch und im Anschluss eine weitere Umrundung des ersten Behälters in eine entgegengesetzte Richtung. Alternativ führt der Messkopf eine Umrundung des ersten Behälters in die erste Richtung durch und anschließend eine Umrundung eines zweiten Behälters in einer der Umrundung des ersten Behälters entgegengesetzten Richtung. Dadurch wird sichergestellt, dass Drehachsen der Positioniervorrichtung nicht immer in dieselbe Richtung drehen, sondern im erlaubten Bereich von 360° oder 720° von einer Neutralstellung bleiben. Außerdem werden so Aufwicklungen von vorhandenen Zuführkabeln (bspw. Strom- oder Lichtwellenleiter) vermieden.During the measurement of the first container, the measuring head preferably first circles the first container in a first direction and then circles the first container further in an opposite direction. Alternatively, the measuring head circles the first container in the first direction and then circles a second container in a direction opposite to that of the first container. This ensures that the axes of rotation of the positioning device do not always turn in the same direction, but remain in the permitted range of 360 ° or 720 ° from a neutral position. In addition, existing supply cables (e.g. power or optical waveguides) are avoided.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt der Messkopf während der Messung des ersten Behälters eine Mehrzahl von Umrundungen des ersten Behälters durch, wobei jede der Umrundungen auf einer unterschiedlichen Höhe stattfindet. Dies ermöglicht eine Bestimmung der Wandstärke an unterschiedlichen Höhen des ersten Behälters und somit ein umfassenderes Bild seiner Beschaffenheit.In a preferred embodiment of the invention, the measuring head carries out a plurality of circles around the first container during the measurement of the first container, each of the circles taking place at a different height. This enables the wall thickness to be determined at different heights of the first container and thus a more comprehensive picture of its nature.

In einer alternativen Ausführungsform werden mehrere Messköpfe vertikal übereinander angeordnet und gemeinsam um den ersten Behälter bewegt, so dass Messungen auf verschiedenen Höhen gleichzeitig stattfinden. Diese Lösung verlangt zwar eine weniger rasche Umrundung, ist jedoch durch die Mehrzahl an Messköpfen raumgreifender.In an alternative embodiment, several measuring heads are arranged vertically one above the other and moved together around the first container, so that measurements take place simultaneously at different heights. Although this solution requires a less rapid circumnavigation, it is more expansive due to the majority of measuring heads.

Vorteilhafterweise kann der Messpunkt mittels eines Scanners (z.B. bewegter Ablenkspiegel) innerhalb eines Messkopfes auf verschiedene Höhen eingestellt werden oder es werden eine Mehrzahl von Messpunkten in vertikaler Richtung übereinander innerhalb des Messkopfes angeordnet und separat ausgewertet. Dadurch wird es möglich, das Profil zu einer streifenförmigen Topographie zu erweitern.The measuring point can advantageously be set to different heights within a measuring head by means of a scanner (e.g. moving deflecting mirror) or a plurality of measuring points are arranged one above the other in the vertical direction within the measuring head and are evaluated separately. This makes it possible to expand the profile to a strip-shaped topography.

Nacheiner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor der Messung des ersten Behälters eine Position und/oder ein Durchmesser und/oder eine Geschwindigkeit des ersten Behälters bestimmt. Eine Bewegungsbahn des Messkopfes während der Messung des ersten Behälters wird anhand der bestimmten Position und/oder des Durchmessers und/oder der Geschwindigkeit des ersten Behälters berechnet und vorgegeben. Dies ist vor allem notwendig, wenn signifikante Varianz in der relativen Lage der Behälter nicht auszuschließen ist. Durch eine solche Lagebestimmung werden zum einen Kollisionen des Messkopfes mit Behältern vermieden, zum anderen kann ein gleichmäßiger Abstand zwischen Messkopf und Behälter während der Messung gewahrt werden, was die Qualität der Messung verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, a position and / or a diameter and / or a speed of the first container is determined before the measurement of the first container. A movement path of the measuring head during the measurement of the first container is calculated and specified on the basis of the determined position and / or the diameter and / or the speed of the first container. This is especially necessary if significant variance in the relative position of the containers cannot be ruled out. Such a position determination on the one hand avoids collisions of the measuring head with the containers, on the other hand a uniform distance between the measuring head and the container can be maintained during the measurement, which improves the quality of the measurement.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Positioniervorrichtung, welche den Messkopf relativ zu dem vermessenen ersten Behälter positioniert, wobei die Positioniervorrichtung dazu eingerichtet ist, den Messkopf während der Messung so zu bewegen, dass der Messkopf den ersten Behälter umrundet.The device according to the invention comprises a positioning device which positions the measuring head relative to the measured first container, the positioning device being designed to move the measuring head during the measurement in such a way that the measuring head encircles the first container.

Vorteilhafterweise wird der erste Behälter während der Messung, insbesondere linear und mit konstanter Geschwindigkeit, relativ zu einem Befestigungspunkt der Positioniervorrichtung weiterbewegt. Die Vorrichtung zur Bewegung der Behälter, beispielsweise ein Förderband, ist selbst nicht Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bevorzugt werden beide Vorrichtungen jedoch durch eine externe Steuervorrichtung kontrolliert und gesteuert, so dass die Bewegungen synchronisiert werden können.The first container is advantageously moved further during the measurement, in particular linearly and at constant speed, relative to a fastening point of the positioning device. The device for moving the containers, for example a conveyor belt, is not itself part of the device according to the invention. However, both devices are preferably controlled and controlled by an external control device so that the movements can be synchronized.

Bevorzugt ist die Positioniervorrichtung als Schwenkarm-Roboter ausgeführt.The positioning device is preferably designed as a swivel arm robot.

Besonders bevorzugt umfasst der Schwenkarm-Roboter mindestens drei Drehachsen. Der Messkopf wird durch Einstellen der drei Drehachsen in einer horizontalen Ebene positioniert sowie in eine Richtung orientiert.The swivel arm robot particularly preferably comprises at least three axes of rotation. The measuring head is positioned in a horizontal plane and oriented in one direction by adjusting the three axes of rotation.

Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung zusätzlich zum Messkopf und der Positioniervorrichtung einen Sensor, der gemeinsam mit dem Messkopf zur Durchführung des optischen Messverfahrens eingerichtet ist. Der Sensor ist mit dem Messkopf vorteilhafterweise mindestens mit einem messlichtführenden Lichtwellenleiter verbunden.In addition to the measuring head and the positioning device, the device advantageously includes a sensor which is set up together with the measuring head to carry out the optical measuring method. The sensor is advantageously connected to the measuring head with at least one optical waveguide that guides the measuring light.

Damit sich die Drehachsen und der messlicht-führende Lichtwellenleiter beim fortgesetzten Rundum-Scan nicht aufwickeln, werden nachfolgend mehrere bevorzugte Möglichkeiten vorgeschlagen.Several preferred options are proposed below so that the axes of rotation and the optical waveguide carrying the measuring light do not wind up during the continued all-round scan.

Bei Verwendung eines Schwenkarm-Roboters, der im Prinzip aufgebaut ist wie in 3a gezeigt, werden die Bewegungen des Messkopfes abwechselnd in eine erste Richtung und eine entgegengesetzte Richtung (bspw. Umrundung eines Behälters im Uhrzeigersinn, dann gegen den Uhrzeigersinn) durchgeführt. Die Umlaufrichtungen wechseln sich strikt ab.When using a swivel arm robot, which is basically constructed as in 3a shown, the movements of the measuring head are alternating in a first direction and an opposite direction (e.g. clockwise circling around a container, then against the Clockwise). The directions of rotation alternate strictly.

Alternativ ist einer der Schwenkarme zweigeteilt wie in 3b gezeigt und das Messlicht wird als Freistrahl durch eine als Hohlachse ausgeführte Achse des Schwenkarm-Roboters geführt.Alternatively, one of the swivel arms is divided into two parts, as in 3b and the measuring light is guided as a free beam through a hollow axis of the swivel arm robot.

Alternativ zu einem Schwenkarm-Roboter, bei dem die Einstellung der Position des Messkopfes in der horizontalen Ebene mit zwei Drehachsen der Schwenkarme eingestellt wird, können zwei Linearachsen (Portal-Aufbau) verwendet werden, oder eine Linearachse mit einem drehbaren Schwenkarm kombiniert werden.As an alternative to a swivel arm robot, in which the setting of the position of the measuring head in the horizontal plane is set with two axes of rotation of the swivel arms, two linear axes (portal structure) can be used, or a linear axis can be combined with a rotatable swivel arm.

Drehachsen sind aber relativ zu Linearachsen im Allgemeinen robuster, kompakter, leichter und lassen sich besser vor Staub schützen und stellen daher die bevorzugte Lösung dar.However, relative to linear axes, rotary axes are generally more robust, compact, lighter and can be better protected from dust and are therefore the preferred solution.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schwenkarm-Roboter einen Linearversteller und/oder eine vierte Drehachse. Durch Einstellung des Linearverstellers oder der vierten Drehachse wird die Position des Messkopfs in der Höhe verstellt.According to a preferred embodiment of the invention, the swivel arm robot comprises a linear adjuster and / or a fourth axis of rotation. The height of the position of the measuring head is adjusted by adjusting the linear adjuster or the fourth axis of rotation.

Die vierte Drehachse ist dabei horizontal orientiert - und damit senkrecht zu den anderen Drehachsen - und ermöglicht so die Verstellung der Position in der Höhe. Da auch eine Verkippung des Messkopfes über die vierte Achse eingestellt werden kann, wird es möglich, eine verengte Stelle des Behälters, bspw. einen Flaschenhals, zu messen.The fourth axis of rotation is oriented horizontally - and thus perpendicular to the other axes of rotation - and thus enables the height to be adjusted. Since a tilting of the measuring head can also be set via the fourth axis, it is possible to measure a narrowed point of the container, for example a bottle neck.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden eine Mehrzahl von Messpunkten, bspw. drei Messpunkte, in dem einen Messkopf untergebracht. Eine bevorzugte Umsetzung dieser Ausführungsform ist die Aufspaltung des kollimierten Strahls in drei Teile mit zwei Strahlteilerwürfeln und einem Umlenkspiegel und Fokussierung mit jeweils einer Linse. Aus Platzgründen ist die Unterbringung von drei Empfangsmodulen (Fokussierer + Lichtwellenleiter) an den Rückseiten des Strahlteilerwürfels problematisch: Der Messkopf wird dicker und passt eventuell nicht mehr durch die Lücke zwischen den Flaschen.According to a preferred embodiment of the invention, a plurality of measuring points, for example three measuring points, are accommodated in the one measuring head. A preferred implementation of this embodiment is the splitting of the collimated beam into three parts with two beam splitter cubes and a deflecting mirror and focusing with one lens each. For reasons of space, the placement of three receiver modules (focuser + optical fiber) on the back of the beam splitter cube is problematic: The measuring head becomes thicker and may no longer fit through the gap between the bottles.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Sensor zur Bestimmung einer Position und/oder eines Durchmessers und/oder einer Geschwindigkeit des ersten Behälters im Vorfeld der Messung des ersten Behälters.According to a preferred embodiment of the invention, the device comprises a sensor for determining a position and / or a diameter and / or a speed of the first container in advance of the measurement of the first container.

Der Messkopf darf die Flasche oder ihre benachbarten Flaschen nicht berühren. Hierzu muss der Messkopf auf der richtigen Bahn fahren, und zwar durch gesteuerte Bewegung der Drehachsen der Schwenkarme darstellen.The measuring head must not touch the bottle or its neighboring bottles. To do this, the measuring head must travel on the correct path, namely through controlled movement of the axes of rotation of the swivel arms.

Die Lagebestimmung umfasst eine oder mehrere Messgrößen aus:

• x- und y-Position jedes Behälters
• Flaschendurchmesser D jedes Behälters
• und daraus abgeleitet die Position und Breite des Zwischenraums zwischen zwei Flaschen
• der Geschwindigkeitsvektor vx, vy der Behälter.

The position determination includes one or more measured variables from:

• x and y position of each container
• Bottle diameter D of each container
• and derived from this the position and width of the space between two bottles
• the velocity vector vx, vy the container.

Für die Lagebestimmung existieren mehrere bevorzugte Durchführungsarten, die nachfolgend beschrieben werden.There are several preferred implementation types for determining the position, which are described below.

Eine ortsfeste Kamera erfasst Bilder der Behälter und des Messkopfes. Diese Bilder werden automatisch analysiert, um die Messgrößen zu ermitteln. In dieser Ausführungsform ist es zusätzlich möglich, die Förderbandgeschwindigkeit in Echtzeit zu bestimmen. Außerdem ist es möglich, auch die Position und Orientierung des Messkopfes zwecks redundanter Überwachung zu bestimmen. Es ist auch eine Berechnung eines absoluten Flaschenwand-Profils aus einer Sequenz von Bildern von Flasche und Messkopf plus einer Sequenz von gleichzeitig gemessenen Abständen möglich.A fixed camera records images of the containers and the measuring head. These images are automatically analyzed to determine the metrics. In this embodiment it is also possible to determine the conveyor belt speed in real time. It is also possible to determine the position and orientation of the measuring head for redundant monitoring. It is also possible to calculate an absolute bottle wall profile from a sequence of images of the bottle and measuring head plus a sequence of simultaneously measured distances.

Mindestens ein paar kreuzweise angeordneter Lichtschranken melden den Durchgang jedes Behälters. Durch die Zeitpunkte, in denen der Behälter in die Lichtschranke eintritt und wieder austritt, kann die Position und Geschwindigkeit bestimmt werden. Das einzelne Lichtschrankenpaar sieht den Eintritt und den Austritt jedes Behälters, kann aber keine Absolutgeschwindigkeit des Förderbands und keinen Behälterdurchmesser ableiten. Dafür braucht man ein zweites Lichtschrankenpaar oder man gibt die Geschwindigkeit als Parameter vor.At least a pair of light barriers arranged crosswise report the passage of each container. The times at which the container enters the light barrier and exits again, the position and speed can be determined. The individual pair of light barriers sees the entry and exit of each container, but cannot determine the absolute speed of the conveyor belt or any container diameter. For this you need a second pair of light barriers or you specify the speed as a parameter.

In den Messkopf ist eine Kamera integriert, welche Bilder der Behälter erfasst. Diese Bilder werden automatisch analysiert, um die Messgrößen zu ermitteln.A camera is integrated in the measuring head, which captures images of the container. These images are automatically analyzed to determine the metrics.

Die Kamera im Messkopf hat ein eingeschränktes Sichtfeld. Daher muss sie zuerst eine Messfahrt neben der anvisierten Flasche absolvieren, bei der die x-Positionen von Flaschenrand und der beiden Zwischenräume davor und dahinter erfasst werden. Durch Relativbewegung der Kamera/des Messkopfs zur Flasche bekommt man eine Sequenz von Stereobildern, aus der auch die y-Positionen hervorgehen. Mit diesen Daten wird die Bahn des Messkopfs für die Umrundung der Flasche berechnet und ggf. die Start-freigabe für die Messfahrt erteilt. Während der Messfahrt kann die Kamera eine visuelle Inspektion der Flasche durchführen.The camera in the measuring head has a limited field of view. Therefore, it must first complete a measurement run next to the targeted bottle, during which the x-positions of the bottle edge and the two spaces in front and behind it are recorded. By moving the camera / measuring head relative to the bottle, a sequence of stereo images is obtained from which the y-positions can also be derived. This data is used to calculate the path of the measuring head for circling the bottle and, if necessary, the start release for the measuring run is given. During the measurement run, the camera can perform a visual inspection of the bottle.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Messkopf einen Umlenkspiegel. Dies ermöglicht es, die Richtung des Strahlengangs des Messlichts zu ändern, bevor das Messlicht den Messkopf verlässt. Dadurch kann zumindest ein Teil der im Messkopf enthaltenen Optik für eine verschiedene Strahlengangrichtung eingerichtet sein, wodurch es möglich wird, die Dimensionen des Messkopfes in Lichtaustrittsrichtung zu reduzieren.According to a preferred embodiment of the invention, the measuring head comprises a deflection mirror. This makes it possible to change the direction of the beam path of the measuring light before the measuring light leaves the measuring head. As a result, at least some of the optics contained in the measuring head can be set up for a different beam path direction, which makes it possible to reduce the dimensions of the measuring head in the light exit direction.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Messkopf in Richtung des Lichtaustritts abgeflacht ausgeführt.According to a preferred embodiment of the invention, the measuring head is designed to be flattened in the direction of the light exit.

Bevorzugt ist das optische Messverfahren ein chromatisch-konfokales Verfahren oder chromatische Triangulation oder Spektralinterferometrie oder Triangulation oder ein Lichtschnittverfahren. Diese Verfahren sind per se bekannt. Besonders bevorzugt ist das chromatisch-konfokale Verfahren.The optical measuring method is preferably a chromatic-confocal method or chromatic triangulation or spectral interferometry or triangulation or a light section method. These methods are known per se. The chromatic-confocal method is particularly preferred.

Auf Grund der präzisen Messkopfpositionierung hat man deutlich geringere Anforderungen an Strahlwinkel und Schärfentiefe des Messkopfs, so dass auch optische Messverfahren, welche bisher nicht zur Messung von Behältern eingesetzt wurden, beispielsweise Spektralinterferometrie, zur Flaschendickenmessung sinnvoll einsetzbar erscheinen.Due to the precise positioning of the measuring head, the requirements placed on the beam angle and depth of field of the measuring head are significantly lower, so that optical measuring methods that have not previously been used to measure containers, such as spectral interferometry, appear to be useful for measuring bottle thickness.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung auch eine Kühlung, um auch hohen Temperaturen im Messraum standhalten zu können.The device preferably also includes a cooling system in order to be able to withstand high temperatures in the measuring room.

Konventionelle Roboter für Pick-and-Place brauchen Umgebungstemperaturen zwischen 0 und 40°C und eine staubarme Umgebung. Der Hot-end Bereich zeichnet sich durch hohe Temperaturen und Ausstoß von Schmauch und Gasen aus den Formungsanlagen aus. Daher ist es vorteilhaft, den Messapparat durch folgende Maßnahmen zu schützen:

• Abschirmwände gegen die Wärmestrahlung der Flaschen und die heiße Luft
• Der bewegliche Messkopf steht im Heißbereich, wird aber oben von einem Abschirmblech geschützt, das zusammen mit dem Gehäuseblech mit Loch für den Messkopf eine direkte Wärmebestrahlung des Aktorik-Innenraums verhindert.
• Ein Luftstrom, der vom Innenraum zwischen Gehäuse-Lochblech und Messkopfblech austritt, sorgt für Staubfreiheit und Kühlung.
• Zusätzlich kann das Gehäuseblech mit einer Wasserkühlung versehen werden.
• Für den Notfall kann die Messvorrichtung in einen kühlen Wartebereich gefahren werden.

Conventional robots for pick-and-place need ambient temperatures between 0 and 40 ° C and a low-dust environment. The hot-end area is characterized by high temperatures and the emission of smoke and gases from the molding systems. It is therefore advantageous to protect the measuring device by taking the following measures:

• Shielding walls against heat radiation from the bottles and the hot air
• The movable measuring head is in the hot area, but is protected at the top by a shielding plate which, together with the housing plate with a hole for the measuring head, prevents direct heat radiation of the interior of the actuators.
• An air flow that emerges from the interior between the housing perforated plate and the measuring head plate ensures that it is dust-free and cool.
• In addition, the housing plate can be provided with water cooling.
• In the event of an emergency, the measuring device can be moved to a cool waiting area.

Alternativ könnte auch ein schnell auswechselbares Deckglas mit Wärmestrahlungsfilter - regelmäßige Wartung vorausgesetzt - zum Einsatz kommen.Alternatively, a cover glass with a heat radiation filter that can be changed quickly - provided regular maintenance - can be used.

Durch das permanente Verschwenken des Messkopfs ist eine mechanische Dauerbelastung des Lichtwellenleiterkabels gegeben. Folgende Maßnahmen sind als vorteilhaft zu betrachten:

• Möglichst biege- und verdrillungsfreie Anordnung des Lichtwellenleiters
• Austausch des Lichtwellenleiters vereinfachen
• Detektion eines Lichtwellenleiters -Kabelbruchs

The permanent swiveling of the measuring head puts mechanical stress on the fiber optic cable. The following measures are to be considered advantageous:

• Arrangement of the fiber optic cable as free from bending and twisting as possible
• Simplify the replacement of the fiber optic cable
• Detection of a fiber optic cable break

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Teile.Some exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to figures. The same reference numbers denote the same parts.

Es zeigen:

1a schematisch die Bewegungen während eines beispielgemäßen Messverfahrens,
1b schematisch die Bewegungen im Bezugssystem der Behälter,
2 die Bewegungen während eines alternativen beispielsgemäßen Messverfahrens,
3a eine beispielsgemäße Vorrichtung,
3b eine modifizierte Ausführung von 3a,
4 den Schwenkarm-Roboter,
5 eine zeitliche Abfolge von Positionen des Schwenkarm-Roboters.
6 einen beispielshaften Messkopf

Show it:

1a schematically the movements during an exemplary measurement process,
1b schematically the movements in the reference system of the containers,
2 the movements during an alternative exemplary measurement method,
3a an exemplary device,
3b a modified version of 3a ,
4th the swivel arm robot,
5 a chronological sequence of positions of the swivel arm robot.
6th an exemplary measuring head

1a zeigt schematisch die Bewegungen mehrerer Behälter und eines Messkopfes während eines beispielgemäßen Messverfahrens. Dabei werden die Positionen zu drei verschiedenen Zeitpunkten t1, t2 und t3 gezeigt. Die Ansicht zeigt die Behälter von oben. Die Behälter 1 und 2 bewegen sich beispielsgemäß mit einer Geschwindigkeit größer Null, bevorzugt einer konstanten Geschwindigkeit, nach rechts. Ein optischer Messkopf 3 beschreibt währenddessen eine Bahn 4 um die Behälter 1 und 2. 1a shows schematically the movements of several containers and a measuring head during an exemplary measurement method. The positions are shown at three different times t1, t2 and t3. The view shows the containers from above. The containers 1 and 2 move to the right, for example, at a speed greater than zero, preferably at a constant speed. An optical measuring head 3 meanwhile describes a path 4th around the containers 1 and 2 .

Beispielsgemäß umrundet der Messkopf 3 zunächst den ersten Behälter 1 gegen den Uhrzeigersinn. Während der Umrundung wird der Messkopf beispielsgemäß immer so orientiert, dass eine Lichtausgangsfläche 5 des Messkopfes stets in Richtung des ersten Behälters 1 orientiert ist und das Licht, welches den Messkopf 3 verlässt, in etwa senkrecht auf den nächstliegenden Oberflächenpunkt des ersten Behälters trifft. Bevorzugt ist der Abstand zwischen Messkopf 3 und erstem Behälter 1 während der Umrundung annähernd konstant. Um den konstanten Abstand einzuhalten, während sich der erste Behälter 1 weiterbewegt, ist die Bahn 4 des Messkopfes 3 annähernd eine gedehnt verformte Kreisbahn. Während der Umrundung wird die Wandstärke des ersten Behälters 1 mittels des Messkopfs 3 vermessen.According to the example, the measuring head circles 3 first the first container 1 counter clockwise. During the circling the measuring head will according to the example always oriented so that a light exit surface 5 of the measuring head always in the direction of the first container 1 is oriented and the light which the measuring head 3 leaves, meets approximately perpendicular to the nearest surface point of the first container. The distance between the measuring head is preferred 3 and first container 1 almost constant during the circling. To keep the constant distance while the first container 1 moved on is the train 4th of the measuring head 3 approximately a stretched deformed circular path. During the circling, the wall thickness of the first container 1 by means of the measuring head 3 measured.

Nachdem eine vollständige Umrundung des ersten Behälters 1 zum Zeitpunkt t2 abgeschlossen ist, bewegt sich der Messkopf 3 weiter in Richtung des zweiten Behälters 2. Dieser wird beispielsgemäß in einem nächsten Arbeitsschritt ebenfalls umrundet, jedoch in die entgegengesetzte Richtung, also beispielsgemäß im Uhrzeigersinn. Um auch hier einen konstanten Abstand einzuhalten, während sich der zweite Behälter 2 weiterbewegt, ist die Bahn 4 des Messkopfes 3 annähernd eine gestauchte Kreisbahn. Zum Zeitpunkt t3 ist eine halbe Umrundung des zweiten Behälters 2 erfolgt. Während der Umrundung wird die Wandstärke des zweiten Behälters 2 mittels des Messkopfs 3 vermessen.After a complete circling of the first container 1 is completed at time t2, the measuring head moves 3 further towards the second container 2 . According to the example, this is also circled in a next work step, but in the opposite direction, that is to say clockwise according to the example. In order to maintain a constant distance here, too, while the second container 2 moved on is the train 4th of the measuring head 3 approximately a compressed circular path. At time t3, the second container has been circled halfway 2 he follows. During the circling, the wall thickness of the second container 2 by means of the measuring head 3 measured.

Im Anschluss kehrt der Messkopf 3 an seinen Ausgangspunkt zurück.The measuring head then returns 3 back to its starting point.

1b zeigt schematisch die Bewegungen der 1a im Bezugssystem der Behälter 1 und 2 mit der Positionen 31 32 33 des Messkopfs entsprechend den Zeitpunkten t1, t2 und t3 der 1a. Im Bezugssystem der Behälter 1 und 2 beschreibt der Messkopf 3 eine Kreisbahn gegen den Uhrzeigersinn um den ersten Behälter 1 und anschließend eine Kreisbahn im Uhrzeigersinn um den zweiten Behälter 2. Zwischen den Kreisbahnen wird der Messkopf 3 linear zum Ausgangspunkt der nächsten Kreisbahn gefahren. Im Anschluss an die gezeichnete Bahn 4 können die Bewegungen für die nächsten zwei Behälter genauso wiederholt werden. 1b shows schematically the movements of the 1a in the reference system of the container 1 and 2 with the positions 31 32 33 of the measuring head according to the times t1, t2 and t3 of 1a . In the reference system of the container 1 and 2 describes the measuring head 3 a counterclockwise circular path around the first container 1 and then a clockwise circular path around the second container 2 . The measuring head is located between the circular paths 3 driven linearly to the starting point of the next circular path. Following the drawn path 4th the movements can be repeated for the next two containers in the same way.

2 zeigt schematisch die Bewegungen von zwei Behältern und eines Messkopfes während eines alternativen beispielsgemäßen Messverfahrens. Auch hier wird die Bewegung im Bezugssystem der Behälter gezeigt, welche sich während der Messung, bevorzugt mit konstanter Geschwindigkeit, weiterbewegen. Im Unterschied zu 1a und 1b wird in diesem Ausführungsbeispiel jeder der Behälter mehrfach umrundet. 2 shows schematically the movements of two containers and a measuring head during an alternative exemplary measuring method. Here, too, the movement in the reference system of the container is shown, which continues to move during the measurement, preferably at a constant speed. In contrast to 1a and 1b each of the containers is circled several times in this embodiment.

In 2a ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem ein erster Behälter 1 zweimal in verschiedene Richtungen durch den Messkopf umrundet wird. Dabei werden die Umrundungen auf verschiedenen Höhen durchgeführt. Hierdurch kann die Wandstärke des ersten Behälters 1 an verschiedenen Höhen des Behälters mit einem einzigen Messkopf vermessen werden. Die Bahn des Messkopfs ist durch die Linie 7 dargestellt. Da am Ende der Vermessung des ersten Behälters 1 bereits eine Umrundung in jede Richtung stattgefunden hat, wird der Messkopf direkt wieder an den Ausgangspunkt bewegt und die Umrundungen und Vermessungen des zweiten Behälters 2 erfolgen nach dem gleichen Bewegungsschema.In 2a an embodiment is shown in which a first container 1 is circled twice in different directions by the measuring head. The circumnavigations are carried out at different heights. This can reduce the wall thickness of the first container 1 can be measured at different heights of the container with a single measuring head. The path of the measuring head is through the line 7th shown. Because at the end of the measurement of the first container 1 If one circling has already taken place in each direction, the measuring head is moved directly back to the starting point and the circling and measurements of the second container 2 take place according to the same movement pattern.

In 2b ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem jeder Behälter dreimal umrundet wird. Dabei erfolgen die Umrundungen abwechselnd im Uhrzeigersinn und entgegen des Uhrzeigersinns. Auch hier wird jede Umrundung eines Behälters beispielsgemäß auf einer anderen Höhe durchgeführt. Die Bahn des Messkopfes ist durch die Linie 8 dargestellt. Bei einer ungeraden Anzahl von Umrundungen eines Behälters ist die Bahn während der Messung des nächsten Behälters gespiegelt.In 2 B an embodiment is shown in which each container is circled three times. The circling is done alternately clockwise and counterclockwise. Here, too, each circling around a container is carried out at a different height according to the example. The path of the measuring head is through the line 8th shown. If there is an uneven number of circling around a container, the path is mirrored during the measurement of the next container.

3a zeigt eine beispielsgemäße Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst einen Schwenkarm-Roboter 30, an dem ein Messkopf 31 befestigt ist. Der Schwenkarm-Roboter 30 hat drei Drehachsen 32, 33 und 34. Über die ersten beiden Drehachsen 32, 33 werden die Arme des Schwenkarm-Roboters 30 verdreht und somit der Messkopf 31 im Raum positioniert. Dabei ist die erste Drehachse 32 an einer Halterung, die fest positioniert ist, befestigt. Über die erste Drehachse 32 wird ein erster Schwenkarm 41 verdreht. Am Ende des ersten Schwenkarms 41 befindet sich die zweite Drehachse 42, über die ein zweiter Schwenkarm 42 verdreht wird. Am Ende des zweiten Schwenkarms 42 befindet sich die dritte Drehachse 34, über welche die Orientierung des Messkopfs 31 eingestellt werden kann. 3a shows an exemplary device. The device comprises a swivel arm robot 30th on which a measuring head 31 is attached. The swivel arm robot 30th has three axes of rotation 32 , 33 and 34 . About the first two axes of rotation 32 , 33 become the arms of the robotic arm 30th twisted and thus the measuring head 31 positioned in space. Here is the first axis of rotation 32 attached to a bracket that is firmly positioned. About the first axis of rotation 32 becomes a first swivel arm 41 twisted. At the end of the first swivel arm 41 is the second axis of rotation 42 over which a second swivel arm 42 is twisted. At the end of the second swivel arm 42 is the third axis of rotation 34 , via which the orientation of the measuring head 31 can be adjusted.

Bevorzugt verfügt der Schwenkarm-Roboter 30 auch über eine Linearverstellung 35, über welche die Höhenposition des Messkopfes 31 eingestellt werden kann. Der Linearversteller 35 befindet sich bevorzugt an der dritten Drehachse 34.The swivel arm robot is preferred 30th also via a linear adjustment 35 over which the height position of the measuring head 31 can be adjusted. The linear stage 35 is preferably located on the third axis of rotation 34 .

Der Messkopf 31 ist mittels einer lichtleitenden Faser 36 mit einem Sensor 37 verbunden. Die Faser 36 kann direkt mit dem Messkopf verbunden sein, oder beispielsweise durch eine Achse des Schwenkarm-Roboter 30 hindurchgeführt werden, in welchem Fall die Achse hohl ausgeführt ist. Der Sensor 37 umfasst vorteilhafterweise eine Lichtquelle 38 und eine Empfangs- und Auswerteeinheit 39. Die Lichtquelle 38 und die Empfangs- und Auswerteeinheit 39 dienen zur Umsetzung des erfindungsgemäßen optischen Messverfahrens.The measuring head 31 is by means of an optical fiber 36 with a sensor 37 connected. The fiber 36 can be connected directly to the measuring head, or for example through an axis of the swivel arm robot 30th are passed through, in which case the axis is made hollow. The sensor 37 advantageously comprises a light source 38 and a receiving and evaluation unit 39 . The light source 38 and the receiving and evaluation unit 39 serve to implement the optical measuring method according to the invention.

Der Messkopf 31 umfasst eine Lichtaustrittsfläche 44, über welche das Messlicht den Messkopf 31 in Richtung des zu vermessenden Behälters verlässt und nach Reflektion wieder in den Messkopf 31 eintritt. Vorteilhafterweise ist die Lichtaustrittsfläche 44 eine vertikale Fläche. The measuring head 31 includes a light exit surface 44 , via which the measuring light hits the measuring head 31 in the direction of the container to be measured and after reflection back into the measuring head 31 entry. The light exit surface is advantageous 44 a vertical face.

Damit der Messkopf 31 besser in einen schmalen Zwischenraum zwischen Behältern passt, ist der Messkopf 31 in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so ausgeführt, dass zumindest Teile des Messkopfes und der darin enthaltenen Optik für einen annähernd vertikalen Strahlengang des Messlichts eingerichtet sind, wobei der Messkopf einen Umlenkspiegel umfasst, welcher den vertikalen Strahlengang auf einen horizontalen Strahlengang umlenkt, bevor das Messlicht den Messkopf 31 durch die Lichtaustrittsfläche 44 verlässt.So that the measuring head 31 The measuring head fits better in a narrow space between containers 31 In a preferred embodiment of the invention designed so that at least parts of the measuring head and the optics contained therein are set up for an approximately vertical beam path of the measuring light, the measuring head comprising a deflecting mirror which deflects the vertical beam path onto a horizontal beam path before the measuring light Measuring head 31 through the light exit surface 44 leaves.

3b zeigt eine modifizierte Ausführung von 3a. Hier ist der zweite Schwenkarm 42, 43 gedoppelt ausgeführt, mit einem unteren zweiten Schwenkarm 42 und einem oberen zweiten Schwenkarm 43, wobei beide Teile an derselben Achse befestigt sind und sich gemeinsam bewegen. Der Messkopf ist in diesem Ausführungsbeispiel zweigeteilt, wobei sich der erste Teil 31a am oberen Schwenkarm 43 befestigt ist und das Messlicht kollimiert als Freistrahl nach unten aussendet in den zweiten Teil des Messkopfes 31b. Die Drehachse 34, über welche die Orientierung des Messkopfes eingestellt wird, ist dabei hohl ausgeführt, um die Propagation des Messlichts vom ersten Teil des Messkopfes 31a zum zweiten Teil des Messkopfes 31b zu ermöglichen. Der erste Teil des Messkopfes 31a steckt dabei in einer drehbaren Hohlwelle, so dass er sich nicht verdreht. Es wird in Kauf genommen, dass der erste Schwenkarm 41 in manchen Positionen den Lichtstrahl durchschneidet. Um eine Drehung des geteilten Schwenkarms um 360° zu ermöglichen, muss der geteilte Schwenkarm 42, 43 kürzer ausgeführt sein als der erste Schwenkarm 41. 3b shows a modified version of 3a . Here is the second swivel arm 42 , 43 executed doubled, with a lower second swivel arm 42 and an upper second pivot arm 43 with both parts attached to the same axle and moving together. In this exemplary embodiment, the measuring head is divided into two parts, the first part 31a on the upper swivel arm 43 is attached and the measuring light is collimated and emitted as a free beam downwards into the second part of the measuring head 31b . The axis of rotation 34 , via which the orientation of the measuring head is set, is designed to be hollow to allow the measurement light to propagate from the first part of the measuring head 31a to the second part of the measuring head 31b to enable. The first part of the measuring head 31a is in a rotatable hollow shaft so that it does not twist. It is accepted that the first swivel arm 41 cuts the light beam in some positions. To enable the split swivel arm to rotate through 360 °, the split swivel arm must 42 , 43 be made shorter than the first swivel arm 41 .

Die 4 zeigt eine Ansicht von oben und eine Seitenansicht des Schwenkarm-Roboters 30 mit dem Messkopf 31 und dessen räumliche Anordnung relativ zu einem ersten Behälter 1 und einem zweiten Behälter 2.The 4th Figure 13 shows a top view and a side view of the swing arm robot 30th with the measuring head 31 and its spatial arrangement relative to a first container 1 and a second container 2 .

5 zeigt eine zeitliche Abfolge von Positionen des Schwenkarm-Roboters 30 im Verhältnis zum ersten Behälter 1 und zweiten Behälter 2 während einer Messung der Wandstärke des ersten Behälters 1. Der Behälter wird dabei kontinuierlich nach oben bewegt. Die Abfolgeschritte 51-59 sind dabei Teil einer ersten Umrundung des ersten Behälters 1 und die Abfolgeschritte 60-67 sind Teil einer zweiten Umrundung des ersten Behälters 1 in die entgegengesetzte Richtung. Im Anschluss kehrt der Schwenkarm-Roboter 30 in die Position des Abfolgeschritts 51 zurück und der zweite Behälter 2 wird anhand des gleichen Abfolgeschemas vermessen. 5 shows a chronological sequence of positions of the swivel arm robot 30th in relation to the first container 1 and second container 2 during a measurement of the wall thickness of the first container 1 . The container is continuously moved upwards. The sequence steps 51-59 are part of a first circling of the first container 1 and the sequential steps 60-67 are part of a second circling of the first container 1 in the opposite direction. The swivel arm robot then returns 30th in the position of the sequential step 51 back and the second container 2 is measured using the same sequence scheme.

6 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführung des Messkopfes 31. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Messkopf 31, welcher wie in 3a oder 3b gezeigt an einem Schwenkarm-Roboter 30 befestigt ist, in eine Richtung abgeflacht. Insbesondere ist der Messkopf 31 in Richtung des Lichtaustritts schmaler als quer zur Lichtaustrittsrichtung. Dies hat den Vorteil, dass der Messkopf besser in schmale Zwischenräume passt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Messkopf 31 einen Umlenkspiegel, welcher Messlicht, das im oberen Teil des Messkopfs 31 vertikal verläuft, in Richtung der Lichtaustrittsfläche 44 umzulenken. Optische Elemente, welche im Messkopf enthalten sind, beispielsweise Linsen, sind vorteilhafterweise der Form des Messkopfquerschnitts angepasst. Die Die Formen der optischen Elemente sind daher vorteilhafterweise als Rechtecke mit unterschiedlich langer Kantenlänge, als Ovale oder als gekappte Kreise ausgeführt. 6th shows an alternative preferred embodiment of the measuring head 31 . In this exemplary embodiment, the measuring head is 31 which as in 3a or 3b shown on a swivel arm robot 30th is attached, flattened in one direction. In particular, the measuring head is 31 narrower in the direction of the light exit than transversely to the light exit direction. This has the advantage that the measuring head fits better into narrow spaces. In the exemplary embodiment shown, the measuring head comprises 31 a deflecting mirror, which measuring light is in the upper part of the measuring head 31 runs vertically, in the direction of the light exit surface 44 redirect. Optical elements that are contained in the measuring head, for example lenses, are advantageously adapted to the shape of the measuring head cross-section. The shapes of the optical elements are therefore advantageously designed as rectangles with edge lengths of different lengths, as ovals or as trimmed circles.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102007044530 [0005]
FR 3073044 A1 [0006]

Claims

Method for measuring a wall thickness of containers, wherein light is projected through a measuring head (31) onto a first container (1) and light reflected from the first container (1) is received by the measuring head (31), and the wall thickness by means of a non-contact optical measuring method is determined based on the light received by the measuring head (31), characterized in that the entire first container (1) moves during the measurement of the first container (1), and the measuring head (31) moves the first container during the measurement (1) at least partially circled.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the measuring head (31) comprises a light exit surface (44), and the measuring head (31) is always oriented during the measurement of the first container (1) so that the light exit surface (44) is in the direction of the first container (1 ) is oriented and the light strikes the surface of the first container (1) approximately perpendicularly.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the measurement of the first container (1) the measuring head (31) first circles the first container (1) in a first direction and then circles the first container (1) again ) carries out in an opposite direction or leads around a second container (2) in a direction opposite to the circle around the first container (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring head (31) carries out a plurality of circles around the first container (1) during the measurement of the first container (1), each of the circles taking place at a different height.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the measurement of the first container (1) a position and / or a diameter and / or a speed of the first container (1) is determined and a movement path (4) of the measuring head (31 ) during the measurement of the first container (1) based on the determined position and / or the diameter and / or the speed of the first container (1) is calculated and specified.

Device for measuring the wall thickness of containers, comprising a measuring head (31) which is set up to project light onto a first container (1) and to receive light reflected from the first container (1) again, and a receiving and evaluation unit (39), which is set up to determine at least one wall thickness of the first container (1) from the received light according to the principle of an optical measuring method, characterized in that the device comprises a positioning device (30) which the measuring head (31) positioned relative to the measured first container (1) wherein the positioning device (30) is set up to move the measuring head (31) during the measurement in such a way that the measuring head (31) encircles the first container (1).

Device according to Claim 6 , characterized in that the positioning device is a swivel arm robot (30).

Device according to Claim 7 , characterized in that the swivel arm robot (30) comprises at least three axes of rotation (32, 33, 34) and the measuring head (31) is positioned in a horizontal plane and in one direction by adjusting the three axes of rotation (32, 33, 34) is oriented.

Device according to Claim 8 , characterized in that the swivel arm robot (30) comprises a linear adjuster (35) and / or a fourth axis of rotation, and the height of the position of the measuring head (31) is adjusted by setting the linear adjuster (35) or the fourth axis of rotation.

Device according to one of the Claims 6 to 9 , characterized in that the device comprises a sensor for determining a position and / or a diameter and / or a speed of the first container (1) in advance of the measurement of the first container (1).

Device according to Claim 10 , characterized in that the sensor comprises a stationary camera or at least one light barrier, in particular two light barriers arranged crosswise, or a camera integrated in the measuring head (31).

Device according to one of the Claims 6 to 11 , characterized in that the measuring head (31) comprises a deflection mirror.

Device according to one of the Claims 6 to 11 , characterized in that the measuring head (31) is designed to be flattened in the direction of the light exit.

Method according to one of the Claims 1 to 5 or device according to one of the Claims 6 to 11 , characterized in that the optical measuring method is a chromatic-confocal method or chromatic triangulation or Spectral interferometry or triangulation or a light section method is.