EP3873716A1 - Überwachungsverfahren und -vorrichtung für die überwachung einer folienblase in einem austrittsbereich einer blasfolienvorrichtung - Google Patents

Überwachungsverfahren und -vorrichtung für die überwachung einer folienblase in einem austrittsbereich einer blasfolienvorrichtung

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EP3873716A1
EP3873716A1 EP19783485.6A EP19783485A EP3873716A1 EP 3873716 A1 EP3873716 A1 EP 3873716A1 EP 19783485 A EP19783485 A EP 19783485A EP 3873716 A1 EP3873716 A1 EP 3873716A1
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EP
European Patent Office
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monitoring
contour
film
module
film bubble
Prior art date
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Pending
Application number
EP19783485.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ingo HEHMANN
Martin Backmann
Markus Bussmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WINDMOELLER & HOELSCHER SE & CO. KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP3873716A1 publication Critical patent/EP3873716A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a monitoring method for a
  • Such a blown film is a
  • Foil product which is made up of a large number of individual layers.
  • extrusion devices consist of one Plastic granulate produce a flowable layer composition and apply it in a flowable manner via an appropriate outlet nozzle.
  • this outlet nozzle is configured essentially in a ring shape, so that the flowable extrusion material exits in a tubular manner.
  • this tubular configuration widens, so that a film bubble forms.
  • the expansion of this film bubble along the direction of extrusion is then stopped when the flowable extrusion agent cools to such an extent that it is no longer flowable, that is to say it solidifies.
  • the area where this happens is also called the frost area or frost line.
  • a disadvantage of the known methods is that the stability of the production depends on a large number of different influencing parameters. Some of these influencing parameters relate to environmental parameters, such as air pressure, temperature or humidity in the production hall. Other influencing factors that are not within the sphere of influence of the actual machine of the blown film device can also be relevant for the stability of the production and / or the quality of the film product produced. In order to be able to ensure this stability of the film product during production and the quality properties in the desired manner, manual control by the operating personnel of such a blown film device is therefore used in the known solutions at least in part. It should be pointed out that, depending on the environmental parameters, for example the temperature in the production hall, the same setting of the blown film device can lead to different stabilities and to different qualities. In the known solutions, the manual experience of the operating personnel must therefore be relied on, so that on the one hand there is a certain production risk, and on the other hand, reproducibility of positive or good production is at least not automatically possible.
  • the above task is solved by a monitoring procedure with the
  • a monitoring method is used to monitor a film bubble in an outlet area after an outlet nozzle of a blown film device.
  • the monitoring procedure has the following steps:
  • the previous solution of manual monitoring and control of the blown film device is therefore replaced by an at least partially automated solution of a monitoring method.
  • This possibility is based on the fact that the shape or the corresponding formation of the geometric shape of the film bubble can give a decisive indication with regard to the production stability and the production quality.
  • this blown film shape or the film contour has only been perceived by the operating personnel and, depending on the level of experience of the operating personnel, can contain information here for a necessary readjustment.
  • an optical recognition of at least one contour parameter of this film contour is now carried out the bubble.
  • These can be one-dimensional as well as two-dimensional, three-dimensional or multi-dimensional contour parameters. Details and exemplary embodiments for contour parameters will be explained in more detail later. In the simplest case, this is a description of at least part of the bubble shape of the film bubble using an assessable and qualitatively and / or quantitatively processable contour parameter.
  • a contour parameter As soon as a contour parameter has been optically recognized in an automated or partially automated manner, it can be digitally processed further. In a monitoring method according to the invention, this is done by comparing this at least one recognized contour parameter with a specific default value.
  • the specific default value is specific to the respective contour parameter. If, for example, a contour line is specified as the upper limit and / or lower limit for the entire contour line of the film contour, this default value can represent the corresponding line extension or the corresponding corridor.
  • the result is a comparison which allows the real distance, in particular a geometric correlation value or a geometric distance, to be determined between the detected contour parameter and the specific default value.
  • a contour deviation between the at least one detected contour parameter and the specific default value can be determined in this way.
  • This contour deviation can now be output directly or in a further processed form in an indirect manner as a monitoring result.
  • the center line of a symmetrical or essentially symmetrical (rotational symmetry) film bubble can be recorded as a contour parameter.
  • This central axis of the film bubble can be optically recognized as a contour parameter.
  • a comparison of this central axis of the film bubble with a specific default value can take place, for example, in the form of a central axis of symmetry of the outlet nozzle.
  • the actual distance between the recognized central axis of the film bubble and the central axis of the outlet nozzle can thus be determined as the contour deviation. This deviation can be used directly as a monitoring result or in revised form output or displayed.
  • a monitoring method can thus serve as the basis for carrying out a control intervention, for example in the form of a control intervention and / or in the form of a control intervention, on the blown film device manually, partially or completely automatically.
  • a control intervention can thus be carried out, for example, by adapting the production speed, by adapting cooling air flows in the area of the outlet nozzle or by further geometric or production-technical process parameters, in order to determine the contour deviation the next time an inventive method is carried out
  • the procedure can be carried out both qualitatively and quantitatively.
  • the contour parameters as well as the specific default values can be set in purely qualitative terms, so that, for example, a subsequent control intervention only takes place when a corresponding maximum or minimum threshold value for the contour deviation is exceeded.
  • quantitative monitoring is also possible, so that based on the quantitative training, i.e. the amount of
  • the output of the contour deviation as a monitoring result can be designed both for a manual control intervention by the operating personnel and for an automated or partially automated control intervention by a control module of the blown film device.
  • the advantages according to the invention are achieved in both cases. Because the film shape of the blown film or the film bubble is now monitored in an automated manner, the advantage of reproducibility can be guaranteed even with a subsequent manual check because an automated or partially automated detection of the corresponding contour parameter forms the basis for this manual control intervention. It is preferred, of course, if, based on the monitoring result, a partially automated or even fully automated regulation or control is carried out as a control intervention.
  • the optical detection detects at least one of the following contour parameters:
  • the list above is a non-exhaustive list.
  • directly two-dimensionally ascertainable contour parameters such as the exit angle or the transition angle
  • the exit angle is the angle which is established between the outer contour of the film bubble and the central axis of the exit nozzle in the exit area directly after the exit nozzle.
  • a transition angle to this transition section can also be determined here. Since the film bubble usually runs without kinks here, a corresponding exit radius and / or a transition radius can also be ascertainable at the two points of the exit angle or the transition angle.
  • the total distance which is required to reach the transition section from the film bubble can also provide information for the method according to the invention.
  • Even sections or Partial positions of the contour line which can be precisely determined, for example, on the basis of their geometric lateral representation, can be used as contour parameters. Additionally or alternatively, imperfections, thin spots or even missing material in the form of perforations in the film bubble can be identified by a monitoring method according to the invention.
  • the position and / or the course of the frost line that is to say the point at which the material of the film bubble solidifies, can also be detected according to the invention.
  • the detection of reflections or similar optical features can also be provided for the detection in an optical manner.
  • the monitoring result is output as a visual display for an operator of the blown film device.
  • This optical display can be shown both statically in the form of a photo or continuously in the form of a video or in the form of a history of several photos.
  • the blown film device or the film bubble can be shown as a course on the photo or video.
  • Corresponding auxiliary lines can represent the monitoring result in the form of the contour deviation, the contour line or other contour parameters.
  • the visual display can be part of a corresponding monitoring device.
  • the monitoring method can also be carried out at least in part on a mobile terminal, for example a tablet or a cell phone, by the operator, so that the additional information, in particular the display of the Monitoring result, as a visual display directly on his mobile device.
  • the monitoring result is output to a control module, which then carries out at least one control intervention on the blown film device based on the monitoring result.
  • a control module which then carries out at least one control intervention on the blown film device based on the monitoring result.
  • Manual intervention explained in the preceding paragraph can therefore be a partially automated or fully automated feedback with a control method of the blown film device.
  • This can be a control and / or a regulation.
  • the intervention is specific as a control intervention for the type of contour parameter and / or for the type of contour deviation.
  • the control intervention can be designed both qualitatively and quantitatively specifically for the contour deviation or for the monitoring result.
  • the monitoring result is compared with a control memory, a specific control intervention being determined.
  • a control store can be designed as a temporary or long-term control store. It also allows the control intervention to be displayed as a specific control intervention before it is carried out.
  • the control memory can therefore store a large number of specific control interventions in the correlation to the respective monitoring result, so that not only linear but also non-linear relationships between monitoring results and specific control interventions can be made available.
  • the specific control intervention contains both the type and the direction or the quality and / or the quantity of the control intervention. After the control intervention, it is of course possible to write back to the control memory what real result factor this control intervention had, so that the success or the result of the specific control intervention can be checked and thus the control memory can be learned and improved over time.
  • the contour deviation and / or the monitoring result is monitored as a function of time.
  • a function of time not only allows snapshots to be taken, but also, in particular, gradients, that is to say rates of change, of the contour parameters under consideration. This not only enables a snapshot to be taken, but also an oscillation ratio, a wobble ratio or even regular frequency monitoring of the corresponding contour deviation.
  • Foil bubbles for example, can tend to pulsate under certain environmental parameters expand and contract along a regular frequency. Since this is undesirable for a continuous production result, when considering the contour deviation over time, such frequency-pulsating as well as trembling or wobbling of the film bubble can be recognized.
  • a necessary control intervention or control intervention can also be made stronger or less strong in order to take the actual situation into account.
  • the information about the function over time can also be part of the monitoring result as an additional control result and can be output or displayed as such.
  • the optical detection takes place symmetrically or essentially partially symmetrically to the film bubble.
  • a symmetrical or essentially symmetrical optical detection is based on the fact that a symmetrical or essentially symmetrical formation of the film bubble goes hand in hand with high production quality and high production stability. This is usually a rotational symmetry or an axis symmetry with regard to the optical coverage. It should also be pointed out that the symmetry naturally depends on the viewing direction of the optical monitoring device or the optical detection module, so that a top view can be rotationally symmetrical and a side view can be axis symmetry. Of course, different symmetries can also be freely combined with one another in a monitoring method according to the invention.
  • Surveillance procedures can also be used when the monitored Area of the optical detection module people are or can be at least partially.
  • the position of at least one component of the blown film device and / or an operator is determined additionally and / or in relation to the at least one contour parameter.
  • This additional relation allows further possibilities to be included in the control intervention.
  • manual interventions on a cooling ring of the blown film device can be seen as position detection using the monitoring method.
  • the corresponding relation of the components and / or the operator are therefore taken into account as part of the monitoring result or even output.
  • this can also apply to position detection of a calibration basket which is arranged to be movable and movable above the outlet area.
  • the monitoring method can thus additionally provide collision monitoring, as well as setting monitoring of manually adjustable components on the blown film device.
  • qualitative as well as quantitative and / or absolute dimensions are conceivable within the meaning of the present invention.
  • the contour deviation and / or the monitoring result is at least partially stored in a monitoring method according to the invention.
  • This can be done, for example, in a control memory, as has already been explained. It is thus possible to save monitoring recipes or control recipes, which are saved in particular in connection with corresponding contour shapes of the film bubble.
  • the storage of associated control interventions allows the quality or the probability of success of corresponding control interventions to be monitored and specific improved or adapted control interventions to be made available in the future. Individual or static images as well as video sequences can be saved. Of course, to reduce the data to be stored, individual parameters or the profile of recognized contour parameters can also be stored.
  • the at least partial storage of the contour deviation, in particular in connection with the control interventions can form the basis for a learning system within the blown film device, but also in a higher level Way for a variety of similar and spaced blown film devices.
  • a sudden change in the contour deviation and / or the monitoring result is detected in a monitoring method according to the invention.
  • a high gradient in the change can also be referred to as a sudden change, so that such a jump in quality can serve, for example, to detect the changeover between two film material compositions.
  • the detection of the different material compositions can also be carried out with a spectral analysis as part of the optical detection.
  • the present invention also relates to a monitoring device for monitoring a film bubble in an exit region after a film nozzle of a blown film device.
  • a monitoring device for monitoring a film bubble in an exit region after a film nozzle of a blown film device.
  • Such a monitoring device has an optical detection module for the optical detection of at least one contour parameter of a film contour of the film bubble in the exit area.
  • the monitoring device is equipped with a comparison module for comparing the at least one detected contour parameter with a specific default value.
  • the monitoring device has a determination module for determining a contour deviation between the at least one detected contour parameter and the specific default value.
  • An output module is also provided for outputting the contour deviation as a monitoring result.
  • the monitoring device in particular the detection module, the comparison module, the determination module and / or the output module, are preferably designed to carry out a monitoring method according to the invention.
  • the optical detection module can be arranged essentially on the blown film device.
  • the optical detection module can have a sensor outside the film bubble as well as a corresponding one optical sensor inside the film bubble.
  • two or more individual sensors which form the optical detection module or which are available together can also be provided.
  • the alignment can take place both vertically and horizontally and / or at an angle to the film bubble.
  • the optical recognition module can also represent a combination of two or more identical or different camera systems or other sensors.
  • the detection module has at least one of the following devices:
  • a three-dimensional camera can be provided, for example, by two camera sensors that are spaced apart from one another in a defined manner.
  • three-dimensional image data can be made available with a single movable camera by changing the viewing angle on the film bubble.
  • the combination of static and movable cameras is also conceivable in the sense of the present invention.
  • the detection module can have one or more corresponding sensors in order to make their representation in the film bubble digitally detectable.
  • the detection module in particular a storage device for movable storage on the blown film device.
  • a movable bearing can be designed to be reversibly movable, one-time movable or also movable during detection.
  • the movement can be in the vertical direction, towards or away from the film bubble in the horizontal direction, but also in an angular direction or even in a direction of rotation.
  • the movement with this bearing can be part of a calibration method which will be explained later or it can also be part of the detection method itself.
  • a device and / or a variation can take place before the recognition, but also when recognizing the orientation or the positioning of the recognition module.
  • the optical detection module has at least one sub-module for the detection of a specific wavelength or a specific wavelength range.
  • a specific wavelength or a specific wavelength range For example, it is conceivable that only an infrared range and / or only an ultraviolet range can be recorded.
  • the combination of specific wavelengths and / or specific wavelength ranges is also conceivable in the sense of the present invention. Particularly for distinguishing irrelevant information on the background or irrelevant information from the film bubble, for example in combination with a corresponding light source emitting this specific wavelength and / or this specific wavelength range, the at least one contour parameter can be clearly and easily identified .
  • the optical detection module has at least one optical means for optically influencing the optical detection.
  • This can be, for example, a lens, an objective, a filter and / or a mirror or mirror system.
  • optical means allows a freer arrangement and the use of cheaper sensor elements for the optical detection module.
  • Different optical sensors can also be combined within an optical detection module without increasing the complexity of the overall system of the monitoring device.
  • a contrast device is additionally provided, in particular on a side of the film bubble of the blown film device opposite the position of the detection module.
  • a jacket, a blanket or a contrast screen can be arranged on the back of the film bubble in order to correspondingly generate a stronger contrast between the film bubble and the air space next to the film bubble for the detection module.
  • Such an improved contrast allows, on the one hand, to reduce the effort required in image processing and, in addition, to increase or optimize the recognition quality.
  • At least one illuminant is additionally provided for illuminating the film bubble in the exit area.
  • the lighting means can be adapted, for example, to the specific wavelengths and / or specific wavelength ranges already explained, or specifically emit light in these ranges.
  • the lighting can be provided from the side, but also from the rear, so that both the absorption of the film bubble and the transmission allow a corresponding additional contour recognition.
  • the contrast effect can be improved by such a defined and specific illuminant, and thus the contour recognition can be further increased.
  • At least one marking means is also provided for in particular optical marking of the film bubble.
  • a marking means can, for example, have a laser system in order to arrange optical lines, gratings or raster elements on the outside of the film bubble. The corresponding distortion can then be determined and made available to the monitoring method by the optical recognition module on the basis of the distorted color markings. Especially in the case of complex and difficult-to-grasp contour parameters, this can also significantly simplify image evaluation and make it cheaper and faster.
  • At least one cleaning agent is provided for a monitoring device according to the invention Detection of a cleaning requirement of the detection module and / or of carrying out such cleaning.
  • a cleaning requirement of the detection module e.g., a cleaning requirement of the detection module and / or of carrying out such cleaning.
  • a large number of different types of contamination in particular in the form of dust, can occur.
  • the cleaning agent is now able to reduce incorrect measurements or the complete failure of the detection module or even to completely avoid them if a cleaning requirement is known and indicated in good time or if such cleaning can be carried out explicitly immediately.
  • At least one switching means is provided in a monitoring device according to the invention for switching off the optical detection module in the absence of the film bubble and / or in the presence of the operator. If the film bubble is no longer available because production is shut down, the detection can also be switched off using the detection module, on the one hand to maintain the security and protection of the operator's privacy, and at the same time to avoid recording unnecessary data material .
  • At least one display device is provided for displaying the contour deviation and / or the monitoring result.
  • This display can be designed as an active or passive display, so that, in particular in the form of an augmented reality, the monitored film bubble is displayed together with the additional information on the contour deviation of the monitoring result.
  • This display can also take place, for example, on a separate mobile element, such as a mobile phone or a tablet of the operator.
  • a storage device for storing the determined contour parameters and / or the output monitoring results.
  • This enables feedback, and in particular also the storage of evidence of production stability and production quality.
  • a learning system for specific control interventions can be made available, so that a scale-up can be made available on the basis of optical data from a pre-series machine, and corresponding implementation and quality and production control for a large production machine possible.
  • the storage can take place, for example, in the area of the monitoring device, but also in a remote diagnosis center, for example in a data cloud.
  • At least one means of communication is provided for transmitting the monitoring results and / or the contour deviations to a remote diagnosis module.
  • This can be done in terms of storage in a data cloud and in a display on a more distant display device.
  • the manufacturer of the blown film device can provide a remote diagnosis module with a corresponding remote diagnosis operator, which now specifies, releases, triggers, or forwards the operator of the blown film device for manual control of the current blown film device without personal presence.
  • Another object of the present invention is a calibration method for a calibration of a monitoring device according to the invention, comprising the following steps:
  • a calibration method according to the invention thus brings with it the same advantages as have been explained in detail with reference to a monitoring device according to the invention and with reference to a monitoring method according to the invention.
  • the detection area is at least partially correlated with the exit area of the blown film device, so that the calibration method enables the monitoring device to carry out the monitoring method according to the invention.
  • the detection area is assigned by recording the exit area without a film bubble. In this way, it is possible to provide a difference image which, when superimposed on a production image with a film bubble, enables an improved and exact representation of the outer contour of the film bubble.
  • an alignment of the optical recognition module can take place in a calibration method according to the invention.
  • the movable mounting already described can be used.
  • an alignment with regard to angle, height and / or rotational alignment can be provided.
  • an adjusting means of such a movable bearing can be used.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a monitoring device according to the invention
  • Figure 2 shows another embodiment of an inventive
  • Figure 3 shows another embodiment of an inventive
  • Figure 4 shows another embodiment of an inventive
  • FIGS. 1 to 4 show different possibilities for designing a monitoring device 10 according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically how, for example, the monitoring device 10 has an optical detection module 20 in the form of a camera device.
  • the optical recognition module 20 is equipped on the optical recognition side with an optical means 24 in the form of a lens system. In this way, the optical recognition module 20 can now recognize the film bubble FB shown in FIG. 1 as a contour.
  • the optical recognition module 20 is capable of recognizing the foil contour FK and making it available in accordance with the further processing.
  • the film bubble FB in the blown film device 100 emerges from a central outlet nozzle 110.
  • the film bubble FB then widens further within the exit region 112 and solidifies along a frost line, not shown, in order to be conveyed further upwards in this inflated state.
  • the film web is then laid flat and wound up, so that further processing of the film produced is possible.
  • FIG. 1 shows, for example, the solution on a separate display device 52 of the output module 50 in order not only to display the captured image of the optical recognition module 20, but also, not shown in FIG. 1, additional indications of a monitoring result UE.
  • this is only one way of providing a display and thus a manual control intervention.
  • FIG. 1 also shows a variant in which 80 optical lines are applied to the film bubble FB as an optical grid using an optical marking means. These allow partial areas, in particular partial contours, to be made even more easily comparable or determinable by the optical recognition module 20.
  • Figure 2 is basically based on the solution as shown in Figure 1.
  • the optical detection module 20 has a bearing device 22 in a movable manner, so that a calibration method or adjustment of the orientation of the optical detection module 20 is now possible through the connection to the blown film device 100.
  • a Cleaning agent 26 can keep the lens of the optical recognition module 20 free of dirt or even actively clean it.
  • the optical detection module can be switched off when the blown film device 100 is at a standstill outside of production or when operating personnel are in the recorded area.
  • an illuminating means 70 is also provided, which illuminates at least part of the film bubble FB with light for improved detection.
  • these can be defined and specific wavelengths and / or wavelength ranges, which correlate with a corresponding detection spectral specificity of the optical detection module 20.
  • Figure 3 is also fundamentally based on the solution as described in Figures 1 and 2.
  • a contrast device 60 is arranged here as a contrast screen on the right side of the film bubble FB. This allows two-dimensional recognition of the optical recognition module 20 to be facilitated, so that the evaluation can subsequently be carried out in the monitoring device 10 more quickly and with less computation effort. It is also shown here that the corresponding transmission of the contour deviation KA and / or the monitoring result UE can be carried out to a control module 56 by radio transmission from the output module 50.
  • FIG. 4 schematically shows the sequence of a method according to the invention in the monitoring device 10.
  • the optical detection module 20 allows the contour parameter KP to be recorded and forwarded.
  • the comparison module 30 it can be compared with the comparison value VW, so that the contour deviation KA can then be determined by the comparison in the determination module 40.
  • Based on the Contour deviation KA can now be output in the output module 50 of the monitoring result UE, here via the communication means 54.
  • an optional possible storage device 90 is provided, in which contour parameters KP, default values VW, contour deviations KA and / or monitoring results UE are stored or buffered. This intermediate storage can be used for feedback as a learning system, but also for evaluation over time and
  • FIG. 5 schematically shows one side of a film bubble FB of a film contour FK.
  • Individual possibilities of contour parameters KP are shown here as examples.
  • the contour line KL continues into the transition section 114, so that a transition radius UR and a transition angle ⁇ can be determined there.
  • the individual contour parameters KP can be used here in combination or individually and also in combination with other contour parameters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überwachungsverfahren für eine Überwachung einer Folienblase (FB) in einem Austrittsbereich (112) nach einer Austrittsdüse (110) einer Blasfolienvorrichtung (100), aufweisend die folgenden Schritte: - Optisches Erkennen wenigstens eines Konturparameters (KP) einer Folienkontur (FK) der Folienblase (FB) im Austrittsbereich (112), - Vergleich des wenigstens einen erkannten Konturparameters (KP) mit einem spezifischen Vorgabewert (VW), - Bestimmen einer Konturabweichung (KA) zwischen dem wenigstens einen erkannten Konturparameter (KP) und dem spezifischen Vorgabewert (VW), - Ausgeben der Konturabweichung (KA) als Überwachungsergebnis (UE).

Description

ÜBERWACHUNGSVERFAHREN UND -VORRICHTUNG FÜR DIE ÜBERWACHUNG EINER FOLIENBLASE IN EINEM AUSTRITTSBEREICH EINER BLASFOLIENVORRICHTUNG
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überwach ungsverfahren für eine
Überwachung einer Folienblase in einem Austrittsbereich nach einer
Austrittsdüse einer Blasfolienvorrichtung, eine Überwachungsvorrichtung für die
Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Kalibrierverfahren für die
Kalibrierung einer solchen Überwachungsvorrichtung. Es ist bekannt, dass Blasfolienvorrichtungen eingesetzt werden, um eine
Blasfolie herzustellen. Bei einer solchen Blasfolie handelt es sich um ein
Folienprodukt, welches aus einer Vielzahl von Einzelschichten aufgebaut ist. Um
ein solches Folienprodukt herzustellen, ist entsprechend der einzelnen Schichten eine Vielzahl von Extrusionsvorrichtungen notwendig, welche aus einem Kunststoffgranulat eine fließfähige Schichtzusammensetzung hersteilen und diese über eine entsprechende Austrittsdüse in fließfähiger Weise ausbringen. Bei einer Blasfolienvorrichtung ist diese Austrittsdüse im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet, sodass ein schlauchförmiger Austritt des fließfähigen Extrusionsmaterials erfolgt. Beim Fördern des fließfähigen Extrusionsmaterials nach oben weitet sich diese schlauchförmige Ausgestaltung auf, sodass sich eine Folienblase bildet. Das Aufweiten dieser Folienblase entlang der Extrusionsrichtung wird dann gestoppt, wenn das fließfähige Extrusionsmittel soweit erkaltet, dass es nicht mehr fließfähig ist, es also erstarrt ist. Der Bereich, in dem dies passiert, wird auch als Frostbereich oder Frostlinie bezeichnet.
Nachteilhaft bei den bekannten Verfahren ist es, dass die Stabilität der Produktion von einer Vielzahl von unterschiedlichen Einflussparametern abhängt. Teilweise beziehen sich diese Einflussparameter auf Umgebungsparameter, wie zum Beispiel den Luftdruck, die Temperatur oder die Feuchtigkeit in der Produktionshalle. Auch weitere Einflussfaktoren, welche sich nicht im Einflussbereich der tatsächlichen Maschine der Blasfolienvorrichtung befinden, können relevant sein für die Stabilität der Produktion und/oder die Qualität des erzeugten Folienproduktes. Um diese Stabilität des Folienproduktes während der Produktion sowie die Qualitätseigenschaften in der gewünschten Weise gewährleisten zu können, wird bei den bekannten Lösungen daher zumindest teilweise auf eine manuelle Regelung durch das Bedienpersonal einer solchen Blasfolienvorrichtung zurückgegriffen. So ist darauf hinzuweisen, dass je nach Umgebungsparameter, zum Beispiel der Temperatur in der Produktionshalle, die gleiche Einstellung der Blasfolienvorrichtung zu unterschiedlichen Stabilitäten wie auch zu unterschiedlichen Qualitäten führen kann. Bei den bekannten Lösungen muss daher auf die manuelle Erfahrung des Bedienpersonals vertraut werden, sodass zum einen hier ein gewisses Produktionsrisiko besteht, zum anderen eine Reproduzierbarkeit von positiver bzw. guter Produktion zumindest nicht automatisiert möglich ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Reproduzierbarkeit der Produktionsstabilität und/oder der Produktionsqualität bei einer Blasfolienvorrichtung zu verbessern. Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Überwachungsverfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Überwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und ein Kalibrierverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 25. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Kalibrierverfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß dient ein Überwachungsverfahren der Überwachung einer Folienblase in einem Austrittsbereich nach einer Austrittsdüse einer Blasfolienvorrichtung. Hierfür weist das Überwachungsverfahren die folgenden Schritte auf:
- Optisches Erkennen wenigstens eines Konturparameters einer Folienkontur der Folienblase im Austrittsbereich,
- Vergleich des wenigstens einen erkannten Konturparameters mit einem spezifischen Vorgabewert,
- Bestimmen einer Konturabweichung zwischen dem wenigstens einen erkannten Konturparameter und dem spezifischen Vorgabewert,
- Ausgeben der Konturabweichung als Überwachungsergebnis.
Erfindungsgemäß wird also die bisherige Lösung einer manuellen Überwachung und Kontrolle der Blasfolienvorrichtung durch eine zumindest teilweise automatisierte Lösung eines Überwachungsverfahrens ersetzt. Dieser Möglichkeit liegt zugrunde, dass hinsichtlich der Produktionsstabilität und der Produktionsqualität die Formgebung bzw. die entsprechende Ausbildung der geometrischen Form der Folienblase einen entscheidenden Hinweis geben kann. Diese Blasfolienform bzw. die Folienkontur wird bisher ausschließlich vom Bedienpersonal wahrgenommen und kann hier Hinweise, je nach Erfahrungsgrad des Bedienpersonals, für ein notwendiges Nachregeln enthalten. In erfindungsgemäßer Weise wird nun eine optische Erkennung wenigstens eines Konturparameters dieser Folienkontur der Folienblase vorgegeben. Dabei kann es sich sowohl um eindimensionale als auch um zweidimensionale, dreidimensionale oder mehrdimensionale Konturparameter handeln. Später werden noch Details und Ausführungsbeispiele für Konturparameter näher erläutert. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei also um die Beschreibung zumindest eines Teils der Blasenform der Folienblase mithilfe eines bewertbaren und qualitativ und/oder quantitativ verarbeitbaren Konturparameters.
Sobald in automatisierter oder teilautomatisierter Weise nun ein Konturparameter optisch erkannt worden ist, kann dieser digitalisiert weiterverarbeitet werden. Dies erfolgt bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren durch den Vergleich dieses wenigstens einen erkannten Konturparameters mit einem spezifischen Vorgabewert. Der spezifische Vorgabewert ist dabei spezifisch für den jeweiligen Konturparameter. Ist beispielsweise eine Konturlinie als Obergrenze und/oder Untergrenze für die gesamte Konturlinie der Folienkontur vorgegeben, so kann dieser Vorgabewert die entsprechende Linienerstreckung bzw. den entsprechenden Korridor abbilden. Im Ergebnis entsteht also ein Vergleich, welcher es erlaubt, den realen Abstand, insbesondere einen geometrischen Korrelationswert bzw. einen geometrischen Abstand, zwischen dem erkannten Konturparameter und dem spezifischen Vorgabewert zu ermitteln. Im nachfolgenden Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen Überwachungsverfahrens kann auf diese Weise eine Konturabweichung zwischen dem wenigstens einen erkannten Konturparameter und dem spezifischen Vorgabewert bestimmt werden. Diese Konturabweichung kann nun direkt oder in weiterverarbeiteter Form in indirekter Weise als Überwachungsergebnis ausgegeben werden.
Nachfolgend wird zur besseren Erläuterung beispielhaft eine Möglichkeit für ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert. So kann zum Beispiel als Konturparameter die Mittellinie einer symmetrischen oder im Wesentlichen symmetrischen (Rotationssymmetrie) Folienblase erfasst werden. Diese zentrale Achse der Folienblase kann als Konturparameter optisch erkannt werden. Ein Vergleich dieser zentralen Achse der Folienblase mit einem spezifischen Vorgabewert kann zum Beispiel in Form einer zentralen Symmetrieachse der Austrittsdüse erfolgen. Somit lässt sich als Konturabweichung der tatsächliche Abstand der erkannten zentralen Achse der Folienblase zur zentralen Achse der Austrittsdüse bestimmen. Diese Abweichung kann direkt als Überwachungsergebnis oder aber in überarbeiteter Form ausgegeben oder angezeigt werden. Sie lässt einen Rückschluss dahingehend zu, ob die Folienblase zentral oder außermittig oberhalb der Austrittsdüse angeordnet ist. Je stärker die Abweichung von der zentralen Ausrichtung entlang der zentralen Achse der Austrittsdüse vorliegt, je größer also die Konturabweichung bei diesem Beispiel ausfällt, umso wahrscheinlicher wird auch eine reduzierte Stabilität und/oder eine reduzierte Qualität vorliegen. In einem solchen Fall kann also ein Überwachungsverfahren als Basis dazu dienen, manuell, teilautomatisiert oder vollständig automatisiert einen Kontrolleingriff, zum Beispiel in Form eines Steuereingriffs und/oder in Form eines Regeleingriffs, auf die Blasfolienvorrichtung durchzuführen. Bei dem beschriebenen Beispiel kann also zum Beispiel durch Anpassung der Produktionsgeschwindigkeit, durch Anpassung von Kühlluftströmen im Bereich der Austrittsdüse oder weiteren geometrischen oder produktionstechnischen Verfahrensparametern ein Kontrolleingriff durchgeführt werden, um die Konturabweichung bei der nächsten Durchführung eines erfindungsgemäßen
Überwachungsverfahrens wieder zu reduzieren.
Wie an dem voranstehend beschriebenen Beispiel erkannt werden kann, kann die
Durchführung des Verfahrens sowohl qualitativ als auch quantitativ erfolgen. So können die Konturparameter wie auch die spezifischen Vorgabewerte in rein qualitativen Bezug gesetzt werden, sodass zum Beispiel ein nachfolgender Kontrolleingriff ausschließlich beim Überschreiten eines entsprechenden maximalen oder minimalen Schwellwerts für die Konturabweichung erfolgt. Selbstverständlich ist jedoch auch ein quantitatives Überwachen möglich, sodass anhand der quantitativen Ausbildung, also dem Betrag der
Konturabweichung, ein entsprechender an diesen Betrag quantitativ angepasster spezifischer Kontrolleingriff möglich wird.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass bei einem erfindungsgemäßen
Überwachungsverfahren das Ausgeben der Konturabweichung als Überwachungsergebnis sowohl für einen manuellen Kontrolleingriff durch das Bedienungspersonal als auch für einen automatisierten oder teilautomatisierten Kontrolleingriff durch ein Kontrollmodul der Blasfolienvorrichtung ausgebildet sein kann. In beiden Fällen werden die erfindungsgemäßen Vorteile erzielt. Dadurch, dass nun in automatisierter Weise eine Überwachung der Folienform der Blasfolie bzw. der Folienblase erfolgt, kann bereits bei einer manuellen nachfolgenden Kontrolle der Vorteil der Reproduzierbarkeit gewährleistet werden, da eine automatisierte oder teilautomatisierte Erkennung des entsprechenden Konturparameters die Grundlage für diesen manuellen Kontrolleingriff bildet. Bevorzugt ist es selbstverständlich, wenn auf Basis des Überwachungsergebnisses eine teilautomatisierte oder sogar vollautomatisierte Regelung bzw. Steuerung als Kontrolleingriff durchgeführt wird.
Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren die optische Erkennung wenigstens einen der folgenden Konturparameter erfasst:
- Austrittswinkel aus der Austrittsdüse
- Austrittsradius an der Austrittsdüse
- Übergangswinkel an einem Übergangsabschnitt
- Übergangsradius an einem Übergangsabschnitt
- Abstand zwischen der Austrittsdüse und dem Übergangsabschnitt
- Position wenigstens eines Teilabschnitts einer Konturlinie
- Fehlstelle und/oder Lochstelle in der Folienblase
- Position und/oder Verlauf einer Frostlinie der Folienblase
Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. So ist es beispielsweise denkbar, dass direkt zweidimensional erfassbare Konturparameter, wie zum Beispiel die Austrittswinkel oder die Übergangswinkel, erfassbar sind. Beim Austrittswinkel handelt es sich um den Winkel, welcher sich zwischen der Außenkontur der Folienblase und der zentralen Achse der Austrittsdüse im Austrittsbereich direkt nach der Austrittsdüse einstellt. Sobald die Folienblase aufgeweitet ist und nach der Frostlinie eine weitere Aufweitung nicht mehr stattfindet, ist über einen Übergangsbereich nun eine kontinuierliche bzw. in der Seitenansicht parallele Verlaufsform der Seitenkanten der Folienblase gegeben. Auch hier kann ein Übergangswinkel zu diesem Übergangsabschnitt bestimmt werden. Da hier die Folienblase üblicherweise knickfrei verläuft, kann auch an den beiden Stellen des Austrittswinkels bzw. des Übergangswinkels ein entsprechender Austrittsradius und/oder ein Übergangsradius ermittelbar sein. Auch der Gesamtabstand, welcher bis zum Erreichen des Übergangsabschnitts von der Folienblase benötigt wird, kann Hinweise für das erfindungsgemäße Verfahren liefern. Auch Teilabschnitte bzw. Teilpositionen der Konturlinie, welche zum Beispiel anhand ihrer geometrischen seitlichen Darstellung exakt bestimmbar sind, können als Konturparameter eingesetzt werden. Zusätzlich oder alternativ können auch Fehlstellen, Dünnstellen oder sogar fehlendes Material in Form von Lochstellen in der Folienblase durch ein erfindungsgemäßes Überwachungsverfahren erkannt werden. Auch die Position und/oder der Verlauf der Frostlinie, also der Stelle, an welcher das Material der Folienblase erstarrt, kann erfindungsgemäß erfasst werden. Für die Erfassung in optischer Weise kann neben optischen Sensoren wie Kamerasystemen auch die Erfassung von Reflexionen oder ähnlichen optischen Merkmalen zur Verfügung gestellt sein.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren die Ausgabe des Überwachungsergebnisses als optische Anzeige für einen Bediener der Blasfolienvorrichtung erfolgt. Diese optische Anzeige kann sowohl statisch in Form eines Fotos als auch fortlaufend in Form eines Videos oder in Form eines Verlaufs von mehreren Fotos dargestellt werden. Dabei kann zum Beispiel die Blasfolienvorrichtung bzw. die Folienblase als Verlauf auf dem Foto oder Video dargestellt sein. Entsprechende Hilfslinien können das Überwachungsergebnis in Form der Konturabweichung, der Konturlinie oder weiteren Konturparametern darstellen. So kann direkt, in Form einer erweiterten Realitätsdarstellung (augmented reality) eine optisch verbesserte Anzeige für den Bediener zur Verfügung gestellt werden, welcher nun auf Basis dieser optischen Anzeige sozusagen einen Hinweis auf den von ihm in manueller Weise durchzuführenden Kontrolleingriff erhält. Die optische Anzeige kann dabei Teil einer entsprechenden Überwachungsvorrichtung sein. Jedoch kann zumindest teilweise das Überwachungsverfahren auch auf einem mobilen Endgerät, zum Beispiel einem Tablet oder einem Mobiltelefon, vom Bediener durchgeführt werden, sodass er durch das Abfilmen der Folienblase durch das erfindungsgemäße Verfahren nun in Form der erweiterten Realität die zusätzlichen Informationen, insbesondere die Anzeige des Überwachungsergebnisses, als optische Anzeige direkt auf seinem mobilen Endgerät erhält.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren die Ausgabe des Überwachungsergebnisses an ein Kontrollmodul erfolgt, welches anschließend basierend auf dem Überwachungsergebnis wenigstens einen Kontrolleingriff an der Blasfolienvorrichtung durchführt. Zusätzlich oder alternativ zu dem im voranstehenden Absatz erläuterten manuellen Eingriff kann also hier eine teilautomatisierte oder vollautomatisierte Rückkopplung mit einem Kontrollverfahren der Blasfolienvorrichtung erfolgen. Dabei kann es sich um eine Steuerung und/oder um eine Regelung handeln. Der Eingriff ist dabei als Kontrolleingriff spezifisch für die Art des Konturparameters und/oder für die Art der Konturabweichung. Dabei kann der Kontrolleingriff sowohl qualitativ spezifisch als auch quantitativ spezifisch zur Konturabweichung bzw. zum Überwachungsergebnis ausgebildet sein.
Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren das Überwachungsergebnis mit einem Kontrollspeicher verglichen wird, wobei ein spezifischer Kontrolleingriff ermittelt wird. Ein solcher Kontrollspeicher kann als temporärer oder langfristiger Kontrollspeicher ausgebildet sein. Er erlaubt es auch, den Kontrolleingriff als spezifischen Kontrolleingriff anzuzeigen, bevor dieser durchgeführt wird. Der Kontrollspeicher kann also eine Vielzahl von spezifischen Kontrolleingriffen in der Korrelation zum jeweiligen Überwachungsergebnis speichern, sodass nicht nur lineare, sondern auch nicht-lineare Zusammenhänge zwischen Überwachungsergebnissen und spezifischen Kontrolleingriffen zur Verfügung stellbar sind. Der spezifische Kontrolleingriff enthält dabei sowohl die Art als auch die Richtung bzw. die Qualität und/oder die Quantität des Kontrolleingriffs. Selbstverständlich kann nach dem Kontrolleingriff in den Kontrollspeicher zurückgeschrieben werden, welchen realen Ergebnisfaktor dieser Kontrolleingriff hatte, sodass der Erfolg bzw. das Resultat des spezifischen Kontrolleingriffs überprüfbar und damit der Kontrollspeicher lernfähig und über die Zeit verbesserbar ausgebildet wird.
Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren die Konturabweichung und/oder das Überwachungsergebnis als Funktion der Zeit überwacht wird. Eine Funktion der Zeit erlaubt es nicht nur Momentaufnahmen durchzuführen, sondern insbesondere auch Gradienten, also Veränderungsgeschwindigkeiten von den betrachteten Konturparametern zu berücksichtigen. Damit wird nicht nur eine Momentaufnahme möglich, sondern auch ein Schwingverhältnis, ein Taumelverhältnis bzw. sogar eine regelmäßige Frequenzüberwachung der entsprechenden Konturabweichung. So können beispielsweise Folienblasen dazu neigen, unter bestimmten Umgebungsparametern zu pulsieren, sich also entlang einer regelmäßigen Frequenz aufzuweiten und wieder zusammenzuziehen. Da dies für ein kontinuierliches Produktionsergebnis unerwünscht ist, kann bei einer Betrachtung der Konturabweichung über die Zeit hier ein solches frequenzbehaftetes Pulsieren wie auch ein Zittern oder ein Taumeln der Folienblase erkannt werden. Auch kann durch die Erkennung der Geschwindigkeit einer Änderung ein notwendiger Regeleingriff bzw. Kontrolleingriff stärker oder weniger stark ausgebildet werden, um der tatsächlichen Situation Rechnung zu tragen. Die Information über die Funktion über die Zeit kann dabei als zusätzliches Kontrollergebnis zusätzlich Teil des Überwachungsergebnisses sein und als solches ausgegeben oder angezeigt werden.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren die optische Erfassung symmetrisch oder im Wesentlichen teilweise symmetrisch zur Folienblase erfolgt. Eine symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische optische Erfassung beruht auf der Tatsache, dass eine symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Ausbildung der Folienblase mit einer hohen Produktionsqualität sowie einer hohen Produktionsstabilität einhergeht. Üblicherweise handelt es sich hier um eine Rotationssymmetrie bzw. eine Achsensymmetrie hinsichtlich der optischen Überfassung. Dabei ist noch darauf hinzuweisen, dass die Symmetrie selbstverständlich von der Blickrichtung der optischen Überwachungsvorrichtung bzw. des optischen Erkennungsmoduls abhängt, sodass es sich bei Draufsicht um eine Rotationssymmetrie und bei seitlicher Ansicht um eine Achsensymmetrie handeln kann. Selbstverständlich können auch unterschiedliche Symmetrien bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren frei miteinander kombiniert werden.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen
Überwachungsverfahren vor der Ausgabe des Überwachungsergebnisses eine Erkennung von Menschen erfolgt und dargestellte Gesichter der Menschen unkenntlich gemacht werden. Insbesondere dann, wenn eine Speicherung der optischen Erkennungsergebnisse erfolgen soll bzw. eine Weitergabe der Video- oder Fotosequenzen notwendig ist, kann es vorteilhaft sein, die Gesichter von Personen unkenntlich zu machen. Insbesondere hinsichtlich Datenschutzgesichtspunkten kann hier ein erfindungsgemäßes
Überwachungsverfahren auch dann eingesetzt werden, wenn sich in dem überwachten Bereich des optischen Erkennungsmoduls Personen befinden oder zumindest teilweise befinden können.
Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren zusätzlich und/oder in Relation mit dem wenigstens einen Konturparameter die Position wenigstens eines Bauteils der Blasfolienvorrichtung und/oder ein Bediener ermittelt wird. Diese zusätzliche Relation erlaubt es, weitere Möglichkeiten in den Kontrolleingriff mit einzubeziehen. So können beispielsweise manuelle Eingriffe an einem Kühlring der Blasfolienvorrichtung als Positionserkennung mit dem Überwachungsverfahren ersichtlich sein. Die entsprechende Relation der Bauteile und/oder des Bedieners werden also als Teil des Überwachungsergebnisses berücksichtigt oder sogar mit ausgegeben. Neben einer Positionierung eines Kühlrings kann dies auch für eine Positionserkennung eines Kalibrierkorbs gelten, welcher oberhalb des Austrittsbereiches verfahrbar und bewegbar angeordnet ist. So kann durch das Überwachungsverfahren zusätzlich eine Kollisionsüberwachung zur Verfügung gestellt werden, wie auch eine Einstellüberwachung von manuell einstellbaren Bauteilen an der Blasfolienvorrichtung. Auch hier sind sowohl qualitative als auch quantitative und/oder absolute Abmessungen im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren die Konturabweichung und/oder das Überwachungsergebnis wenigstens teilweise gespeichert wird. Dies kann zum Beispiel in einem Kontrollspeicher erfolgen, wie er bereits erläutert worden ist. So ist es möglich, Überwachungsrezepte bzw. Regelrezepte zu speichern, welche insbesondere im Zusammenhang mit entsprechenden Konturformen der Folienblase abgespeichert werden. Das Speichern zugehöriger Kontrolleingriffe erlaubt es, die Qualität bzw. die Erfolgswahrscheinlichkeit entsprechender Kontrolleingriffe zu überwachen und in Zukunft verbesserte oder adaptierte Kontrolleingriffe spezifisch zur Verfügung zu stellen. Dabei können einzelne statische Bilder ganz oder teilweise wie auch Videosequenzen gespeichert werden. Selbstverständlich kann zur Reduktion der zu speichernden Daten auch eine Speicherung einzelner Parameter bzw. des Verlaufs von erkannten Konturparametern erfolgen. Wie bereits erläutert worden ist, kann die zumindest teilweise Speicherung der Konturabweichung insbesondere im Zusammenhang mit den Kontrolleingriffen als Basis für ein lernendes System innerhalb der Blasfolienvorrichtung, aber auch in übergeordneter Weise für eine Vielzahl ähnlicher und voneinander beabstandeter Blasfolienvorrichtungen dienen.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren eine Erkennung einer sprunghaften Änderung der Konturabweichung und/oder des Überwachungsergebnisses erfolgt. Wie bereits mehrfach erläutert worden ist, kann neben einer statischen Überwachung der Konturabweichung auch dessen Verlauf über die Zeit erkannt werden und Teil des Überwachungsergebnisses bilden. Ein hoher Gradient in der Änderung kann auch als sprunghafte Änderung bezeichnet werden, sodass ein solcher Qualitätssprung zum Beispiel als Erkennung der Umstellung zwischen zwei Folienmaterialzusammensetzungen dienen kann. Die Erkennung der unterschiedlichen Materialzusammensetzungen kann auch mit einer Spektralanalyse als Teil der optischen Erkennung durchgeführt werden.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Überwachungsvorrichtung für eine Überwachung einer Folienblase in einem Austrittsbereich nach einer Foliendüse einer Blasfolienvorrichtung. Eine solche Überwachungsvorrichtung weist ein optisches Erkennungsmodul für ein optisches Erkennen wenigstens eines Konturparameters einer Folienkontur der Folienblase im Austrittsbereich auf. Weiter ist die Überwachungsvorrichtung mit einem Vergleichsmodul für einen Vergleich des wenigstens einen erkannten Konturparameters mit einem spezifischen Vorgabewert ausgestattet. Darüber hinaus weist die Überwachungsvorrichtung ein Bestimmungsmodul für ein Bestimmen einer Konturabweichung zwischen dem wenigstens einen erkannten Konturparameter und dem spezifischen Vorgabewert auf. Weiter ist ein Ausgabemodul vorgesehen für eine Ausgabe der Konturabweichung als Überwachungsergebnis. Damit bringt eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Überwachungsverfahren erläutert worden sind. Die Überwachungsvorrichtung, insbesondere das Erkennungsmodul, das Vergleichsmodul, das Bestimmungsmodul und/oder das Ausgabemodul sind dabei vorzugsweise ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Überwachungsverfahren durchzuführen. Dabei ist noch darauf hinzuweisen, dass das optische Erkennungsmodul im Wesentlichen beliebig an der Blasfolienvorrichtung angeordnet sein kann. Das optische Erkennungsmodul kann dabei einen Sensor außerhalb der Folienblase genauso aufweisen, wie einen entsprechenden optischen Sensor innerhalb der Folienblase. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr Einzelsensoren, die das optische Erkennungsmodul ausbilden bzw. in der Zusammenschau zur Verfügung stellen. Die Ausrichtung kann dabei sowohl vertikal als auch horizontal und/oder winklig zur Folienblase erfolgen. Wie bereits erläutert, kann das optische Erkennungsmodul auch eine Kombination von zwei oder mehr identischen oder unterschiedlichen Kamerasystemen oder anderen Sensoren darstellen.
Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung das Erkennungsmodul wenigstens eine der folgenden Vorrichtungen aufweist:
- 2D-Kamera
- 3D-Kamera
- Kombination aus wenigstens zwei Kamerasystemen
- Infrarotkamera
- optischer Sensor
Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Als optischer Sensor wird insbesondere ein kleiner optischer Fotochip verwendet, um eine entsprechend große Tiefenschärfe zur Verfügung zu stellen. Selbstverständlich können auch unterschiedliche Kamerasysteme miteinander kombiniert werden. Eine dreidimensionale Kamera kann zum Beispiel durch zwei voneinander definiert beabstandete Kamerasensoren zur Verfügung gestellt werden. Jedoch ist es auch denkbar, dass mit einer einzigen bewegbaren Kamera durch die Veränderung des Blickwinkels auf die Folienblase dreidimensionale Bilddaten zur Verfügung gestellt werden. Auch die Kombination von statischen und bewegbaren Kameras ist im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. Grundsätzlich kann das Erkennungsmodul je nach dem gewünschten Konturparameter einen oder mehrere entsprechende Sensoren aufweisen, um deren Darstellung in der Folienblase digitalisiert erfassbar zu gestalten.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung das Erkennungsmodul eine Lagervorrichtung für eine bewegbare Lagerung, insbesondere an der Blasfolienvorrichtung aufweist. Eine solche bewegbare Lagerung kann reversibel bewegbar, einmalig bewegbar oder auch während der Erkennung bewegbar ausgebildet sein. So kann die Bewegung zum Beispiel in Höhenrichtung, auf die Folienblase zu oder von dieser weg in horizontaler Richtung, aber auch in einer Winkelrichtung oder sogar in einer Rotationsrichtung ausgebildet sein. Die Bewegung mit dieser Lagerung kann Teil eines später noch erläuterten Kalibrierverfahrens oder aber auch Teil des Erkennungsverfahrens selbst sein. Dabei kann zum Beispiel eine Einrichtung und/oder eine Variation vor dem Erkennen, aber auch beim Erkennen der Ausrichtung bzw. der Positionierung des Erkennungsmoduls erfolgen.
Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung das optische Erkennungsmodul wenigstens ein Teilmodul für die Erkennung einer spezifischen Wellenlänge oder eines spezifischen Wellenlängenbereichs aufweist. So ist es beispielsweise denkbar, dass ausschließlich ein Infrarotbereich und/oder ausschließlich ein Ultraviolettbereich aufgenommen werden kann. Auch die Kombination von spezifischen Wellenlängen und/oder spezifischen Wellenlängenbereichen ist im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. Insbesondere für das Unterscheiden von nicht relevanten Informationen am Hintergrund oder aber nicht relevanten Informationen der Folienblase kann, zum Beispiel in Kombination mit einer entsprechenden diese spezifische Wellenlänge und/oder diesen spezifischen Wellenlängenbereich aussendenden Lichtquelle, eine deutlich erleichterte und verbesserte Erkennbarkeit des wenigstens einen Konturparameters erzielt werden.
Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung das optische Erkennungsmodul wenigstens ein optisches Mittel aufweist für eine optische Beeinflussung des optischen Erkennens. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine Linse, ein Objektiv, einen Filter und/oder einen Spiegel oder Spiegelsystem handeln. Die Verwendung von optischen Mitteln erlaubt eine freiere Anordnung sowie die Verwendung günstigerer Sensorelemente für das optische Erkennungsmodul. Auch können unterschiedliche optische Sensoren innerhalb eines optischen Erkennungsmoduls kombiniert werden, ohne die Komplexität des Gesamtsystems der Überwachungsvorrichtung zu steigern. Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung zusätzlich eine Kontrastvorrichtung vorgesehen ist, insbesondere auf einer von zur Position des Erkennungsmoduls entgegengesetzten Seite der Folienblase der Blasfolienvorrichtung. So kann beispielsweise ein Mantel, eine Decke oder ein Kontrastschirm auf der Rückseite der Folienblase angeordnet werden, um entsprechend einen stärkeren Kontrast zwischen der Folienblase und dem Luftraum neben der Folienblase für das Erkennungsmodul zu erzeugen. Ein solcher verbesserter Kontrast erlaubt zum einen den notwendigen Aufwand in der Bildbearbeitung zu reduzieren und darüber hinaus die Erkennungsqualität zu steigern bzw. zu optimieren.
Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung zusätzlich wenigstens ein Beleuchtungsmittel vorgesehen ist für eine Beleuchtung der Folienblase im Austrittsbereich. Das Beleuchtungsmittel kann zum Beispiel an die bereits erläuterten spezifischen Wellenlängen und/oder spezifischen Wellenlängenbereiche angepasst sein bzw. in diesen Bereichen spezifisch Licht emittieren. Die Beleuchtung kann dabei von der Seite, aber auch von hinten zur Verfügung gestellt sein, sodass sowohl die Absorption der Folienblase als auch die Transmission eine entsprechende zusätzliche Konturerkennung erlauben. Durch ein solches definiertes und spezifisches Beleuchtungsmittel kann die Kontrastwirkung verbessert, und damit die Konturerkennung weiter gesteigert werden.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung zusätzlich wenigstens ein Markierungsmittel für eine insbesondere optische Markierung der Folienblase vorgesehen ist. Ein solches Markierungsmittel kann zum Beispiel ein Lasersystem aufweisen, um optische Linien, Gitter oder Rasterelemente auf der Außenseite der Folienblase anzuordnen. Die entsprechende Verzerrung kann dann ermittelt und anhand der verzerrten Farbmarkierungen von dem optischen Erkennungsmodul dem Überwachungsverfahren zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere bei komplexen und schwierig zu erfassenden Konturparametern kann dies ebenfalls die Bildauswertung deutlich vereinfachen und kostengünstiger sowie schneller ermöglichen.
Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wenigstens ein Reinigungsmittel vorgesehen ist für eine Erkennung eines Reinigungsbedarfs des Erkennungsmoduls und/oder einer Durchführung einer solchen Reinigung. Bei der Produktion mithilfe einer Blasfolienvorrichtung kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Verschmutzungen, insbesondere in Form von Staub, erfolgen. So besteht die Gefahr, dass das Erkennungsmodul über die Einsatzdauer verschmutzt und damit die optische Erkennungsqualität sinkt. Das Reinigungsmittel ist nun in der Lage, Fehlmessungen oder den gänzlichen Ausfall des Erkennungsmoduls zu reduzieren oder sogar vollständig zu vermeiden, wenn rechtzeitig ein Reinigungsbedarf bekannt und angezeigt bzw. die Durchführung einer solchen Reinigung explizit sofort erfolgen kann.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wenigstens ein Schaltmittel vorgesehen ist für ein Ausschalten des optischen Erkennungsmoduls bei Abwesenheit der Folienblase und/oder bei Anwesenheit des Bedieners. Wird also die Folienblase nicht mehr vorhanden sein, weil die Produktion abgestellt ist, so kann die Erfassung mithilfe des Erkennungsmoduls ebenfalls ausgeschaltet werden, um zum einen die Sicherheit und den Schutz der Privatsphäre des Bedieners beizubehalten, und gleichzeitig das Aufzeichnen von nicht benötigtem Datenmaterial zu vermeiden.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wenigstens eine Anzeigevorrichtung für die Anzeige der Konturabweichung und/oder des Überwachungsergebnisses vorgesehen ist. Diese Anzeige kann als aktive oder passive Anzeige ausgebildet sein, sodass insbesondere in Form einer erweiterten Realität (augmented reality) die überwachte Folienblase zusammen mit den Zusatzinformationen der Konturabweichung des Überwachungsergebnisses angezeigt wird. Diese Anzeige kann zum Beispiel auch auf einem separaten mobilen Element, wie zum Beispiel einem Mobiltelefon oder einem Tablet des Bedieners erfolgen.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung eine Speichervorrichtung für eine Speicherung der ermittelten Konturparameter und/oder der ausgegebenen Überwachungsergebnisse vorgesehen ist. Damit ist eine Rückkopplung möglich, und insbesondere auch die Speicherung eines Nachweises der Produktionsstabilität und der Produktionsqualität. Neben dem bereits erläuterten Ermöglichen eines lernenden Systems für spezifische Kontrolleingriffe kann auf diese Weise auch ein Scale-up zur Verfügung gestellt werden, sodass auf Basis von optischen Daten einer Vorserienmaschine eine entsprechende Umsetzung und Qualitäts- und Produktionskontrolle bei einer großen Produktionsmaschine möglich ist. Die Speicherung kann zum Beispiel im Bereich der Überwachungsvorrichtung, aber auch in einem Ferndiagnosezentrum, zum Beispiel in einer Daten-Cloud erfolgen.
Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wenigstens ein Kommunikationsmittel für eine Übertragung der Überwachungsergebnisse und/oder der Konturabweichungen an ein Ferndiagnosemodul vorgesehen ist. Das kann im Sinne einer Speicherung in einer Daten-Cloud sowie in einer Darstellung auf einem weiter entfernten Anzeigegerät erfolgen. So kann zum Beispiel der Hersteller der Blasfolienvorrichtung ein Ferndiagnosemodul mit einem entsprechenden Ferndiagnosebediener zur Verfügung stellen, welcher ohne persönliche Anwesenheit an der laufenden Blasfolienvorrichtung nun spezifische Kontrolleingriffe vorgibt, freigibt, auslöst oder zur manuellen Durchführung an den Bediener der Blasfolienvorrichtung weitergibt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kalibrierverfahren für eine Kalibrierung einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung, aufweisend die folgenden Schritte:
- Anordnen des optischen Erkennungsmoduls in einer Erkennungsposition,
- Zuweisen eines Erkennungsbereichs, welcher wenigstens abschnittsweise mit einem Austrittsbereich der Blasfolienvorrichtung überlappt.
Ein erfindungsgemäßes Kalibrierverfahren bringt damit die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung und mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Überwachungsverfahren erläutert worden sind. Der Erkennungsbereich ist dabei zumindest teilweise mit dem Austrittsbereich der Blasfolienvorrichtung korreliert, sodass das Kalibrierverfahren die Überwachungsvorrichtung in die Lage versetzt, das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren durchzuführen. Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kalibrierverfahren die Zuweisung des Erkennungsbereichs durch Aufnahme des Austrittsbereichs ohne Folienblase erfolgt. Es kann also auf diese Weise ein Differenzbild zur Verfügung gestellt werden, welches bei Überlagerung mit einem Produktionsbild mit Folienblase eine verbesserte und exakte Darstellung der Außenkontur der Folienblase ermöglicht.
Weiter ist es möglich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kalibrierverfahren wenigstens ein Schritt einer Ausrichtung des optischen Erkennungsmoduls erfolgt. Dabei kann zum Beispiel die bereits beschriebene bewegbare Lagerung eingesetzt werden. So kann zum Beispiel eine Ausrichtung hinsichtlich Winkel, Höhe und/oder Rotationsausrichtung zur Verfügung gestellt werden. Dabei kann insbesondere ein Verstellmittel einer solchen bewegbaren Lagerung eingesetzt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung,
Figur 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung,
Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung,
Figur 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung und
Figur 5 eine Darstellung möglicher Konturparameter. Die Figuren 1 bis 4 zeigen unterschiedliche Möglichkeiten, eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung 10 auszubilden. Figur 1 zeigt schematisch, wie zum Beispiel die Überwachungsvorrichtung 10 ein optisches Erkennungsmodul 20 in Form einer Kameravorrichtung aufweist. Das optische Erkennungsmodul 20 ist auf der optischen Erkennungsseite mit einem optischen Mittel 24 in Form eines Linsensystems ausgestattet. Auf diese Weise kann das optische Erkennungsmodul 20 nun die in der Figur 1 als Kontur dargestellte Folienblase FB erkennen. Als zweidimensionale Kameravorrichtung ist das optische Erkennungsmodul 20 hier in der Lage, die Folienkontur FK zu erkennen und entsprechend der Weiterverarbeitung zur Verfügung zu stellen. Wie in der Figur 1 ebenfalls zu erkennen ist, tritt die Folienblase FB in der Blasfolienvorrichtung 100 aus einer zentralen Austrittsdüse 1 10 aus. Die Folienblase FB weitet sich im Anschluss innerhalb des Austrittsbereichs 112 weiter auf und erstarrt entlang einer nicht näher dargestellten Frostlinie, um in diesem aufgeblasenen Zustand weiter parallel nach oben gefördert zu werden. Anschließend erfolgt ein Flachlegen und Aufwickeln der hergestellten Folienbahn, sodass eine Weiterverarbeitung der produzierten Folie möglich wird.
Die aufgenommenen und erkannten Informationen zur Folienkontur FK können nun in einem Vergleichsmodul 30 und einem Bestimmungsmodul 40 weiterverarbeitet werden. Die Figur 1 zeigt dazu zum Beispiel die Lösung auf einer separaten Anzeigevorrichtung 52 des Ausgabemoduls 50, um nicht nur das erfasste Bild des optischen Erkennungsmoduls 20, sondern, nicht in Figur 1 dargestellt, zusätzliche Hinweise eines Überwachungsergebnisses UE anzuzeigen. Dabei handelt es sich selbstverständlich nur um eine Möglichkeit, eine Anzeige und damit eine manuelle Kontrolleingriffsmöglichkeit zur Verfügung zu stellen.
In Figur 1 ist darüber hinaus eine Variante dargestellt, bei welcher mithilfe eines optischen Markierungsmittels 80 optische Linien als optisches Raster auf die Folienblase FB aufgebracht werden. Diese erlauben es, Teilbereiche, insbesondere Teilkonturen, durch das optische Erkennungsmodul 20 noch leichter vergleichbar bzw. bestimmbar zu gestalten.
Figur 2 basiert grundsätzlich auf der Lösung, wie sie die Figur 1 zeigt. Hier weist das optische Erkennungsmodul 20 eine Lagervorrichtung 22 in bewegbarer Weise auf, sodass nun durch die Anbindung an die Blasfolienvorrichtung 100 ein Kalibrierverfahren bzw. ein Einstellen der Ausrichtung des optischen Erkennungsmoduls 20 möglich wird. Mithilfe eines Reinigungsmittels 26 kann die Linse des optischen Erkennungsmoduls 20 von Verschmutzungen frei gehalten oder sogar aktiv gereinigt werden. Mithilfe eines Schaltmittels 28 kann ein Ausschalten des optischen Erkennungsmoduls erfolgen, wenn die Blasfolienvorrichtung 100 sich außerhalb der Produktion im Stillstand befindet, oder aber wenn sich Bedienpersonal im aufgenommenen Bereich aufhält.
Im Gegensatz zur Ausführungsform der Figur 1 ist bei der Lösung der Figur 2 eine Kommunikation des Ausgabemoduls 50 über ein Kommunikationsmittel 54, hier kabelgebunden, mit einem Kontrollmodul 56 und einem Kontrollspeicher 58 der Blasfolienvorrichtung 100 dargestellt. Der Kontrollspeicher 58 kann nun spezifische Kontrolleingriffe zur Verfügung stellen, um erkannte Konturabweichungen KA mit einem spezifischen Kontrolleingriff an der Folienkontur FK zu reduzieren bzw. zu beheben. Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist darüber hinaus ein Beleuchtungsmittel 70 vorgesehen, welches für eine verbesserte Erkennung zumindest einen Teil der Folienblase FB mit Licht beleuchtet. Dabei kann es sich insbesondere um definierte und spezifische Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche handeln, welche mit einer entsprechenden Erkennungsspektralspezifität des optischen Erkennungsmoduls 20 korreliert.
Auch Figur 3 basiert grundsätzlich auf der Lösung, wie sie die Figuren 1 und 2 beschreiben. Für eine verbesserte optische Erkennung ist jedoch hier eine Kontrastvorrichtung 60 als Kontrastschirm auf der rechten Seite der Folienblase FB angeordnet. Diese erlaubt es, eine zweidimensionale Erkennung des optischen Erkennungsmoduls 20 zu erleichtern, sodass anschließend schneller und mit weniger Rechenaufwand die Auswertung in der Überwachungsvorrichtung 10 durchgeführt werden kann. Auch ist hier dargestellt, dass per Funkübertragung von dem Ausgabemodul 50 die entsprechende Übertragung der Konturabweichung KA und/oder des Überwachungsergebnisses UE an ein Kontrollmodul 56 erfolgen kann.
Figur 4 zeigt schematisch den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in der Überwachungsvorrichtung 10. Das optische Erkennungsmodul 20 erlaubt es, den Konturparameter KP aufzunehmen und weiterzuleiten. Im Vergleichsmodul 30 kann er mit dem Vergleichswert VW verglichen werden, sodass anschließend durch den Vergleich im Bestimmungsmodul 40 die Konturabweichung KA bestimmt werden kann. Auf Basis der Konturabweichung KA kann nun im Ausgabemodul 50 die Ausgabe des Überwachungsergebnisses UE, hier über das Kommunikationsmittel 54 erfolgen. Bei dieser Ausführungsform der Figur 4 ist eine optionale mögliche Speichervorrichtung 90 zur Verfügung gestellt, in welchem Konturparameter KP, Vorgabewerte VW, Konturabweichungen KA und/oder Überwachungsergebnisse UE gespeichert oder zwischengespeichert werden. Diese Zwischenspeicherung kann zur Rückkopplung als lernendes System, aber auch für die Auswertung über die Zeit und die
Gradientenüberwachung eingesetzt werden. Figur 5 zeigt schematisch eine Seite einer Folienblase FB einer Folienkontur FK. Hier sind beispielhaft einzelne Möglichkeiten von Konturparametern KP dargestellt. Bei der Blasfolienvorrichtung 100 ausgehend von der Austrittsdüse 110 im Bereich des Austrittsbereichs 112 ist hier ein Austrittsbereich mit einem Austrittswinkel a und einem Austrittsradius AR zu erkennen. Die Konturlinie KL verläuft weiter in den Übergangsabschnitt 1 14, sodass dort ein Übergangsradius UR und ein Übergangswinkel ß bestimmt werden kann. Die einzelnen Konturparameter KP können hier kombiniert oder einzeln und auch kombiniert mit weiteren Konturparametern eingesetzt werden.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
10 Überwachungsvorrichtung
20 optisches Erkennungsmodul
22 Lagervorrichtung
24 optisches Mittel
26 Reinigungsmittel
28 Schaltmittel
30 Vergleichsmodul
40 Bestimmungsmodul
50 Ausgabemodul
52 Anzeigevorrichtung
54 Kommunikationsmittel
56 Kontrollmodul
58 Kontrollspeicher
60 Kontrastvorrichtung
70 Beleuchtungsmittel
80 Markierungsmittel
90 Speichervorrichtung
100 Blasfolienvorrichtung
1 10 Austrittsdüse
1 12 Austrittsbereich
1 14 Übergangabschnitt a Austrittswinkel
ß Übergangswinkel
AR Austrittsradius
UR Übergangsradius
KL Konturlinie
FB Folienblase FK Folienkontur
KP Konturparameter VW Vorgabewert
KA Konturabweichung UE Überwachungsergebnis

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Überwachungsverfahren für eine Überwachung einer Folienblase (FB) in einem Austrittsbereich (1 12) nach einer Austrittsdüse (1 10) einer Blasfolienvorrichtung (100), aufweisend die folgenden Schritte:
Optisches Erkennen wenigstens eines Konturparameters (KP) einer Folienkontur (FK) der Folienblase (FB) im Austrittsbereich (112),
- Vergleich des wenigstens einen erkannten Konturparameters (KP) mit einem spezifischen Vorgabewert (VW),
Bestimmen einer Konturabweichung (KA) zwischen dem wenigstens einen erkannten Konturparameter (KP) und dem spezifischen Vorgabewert (VW),
- Ausgeben der Konturabweichung (KA) als Überwachungsergebnis (UE).
2. Überwachungsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erkennung wenigstens einen der folgenden Konturparameter (KP) erfasst:
- Austrittswinkel (a) aus der Austrittsdüse (110)
- Austrittsradius (AR) an der Austrittsdüse (110)
Übergangswinkel (ß) an einem Übergangabschnitt (114)
Übergangsradius (UR) an einem Übergangsabschnitt (1 14)
- Abstand zwischen der Austrittsdüse (110) und dem Übergangsabschnitt (114) Position wenigstens eines Teilabschnitts einer Konturlinie (KL)
Fehlstelle und/oder Lochstelle in der Folienblase (FB)
Position und/oder Verlauf einer Frostlinie der Folienblase (FB)
3. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe des Überwachungsergebnisses (UE) als optische Anzeige für einen Bediener der Blasfolienvorrichtung (100) erfolgt.
4. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe des Überwachungsergebnisses (UE) an ein Kontrollmodul (56) erfolgt, welches anschließend basierend auf dem Überwachungsergebnis (UE) wenigstens einen Kontrolleingriff an der Blasfolienvorrichtung (FB) durchführt.
5. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsergebnis (UE) mit einem Kontrollspeicher (58) verglichen wird, wobei ein spezifischer Kontrolleingriff ermittelt wird.
6. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturabweichung (KA) und/oder das Überwachungsergebnis (UE) als Funktion der Zeit überwacht wird.
7. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassung symmetrisch oder im Wesentlichen teilweise symmetrisch zur Folienblase (FB) erfolgt.
8. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ausgabe des Überwachungsergebnisses (UE) eine Erkennung von Menschen erfolgt und dargestellte Gesichter der Menschen unkenntlich gemacht werden.
9. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich und/oder in Relation mit dem wenigstens einen Konturparameter (KP) die Position wenigstens eines Bauteils der
Blasfolienvorrichtung (FB) und/oder ein Bediener ermittelt wird.
10. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturabweichung (KA) und/oder das
Überwachungsergebnis (UE) wenigstens teilweise gespeichert wird.
11. Überwachungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung einer sprunghaften Änderung der Konturabweichung (KA) und/oder des Überwachungsergebnisses (UE) erfolgt.
12. Überwachungsvorrichtung (10) für eine Überwachung einer Folienblase (FB) in einem Austrittsbereich (1 12) nach einer Austrittsdüse (1 10) einer Blasfolienvorrichtung (100), aufweisend ein optisches Erkennungsmodul (20) für ein optisches Erkennen wenigstens eines Konturparameters (KP) einer Folienkontur (FK) der Folienblase (FB) im Austrittsbereich (1 12), ein Vergleichsmodul (30) für einen Vergleich des wenigstens einen erkannten Konturparameters (KP) mit einem spezifischen Vorgabewert (VW), ein Bestimmungsmodul (40) für ein Bestimmen einer Konturabweichung (KA) zwischen dem wenigstens einen erkannten Konturparameter (KP) und dem spezifischen Vorgabewert (VW) und ein Ausgabemodul (50) für eine Ausgabe der Konturabweichung (KA) als Überwachungsergebnis (UE).
13. Überwachungsvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmodul (20) wenigstens eine der folgenden Vorrichtungen aufweist:
- 2D Kamera
3D Kamera
Kombination aus wenigstens zwei Kameras
IR Kamera
- Optischer Sensor
14. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmodul (20) eine Lagervorrichtung (22) für eine bewegbare Lagerung, insbesondere an der Blasfolienvorrichtung (100) aufweist.
15. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Erkennungsmodul (20) wenigsten ein Teilmodul für die Erkennung einer spezifischen Wellenlänge oder eines spezifischen Wellenlängenbereichs aufweist.
16. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Erkennungsmodul (20) wenigstens ein optisches Mittel (24) aufweist für eine optische Beeinflussung des optischen Erkennens.
17. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Kontrastvorrichtung (60) vorgesehen ist, insbesondere auf einer von zur Position des Erkennungsmoduls (20) entgegengesetzten Seite der Folienblase (FB) der Blasfolienvorrichtung (100).
18. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens ein Beleuchtungsmittel (70) vorgesehen ist für eine Beleuchtung der Folienblase (FB) im Austrittsbereich (1 12).
19. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens ein Markierungsmittel (80) für eine, insbesondere optische, Markierung auf der Folienblase (FB) vorgesehen ist.
20. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Reinigungsmittel (26) vorgesehen ist für eine Erkennung eines Reinigungsbedarfs des Erkennungsmoduls (20) und/oder einer Durchführung einer solchen Reinigung.
21. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schaltmittel (28) vorgesehen ist für ein Ausschalten des optischen Erkennungsmoduls (20) bei Abwesenheit der Folienblase (FB) und/oder bei Anwesenheit eines Bedieners.
22. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Anzeigevorrichtung (52) für die Anzeige der Konturabweichung (KA) und/oder des Überwachungsergebnisses (UE) vorgesehen ist.
23. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichervorrichtung (90) für eine Speicherung der ermittelten Konturparameter (KP) und/oder der ausgegebenen Überwachungsergebnisse (UE) vorgesehen ist.
24. Überwachungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kommunikationsmittel (54) für eine Übertragung der Überwachungsergebnisse (UE) und/oder der Konturabweichungen (KA) an ein Ferndiagnosemodul vorgesehen ist.
25. Kalibrierverfahren für eine Kalibrierung einer Überwachungsvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 12 bis 24, aufweisend die folgenden Schritte:
- Anordnen des optischen Erkennungsmoduls (20) in einer Erkennungsposition,
- Zuweisen eines Erkennungsbereichs, welcher wenigstens abschnittsweise mit einem Austrittsbereich (1 12) der Blasfolienvorrichtung (100) überlappt.
26. Kalibrierverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuweisung des Erkennungsbereichs durch Aufnahme des Austrittsbereichs (112) ohne Folienblase (FB) erfolgt.
27. Kalibrierverfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schritt einer Ausrichtung des optischen Erkennungsmoduls (20) erfolgt.
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