Verfahren zum Überprüfen einer Wandstärke eines Behälters aus einem zumindest teilweise transparenten Material
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Wandstärke eines Be hälters aus einem zumindest teilweise transparenten Material, beispielsweise einer Flasche aus PET, gemäß Anspruch 1, sowie eine Inspektionseinrichtung zum Überprüfen einer Wand stärke eines Behälters gemäß unabhängigem Anspruch 12.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, mit denen die Wandstärke von etwa im Bereich der getränkeverarbeitenden Industrie oder der Kosmetikindustrie verwendeten Behäl tern nach ihrer Herstellung überprüft werden können.
Besonders relevant sind hier Verfahren zum Überprüfen der Wandstärke von mit Streckblas verfahren hergestellten Behältern. Dies liegt daran, dass bei der Herstellung dieser Behälter aus Vorformlingen während der Herstellung Fehler auftreten können, die sich auch auf die Wandstärke des Behälters und damit auf die gesamte Stabilität des Behälters negativ auswir ken können. Wird ein solcher Behälter weitertransportiert und etwa anschließend befüllt, kann dies etwa zum Reißen des Behälters führen, was erhebliche Verschmutzungen der gesamten Anlage zur Folge hätte. Selbst wenn der Behälter nicht reißt, kann es beim Befüllen des Be hälters aufgrund des Defekts in der Wandstärke zu Deformationen des Behälters kommen, die einen Weitertransport des Behälters (etwa aufgrund einer unerwünschten Verlängerung des Behälters oder der Ausbildung von Wölbungen) unmöglich machen. Auch hierbei kann es zu Beeinträchtigungen und sogar zu Beschädigungen der Anlage kommen.
Zusätzlich ist ein solcher defekter Behälter nicht an den Kunden auslieferbar, da er nicht den gewünschten Qualitätsstandards entspricht.
Aus der EP 2 676 127 ist ein Verfahren zur Erkennung von Defekten der Materialverteilung in transparenten Behältern bekannt, bei dem durch die Aufnahme von durch die Außenwand sowohl auf der Außenseite als auch auf der Innenseite reflektiertem Licht auf die Material stärke zurückgeschlossen wird und ein entsprechender Wert mit einem Referenzwert vergli chen wird, um festzustellen, ob die Materialstärke den gewünschten Wert aufweist.
Dieses Verfahren ist bei gleichmäßig geformten Behältern durchaus vorteilhaft.
Jedoch ergibt sich die Schwierigkeit, dass heute üblicherweise zum Einsatz kommende Be hälter eine Reliefstruktur an ihrer Oberfläche aufweisen, die zu unterschiedlichen Materialstär ken in unterschiedlichen Bereichen des Behälters führt. Unterschiedlich zur Inspektionsein richtung ausgerichtete Behälter werden daher unterschiedliche Messwerte für die Wandstärke liefern, obwohl sie außerhalb oder zwischen den ins Material eingearbeiteten Reliefs dieselbe Wandstärke aufweisen.
Eine zuverlässige Aussage darüber, ob ein solcher Behälter dann die gewünschte Wandstärke überhaupt aufweist, ist nicht möglich.
Aufgabe
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende technische Aufgabe somit darin, ein Verfahren zum Überprüfen der Wandstärke eines Behälters anzugeben, das zuverlässig auch bei nicht gleichmäßig geformten Behältern eine Bestimmung der Wandstärke erlaubt.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zum Überprüfen der Wandstärke eines Behälters aus einem zumindest teilweise transparenten Material gemäß Anspruch 1 und eine Inspektionseinrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 12 gelöst. Vor teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überprüfen einer Wandstärke eines Behälters aus ei nem zumindest teilweise transparenten Material, beispielsweise einer Flasche aus PET, um fasst ein Bestrahlen des Behälters mit einem Messstrahl einer Bestrahlungseinrichtung an ei ner Vielzahl von Messpunkten entlang einer Messrichtung, wobei für jeden Messpunkt ein für eine Wandstärke des Behälters am Messpunkt indikatives Signal mittels eines optischen De tektors erlangt wird, wobei mittels einer Auswerteinrichtung die Vielzahl der Messpunkte mit einer Referenz-Kurve, die die Wandstärke eines Referenzbehälters entlang der Messrichtung angibt, verglichen wird, wobei, wenn das Vergleichen eine Übereinstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behäl ters einer vorgegebenen Wandstärke entspricht und wobei, wenn das Vergleichen keine Über einstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behälters nicht der vorgegebenen Wandstärke entspricht.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Bestrahlungseinrichtung entsprechend bekannter Be strahlungseinrichtungen zum Überprüfen der Wandstärke eines transparenten Behälters aus gebildet ist und etwa Licht in die Wandung des Behälters hinein transmittiert, wobei dieses Licht von der äußeren Oberfläche und der inneren Oberfläche reflektiert wird und auf dem optischen Detektor auftrifft. Der Detektor kann etwa als Kamera oder ähnliche Einrichtung aus gebildet sein.
Die Referenz-Kurve ist als eine solche Kurve zu verstehen, die entlang der angestrebten Messrichtung ebenfalls eine Vielzahl von Messpunkten enthält bzw. (unter Verwendung eines Referenzbehälters) aus einer Vielzahl von solchen bestimmten Messpunkten bestimmt wurde, indem beispielsweise eine Extrapolation und/oder Interpolation zwischen den Messpunkten und ggf. über die Messpunkte hinaus erfolgt ist.
Bevorzugt wird die Referenz-Kurve für den Behälter nicht nur Messpunkte enthalten, die einer Vermessung eines einmal bezüglich der Bestrahlungseinrichtung und des optischen Detektors positionierten Behälters entsprechen, sondern die Referenz-Kurve entspricht einer Vermes sung eines Behälters, der auch in verschiedenen Positionen (in verschiedenen Ausrichtungen bzw. Drehungen etwa um seine Längsachse bei einer Messrichtung, die senkrecht zur Längs achse verläuft) bezüglich der Bestrahlungseinrichtung positioniert wurde. Damit liegen Refe renzpunkte auf der Referenz-Kurve auch bei unterschiedlichster relative Anordnung des Be hälters relativ zur Bestrahlungseinrichtung vor, so dass die entsprechende Referenz-Kurve unabhängig von der genauen Ausrichtung des Behälters genutzt werden kann, um einen sol chen Vergleich durchzuführen.
Es versteht sich, dass nicht nur ein Messstrahl sondern auch (gleichzeitig) mehrere Mess strahlen etwa zum Messen der Wandstärke entlang verschiedener (ggf. parallel zueinander verlaufender) Messrichtungen verwendet werden können.
Die Überprüfung der Wandstärke wird damit unabhängig von der tatsächlichen Ausrichtung des Behälters relativ zur Bestrahlungseinrichtung und zum optischen Detektor.
Dieses Verfahren ist daher besonders vorteilhaft einsetzbar bei mit einer äußeren Kontur ver sehenen Behältern, bei der sich die Wandstärke der Behälter entlang der Messrichtung ändert.
Es kann vorgesehen sein, dass wenn das Vergleichen keine Übereinstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt die Auswerteinrichtung eine Transformation (Translation ggfs auch Rotation) der Referenz-Kurve vornimmt und ein erneuter Vergleich der
Messpunkte mit der transformierten Referenz-Kurve durchgeführt wird, wobei, wenn das Ver gleichen der Messpunkte mit der transformierten Referenz-Kurve eine Übereinstimmung ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behälters der vorgegebenen Wandstärke entspricht und wobei, wenn das Vergleichen der Messpunkte mit der transformierten Referenz- Kurve keine Übereinstimmung ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behälters nicht der vorgegebenen Wandstärke entspricht.
Die Transformation kann insbesondere darin bestehen, dass ein Abschnitt der Referenz-Kurve soweit verschoben wird, dass dieser Abschnitt dem aufgenommenen Bereich des Behälters mit der Bestrahlungseinrichtung bzw. dem optischen Detektor entspricht und dann ein entspre chender Vergleich durchgeführt wird. Ob der Bereich der Referenz-Kurve nach der Transfor mation den aufgenommenen Messwerten entspricht, kann erneut wieder nur mittels eines Ver gleichs festgestellt werden, so dass es innerhalb dieser Ausführungsform auch angedacht sein kann, dass mehrere Transformationen der Referenz-Kurve durchgeführt werden, bis entweder eine Übereinstimmung festgestellt wird oder festgestellt wird, dass keine Übereinstimmung vorliegt.
Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Behältern mit einer Oberflächenstruktur, die be züglich einer Rotation des Behälters um die Längsachse nicht symmetrisch ist, vorteilhaft, da dennoch eine zuverlässige Überprüfung der Wandstärke möglich wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bestrahlungseinrichtung den Behälter an jedem Messpunkt mit mindestens einem Messstrahl bestrahlt bzw. durchstrahlt.
In einer weiteren Ausführungsform können die Messstrahlen pro Messpunkt verschiedene Wellenlängen besitzen, wobei das Ermitteln der Wanddicke mittels verrechnen der mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen erfolgt.
Da sich die Wandstärke bei mit einer Oberflächenstruktur versehenen Behältern ändert, kann sich in diesen Bereichen auch das Transmissions- und Reflexionsverhalten des Materials des Behälters bezüglich bestimmter Wellenlängen ändern. Werden wenigstens zwei Wellenlängen bei der Bestrahlung verwendet, können solche Veränderungen, die als systematischer Fehler die gemessene Wandstärke beeinflussen könnten, kompensiert werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Messrichtung senkrecht zu einer Längsachse des Behälters verläuft oder dass die Messrichtung parallel zu einer Längsachse des Behälters ver läuft.
Mit dieser Ausführungsform können grundsätzlich relevante Veränderungen der Wandstärke des Behälters in Querrichtung und in Längsrichtung untersucht werden, was insbesondere auch eine einfache Vermessung des Behälters ermöglicht, um etwa ein vollständiges oder nahezu vollständiges Wandstärkenprofil des gesamten Behälters zu erzeugen.
In einer Ausführungsform umfasst die Transformation ein Verschieben der Referenz-Kurve entlang der Messrichtung um einen Wert D, wobei der Wert D wesentlich kleiner 0,1 D oder kleiner als 0,05D ist, wobei D die Ausdehnung des Behälters entlang der Messrichtung ist.
Die Referenz-Kurve kann beispielsweise als Funktion aufgefasst werden, die einer Position X entlang der Messrichtung eine bestimmte Wandstärke W (X) zuordnet. Wie bereits oben er wähnt, ist die entsprechende Funktion des gemessenen Behälters abhängig von der tatsäch lichen Ausrichtung des Behälters relativ zur Bestrahlungseinrichtung und/oder zum optischen Detektor. Wird beim Vergleich zwischen Referenz-Kurve und Messwerten festgestellt, dass keine Übereinstimmung vorliegt, kann eine solche geringfügige Modifikation des Arguments X in der Funktion W (X) durch Ersetzung von X durch X + D zu einer Verschiebung der Referenz- Kurve führen, die dann für den gemessenen Ort X mit den Messwerten verglichen wird. Dieses Vorgehen ist in einem Computer, der üblicherweise die Auswerteeinrichtung bildet, schnell durchzuführen und erfordert nur wenig Rechenleistung, so dass auch eine Vielzahl dieser Transformationsschritte für jeden Behälter durchgeführt werden kann, um festzustellen, ob die Wandstärke des Behälters mit der Referenz-Kurve übereinstimmt. Damit wird also ein rechen technisch einfaches Verfahren zur Transformation der Referenz-Kurve und damit eine nach wie vor schnelle Überprüfung der Messwerte sichergestellt, was dieses Verfahren auch für den laufenden Betrieb von Behälterbehandlungsmaschinen mit einigen 1000 bis zu einigen 10000 Behältern pro Stunde geeignet macht.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Transformation in Abhängigkeit eines charakteris tischen Punktes der Vielzahl der Messpunkte und/oder einer daraus abgeleiteten Messkurve und/oder in Abhängigkeit eines charakteristischen Punktes der Referenz-Kurve durchgeführt.
Charakteristische Punkte sind beispielsweise die Punkte, bei denen ein Übergang von einem Bereich des Behälters mit dünner Wandstärke zu einem Bereich des Behälters mit dickerer Wandstärke erfolgt, da hier üblicherweise die Materialstärke dicker als in allen üblichen Berei chen ist. Diese äußern sich also in den Messwerten und in der Referenz-Kurve etwa als Ma ximum oder Minimum und charakterisieren den Verlauf der gesamten Kurve (unabhängig da von, ob es sich um die Referenz-Kurve oder eine aus den Messpunkten generierte Kurve han-
delt). Wird die Transformation so durchgeführt, dass ein in den Messpunkten auftretender cha rakteristischer Punkt mit einem in der Referenz-Kurve auftretenden charakteristischen Punkt in Übereinstimmung gebracht wird (beispielsweise wie oben durch Transformation des Argu ments X in der Funktion W(X) der Referenz-Kurve derart, dass die charakteristischen Punkte der Referenz-Kurve und der Messwerte zusammenfallen), so ist nur eine einzige Transforma tion notwendig, um eine etwaige Ausrichtung des Behälters bezüglich der Bestrahlungsein richtung bzw. des optischen Detektors zu kompensieren und einen Vergleich mit der Referenz- Kurve sinnvoll zu ermöglichen. Wird dann festgestellt, dass keine Übereinstimmung der Mess werte mit der Referenz-Kurve vorliegt, so kann festgestellt werden, dass die Wandstärke nicht den Anforderungen genügt.
Dieses Verfahren reduziert die Anzahl von Transformationsschritten erheblich, kann jedoch gegebenenfalls einen erhöhten rechentechnischen Aufwand mit sich bringen, da eine Analyse der Messwerte einerseits und der Referenz-Kurve andererseits hinsichtlich charakteristischer Punkte notwendig ist.
Dieser erhöhte Rechenaufwand kann dadurch reduziert werden, dass die Position der charak teristischen Punkte der Referenz-Kurve bereits etwa in einem Speicher (etwa zusammen mit der Referenz-Kurve) hinterlegt sind, so dass nur noch eine Analyse der Messpunkte oder einer daraus extrapolierten Kurve hinsichtlich charakteristischer Punkte erfolgen muss und dann eine Differenzbildung zwischen den Positionen dieser Punkte in Messrichtung erfolgt, um die Transformation der Referenz-Kurve durchzuführen.
Das Verfahren kann für einen Behälter entlang verschiedener, optional parallel zueinander verlaufender Messrichtungen durchgeführt werden. Hiermit wird eine sehr genaue Vermes sung des Behälters und insbesondere seiner Wandstärke realisiert.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Vergleichen der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und der transformierten Referenz-Kurve unter Berücksichtigung einer Mess-Toleranz der Messpunkte und/oder unter Berücksichtigung einer Toleranz der Referenz-Kurve und/oder der transformierten Referenz-Kurve erfolgt.
Da insbesondere das Bestimmen der Messpunkte, aber auch das Bestimmen der Referenz- Kurve etwa aus einem Referenzbehälter bestimmten Fehlern unterliegt, kann die Berücksich tigung dieser Fehler im Rahmen von Toleranzen die falsche Identifikation von vermeintlich nicht übereinstimmenden oder übereinstimmenden Wandstärken vermeiden.
Das Verfahren wird bevorzugt durch eine Inspektionseinrichtung umfassend die Bestrahlungs einrichtung, den optischen Detektor und die Auswerteinrichtung durchgeführt und die Behälter werden der Inspektionseinrichtung mittels einer Transporteinrichtung zugeführt und von der Transporteinrichtung abtransportiert und wobei für den Fall, dass keine Übereinstimmung der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und der transformierten Referenz-Kurve festgestellt wird, der Betrieb der Transporteinrichtung angehalten wird. Hiermit kann sichergestellt werden, dass ein etwa auftretender Fehler, der sich in der Veränderung der Wandstärke eines Behälters äußerst, zunächst identifiziert und gegebenenfalls behoben wird, bevor der Betrieb der Ma schine weiterläuft. Dies kann insbesondere für nachgeschaltete Maschinen, wie etwa Füllein richtungen zum Befüllen der Behälter vorteilhaft sein und Beschädigungen oder Verunreini gungen vermeiden.
Für den Fall, dass keine Übereinstimmung der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und der transformierten Referenz-Kurve festgestellt wird, kann eine Information an einen Bediener ausgegeben werden. Dem Bediener kann beispielsweise eine Warnung ausgegeben werden, dass die gemessene Wandstärke nicht mehr der vorgegebenen Wandstärke entspricht. Der Bediener kann dann etwa selbst entscheiden, ob der Betrieb der Maschine dennoch weiterge führt wird oder ob er den Betrieb der Maschine anhält und etwa eine Reparatur oder einen Austausch von Teilen oder eine genauere Fehleranalyse durchführt.
Alternativ oder zusätzlich kann hierauch ein automatisches Ausleiten eines Behälters erfolgen für den Fall, dass festgestellt wird, dass die Wandstärke nicht mit der vorgegebenen Wand stärke übereinstimmt oder dieser im Rahmen der Messgenauigkeiten entspricht. Das Auslei ten kann etwa durch einen Pusher erfolgen, der den Behälter aus der Transporteinrichtung auswirft und etwa in einen dafür vorgesehenen Auffangbehälter stößt. Auch andere Realisie rungen für das Ausleiten des Behälters aus einem Neckhandling wie Stern oder Klammer sind hier denkbar.
Ebenfalls alternativ oder zusätzlich kann automatisiert eine vorzugsweise drahtlos übermittelte Nachricht an den Betreiber oder Wartungspersonal versendet werden, für den Fall, dass fest gestellt wird, dass die Wandstärke nicht mit der vorgegebenen Wandstärke übereinstimmt. Bevorzugt ist eine Mitteilung an ein Tablet, Handy oder Wearble wobei besonders bevorzugt Maschinendaten, Soll- und Messwerte übermittelt werden.
Besonders bevorzugt wird die gemessene Wandstärke den Behandlungsorganen zugeordnet, so dass bekannt ist mit welcher Kavität, Heizdorn, Heizzone, Greifelement der Behälter be handelt bzw. produziert wurde. Damit kann in einem Closed Loop Verfahren im Falle vom Soll
abweichender Wandstärken im (Design-) Prägebereich (Relief, Stützstruktur, ect.) ein Einfluss auf die Behandlungsorgane genommen werden um die Materialverteilung zur Soll- Wand stärke zurück zu führen. Das kann einerseits automatisch erfolgen oder einen Maschinenbe diener unterstützen/ anleiten.
Wenigstens ein Teil der Messpunkte und/oder das Ergebnis des Vergleichs der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und/oder das Ergebnis des Vergleichs der Messpunkte mit der trans formierten Referenz-Kurve kann in einem der Auswerteinrichtung zugeordneten Speicher ge speichert werden. Hiermit kann etwa eine spätere Fehleranalyse durch Auswerten der in dem Speicher hinterlegten Daten durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Inspektionseinrichtung zum Überprüfen einer Wandstärke eines Be hälters umfasst eine Bestrahlungseinrichtung, einen optischen Detektor und eine Auswertein richtung, wobei die der Inspektionseinrichtung Behälter über eine Transporteinrichtung zuge führt und durch die Transporteinrichtung aus der Inspektionseinrichtung abtransportiert wer den können, wobei die Transporteinrichtung und die Bestrahlungseinrichtung und der optische Detektor so zueinander angeordnet sind, dass ein in der Transporteinrichtung transportierter Behälter durch die Bestrahlungseinrichtung an zumindest einer Vielzahl von Messpunkten ent lang einer Messrichtung bestrahlt werden kann und der optische Detektor das von dem Behäl ter reflektierte und/oder transmittierte Licht der Messpunkte entlang der Messrichtung empfan gen kann, wobei die Inspektionseinrichtung ausgebildet ist, das Verfahren nach einer der vor herigen Ausführungsformen durchzuführen. Diese Inspektionseinrichtung ist besonders vor teilhaft geeignet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Die Bestrahlungseinrichtung kann ausgebildet sein, Licht mit wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängen auszusenden und wobei der optische Detektor ausgebildet ist, zumindest Licht dieser zwei verschiedenen Wellenlängen zu detektieren. Etwaige Fehler aufgrund eines sich verändernden Transmissions- und/oder Reflexionsverhalten der Behälterwandung für eine spezifische Wellenlänge bei Veränderung der Wandstärke können so kompensiert werden.
Weiterhin kann die Bestrahlungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie einen Behälter mit Licht zum Erzeugen einer Vielzahl von Messpunkten entlang verschiedener Messrichtun gen bestrahlen kann. Hiermit wird ein flexibler Einsatz der Inspektionseinrichtungen nicht nur zum Vermessen eines gesamten Behälters, sondern auch zum Vermessen unterschiedlich geformter Behälter realisiert.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Bestrahlungseinrichtung entlang wenigs tens einer Achse verschiebbar ausgebildet. Die Verschiebung der Bestrahlungseinrichtung kann in einer tatsächlichen physischen Verschiebung der gesamten Bestrahlungseinrichtung bestehen, sie kann aber etwa auch ein Umlenken des ausgestrahlten Lichts beispielsweise durch Spiegel oder andere Optiken umfassen, was üblicherweise schneller durchzuführen ist, als eine vollständige Verschiebung der Bestrahlungseinrichtung. Mit dieser Ausführungsform kann nicht nur die Veränderung der Messrichtung für einen einzelnen Behälter, sondern auch die Anpassung der Inspektionseinrichtungen unterschiedliche Behälter etwa durch Anpassen der Messrichtung an eine sich verändernde Form oder Größe des Behälters realisiert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Inspektionseinrich tung
Fig. 2 zeigt den Verlauf der Wandstärke eines Behälters und die sich ergebenden Mess punkte
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Transformation einer Referenz-Kurve zum Über prüfen der Wandstärke eines Behälters
Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der die Referenz-Kurve und die Messpunkte nicht überein stimmen
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer höhenverstellbaren Bestrahlungseinrichtung Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Inspektionseinrichtung
Ausführliche Beschreibung
In Fig. 1 ist eine Inspektionseinrichtung 100 dargestellt, die Behälter entsprechend des erfin dungsgemäßen Verfahrens inspizieren kann. Diese Inspektionseinrichtung umfasst oder ihr ist zumindest eine Transporteinrichtung 140 zugeordnet, in der Behälter 130 transportiert wer den können. Bei der Transporteinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Förderband, aber auch um jegliche andere bekannte Art des Transports von Behälter handeln. Bei den Behältern handelt es sich üblicherweise um Flaschen oder kleine Dosen, die grundsätzlich aus transparentem Material, insbesondere aus Kunststoff, wie PET, bestehen. Für den Transport dieser Behälter haben sich entweder Standteller oder Drehteller in Verbindung mit Zentrierein richtungen, die den Behälter zwischen der Zentriereinrichtung und dem Teller einspannen,
aber auch Klammergreifer etabliert, die die Behälter etwa im Bereich eines Tragrings oder zumindest im Mündungsbereich umgreifen, so dass der Behälter hängend transportiert wird.
Da für die Erfindung wesentlich ist, dass das Material des Behälters an zumindest einem Be reich bestrahlt werden kann, ist ein Transport derart bevorzugt, dass zumindest ein Großteil der Wandung des Behälters freiliegt, so dass insbesondere Greifer und Zentriereinrichtungen mit zugeordneten Standtellern oder Drehtellern vorteilhaft sein können.
Die Transporteinrichtung 140 ist diesbezüglich jedoch nicht beschränkt.
Für die weitere Erklärung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist indes wesentlich, dass der Behälter 130 (hier in Draufsicht nur ausschnittsweise als Querschnitt dargestellt) eine Wan dung 133 besitzt. Diese Wandung, also die Wandung des Behälters, besitzt eine äußere Ober fläche 131 und eine innere Oberfläche 132. Dabei ist die innere Oberfläche 132 die Oberfläche des Behälters, die dem Innenraum des Behälters zugewandt ist, der üblicherweise mit dem in den Behälter einzufüllenden Medium befüllt wird. Die Außenwand oder äußere Oberfläche des Behälters 131 ist dann die der inneren Oberfläche 132 gegenüberliegende Oberfläche 131 der Wandung 133.
In der hier dargestellten Ausführungsform umfasst die Wandung 133 des Behälters verschie den dicke Bereiche, so etwa den Bereich 134, der sich verhältnismäßig lang entlang des Um fangs des Behälters erstreckt und eine konstante Wanddicke aufweist, und die Bereiche 135, die etwa als Einkerbungen in der Oberfläche des Behälters ausgebildet sind und in denen die Wandstärke des Behälters geringer ist. Zwischen diesen Bereichen erstrecken sich wiederum Bereiche mit einer größeren Wandstärke.
Dies ist nicht zwingend notwendig, jedoch ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für Behälter 130 vorteilhaft, die etwa bezogen auf einen Querschnitt des Behälters keine kon stante Wanddicke aufweisen.
Die Inspektionseinrichtung 100 umfasst weiterhin eine Bestrahlungseinrichtung 121. Diese kann beispielsweise eine oder mehrere Glühwendeln umfassen, um eine diffuse Lichtquelle zu bilden. Die Glühwendel kann so betrieben werden, dass sie entsprechend ihrer Temperatur ein Emissionsspektrum besitzt, das vor allem im infraroten Bereich elektromagnetische Strah lung abgibt. Die Glühwendel kann auch leicht rot-glühend betrieben werden. Es ist auch denk bar, die Glühwendel (oder einen Glühfaden) mit einer Temperatur zu betreiben, bei der sie weißes Licht emittiert, ihr Emissionsmaximum also im sichtbaren Bereich liegt. Das von dieser
einen oder den mehreren Glühwendeln ausgebrachte Licht trifft dann auf die Wandung des Behälters. Alternativ können auch eine oder mehrere Dioden, insbesondere Laserdioden ver wendet werden, um elektromagnetische Strahlung (infrarotes Licht oder sichtbares Licht) 151 in Richtung auf die Wandung des Behälters auszubringen. Weiterhin ist ein optischer Detektor 122 beispielsweise in Form einer Kamera vorgesehen, der das von dem Behälter reflektierte und/oder durch den Behälter transmittierte Licht erfassen kann.
In der hier dargestellten Ausgestaltung befinden sich Detektor 122 und Bestrahlungseinrich tung 121 auf derselben Seite des Behälters bzw. der Transporteinrichtung, sodass von dem Behälter zumindest teilweise reflektiertes Licht im Detektor detektiert wird. Dabei wird Licht nicht nur von der äußeren Oberfläche 131 des Behälters reflektiert, sondern aufgrund der Transparenz des Behälters auch von der inneren Oberfläche zurückgeworfen und durch die äußere Oberfläche 131 in Richtung des optischen Detektors 122 transmittiert.
In einer Variante, in der der Detektor das durch den Behälter transmittierte Licht aufnimmt, ist der Detektor 122 auf der bezüglich der Transporteinrichtung 140 gegenüberliegenden Seite wie die Bestrahlungseinrichtung 121 angeordnet. Die Transporteinrichtung befindet sich in der in Fig. 1 dargestellten Draufsicht dann also zwischen Bestrahlungseinrichtung 121 und dem Detektor 122, sodass auch ein zu inspizierender Behälter zwischen der Bestrahlungseinrich tung 121 und dem Detektor 122 positioniert wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bestrahlungseinrichtung gezielt Licht unterschiedlicher Wellenlängen ausbringen kann, etwa Licht im infraroten Spektralbereich, im roten Spektralbe reich und/oder Licht im blauen Spektralbereich. Durch Verwendung von Licht unterschiedlicher Wellenlängen wird erreicht, dass zufällig auftretende Effekte, etwa konstruktive Interferenz o- der destruktive Interferenz der von der Innenseite und von der Außenseite des Behälters re flektierten und/oder transmittierten Anteile des von der Bestrahlungseinrichtung emittierten Lichtes, die das Messergebnis der Wandstärke ungewollt beeinflussen könnten, ausgeglichen werden können. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Bestrahlungseinrichtung weißes Licht (oder nur infrarotes Licht oder rotes Licht und infrarotes Licht) emittiert, wie dies etwa für die Glühwendel beschrieben wurde, und der optische Detektor mehrere (wenigstens 2) Farbfilter aufweist oder entsprechende Farbfilter zwischen der so ausgebildeten Bestrah lungseinrichtung und dem Behälter angeordnet sind. Dabei kann es sich beispielsweise um Filter handeln, von denen einer nur blaues und einer nur rotes Licht hindurch lässt. Auch hier mit kann der oben beschriebene Effekt der Vermeidung von unerwünschten Effekten erzielt werden.
Unabhängig davon, ob es sich um durch die Flaschen transmittierte oder reflektierte Licht strahlen 152 (von der inneren Oberfläche 132 reflektiert) und 153 (von der äußeren Oberfläche 131 reflektiert) handelt, treffen diese dann auf den optischen Detektor 122. Üblicherweise ist es aufgrund der Materialstärke bzw. Wandstärke des Behälters so, dass die Menge des trans- mittierten (reflektierten) Lichts und damit das beim optischen Detektor eintreffende optische Signal (abhängig von der Wandstärke) stärker oder geringer ist. Der optische Detektor 122 kann dann ein entsprechend für die Wandstärke des Behälters indikatives Signal (beispiels weise ein Helligkeitssignal oder ein Interferenzsignal oder Ähnliches) an einer Auswerteein richtung 123 übermitteln. Diese Auswerteeinrichtung kann dazu mit dem optischen Detektor beispielsweise über eine Kabelverbindung 124, aber auch über eine drahtlose Verbindung o- der in jeder geeigneten Art und Weise zum Transfer von Daten zumindest von dem optischen Detektor zur Auswerteeinrichtung, aber bevorzugt bidirektional, verbunden sein.
In der Auswerteeinrichtung 123 ist, wie auch mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 noch ausführlicher beschrieben wird, eine Referenz-Kurve hinterlegt oder von dieser abrufbar. Diese Referenz- Kurve entspricht zu erwartenden für die Wandstärke des Behälters indikativen Signalen an bestimmten Stellen des Behälters in Messrichtung und kann beispielsweise durch Vermes sung eines Referenzbehälters, dessen Wandstärke bekannt ist, erzeugt worden sein. Alterna tiv oder zusätzlich kann hierzu natürlich auch eine Vermessung einer Vielzahl von Referenz behältern vorgenommen werden, um aus diesen eine möglichst systematische Fehler vermei dende Referenz-Kurve zu erhalten. Auch ein simulierter idealer Behälter kann als Grundlage für die Referenz-Kurve dienen.
Wie die Referenz-Kurve letztlich bestimmt wurde, ist für das erfindungsgemäße Verfahren je doch nicht von Belang. Bevorzugt erstreckt sich die Referenz-Kurve über einen Bereich, der größer ist als der für einen einzelnen Behälter üblicherweise vermessene Bereich. Wird der Behälter beispielsweise stehend an der Bestrahlungseinrichtung 121 vorbeigeführt und nicht relativ zur Bestrahlungseinrichtung gedreht, so findet eine Messung der Wandstärke nur in dem der Bestrahlungseinrichtung zugewandten Teilbereich der Oberfläche des Behälters statt. Die Referenz-Kurve, die der Auswerteeinrichtung 123 zur Verfügung steht, umfasst jedoch bevorzugt Werte für die Wandstärke oder Werte, die indikativ für die Wandstärke des Behälters sind, die die gesamte Oberfläche des Behälters erfassen.
Dazu sei erwähnt, dass die Bestrahlungseinrichtung den Behälter entlang einer Messrichtung (etwa entlang der hier dargestellten Querschnittsrichtung des Behälters in Fig. 1) zur Erzeu gung einer Vielzahl von Messpunkten bestrahlt. Für genau diese Messrichtung ist dann in der
Auswerteeinrichtung bevorzugt eine Referenz-Kurve hinterlegt. Hierzu wird noch genauer in Fig. 5 beschrieben. Die Bestrahlung kann entweder erfolgen, indem der Behälter an der Be strahlungseinrichtung vorbeigeführt wird und der Behälter Punkt für Punkt bestrahlt wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Behälter so positioniert wird, dass das Licht der Bestrahlungseinrichtung auf genau einen Punkt des Behälters auftrifft (etwa wenn ein Dreh teller zusammen mit einer Zentriereinrichtung verwendet wird). Der Behälter wird dann gedreht (entweder um einen Teil seines gesamten Umfangs oder um eine volle Drehung) und so für verschiedene Messpunkte entlang der Messrichtung ein entsprechendes Signal im Detektor erzeugt.
Die erste Methode hat den Vorteil, dass die Maschine kontinuierlich betrieben werden kann. Sie liefert aber vor allem in den Bereichen des Behälters, die sich aufgrund seiner Quer schnittsform stark auf die Beleuchtungseinrichtung zu oder von dieser weg krümmen nur be dingt sinnvolle Ergebnisse. Das zweite Verfahren erlaubt die Erfassung der Wandstärke mit hoher Genauigkeit, bedingt aber das taktweise Betreiben der Inspektionseinrichtung.
Durch Vergleich der Referenz-Kurve mit den entlang der Messrichtung aufgenommenen Messwerten, die indikativ für die Wandstärke des Behälters sind, kann dann festgestellt wer den, ob die Wandstärke des Behälters den erwarteten Werten für die Wandstärke entspricht. Dies kann beispielsweise durch Feststellen einer Übereinstimmung der Referenz-Kurve oder eines Teils der Referenz-Kurve (wenn diese einen größeren Bereich der Oberfläche des Be hälters erfasst als im Rahmen der Inspektion mit der Inspektionseinrichtung überprüft wird) erfolgen. Diese Übereinstimmung kann natürlich auch etwaige Fehlertoleranzen berücksichti gen. So kann berücksichtigt werden, dass die Auflösung und die Ermittlung der Signale in dem optischen Detektor nur mit einer bestimmten Genauigkeit möglich ist. Überdies kann berück sichtigt werden, dass die Fertigung des Behälters selbst gewissen Toleranzen unterliegt, so dass beispielsweise geringfügige Abweichungen der Wandstärke von dem Referenzwert im mer noch akzeptabel sind. Das Feststellen der Übereinstimmung zwischen Referenz-Kurve und Messwerten ist daher im Wesentlichen so zu verstehen, dass eine Übereinstimmung in nerhalb der vorgesehenen Toleranzen vorliegt.
Zur genaueren Veranschaulichung des Messvorgangs mit der Inspektionseinrichtung 100 wird in Fig. 2 auf einen Beispielbehälter und die sich ergebenden Messwerte beschrieben.
Der hier dargestellte Behälterausschnitt, der beispielsweise in einer bestimmten Höhe des Be hälters aufgenommen worden sein kann, stellt einen Teil des Querschnitts des Behälters dar und die Längsachse des Behälters verläuft zu diesem Querschnitt bevorzugt senkrecht.
Der hier dargestellte Ausschnitt der Oberfläche des Behälters weist keine konstante Wand stärke auf. In einem Bereich ist die Wandstärke (auch aufgrund der Krümmung der Oberfläche des Behälters) mit d1 erheblich größer als etwa im Bereich d2. Der Bereich mit einer dünnen Wandstärke wird etwa im Bereich d3 langsam dicker, bis er in diesem Bereich die Stärke d4 besitzt. Anschließend fällt die Wandstärke wieder ab, wobei erneut aufgrund der Krümmung des Behälters die ermittelbare Wandstärke d5 größer ist und bis zur Wandstärke d6 (erneut aufgrund der Krümmung des Behälters) anwächst.
In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass aufgrund der Bestrahlung mit der Bestrah lungseinrichtung 121 und dem Empfangen des Signals in dem optischen Detektor 122 und aufgrund der üblicherweise vorliegenden Krümmung des Behälters (diese haben meist einen runden oder zumindest gekrümmten Querschnitt) letztlich eine "Wandstärke" bestimmt wird, die auch durch die Krümmung des Behälters beeinflusst wird. Wie in der Fig. 2 links dargestellt, erstreckt sich die Wandstärke d1 nicht etwa senkrecht zu den Flächen 131 und 132, sondern wird mit einem Winkel dazu angegeben, so dass sie größer ist als die eigentliche Wandstärke. Dies liegt daran, dass das Licht von der Bestrahlungseinrichtung üblicherweise nicht senkrecht auf die Oberfläche des Behälters trifft, sondern diese unter einem Winkel trifft, der sich auch abhängig von der Krümmung des Behälters verändern kann. Stark gekrümmte Bereiche, also insbesondere die links und rechts in dem linken Teil der Abbildung 2 gezeigten Bereiche, die sich stark in Richtung der Beleuchtungseinrichtung oder von dieser weg krümmen, liefern üb licherweise ein nicht verlässliches Ergebnis, da das Licht hier mehr Material durchläuft, als durch die eigentliche Wandstärke bei senkrechtem Lichteinfall auf die Oberfläche des Behäl ters der Fall wäre. Diese Bereiche können etwa bei dem späteren Vergleich der Messwerte mit der Referenz-Kurve ausgelassen werden. Das in Fig. 2 dargestellte Bild geht indes von einem bloßen Vorbeibewegen des Behäpusherlters an der Beleuchtungseinrichtung aus. Wie oben beschrieben, kann auch vorgesehen sein, dass der Behälter im Bereich der Beleuch tungseinrichtung positioniert wird, sodass nur ein Punkt des Behälters bestrahlt wird (etwa bevorzugt so, dass der Lichteinfall senkrecht zur Oberfläche erfolgt). Währenddessen wird der Behälter gedreht, sodass zumindest über einen Ausschnitt des Umfangs des Behälters (in einigen Ausführungsformen auch um den ganzen Umfang des Behälters) Messpunkte, die indikativ für die Wandstärke des Behälters sind, aufgenommen werden können.
Dessen ungeachtet ergibt sich in der rechts in Fig. 2 dargestellten Abbildung das entspre chende Bild für die vom optischen Detektor 122 aufgenommenen Signale, die zumindest indi kativ (wenn auch nicht gleichbedeutend zu) der Wandstärke des Behälters sind. Der Bereich d1 zeigt die verhältnismäßig dicke gemessene Wandstärke, wohingegen die Bereiche d2 und
d3 in dem dünneren Bereich des Behälters zu erkennen sind. Die Wandstärke d4 wird in dem erneut dickeren Bereich gemessen und die Wandstärken d5 und d6 wachsen trotz der eigent lich konstant bleibenden tatsächlichen Wandstärke aufgrund der Krümmung des Behälters und seiner relativen Ausrichtung zur Bestrahlungseinrichtung an.
Während die hier gemessenen Signale also zwar sehr wohl zumindest teilweise indikativ für die Wandstärke des Behälters sind, sind sie nicht identisch mit der Wandstärke, da hier etwa auch andere Einflüsse wie die bereits besprochene Krümmung des Behälters Einfluss neh men.
Nichtsdestoweniger kann die rechts in Fig. 2 gezeigte Messkurve genutzt werden, um Rück schlüsse auf die tatsächliche Wandstärke des Behälters zu ziehen.
Dazu kann die in der Auswerteeinrichtung 123 verfügbare Referenz-Kurve verwendet werden, die, wie bereits geschildert, bevorzugt mehr als nur einen Ausschnitt der Oberfläche des Be hälters in Messrichtung darstellt.
Dies ist in der Fig. 3 beschrieben.
In Fig. 3 ist die sich aus einer Vielzahl von Messpunkten entlang einer Messrichtung ergebende „Messkurve“ 361 dargestellt. Diese kann als Interpolation zwischen einer Vielzahl von Mess punkten entlang der Messrichtung aufgefasst werden. Anstelle dieser durchgängigen Kurve könnte also auch eine Reihe von Messpunkten dargestellt werden.
Es versteht sich, dass die hier dargestellte Kurve 361 entsprechend den tatsächlich aufge nommenen Messpunkten auch einen gewissen Fehler aufweisen wird. Dieser könnte hier zu sätzlich durch Fehlerbalken, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, ergänzt werden, um eine Angabe zur Genauigkeit der Kurve zu erhalten. Dies ist aufgrund der Anschaulichkeit hier jedoch nicht geschehen.
Zusätzlich zu der sich aus den Messwerten entlang der Messrichtung ergebenden Messkurve des realen Behälters ist die Referenz-Kurve 362 dargestellt. Diese ist in der links in Fig. 3 gezeigten Abbildung offensichtlich anders als die sich ergebende Messkurve 361. So umfasst sie nicht nur ein Maximum und ein Minimum, sondern umfasst links des ausgeprägten Maxi mums ein weiteres Maximum, das durch ein weiteres Minimum von dem ausgeprägten Maxi mum getrennt ist. Bei größerem Argument X wächst die Referenz-Kurve 362 wieder an.
Bei erster Betrachtung wird der Fachmann zu dem Schluss kommen, dass die Referenz-Kurve 362 und die sich aus den Messpunkten ergebene Kurve 361 nicht übereinstimmen. Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die erhaltenen Messwerte des Verfahrens zum Überprüfen der Wandstärke gemäß der Erfindung jedoch voneinander abhängig davon, wie der Behälter rela tiv zur Bestrahlungseinrichtung und/oder zum optischen Detektor der Fig. 1 ausgerichtet ist.
Als anschauliches Beispiel hierfür kann sich vorgestellt werden, dass zum Erzeugen der Re ferenz-Kurve die Oberfläche des Behälters abgerollt wird, so dass der ganze Umfang des Be hälters als gerade Linie gezeigt wird. Die entsprechenden Wandstärken können als Referenz- Kurve über den gesamten Umfang des Behälters aufgetragen werden. Der Beginn des Abrol lens der Oberfläche des Behälters kann als Ort X0 willkürlich auf den Wert 0 festgesetzt wer den. Die tatsächliche Ausrichtung eines zu vermessenden Behälters relativ zur Bestrahlungs einrichtung und relativ zum optischen Detektor der Fig. 1 und damit der Ort X1 des realen zu vermessenden Behälters ist jedoch üblicherweise nicht bekannt und kann variieren. Der Be ginn der Messung muss also keinesfalls mit dem Ort XO als Beginn des Abrollens der Oberflä che des Behälters zum gedachten Erzeugen der Referenz-Kurve übereinstimmen, sondern er kann beispielsweise beim Ort X1 liegen, der sich vom Ort X0 durch den Wert D unterscheidet. Während der gemessene Behälter bzw. die für diesen Behälter erhaltenen Wandstärken zwar identisch zu der Referenz-Kurve in dem entsprechenden Bereich sind, kommt es zu einer Ver schiebung zwischen der gemessenen und der Referenz-Kurve genau um den Betrag D.
Dies ist in der linken Darstellung der Fig. 3 daran zu erkennen, dass die beiden Maxima der Messwerte um den Abstand D auseinanderliegen.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nun vorgesehen sein, dass die Referenz-Kurve beim Anstellen des Vergleichs zwischen den gemessenen Werten mit der Referenz-Kurve transformiert wird, falls in einem ersten Vergleichsschritt keine Über einstimmung zwischen der Referenz-Kurve (ohne Transformation) und den Messwerten er langt wird. Diese Transformation kann beispielsweise in einer Verschiebung der Referenz- Kurve 362 bezüglich der Kurve 361 liegen. Hier gibt es nun erfindungsgemäß zwei Möglich keiten, die jede für sich genommen gewisse Vorteile bieten.
Zum einen kann eine Transformation der Referenz-Kurve durch Verschieben der Referenz- Kurve um einen fixen Betrag D erfolgen, wobei der Betrag D bevorzugt deutlich kleiner bzw. wesentlich kleiner als die Ausdehnung des Behälters bzw. des Referenzbehälters entlang der Messrichtung ist. Ist die Messrichtung parallel zur Umfangsrichtung des Behälters, so ist die
Ausdehnung des Behälters der Umfang. Sei die Ausdehnung des Behälters entlang der Mess richtung mit D bezeichnet, dann kann bevorzugt D kleiner als 0,1 D und besonders bevorzugt kleiner als 0,05D, besonders bevorzugt kleiner als 0,005D sein.
Diese Verschiebung der Referenz-Kurve um einen absoluten Betrag ist rechentechnisch ein fach umzusetzen und erfordert somit wenig Prozessorleistung. Allerdings kann eine solche Verschiebung in einem ersten Schritt gegebenenfalls nicht unmittelbar dazu führen, dass eine Übereinstimmung zwischen der Referenz-Kurve und den Messwerten erzielt wird, obwohl diese objektiv betrachtet sehr wohl vorliegt. Dies kann daran liegen, dass der Unterschied zwischen den Werten X1 und X0 größer ist als das fixe D, so dass beispielsweise mehrere Transformationsschritte (2, 3, 4, 5 usf.) notwendig sein können, bis die vorliegende Überein stimmung festgestellt wird. Dies kann also im Extremfall erforderlich machen, dass eine Ver schiebung um eine Länge, die der Ausdehnung des Behälters in Messrichtung vermindert, um die Länge des Ausschnitts des tatsächlich vermessenen Behälters in Messrichtung in einzel nen Teilschritten D abgefahren werden muss, bis ein abschließendes Urteil über die vorlie gende Übereinstimmung oder Nicht-Übereinstimmung der gemessenen Punkte mit der Refe renz-Kurve erhalten wird. Dies kann zeitaufwendig sein und trotz der eigentlich geringen be nötigten Computerressourcen für eine einzelne Transformation erheblichen Aufwand bedeu ten.
Alternativ dazu kann die Verschiebung D, um die die Referenz-Kurve verschoben werden muss, um gegebenenfalls mit den Messwerten in Einklang gebracht zu werden, auch erst be rechnet werden, bevor die Verschiebung bzw. Transformation durchgeführt wird.
Dieser Vorgang ist in der Fig. 3 dargestellt. Wie in der linken Abbildung der Fig. 3 zu erkennen, besitzen sowohl die Referenz-Kurve als auch die sich aus den Messwerten ergebende Kurve 362 und 361 (bzw. die Vielzahl der Messpunkte) ein ausgeprägtes Maximum an den Stellen 371 (für die Messkurve) und 372 (für die Referenz-Kurve). Es kann dabei bekannt sein, dass der der Fig. 3 zugrundeliegende Behälter stets ein solches ausgeprägtes Maximum aufweisen muss, weil er beispielsweise in einem bestimmten Bereich eine in keinem anderen Bereich erreichte Materialverdickung und damit Wandstärke besitzt. Die Lage dieses Punktes, sofern in der Messkurve enthalten, legt also eindeutig den Abstand D zwischen den Punkten X0 und X1 (siehe oben) fest. Enthält die Messkurve also diesen charakteristischen Punkt (das Maxi mum 371), kann dessen relative Lage bezüglich des Maximums 372 der Referenz-Kurve 362 genutzt werden, um die notwendige Verschiebung D für die Transformation der Referenz-
Kurve zu bestimmen. Anschließend kann dann die Referenz-Kurve mit dem sich daraus erge benden D transformiert werden und es ergibt sich das rechts in der Fig. 3 dargestellte Bild. Nach der Transformation fallen Referenz-Kurve und Messkurve also zusammen und es zeigt sich, dass die Messkurve umfassend bzw. gebildet aus den einzelnen Messwerten entlang der Messrichtung mit der Referenz-Kurve übereinstimmt, also die Wandstärke den Erwartungen entspricht.
Dieses Verfahren ist natürlich nur anwendbar, wenn der Ausschnitt des Behälters, der bei spielsweise in der Fig. 1 vermessen wurde (sofern es nicht der gesamte Umfang des Behälters ist), auch den betreffenden charakteristischen Punkt enthält. Ist dies nicht der Fall (was bei spielsweise im Rahmen einer ersten Analyse der Messwerte festgestellt werden kann), so kann das davor beschriebene Verfahren durch Transformation der Referenz-Kurve um einen bestimmten, festen Wert D genutzt werden, um dennoch einen Vergleich der Messwerte mit der Referenz-Kurve zu ermöglichen.
Es kann vorgesehen sein, dass der charakteristische Punkt 372 oder eine Vielzahl von cha rakteristischen Punkten entlang der Referenz-Kurve (beispielsweise eine Reihe von Maxima oder Minima) in einem der Auswerteeinrichtung zugeordneten Speicher hinterlegt sind und jeder dieser charakteristischen Punkte kann mit der Messkurve verglichen werden, um festzu stellen, welcher dieser charakteristischen Punkte etwa auf der Messkurve zu finden ist, um die notwendige Verschiebung D der Referenz-Kurve zu bestimmen.
Wird der Behälter in der Inspektionseinrichtung entlang seines gesamten Umfangs vermessen (etwa bei Verwendung eines Drehtellers), ist das beschriebene Verfahren der Bestimmung der charakteristischen Punkte und dem Ableiten der Verschiebung D stets anwendbar, da alle eventuell vorhandenen charakteristischen Punkte bei der Messung mit erfasst werden.
Wird kein charakteristischer Punkt erkannt, so kann hier auch unmittelbar von der Auswertein richtung festgestellt werden, dass der Verlauf der Wandstärke nicht dem Verlauf der Referenz- Kurve entspricht, bzw. allgemein die Wandstärke nicht den Erwartungen entspricht.
Fig. 4 zeigt einen Fall, bei dem selbst eine Transformation der Referenz-Kurve keine Überein stimmung zwischen der Messkurve bzw. den Messwerten und der Referenz-Kurve liefert.
In Fig. 4 sind erneut die Messkurve 361 eines vermessenen Behälters und die Referenz-Kurve 362 dargestellt. Beide weisen ein Maximum 371 bzw. 372 auf. Dieses wurde gegebenenfalls genutzt, um die Referenz-Kurve in Übereinstimmung mit den Messwerten bzw. der Messkurve
361 zu bringen. Obwohl also die relative Ausrichtung von Messkurve und Referenz-Kurve in der Fig. 4 anhand der Maxima ermittelt und eine entsprechende Transformation durchgeführt wurde, zeigt sich im Bereich 490, dass die Messkurve 361 sich von der Referenz-Kurve 362 selbst unter Berücksichtigung der in diesem Bereich dargestellten Fehlerbalken unterscheidet, eine Übereinstimmung also in keinem Fall vorliegt.
Entsprechend führt in dieser Ausführungsform der Vergleich zwischen Referenz-Kurve und Messkurve bzw. Messwerten zu der Feststellung, dass diese nicht, auch nicht im Rahmen der Fehlertoleranz, übereinstimmen, ungeachtet einer etwa vorgenommenen Transformation zum relativen Anordnen der Referenz-Kurve und der Messkurve.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Vermessen der Behälter entlang verschiedener Messrichtungen erfolgt.
In der Fig. 5 ist der Behälter 130 auf der Transporteinrichtung (hier gezeigt als Standteller oder Drehteller 140) dargestellt. Die Bestrahlungseinrichtung 121 ist in dieser Ausführungsform be weglich entlang der Achse 570, die einem auf einem Modulgehäuse 571 der Inspektionsein richtung angeordnet sein kann, gelagert, so dass die Bestrahlungseinrichtung 121 entlang des dargestellten Doppelpfeils hoch und runter bewegt werden kann. In dieser Ausführungsform kann die Bestrahlungseinrichtung damit das Licht 151 in unterschiedlichen Höhen (entlang der Längsachse des Behälters) ausbringen.
Durch entsprechendes Verfahren der Bestrahlungseinrichtung 121 können dann eine Vielzahl von Messwerten jeweils entlang der Messrichtung 581 , 582, 583 und 584 bestimmt werden. Dabei sind in der hier dargestellten Ausführungsform mehrere Messpunkte entlang der drei verschiedenen Messrichtungen 581 bis 583 im Halsbereich bzw. Schulterbereich des Behäl ters aufgenommen worden, in dem der Behälter üblicherweise eine starke Krümmung der Oberfläche und auch gegebenenfalls Reliefstrukturen aufweisen kann.
Eine zusätzliche Messung im Bauchbereich des Behälters entlang der Messrichtung 584 kann vorgesehen sein. Es können auch mehr oder weniger als die hier beschriebenen vier verschie denen Messrichtungen verwendet werden. So kann eine Messrichtung auch senkrecht zu den hier gezeigten Messrichtungen verlaufen oder mit diesen einen bestimmten von 90° und von 0° verschiedenen Winkel einschließen.
Während in der Fig. 5 nur die Bestrahlungseinrichtung 121 vertikal bewegt wird, kann auch vorgesehen sein, dass der optische Detektor entsprechend bewegt wird, um sicherzustellen,
dass das in verschiedenen Höhen von dem Behälter reflektierte Licht auch tatsächlich von dem optischen Detektor erfasst wird.
Alternativ zur Bewegung des optischen Detektors und/oder der Bestrahlungseinrichtung als Ganzes kann auch vorgesehen sein, dass lediglich eine Optik, etwa eine Anordnung von Spie geln oder Linsen bewegt wird, um die unterschiedliche Vermessung des Behälters entlang der verschieden dargestellten Messrichtungen 581 bis 584 zu realisieren. So kann die Anzahl der zu bewegenden Komponenten und insbesondere die Bewegungsamplitude möglichst gering gehalten werden.
Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass auf unterschiedlichen Höhen relativ zur Trans porteinrichtung (und damit relativ zu einem darin transportierten Behälter) (separate) Bestrah lungseinrichtungen angeordnet sind oder sich die Bestrahlungseinrichtung über eine entspre chende vertikale Ausdehnung erstreckt. Entsprechend ist dann ein oder mehrere Detektoren vorgesehen, die das auf den entsprechenden Höhen durch den Behälter transmittierte oder reflektierte Licht detektieren können.
Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt.
In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist ganz links im Bild ein Behälter 130 darge stellt, der eine variierende Wandstärke 631 , beispielsweise aufgrund eines eingeprägten oder aufgeprägten Musters besitzt. Links in der Fig. 6 ist der Behälter nur von einer Seite aus dar gestellt, wobei er in der Mitte der Abbildung der Fig. 6 „abgerollt“ dargestellt ist, also seine gesamte Oberfläche durch Abrollen der Flasche auf eine Ebene gezeigt wird. Die Veränderung der Materialstärke 631 ist auch hier dargestellt. Im Zusammenhang mit dem mittleren Bild ist auch der Verlauf der Wandstärke entlang des gesamten Umfangs des Behälters gezeigt.
Rechts in der Fig. 6 ist eine Ausführungsform der Inspektionseinrichtung 600 dargestellt, wobei auch hier die Transporteinrichtung 140 und die Behälter 130 entsprechend den etwa in Fig. 1 beschriebenen Varianten ausgestaltet sein können.
Allerdings sind hier der Detektor 622 und die Bestrahlungseinrichtung 621 auf gegenüberlie genden Seiten der Transporteinrichtung angeordnet, sodass also der Behälter vollständig von dem durch die Bestrahlungseinrichtung emittierten Licht durchstrahlt wird und anschließend das so durch den Behälter hindurch transmittierte Licht aufgenommen wird.
Dies entspricht den bereits in Fig. 1 beschriebenen Varianten, alternativ zum Aufnehmen von reflektiertem Licht.
In der Fig. 6 ist ebenfalls die in unterschiedlichen Höhen bzw. Messrichtungen 681 bis 684 in gemessene Wandstärke dargestellt, wobei sich für die Messrichtung 684 entlang des gesam ten Umfangs des Behälters die gezeigte Messkurve 694 ergibt.
Die von dem Detektor 622 nun tatsächlich aufgenommene Messkurve kann ggf. nur einen Ausschnitt dieser Referenz-Kurve 694 darstellen.
Entsprechend den in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Verfahren kann dann eine Verschiebung der Referenz-Kurve relativ zur Messkurve erfolgen, um festzustellen, ob hier eine Übereinstimmung vorliegt.
Das Verfahren hierzu ist analog zu dem in den Figuren 3 und 4 bezeichneten Verfahren für das Feststellen einer Übereinstimmung bzw. das Feststellen, dass final auch durch Transfor mation keine Übereinstimmung zwischen Referenz-Kurve und Messkurve erzielt werden kann.
In den in den Figuren 3 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen wurde grundsätzlich auf Re ferenz-Kurven für die Wandstärke Bezug genommen, die die gesamte Oberfläche des Behäl ters abgebildet haben, was eine von nur einem Parameter abhängige Funktion w(cp) für die Wandstärke ergibt, wobei cp etwa der Drehwinkel des Behälters um seine Längsachse bezüg lich einer beliebigen Ausgangslage sein kann.
In den Figuren 5 und 6 kann durch das (gleichzeitige) Aufnehmen verschiedener Messkurven (also in verschiedenen vertikalen Positionen entlang des Umfangs des Behälters) auch eine zweidimensionale Information über das Verhalten der Wandstärke in Umfangsrichtung und in Längsrichtung des Behälters erreicht werden. Während die Referenzmesskurven, die bisher besprochen wurden, lediglich eine Funktion w(cp) darstellen, die die Wandstärke w in Abhän gigkeit der Position cp entlang der Messrichtung angeben, kann diese Information auch als Funktion abhängig von zwei Parametern ausgestaltet sein. Beispielsweise kann Punkten auf der Oberfläche abhängig von ihrer vertikalen Position (in Längsrichtung des Behälters) und abhängig von ihrer Position entlang des Umfangs des Behälters eine Wandstärke zugeordnet werden, sodass die Wandstärkenfunktion w(l, cp) von zwei Variablen, einmal etwa dem Dreh winkel cp bezüglich einer beliebigen Ausgangslage oder Nullstellung des Behälters und der vertikalen Position I entlang der Längsrichtung des Behälters abhängt.
Auch eine solche Funktion kann für die gesamte Oberfläche des Behälters hinterlegt sein und entsprechend den obigen Verfahren genutzt werden, um eine Übereinstimmung der Mess kurve (die dann ebenfalls zweidimensional sein kann aber nicht muss) und der Referenz-Kurve zu prüfen.
Während hier stets davon ausgegangen wurde, dass eine entsprechende Referenz-Kurve dann auch für den gesamten verfügbaren Parameterbereich (also etwa für den gesamten Drehwinkel cp, also entlang des gesamten Umfangs) zur Verfügung steht, ist dies nicht zwin gend notwendig.
Da die Inspektionseinrichtung üblicherweise nach einer Behälterreinigungsmaschine und/oder einer Blasformmaschine oder ähnlichen Maschine zur Herstellung der Behälter angeordnet sein kann, kann es sich ergeben, dass die Behälter der Inspektionseinrichtung im Wesentli chen immer gleich orientiert bezüglich einer beliebigen Normalorientierung zugeführt werden. Beispielsweise kann eine Normalausrichtung der Behälter als „Mittelwert“ aller aus der Behäl terreinigungsmaschine und/odereiner Blasformmaschine ausgegebenen Behälter angegeben werden, wobei die tatsächliche Ausrichtung der Behälter um diesen Mittelwert um +/- 10 Grad, +/- 20 Grad oder einen beliebigen Wert dazwischen oder auch beliebige größere oder belie bige kleinere Werte schwankt.
So können etwa Behälter, die mit einer Blasformmaschine hergestellt werden, immer in der selben Orientierung aus dieser Maschine ausgegeben werden und der Inspektionseinrichtung zugeführt werden. Werden sie während des Transports von der Blasformmaschine zur Inspek tionseinrichtung nicht weiter etwa um ihre Längsachse gedreht, so entspricht die Ausrichtung aller Behälter im Wesentlichen der beim Verlassen der Blasformmaschine und diese ist für alle Behälter praktisch gleich.
Ist diese Schwankung hinreichend genau bekannt und wird sie zuverlässig von allen Behältern eingehalten, so ist es nicht mehr notwendig, eine Referenz-Kurve bereitzustellen, die die ge samte Oberfläche des Behälters abbildet und einem Punkt der Oberfläche des Behälters einen Wert für die Wandstärke zuordnet (zumindest entlang einer oder mehrerer Messrichtungen). Es kann dann auch genügen, einen entsprechenden Ausschnitt des Behälters um diese Nor malausrichtung als Referenz-Kurve zu hinterlegen und für den Vergleich mit den Messkurven der einzelnen Behälter zu verwenden.
Alternativ ist es ebenso möglich eine Referenz-Kurve (Erwartungsbereich) mittels eines zwei ten bekannten Merkmals dem Messergebnis in Beziehung zu setzten. Bei einem Kunststoff behälter kann das die Behälternaht oder auch der Pentaloidboden sein die zu Designelemen ten in einem festen Winkelverhältnis stehen.