本發(fā)明涉及一種用于檢驗(yàn)容器制品的檢查設(shè)備，所述容器制品優(yōu)選由塑料材料構(gòu)成并且根據(jù)吹制成型、填充、和火漆法制成，這些容器制品填充有流體，該流體根據(jù)制造情況可能具有污染顆粒，這些污染顆粒在靜止的容器內(nèi)沉積在容器壁上并且在容器運(yùn)動(dòng)時(shí)自由漂浮地顯露在流體中和/或至少改變它們的位置并且這樣可以借助傳感裝置探測(cè)到。

背景技術(shù)：

根據(jù)吹制成型、填充、和火漆法――其用專業(yè)術(shù)語(yǔ)也稱為BFS方法――制造的容器制品特別是以安瓶的形式大量制造，例如借助眾所周知的方法。這樣的安瓶通常用于收納和倒出用于治療或美容目的的液體。特別是在設(shè)計(jì)用于注射目的的安瓶的情況中，除了無(wú)菌之外填料的純凈、就是說(shuō)沒(méi)有任何顆粒狀雜質(zhì)是使用的基本前提。因此鑒于產(chǎn)品安全性不可避免的是：在出廠前對(duì)每個(gè)容器制品的填料的完美狀態(tài)檢驗(yàn)。在按照BFS方法制造安瓶狀的或瓶狀的容器制品的數(shù)量大和因此在生產(chǎn)進(jìn)程中生產(chǎn)節(jié)拍短的情況中，手動(dòng)檢驗(yàn)每個(gè)容器幾乎是不可行的，因而不得不借助檢查設(shè)備使檢驗(yàn)自動(dòng)化。

作為與此有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，文獻(xiàn)DE10339473A1公開(kāi)了一種文首述及類型的設(shè)備，在該設(shè)備中，傳感裝置為了探測(cè)污染顆粒而具有多個(gè)攝像頭以及一個(gè)樞轉(zhuǎn)鏡，該樞轉(zhuǎn)鏡將由發(fā)光器材產(chǎn)生的光束在從一個(gè)容器中穿出后反射到有關(guān)的攝像頭上。該眾所周知的設(shè)備具有多個(gè)缺點(diǎn)。為了在高的生產(chǎn)速度中由一個(gè)攝像頭對(duì)在環(huán)形軌道上直立地穿過(guò)檢查段運(yùn)動(dòng)的容器中的每一個(gè)容器進(jìn)行檢測(cè)，需要較大量的攝像頭和相應(yīng)數(shù)量的發(fā)光器材，這些發(fā)光器材的射束在圓形運(yùn)動(dòng)期間應(yīng)被反射到各配屬的攝像頭上。

除了高的結(jié)構(gòu)費(fèi)用之外，還產(chǎn)生用于鏡子的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相應(yīng)的控制費(fèi)用，為了能夠?qū)崿F(xiàn)檢查的相應(yīng)可靠性必須極其精確同步地進(jìn)行所述樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，檢測(cè)結(jié)果的可靠性不如人意，因?yàn)樵谌萜髟诃h(huán)形軌道上直立運(yùn)動(dòng)的情況中污染顆粒優(yōu)先積聚在容器底部上。為了克服這一點(diǎn)，在眾所周知的設(shè)備中為每個(gè)需檢查的容器設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，在該轉(zhuǎn)盤(pán)上使容器圍繞它的豎軸線旋轉(zhuǎn)，以便使流體形成渦流。盡管由此造成的高的結(jié)構(gòu)費(fèi)用，檢查可靠性依然不如人意。一個(gè)特別的缺點(diǎn)在于：眾所周知的設(shè)備不適用于檢查按照BSF方法以具有多個(gè)并排布置的和連接的容器的所謂的容器卡(Behaelterkarte)的形式經(jīng)濟(jì)地制造的容器，因?yàn)槊總€(gè)容器圍繞其豎軸線的旋轉(zhuǎn)是不可能的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

從這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種檢查設(shè)備，該檢查設(shè)備在結(jié)果可靠性提高的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)的檢查。

根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征整體的檢查設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分，本發(fā)明的重要特點(diǎn)在于：可以借助振動(dòng)裝置使得各個(gè)容器以可事先給定的激勵(lì)頻率進(jìn)入振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而能夠在流體中確定相應(yīng)的污染顆粒。如試驗(yàn)表明的那樣，容器的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致顆粒的具有根據(jù)顆粒種類不同的運(yùn)動(dòng)模式的自由運(yùn)動(dòng)，從而與容器的眾所周知的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相比不僅能夠?qū)崿F(xiàn)探測(cè)的提高的可靠性，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)顆粒種類的更好區(qū)分。特別是如果激勵(lì)頻率以適當(dāng)?shù)姆绞脚c流體特性相匹配，那么可實(shí)現(xiàn)探測(cè)的高可靠性，其中，在高粘性的流體的情況中，頻率可以處于2kHz以下的低頻率范圍中，或者在低粘性的、稀液狀的流體的情況中可以處于2kHz至10kHz的較高的范圍中。

振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)平面可以特別有益地在縱向取向內(nèi)、優(yōu)選沿著相應(yīng)容器的中心平面進(jìn)行，其中，容器可以是卡片狀連接的多容器配置組件的組成部分。

在優(yōu)選的實(shí)施例中如下地選擇激勵(lì)頻率，即，根據(jù)容器所含流體物的粘度，較大的氣泡保留在它們流體中的位置上，而相應(yīng)需探測(cè)的污染顆粒卻在流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這種方式能夠避免由于探測(cè)氣泡導(dǎo)致的結(jié)果偏差。也可以有益地如下調(diào)節(jié)激勵(lì)頻率，即，避免氣泡形成或使氣泡形成降低到最小程度。

傳感裝置可以具有至少一個(gè)發(fā)射體，該發(fā)射體發(fā)出射線如可見(jiàn)光、紅外線、激光射線或倫琴射線，這些射線至少橫穿容器壁和流體，并且這些射線在入射到相對(duì)設(shè)置的探測(cè)器上時(shí)產(chǎn)生能夠借助分析處理裝置進(jìn)行分析處理的測(cè)量信號(hào)?？梢愿鶕?jù)容器壁的透明度或阻光度以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行輻射類型的選擇。例如在不透明的容器壁的情況中可以使用倫琴射線。

在特別有益的實(shí)施例中，優(yōu)選在填充有流體的容器的振動(dòng)過(guò)程之后，構(gòu)造成攝像頭拍攝設(shè)備的探測(cè)器對(duì)在流體內(nèi)相應(yīng)運(yùn)動(dòng)的或已運(yùn)動(dòng)的污染顆粒進(jìn)行多次拍攝，其中，分析處理單元對(duì)拍攝沒(méi)有污染顆粒和拍攝有污染顆粒的圖像部分進(jìn)行相互比較。對(duì)多次拍攝進(jìn)行比較能夠?qū)崿F(xiàn)高的結(jié)果可靠性。能夠在短的時(shí)間間隔內(nèi)、例如在一秒內(nèi)實(shí)施拍攝系列的拍攝，因而根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備適合于高生產(chǎn)速度。

在特別有益的實(shí)施例中，設(shè)置有操縱裝置，該操縱制置在一個(gè)工作站中將相應(yīng)需檢查的容器置入水平位置中，在所述工作站中，探測(cè)器設(shè)置在容器的下方而發(fā)射體設(shè)置在同一個(gè)容器的上方，該操縱制置以及將相應(yīng)需檢查的容器置入第二工作站中，在該第二工作站中，探測(cè)器設(shè)置在容器的上方而發(fā)射體設(shè)置在同一個(gè)容器的下方。在這種設(shè)置結(jié)構(gòu)中，探測(cè)器、特別是攝像頭的形式可以從下方聚焦在容器的下部側(cè)壁上，而在第二工作站中攝像頭從上方聚焦在液體表面上。通過(guò)這種方式能夠可靠地探測(cè)到可能被誤判為污染顆粒的氣泡，因?yàn)樗鼈兾挥谠谒轿恢弥猩喜康膫?cè)壁上并且能夠區(qū)別于其它可運(yùn)動(dòng)的實(shí)際的污物顆粒。通過(guò)這種方式還能夠?qū)崿F(xiàn)在已運(yùn)動(dòng)的顆粒與在液體中自由浮動(dòng)的顆粒中容易附著在側(cè)壁上的顆粒如塑料顆粒之間的區(qū)分。

污物顆粒的探測(cè)以對(duì)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)之后處于靜止?fàn)顟B(tài)中的容器中的顆粒的自由運(yùn)動(dòng)的識(shí)別為依據(jù)。然而在振動(dòng)剛停止后流體還處于運(yùn)動(dòng)中并且產(chǎn)生在拍攝中可運(yùn)動(dòng)的陰影，這些陰影可能導(dǎo)致有誤差的檢查結(jié)果。鑒于這種情況，在本發(fā)明的有益的實(shí)施例中如下地進(jìn)行配置：借助操縱裝置，容器為了一個(gè)可事先給定的平靜時(shí)間而長(zhǎng)時(shí)間地保持在靜止位置中，直到在容器中的流體平靜下來(lái)為止。

操縱裝置可以配備旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置狀設(shè)置的操縱輔助裝置，借助該操縱輔助裝置能夠從生產(chǎn)線中裝卸容器制品。檢查設(shè)備通過(guò)這種方式可以構(gòu)成按照BFS方法制造的容器制品的生產(chǎn)線的組成部分。

在分析處理單元中可以為對(duì)測(cè)量信號(hào)的分析處理使用計(jì)算機(jī)控制的圖像處理方法，如它們?cè)诂F(xiàn)有技術(shù)中作為灰度值變換、點(diǎn)運(yùn)算和/或疊化方法那樣普遍并且以本身眾所周知的算法為基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

下文參照附圖所示出的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明。

附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的粗略地和以框圖的方式簡(jiǎn)化示出的視圖；

圖2示出所述實(shí)施例的功能元件的示意性簡(jiǎn)化的透視性斜視圖；

圖3示出設(shè)備的所述實(shí)施例的操縱裝置的一部分的大致以實(shí)際實(shí)施方式的實(shí)際大小示出的側(cè)視圖；

圖4示出具有四個(gè)安瓶的容器卡的四個(gè)在設(shè)備的一個(gè)檢查站中拍攝的圖像的圖像系列。

具體實(shí)施方式

圖1示出一個(gè)標(biāo)注為1的中心操縱旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置，借助該操縱旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置的抓取裝置3、5、7和9可以反向于時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。借助帶式輸送機(jī)11將需檢查的安瓶13(圖2)直立地作為容器帶(Behaelterband)輸送給位于一個(gè)裝料站(Beschickungsstation)30中的抓取裝置3，該抓取裝置位于由操縱旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置1構(gòu)成的檢查段的起始處。在即將到達(dá)抓取裝置3之前，一個(gè)分離器15分別將在目前情況中具有四個(gè)安瓶13的容器卡從容器帶上分離。

抓取裝置3、5、7、9分別具有一個(gè)承載單元17，圖2在帶式輸送機(jī)11旁邊示出從圓盤(pán)傳動(dòng)裝置1上移除的位置中的這些承載單元中的一個(gè)承載單元。如從這個(gè)圖示中可以看到的那樣，每個(gè)承載單元17具有四個(gè)安瓶容納部19，在其中每個(gè)安瓶容納部中可容納一個(gè)具有四個(gè)安瓶13的容器卡14。在此，安瓶13以它們的如圖2示出的那樣具有一個(gè)旋柄的封閉件位于容納部19中，而含有流體的安瓶主體則是裸露的，如這在圖2中在抓取裝置3中可以看見(jiàn)的那樣。同樣如圖2示出的那樣，抓取裝置3的位置使得安瓶13豎直和直立地定向，即，設(shè)置在與在帶式輸送機(jī)11上相同的位置中。

一對(duì)間隔開(kāi)距離設(shè)置的可電動(dòng)操作的振蕩發(fā)生器23位于每個(gè)抓取裝置3、5、7、9的承載單元17與支承結(jié)構(gòu)21(圖3)之間。這些振蕩發(fā)生器在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)的振動(dòng)方向在圖3中利用雙箭頭25得以說(shuō)明并且使安瓶13沿著它們的縱方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

每個(gè)抓取裝置3、5、7、9的支承結(jié)構(gòu)21可以圍繞水平的樞轉(zhuǎn)軸線27旋轉(zhuǎn)，參見(jiàn)圖3。每個(gè)抓取裝置3、5、7、9的支承結(jié)構(gòu)21為此與一個(gè)變速馬達(dá)29(圖2)連接。在抓取裝置3裝載了四個(gè)容器卡14之后，該容器卡各帶有四個(gè)豎直向下懸掛的安瓶13，如在圖2中示出的那樣，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1以反向于時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行90°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使抓取裝置3運(yùn)動(dòng)，使得抓取裝置3進(jìn)入對(duì)準(zhǔn)第一檢查站31的位置中，抓取裝置5之前位于該位置中，該抓取裝置同時(shí)運(yùn)動(dòng)到第二檢查站33中。在這個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟期間，抓取裝置3的變速馬達(dá)29使支承結(jié)構(gòu)21運(yùn)動(dòng)90°，從而在第一檢查站31處使得容器卡14連同安瓶13到達(dá)一個(gè)水平位置中，在該水平位置中，容器主體從圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1起指向遠(yuǎn)處。在第一檢查站31中，形式為L(zhǎng)ED板35的照明裝置位于安瓶13上方，該LED板在處于水平狀態(tài)的安瓶13的上側(cè)面的整個(gè)區(qū)域上延伸，參見(jiàn)圖2，在此僅僅可以看到屬于第一檢查站31的LED板35。在安瓶13的下方設(shè)置有攝像頭37作為用于由LED板35發(fā)送的和從上向下貫穿處于水平狀態(tài)的安瓶13的光線的探測(cè)器。在此為各具有四個(gè)安瓶13的四個(gè)容器卡14中的每個(gè)容器卡分別設(shè)置有一個(gè)攝像頭37。在圖1的簡(jiǎn)化的框圖中，屬于第一檢查站31的四個(gè)攝像頭37通過(guò)一個(gè)標(biāo)注為38的攝像頭塊解釋說(shuō)明，并且代替四個(gè)各具有四個(gè)安瓶13的容器卡14為每個(gè)容器卡14僅僅示出一個(gè)安瓶13。

在運(yùn)行中，振蕩發(fā)生器23在到達(dá)第一檢查站31時(shí)在由攝像頭37操作拍攝之前使承載單元17連同安瓶13進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)。拍攝在振蕩發(fā)生器停止運(yùn)轉(zhuǎn)之后進(jìn)行，其中在每個(gè)攝像頭37進(jìn)行第一個(gè)拍攝之前經(jīng)過(guò)一個(gè)平靜時(shí)間，在該平靜時(shí)間內(nèi)安瓶13的進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)的流體平靜下來(lái)，因而只有自由浮動(dòng)的，需探測(cè)的顆粒在運(yùn)動(dòng)或改變了它們的位置。此外可能誤將處于運(yùn)動(dòng)中的流體中的運(yùn)動(dòng)的陰影探測(cè)為污物顆粒。直接在流體運(yùn)動(dòng)平靜――這在振動(dòng)結(jié)束后大約500毫秒實(shí)現(xiàn)――之后，攝像頭37對(duì)配屬的容器卡14進(jìn)行第一次拍攝，其中，每個(gè)卡14的四個(gè)安瓶13從上向下得到透射。接在第一次拍攝之后在短的時(shí)間間隔內(nèi)是另外的振動(dòng)周期和拍攝周期、例如在200毫秒的范圍中的三次另外的拍攝，因而四次拍攝的整個(gè)拍攝系列包括前面的平靜周期大約在一秒鐘內(nèi)、最長(zhǎng)在兩秒或三秒鐘內(nèi)結(jié)束。圖4示出的是一個(gè)四次拍攝的相應(yīng)系列的實(shí)例，該系列由四個(gè)攝像頭37中的一個(gè)攝像頭拍攝，因而這樣示出的是同一個(gè)容器卡14的四次拍攝。

接著隨著圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)90°，相應(yīng)的抓取裝置從第一檢查站31運(yùn)動(dòng)到第二檢查站33中，其中，安瓶13保持在相同的水平位置中。如從圖2中可以看出的那樣，在第二抓取站(Greifstation)33中，攝像頭37位于具有安瓶13的承載單元17的上方，而照明的LED承載板35則位于下部，因而攝像頭37探測(cè)從下向上貫穿安瓶13的光束。檢查周期在第二檢查站33中以與在第一檢查站31中同樣的方式進(jìn)行，因此含有振動(dòng)、接下來(lái)在約500毫秒的范圍中的減振階段以及接下來(lái)包括四次拍攝的拍攝系列和振動(dòng)周期。

接著在圓盤(pán)傳動(dòng)裝置1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，之前位于第二檢查站33中的抓取裝置――在圖2的圖示中這是抓取裝置7――運(yùn)動(dòng)進(jìn)入緊接著檢查段的輸出站34。在運(yùn)動(dòng)期間，附屬的變速馬達(dá)29促使圍繞軸線27的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(圖3)，使得容器卡14在輸出站34中豎直向下地懸掛、即與在裝料站30中相同地定向。如果對(duì)在第一檢查站31和第二檢查站33中進(jìn)行的拍攝的分析處理表明安瓶13無(wú)缺陷，那么運(yùn)動(dòng)到輸出站34中的抓取裝置、在附圖的圖示中是抓取裝置9將容器卡14放置在輸出傳送機(jī)41上，該輸出傳送機(jī)僅僅在圖1中簡(jiǎn)略示出。輸出傳送機(jī)41使無(wú)缺陷的容器卡14沿著利用箭頭43示出的運(yùn)輸方向運(yùn)動(dòng)。如果檢查表明存在污物顆粒，那么停止將含有有缺陷的安瓶13的容器卡14放置在輸出傳送機(jī)41上。取而代之，如在圖1中利用箭頭45說(shuō)明的那樣，將這個(gè)容器卡14從輸出傳送機(jī)41的傳送幅面中取出并且如在圖1中利用箭頭45表示的那樣作為廢品側(cè)向移開(kāi)。

在檢查站31和33的各個(gè)檢查順序的持續(xù)時(shí)間為約1500毫秒、包括平靜階段500毫秒和接著的拍攝系列的情況下，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠以需檢查的安瓶13的通過(guò)量運(yùn)轉(zhuǎn)，該通過(guò)量相當(dāng)于用于生產(chǎn)安瓶狀的容器制品的通常的BFS設(shè)備的生產(chǎn)速度。因此根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備能夠直接整合到生產(chǎn)線中。

不同的運(yùn)動(dòng)模式在不同類型和密度的顆粒如金屬顆?；蛩芰衔⒘５那闆r中在流體在之前進(jìn)行的振動(dòng)后平靜下來(lái)之后出現(xiàn)，在這些運(yùn)動(dòng)模式中，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中特別是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)高的檢查可靠性：一次在位于水平的安瓶13上方的攝像頭位置和在流體表面上的聚焦的情況下和一次以位于下方的攝像頭位置并且以在下部容器壁的聚焦完成拍攝系列。例如形式為出自BFS制造裝置的磨屑的金屬顆粒通常由于它們的密度而位于下部容器壁的區(qū)域中、是不透明的和反差明顯的并且能夠由下部的、聚焦在容器壁上的攝像頭37良好地探測(cè)到。在BFS填充法中可能出自容器材料的塑料顆粒如PP材料是半透明的且反差不太明顯、優(yōu)選漂浮在流體表面上并且盡管反差小但依然能夠由聚焦在流體表面上的上部攝像頭37可靠地探測(cè)到。漂浮在容器壁附近的塑料顆粒容易受到鄰近的壁的可以說(shuō)是拉近并且附著在該壁上，由此將它們識(shí)別為塑料顆粒。

圖4示出的是一個(gè)單獨(dú)的容器卡14的拍攝系列。在所示出的利用位于下部的和聚焦在安瓶13的下部容器壁上的攝像頭拍攝的實(shí)例中，可看到金屬顆粒47，該金屬顆粒在連拍圖像中向右并且略微向著安瓶頸49的方向運(yùn)動(dòng)。因此在輸出站34中需將圖4示出的容器卡14從輸出傳送機(jī)41的輸送幅面中取出并且將其沿著箭頭45的方向排出。

可以將現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的圖像識(shí)別方法如灰度值變換、點(diǎn)操作和/或疊加方法用于對(duì)在圖4中范例性示出的圖像系列進(jìn)行分析處理。在此對(duì)一次從下向上和一次從上向下拍攝的圖像系列進(jìn)行平衡。此外，可以實(shí)施與參考拍攝圖像的對(duì)比，這些參考拍攝圖像拍攝的是無(wú)污染的容器并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)使用的圖像識(shí)別系統(tǒng)的校準(zhǔn)。