專利名稱：檢測(cè)塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定的設(shè)備與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)容器、尤其塑料材料預(yù)制件的位置的設(shè)備和方法?，F(xiàn)有技術(shù)中長(zhǎng)期已知的是，首先通過加熱塑料材料預(yù)制件以及通過成形設(shè)備(例如可伸縮的吹塑機(jī))使加熱的塑料材料預(yù)制件成形從而形成塑料材料容器來(lái)生產(chǎn)塑料材料容器、尤其塑料瓶子。
背景技術(shù)：
這種情況下，除了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱容器外，現(xiàn)有技術(shù)中同樣已知的是橢圓形容器，例如橢圓PET瓶。為了生產(chǎn)這一類型的容器，已知的是在圓周方向上以非均勻方式加熱塑料材料預(yù)制件。但是，另外，不僅是橢圓形而且其封閉也必須以精確的旋轉(zhuǎn)設(shè)定螺接至開口的那些容器在現(xiàn)有技術(shù)中同樣是已知。這意味著甚至在成形程序開始前，塑料材料預(yù)制件不得不相對(duì)于它的旋轉(zhuǎn)設(shè)定定位。因此，問題存在于根據(jù)卡口或螺紋的位置、通常不能設(shè)定橢圓或?qū)ΨQ容器然而它們假定了不移動(dòng)的封閉位置的事實(shí)。只有相對(duì)于卡口或螺紋定位、加熱以及吹塑塑料材料預(yù)制件， 然后封閉才能位于客戶所需要的它們的位置。不得不為每個(gè)新塑料材料預(yù)制件以不同方式構(gòu)造的系統(tǒng)從現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。 另外，塑料材料預(yù)制件的機(jī)械定位嚴(yán)重限制了機(jī)器性能。為檢測(cè)目的可能使用傳感器，例如所述傳感器設(shè)置在可伸縮的吹塑機(jī)的單個(gè)處理站中。但是，這種情況下，必須使用多個(gè)傳感器，即每個(gè)吹塑模具或輸送站一個(gè)傳感器，必須調(diào)節(jié)全部所述傳感器、并且不同情況下所述傳感器的位置將取決于待處理的塑料材料預(yù)制件。EP 1279477A1描述了吹塑模具瓶的設(shè)備和方法。這種情況下，提供旋轉(zhuǎn)設(shè)備，為了在吹塑模具中以特定的角設(shè)定這樣設(shè)置它，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備在傳感器單元的信號(hào)的基礎(chǔ)上旋轉(zhuǎn)預(yù)制件。EP 0835736B1描述了吹塑模具的設(shè)備以及注射可伸縮吹塑模具的設(shè)備。這種情況下，提供在預(yù)制件的輸送過程中圍繞它的縱軸旋轉(zhuǎn)預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)備、以及為了以預(yù)設(shè)的方向定位從預(yù)制件中凸出的把手提供定位設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供檢測(cè)塑料材料預(yù)制件的幾何位置、尤其塑料材料預(yù)制件相對(duì)于它的縱軸的旋轉(zhuǎn)位置的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，這通過根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備和根據(jù)權(quán)利要求13的方法得以實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施例和其他發(fā)展形成從屬權(quán)利要求的主旨。根據(jù)本發(fā)明的用于檢測(cè)塑料材料容器、尤其塑料材料預(yù)制件的幾何位置的設(shè)備具有圖像記錄裝置，其中所述塑料材料容器具有底座構(gòu)件和螺紋區(qū)，所述圖像記錄裝置記錄所述塑料材料容器的局部分辨圖像或所述塑料材料容器的區(qū)域。這種情況下，這樣設(shè)置所述圖像記錄裝置從而它基本上沿著它的縱向觀察所述塑料材料容器。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具有照明裝置和評(píng)估裝置，所述照明裝置照明所述圖像記錄裝置所觀察的所述塑料材料容器的至少一個(gè)區(qū)域，所述評(píng)估裝置在所述圖像記錄裝置記錄的圖像的基礎(chǔ)上相對(duì)于它的縱向確定所述塑料材料容器的旋轉(zhuǎn)設(shè)定。優(yōu)選的，所述評(píng)估裝置在所述圖像記錄裝置記錄的一個(gè)圖像的基礎(chǔ)上精確確定所述塑料材料容器的旋轉(zhuǎn)位置。另外，所述評(píng)估裝置在所述圖像記錄裝置記錄的圖像的基礎(chǔ)上確定能夠讀取的信息(例如從所述塑料材料容器上的標(biāo)記讀取)也是可能的。因此提出，對(duì)所述容器的觀察應(yīng)該從所述容器下面或從上面發(fā)生、并且尤其地基本沿著它的縱向。這種情況下，優(yōu)選地，所述圖像記錄裝置在縱向上設(shè)置在所述容器下面或上面是可能的。但是，提供鏡子以及在不同于所述容器的下面或上面的位置設(shè)置所述圖像記錄裝置也是可能的，從而仍然可以在所述容器的縱向?qū)ζ溥M(jìn)行觀察(使光路通過無(wú)源反射鏡延伸)。與現(xiàn)有技術(shù)中已知的系統(tǒng)相比，提出的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于它以具有光和圖像記錄裝置(例如尤其攝像機(jī))且無(wú)接觸的方式運(yùn)行。由于所述圖像記錄裝置優(yōu)選地位于所述塑料材料預(yù)制件的下面或上面的事實(shí)，在沒有元件位于所述塑料材料預(yù)制件的輸送路徑的區(qū)域內(nèi)的情況下、對(duì)所述塑料材料預(yù)制件進(jìn)行檢查是可能的。這樣，可以防止輸送帶或傳遞星形輪的故障。從上面或下面觀察的其他優(yōu)點(diǎn)起因于事實(shí)，所述事實(shí)在于可以僅用一個(gè)圖像檢測(cè)所述塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)位置、并且這樣加工或多個(gè)視圖是不必要的。在水平檢查的情況下，例如在所述塑料材料預(yù)制件的輸送面中，所述塑料材料預(yù)制件的許多記錄將變得有必要。由于從上面或下面記錄，還可以在以剛性方式支承所述塑料材料預(yù)制件的點(diǎn)確定所述塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)位置。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，在傳遞星形輪中實(shí)施所述塑料材料預(yù)制件的檢查， 前述檢查的結(jié)果傳送至接著的機(jī)器，例如至處理星形輪、尤其至這一處理星形輪的伺服電機(jī)。然后，這些伺服電機(jī)可以將所述塑料材料預(yù)制件旋轉(zhuǎn)至需要的旋轉(zhuǎn)位置。相對(duì)于所述塑料材料容器的縱向以基本環(huán)形的方式設(shè)置或設(shè)計(jì)所述照明裝置是有益的。這樣，例如，多個(gè)光源(例如LED)圍繞所述塑料材料預(yù)制件的縱軸以環(huán)形方式設(shè)置是可能的。但是，另外，使用光圈或類似物也是可能的。從至少兩個(gè)方向、優(yōu)選地至少三個(gè)方向、以特別優(yōu)選的方式從許多不同方向照明所述容器是有益的，從而以特別優(yōu)選的方式所述容器的、以及尤其地其所述支撐環(huán)的充分全面照明是可能的。這一程序適合于許多類型的塑料材料預(yù)制件，通過軟件/評(píng)估參數(shù)的修改可以實(shí)施適應(yīng)性調(diào)整，從而以優(yōu)選的方式，在轉(zhuǎn)換為不同塑料材料預(yù)制件的過程中機(jī)械改變是不必要的。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，所述照明裝置設(shè)置在所述圖像記錄裝置和所述塑料材料容器之間。這樣，防止光線從所述照明裝置直接進(jìn)入所述圖像記錄裝置是可能的。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，所述圖像記錄裝置設(shè)置在所述塑料材料容器下面或所述圖像記錄裝置從下面觀察所述塑料材料容器。這種情況下，所述塑料材料預(yù)制件底面上或邊緣的簡(jiǎn)單標(biāo)記(例如它們的支撐環(huán))足以確保所述圖像記錄。這樣，在所述支撐環(huán)的上面保留足夠面積，例如，從而能夠在支撐環(huán)上為隨后的吹塑模具程序?qū)嵤┟芊?。但是?這種情況下參照所述螺紋的特征檢測(cè)塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定以及從上面實(shí)施觀察也是可能的。采用這一程序，省略所述支承環(huán)與所述螺紋之間的機(jī)械凸輪也是可能的。所述塑料材料預(yù)制件的縱向觀察理解為相對(duì)于所述容器的縱向的觀察方向區(qū)別于不超過20°的量，優(yōu)選地不超過10°、以及以特別優(yōu)選的方式不超過5°。
使用近中心圖像(pericentric image)或觀察以及以特別優(yōu)選的方式也使用近中心照明是有益的，即沿著它們的整個(gè)外圍照明并觀察所述塑料材料預(yù)制件。所述照明裝置設(shè)置在所述塑料材料容器下面或在其輸送路徑下面是有益的。這樣，所述照明裝置和所述圖像記錄裝置設(shè)置在所述塑料材料預(yù)制件或其所述輸送路徑下面是有益的。因此，可以以模塊化單元的形式設(shè)計(jì)所述照明裝置和所述觀察裝置。如上所述，這樣優(yōu)選設(shè)計(jì)所述照明裝置從而自所述照明裝置發(fā)出的光不會(huì)直接撞擊所述圖像記錄裝置。這樣，例如，提供防止所述照明裝置和所述圖像記錄裝置之間直接光路的屏幕是可能的。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，在所述照明裝置和所述塑料材料容器之間設(shè)置透鏡體。這一透鏡體具有2. 0至0. 5之間、優(yōu)選地1. 5至0. 7之間的小孔徑比(焦距/直徑) 是有益的。以特別優(yōu)選的方式，使用在至少一個(gè)它的表面具有紋理的透鏡，特別優(yōu)選的使用的透鏡是菲涅爾透鏡。另外，所述照明裝置優(yōu)選地具有多個(gè)單色LED。這種情況下，優(yōu)選地，安裝在所述菲涅爾透鏡上的環(huán)將所述菲涅爾透鏡的視覺域和所述照明域彼此分開，從而防止在攝像機(jī)圖像中的干擾反射。單色LED還允許所述透鏡同時(shí)用于所述成像系統(tǒng)。當(dāng)使用具有明顯不同波長(zhǎng)的光(白光、RGB LED等)時(shí)，由于便宜透鏡的色差、圖形變得非常模糊。尤其地，相對(duì)于成本、選擇菲涅爾透鏡還具有優(yōu)點(diǎn)。代替菲涅爾透鏡，也可能使用近中心物鏡，所述近中心物鏡可能改進(jìn)成像，但是所述近中心物鏡非常昂貴。由于它們具有已經(jīng)為無(wú)故障成像校正過的大透鏡系統(tǒng)，通常的近中心物鏡非常昂貴。因此它們通常并不用于照明。所述透鏡與待觀察的塑料材料預(yù)制件的支撐環(huán)之間的距離呈現(xiàn)為150至300mm之間、優(yōu)選地170至250mm之間以及以特別優(yōu)選的方式190至210mm之間是有益的。另外，使用具有焦距的透鏡體是有益的，所述焦距與所述透鏡距離所述塑料材料預(yù)制件的所述支撐環(huán)的距離基本對(duì)應(yīng)、或以特別優(yōu)選的方式在這一距離的正負(fù)20%范圍內(nèi)。這一程序的情況下，所述光最佳地集中于所述塑料材料預(yù)制件的所述支撐環(huán)上。由于較低的預(yù)制件通常覆蓋所述支撐環(huán)，在所述塑料材料預(yù)制件縱軸的延伸上、 在對(duì)所述塑料材料預(yù)制件的所述支撐環(huán)從下面的正常觀察過程中，通過使用近中心成像可以更好地觀察所述支撐環(huán)。另外，在實(shí)踐中問題通常出現(xiàn)，即在彎曲路徑上的輸送過程中、 向心力使柔軟和加熱的塑料材料預(yù)制件彎曲。這種情況下，它們通常還在一個(gè)側(cè)面覆蓋所述支撐環(huán)。在近中心成像的情況下，在外面傾斜、全面地觀察所述支撐環(huán)。這樣，所述塑料材料預(yù)制件的下端能夠具有大約所述支撐環(huán)的直徑、以及另外還能夠側(cè)面彎曲是可能的。另外，在它的輸送過程中相對(duì)支承所述塑料材料預(yù)制件的制動(dòng)裝置或支承裝置的某一位置公差也是可能的。優(yōu)選的，所述透鏡體設(shè)置在所述觀察裝置和所述塑料材料容器之間。這與也設(shè)置在所述照明裝置和所述塑料材料容器之間的透鏡體相同是有益的。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，所述照明裝置照明所述塑料材料容器的支撐環(huán)，并且所述圖像記錄裝置記錄照明的支撐環(huán)的圖像。這樣，尤其通過所述支撐環(huán)上的標(biāo)記，相對(duì)它的縱軸可以容易地對(duì)所述塑料材料容器的旋轉(zhuǎn)位置下結(jié)論。另外，通過所述圖像記錄裝置距離所述菲涅爾透鏡的距離的變形設(shè)定近中心程度(the degree of pericentricity)也是可能的。如果保留剩余參數(shù)，所述圖像記錄裝置距離所述透鏡的距離越大，產(chǎn)生的觀察角度就越大?？蛇x擇地，采用具有相應(yīng)地更大或更小焦距的不同透鏡代替所述透鏡的特定考慮也是可能的。優(yōu)選的，由于這樣僅僅有必要移動(dòng)小攝像機(jī)而不必移動(dòng)整個(gè)結(jié)構(gòu)，僅僅基本設(shè)定所述菲涅爾透鏡和所述照明(它們是部分所述殼體)，以及采用移動(dòng)攝像機(jī)(camera removal)制造其他設(shè)定。如果攝像機(jī)物鏡在所述菲涅爾透鏡的焦距上，這樣獲得遠(yuǎn)心成像或完全地直影像。隨著所述距離增加，所述塑料材料預(yù)制件的所述支撐環(huán)的所述視圖變得越來(lái)越傾斜。這種情況下，所述支撐環(huán)的圖像占據(jù)所述菲涅爾透鏡越來(lái)越大的面積。這樣，可以以最優(yōu)方式為不同支撐環(huán)和開口尺寸設(shè)置所述系統(tǒng)。因此優(yōu)選的，所述圖像記錄裝置相對(duì)于所述透鏡體的位置是可調(diào)節(jié)的。同樣優(yōu)選的，所述透鏡體和觀察的所述塑料材料預(yù)制件之間的距離是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選的，所述透鏡體和所述圖像記錄裝置之間的距離大于所述透鏡體的焦距，特別優(yōu)選的，所述距離在1. 5倍焦距和3倍焦距之間，以及以特別優(yōu)選的方式在1. 8倍焦距和 2. 4倍焦距之間。因此，在所述塑料材料預(yù)制件的縱向方向上所述圖像記錄裝置是可調(diào)節(jié)的是有益的。從所述透鏡體至所述圖像記錄裝置的末端計(jì)算的結(jié)構(gòu)高度在400至800mm范圍內(nèi)是有益的。為了減少垂直延伸，無(wú)源反射鏡插入至所述菲涅爾透鏡和所述攝像機(jī)之間也是可能的，從而盡管所述攝像機(jī)自身的觀察方向位于所述塑料材料預(yù)制件的縱向的直角上， 同時(shí)它通過前述無(wú)源反射鏡記錄所述塑料材料預(yù)制件縱向的圖像。這樣，在所述各個(gè)機(jī)器中可以以更緊湊和改進(jìn)的方式適應(yīng)性調(diào)整所述系統(tǒng)的空間比率。但是，前述光反射對(duì)所述設(shè)備的運(yùn)行不是必要的。本發(fā)明額外涉及用于處理塑料材料預(yù)制件的儀器，所述儀器具有上述類型的設(shè)備以及圍繞或相對(duì)所述塑料材料容器的縱向旋轉(zhuǎn)所述塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)裝置，同時(shí)考慮的是由所述評(píng)估裝置確定其旋轉(zhuǎn)位置。在所述塑料材料預(yù)制件的輸送方向上將前述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的所述設(shè)備的下游是有益的。所述旋轉(zhuǎn)裝置對(duì)由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備確定的這一塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定起反應(yīng)、圍繞它的縱軸旋轉(zhuǎn)所述塑料材料預(yù)制件。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，所述儀器具有相對(duì)于所述設(shè)備沿輸送路徑移動(dòng)所述塑料材料預(yù)制件的輸送裝置。例如，這一輸送裝置可以是傳遞輪，在所述傳遞輪上設(shè)置在不同情況下支承所述塑料材料預(yù)制件的多個(gè)夾緊件。所述塑料材料預(yù)制件相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的輸送以連續(xù)方式發(fā)生是有益的。在其他優(yōu)選實(shí)施例中，將所述塑料材料預(yù)制件成形為塑料材料容器的吹塑機(jī)、尤其可伸縮的吹塑機(jī)設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的下游。在其他優(yōu)選實(shí)施例的情況下，所述設(shè)備還具有位置檢測(cè)裝置，所述位置檢測(cè)裝置尤其在其輸送過程中沿著所述輸送路徑檢測(cè)所述塑料材料預(yù)制件的位置。例如，這可以是在不同情況下確定所述塑料材料預(yù)制件的位置的光柵裝置，所述光柵裝置對(duì)所述塑料材料預(yù)制件的各個(gè)位置起反應(yīng)、以根據(jù)所述塑料材料預(yù)制件的位置的方式觸發(fā)所述照明裝置的光脈波(light pulse)。這種情況下，優(yōu)選的，這一光柵裝置沿著所述容器的輸送路徑剛好設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的上游是有益的，從而一方面為觸發(fā)對(duì)檢測(cè)的所述塑料材料預(yù)制件起反應(yīng)的光脈波保留充足時(shí)間，另一方面可以足夠精確地建立所述位置。
本發(fā)明額外涉及檢測(cè)塑料材料容器的幾何位置、尤其塑料材料預(yù)制件相對(duì)于它們的縱軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)定的方法，這種情況下，所有照明裝置照明所述塑料材料預(yù)制件，并且觀察裝置基本沿著它的縱向觀察由所述照明裝置照明的塑料材料預(yù)制件、并記錄所述塑料材料預(yù)制件的圖像。根據(jù)本發(fā)明，從至少一個(gè)記錄的圖像確定所述塑料材料預(yù)制件相對(duì)于它的縱向的旋轉(zhuǎn)設(shè)定。在其他優(yōu)選方法的情況下，對(duì)所述記錄的圖像起反應(yīng)、圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)所述塑料材料預(yù)制件。從許多方向觀察所述塑料材料預(yù)制件是有益的。在其他優(yōu)選方法的情況下，照明所述塑料材料預(yù)制件的支撐環(huán)，并且通過所述圖像記錄裝置觀察這一照明區(qū)域也是有益的。如上所述，近中心照明所述塑料材料預(yù)制件是有益的，這種情況下，所述光以特別優(yōu)選的方式在所述支撐環(huán)或所述開口上集中，因此產(chǎn)生明亮圖像。優(yōu)選地，從一個(gè)記錄的圖像精確確定所述塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定，特別優(yōu)選的,還為所述檢查省略加工運(yùn)動(dòng)(processing movement)。


其他優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例從附圖中是明顯的。圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖；圖2是觀察塑料材料預(yù)制件的示意圖；圖3是觀察塑料材料預(yù)制件的其他可能性的示意圖；圖4是塑料材料預(yù)制件記錄的圖像；圖5是用于處理塑料材料預(yù)制件的儀器的示意圖；以及圖6是用于處理塑料材料預(yù)制件的儀器的詳細(xì)示意圖。標(biāo)號(hào)清單1 設(shè)備2圖像記錄裝置
4照明裝置
8透鏡體
10塑料材料預(yù)制件
11標(biāo)記
IOa塑料材料預(yù)制件的底座構(gòu)件
IOb塑料材料預(yù)制件的開口區(qū)域
IOc塑料材料預(yù)制件的支撐環(huán)
IOd塑料材料預(yù)制件的注射點(diǎn)
20評(píng)估裝置
24發(fā)光二極管
28進(jìn)旦冃足
36位置檢測(cè)裝置
38支承裝置
50儀器
52加熱裝置
54傳遞輪
56接觸裝置
57接觸件
58傳遞輪
60可伸縮的吹塑機(jī)
62夾緊件
64主要支撐
66支撐
80旋轉(zhuǎn)裝置
L塑料材料預(yù)制件的縱向
B圖像記錄裝置的視錐角(sight cone)
Bi、B2觀察路徑
S光錐
R徑向
具體實(shí)施例方式圖1是用于檢查塑料材料預(yù)制件10的設(shè)備1的示意圖。這種情況下，塑料材料預(yù)制件10具有開口區(qū)域IOb和底座構(gòu)件10a。標(biāo)號(hào)L涉及塑料材料預(yù)制件10的縱向。明顯的是，這里通過圖像記錄裝置2 (例如攝像機(jī))沿著它的縱向L觀察塑料材料預(yù)制件10。這一設(shè)置的情況下，從下面觀察塑料材料預(yù)制件。標(biāo)號(hào)4涉及照明裝置，這種情況下所述照明裝置同樣從下面照明塑料材料預(yù)制件并具有光路S。這里的這一照明裝置具有多個(gè)發(fā)光二極管M，所述發(fā)光二極管優(yōu)選地將單色光引導(dǎo)至塑料材料預(yù)制件。如圖1中明顯的，這里光圍繞攝像機(jī)的視錐角B形成圓錐形。因此，與觀察角度相比，光以相似的角度撞擊塑料材料預(yù)制件10或其支撐環(huán)10c。對(duì)水平面(例如支撐環(huán)的下面)的反射而言這是有益的。因此，照明塑料材料預(yù)制件的方向和觀察它的方向是有益的，并且那意味著他們以依照小于50°、優(yōu)選地依照小于40°、以及以特別優(yōu)選的方式依照小于30°、以及以最特別優(yōu)選的方式依照小于20°的相似方式彼此區(qū)分。由于在透明材料(例如塑料材料預(yù)制件的材料)的情況下大部分光穿過支撐環(huán) 10c，在預(yù)制件的懸浮輸送或優(yōu)選的閉環(huán)輸送的情況下、在預(yù)制件的直立輸送的情況下，穿過的光照明支承裝置(例如夾具)38和背景觀，從而導(dǎo)致圖像中的缺陷。充分全面的，環(huán)形支承裝置是優(yōu)選的，由于它們?yōu)橹苇h(huán)形成均勻背景。因此，支承裝置38和背景面28可以具有粗糙的、光吸收和抗磨損表面。因此，削弱穿過的光的主要成分直至支撐環(huán)上反射的少量光成分定義圖像的程度。標(biāo)號(hào)8涉及透鏡體，這種情況下所述透鏡體設(shè)置在圖像記錄裝置2和塑料材料預(yù)制件10之間，所述透鏡體還設(shè)置在照明裝置4和塑料材料預(yù)制件10之間。在圖1中顯示的實(shí)施例的情況下，采用相同透鏡體8照明塑料材料預(yù)制件的外部區(qū)域，所述透鏡體還用于圖像記錄裝置2的近中心成像。這樣，簡(jiǎn)單、平坦的圓形燈(尤其裝備有LED)可以用于照明。透鏡體8或菲涅爾透鏡使LED的單個(gè)光錐偏轉(zhuǎn)，從而形成需要的大光錐S。例如，與穿孔體中每個(gè)LED具有它自身的定位相比，這一程序?qū)嵤┢饋?lái)更簡(jiǎn)單且更便宜。這樣，通過中空照明錐(illumination cone)S產(chǎn)生照明。圖1中的標(biāo)號(hào)觀涉及背景，這種情況下所述背景優(yōu)選地是粗糙的、黑暗或黑的，但是尤其的是自照明裝置發(fā)出的光的吸收劑。標(biāo)號(hào)沈指定屏幕裝置，所述屏幕裝置防止光線穿過照明裝置4直接或通過中心透鏡區(qū)域的反射到達(dá)圖像記錄裝置2。另外，單個(gè)光源直接鄰近透鏡體8也是可能的。標(biāo)號(hào)20指定評(píng)估裝置，所述評(píng)估裝置評(píng)估圖像記錄裝置記錄的圖像(參考圖4)。 這種情況下，尤其地，例如，通過確定的標(biāo)記(圖4中顯示)的位置檢測(cè)塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定。但是，另外，為了讀取支撐環(huán)上提供的標(biāo)志和這樣鑒別塑料材料預(yù)制件，也可以使用評(píng)估裝置。圖2顯示觀察塑料材料預(yù)制件10或其支撐環(huán)IOc的兩個(gè)可能的光路。不同情況下，觀察支撐環(huán)的下面，由于傾斜實(shí)施該觀察，僅僅通過雙反射的單個(gè)反射是可見的。在第一觀察路徑Bl的情況下，照明裝置的光撞擊支撐環(huán)10c，并在這一環(huán)上反射至塑料材料預(yù)制件10的底座構(gòu)件10a。在塑料材料預(yù)制件10的底座構(gòu)件IOa上發(fā)生向圖像記錄裝置2的第二反射。圖像記錄裝置或攝像機(jī)獲悉塑料材料預(yù)制件的底座構(gòu)件IOa上支撐環(huán)的鏡像。但是，塑料材料預(yù)制件10的底座構(gòu)件IOa可以容易地覆蓋部分這一內(nèi)鏡像。另外，第二觀察路徑也是可能的。這種情況下，照明裝置4的光首先撞擊塑料材料預(yù)制件10的底座構(gòu)件10a，然后從那里反射至支撐環(huán)10c。然后支撐環(huán)IOc向攝像機(jī)發(fā)射光，其中仿佛明亮照明它(支撐環(huán))。從圖2中明顯的是，評(píng)估的是這一外鏡像較少處于被覆蓋的風(fēng)險(xiǎn)中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)照明以符合要求的方式這樣運(yùn)行。因此，在這一實(shí)施例的情況下，省略真的圓錐形或同軸照明。但是，同樣可以使用這一照明。在這一類型的設(shè)置的情況下，半透明鏡子根據(jù)圖像記錄裝置上游的LED反射是可能的。這種情況下，在照明裝置的上游優(yōu)選地提供光散射粗面屏(matt screen)，從而明亮的點(diǎn)狀反射不會(huì)發(fā)生在接著的透鏡和窗(這里未顯示)上。另外，將透鏡體8自身作為窗使用是可能的。光穿過的粗面屏也在表面上、和來(lái)自透鏡的表面缺點(diǎn)上、和窗上產(chǎn)生反射，所述反射在攝像機(jī)圖像中是明顯的。因此，這種情況下，優(yōu)選地采用廉價(jià)的菲涅爾透鏡分布是可能的。優(yōu)選地，透鏡和窗在所有表面上必須具有抗反射涂層。這種情況下，透鏡再次以圓錐形方式使光路折射至支撐環(huán)上。但是，與參照?qǐng)D1和 2描述的方法相比，這一方法更復(fù)雜。如上所述，為了確定螺紋(所述螺紋通常是平的并明亮反射)、排氣槽、卡扣螺紋部分和類似物的起點(diǎn)，照明裝置4和觀察裝置2設(shè)置在塑料材料預(yù)制件之上也是可能的。另外，在塑料材料預(yù)制件的上面和下面提供檢測(cè)系統(tǒng)也是可能的。為了在沒有更改的情況下這樣允許類型的改變，在特定的塑料材料預(yù)制件的情況下、或甚至在具有不同標(biāo)記的各種類型的塑料材料預(yù)制件的情況下，可以考慮這一檢測(cè)系統(tǒng)。另夕卜，采用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可以檢查具有漫射散射顆粒(diffuselyscattered particle)的塑料材料預(yù)制件的材料。在明亮和/或漫射的塑料材料預(yù)制件的情況下，背景的影響基本小于透明塑料材料預(yù)制件的情況。這種情況下，由于漫射的后向散射基本比反射圖像更明亮，因此特別容易檢測(cè)在支撐環(huán)邊緣的連續(xù)凹口。在黑暗、漫射材料的情況下，強(qiáng)有力地吸收光，這種情況下，如同透明塑料材料預(yù)制件的情況下、有必要與表面的反射光一起運(yùn)轉(zhuǎn)。圖3是解釋測(cè)量原理的其他示意圖。這種情況下，這是在加熱過程中和例如在圓形路徑的運(yùn)動(dòng)過程中彎曲的塑料材料預(yù)制件，或者是相對(duì)于螺紋區(qū)域IOb傾斜的底座體 IOa0這里，攝像機(jī)裝置2的近中心視圖也經(jīng)過傾斜的底座體10a。這種情況下的觀察沿著非彎曲塑料材料容器的縱向。但是，使觀察方向謹(jǐn)慎地適應(yīng)于預(yù)期的塑料材料預(yù)制件的曲率也是可能的，即尤其地在預(yù)設(shè)的傾斜角觀察容器。圖4是采用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備記錄的圖像的示意圖。在這一圖像中的標(biāo)記11是清楚明顯的，在容器的支撐環(huán)IOc上提供所述標(biāo)記，這種情況下所述標(biāo)記在徑向R延伸。標(biāo)號(hào)IOd指定塑料材料預(yù)制件10的注射點(diǎn)。這樣，參照這一圖像，可以相對(duì)于它的縱軸確定塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定，然后可以旋轉(zhuǎn)塑料材料預(yù)制件。圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于處理容器的儀器的示意圖。這種情況下，塑料材料預(yù)制件(未顯示)從加熱它們的加熱裝置52中移出。通過傳遞輪M向處理模塊或接觸裝置56 傳遞塑料材料預(yù)制件，采用所述接觸裝置在它們外周的特定區(qū)域上接觸塑料材料預(yù)制件、 并在這里使它們冷卻。在那之后，通過其他傳遞輪58向可伸縮的吹塑機(jī)60傳遞部分這樣冷卻的塑料材料預(yù)制件，尤其地在那里它們可以成形為非圓形或橢圓形容器。沿著傳遞輪 54檢測(cè)相對(duì)于其縱向的塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定，在那之后相對(duì)于它們的縱軸圍繞預(yù)設(shè)的角度旋轉(zhuǎn)塑料材料預(yù)制件。圖6是傳遞輪M和接觸裝置56之間的區(qū)域的詳細(xì)示意圖。這種情況下明顯的是，傳遞輪M具有多個(gè)夾緊件62，例如在它的支撐環(huán)上夾緊并輸送塑料材料預(yù)制件的夾緊夾具。這種情況下，夾緊裝置安裝在具有單個(gè)支撐66的主要支撐64上，由于所述安裝使得向接觸裝置56的傳遞更容易。不同情況下，接觸裝置56具有與塑料材料預(yù)制件在它們的外壁部分接觸的接觸件57。這種情況下，接觸件57還可以設(shè)置在支撐66上。還可以以分布延遲星形輪(distribution delay star wheel)的形式設(shè)計(jì)傳遞輪Μ。在某些應(yīng)用的情況下，使支承夾(holding clip)62變黑也是可能的。圖像中圍繞和通過支撐環(huán)的這些支承夾62是可見的(在透明塑料材料預(yù)制件的情況下)。但是，這種情況下，夾緊夾62不會(huì)鄰近圍繞塑料材料預(yù)制件的整個(gè)外圍、并具有邊緣、縫隙和紋理。為了保持這些邊緣、縫隙和紋理對(duì)評(píng)估的作用盡可能小，優(yōu)選的，支承夾62裝備有暗淡、粗糙且抗磨損的黑色表面。一方面，在塑料材料預(yù)制件10的檢查與塑料材料預(yù)制件相對(duì)于縱向的旋轉(zhuǎn)設(shè)定的檢測(cè)之間，另一方面在塑料材料預(yù)制件的檢查與對(duì)接觸裝置56的供應(yīng)之間，相對(duì)于它們的縱向旋轉(zhuǎn)塑料材料預(yù)制件。為此，提供旋轉(zhuǎn)裝置80 (例如，所述旋轉(zhuǎn)裝置僅概要顯示并具有步進(jìn)電機(jī))，所述旋轉(zhuǎn)裝置以根據(jù)確定的這些塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)設(shè)定的方式、相對(duì)于它們的縱向旋轉(zhuǎn)塑料材料預(yù)制件。這種情況下，可以以單獨(dú)模塊的形式設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)方向，但是它也可以設(shè)置在傳遞輪M上。這種情況下，優(yōu)選地單個(gè)地旋轉(zhuǎn)預(yù)制件從而在跑著穿過旋轉(zhuǎn)裝置80后，不同情況下采用相同的旋轉(zhuǎn)設(shè)定定位它們。旋轉(zhuǎn)裝置80可具有心軸或夾緊裝置，所述夾緊裝置優(yōu)選地刺入塑料材料預(yù)制件的開口中并這樣旋轉(zhuǎn)它們。這種情況下，前述心軸還可以沿著塑料材料預(yù)制件的輸送路徑共同移動(dòng)，并且尤其地在這一運(yùn)動(dòng)過程中，前述心軸還可以執(zhí)行塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)。標(biāo)號(hào)36涉及位置檢測(cè)裝置(僅概略表示)，例如光柵，所述位置檢測(cè)裝置沿著它們的輸送路徑檢測(cè)塑料材料預(yù)制件的位置、并優(yōu)選地用于初始化塑料材料預(yù)制件的記錄。另外，在對(duì)邊提供作為背景的圖1中顯示的亞黑和/或明亮圓盤28。這樣，防止圖像中的缺陷，例如可移動(dòng)機(jī)器零件、或通過窗的外部光線或機(jī)械車間中的頂燈的視圖?？偟膩?lái)說，通過均勻背景簡(jiǎn)化評(píng)估。另外，尤其在透明材料的塑料材料預(yù)制件的情況下，通過支撐環(huán)的特別標(biāo)記和暗淡的或無(wú)光澤的下面改進(jìn)檢查也是可能的。申請(qǐng)人:保留要求申請(qǐng)文件中對(duì)本發(fā)明來(lái)講必需的全部特征的權(quán)利，只要與現(xiàn)有技術(shù)相比，這些特征自身或其結(jié)合是新穎的。
權(quán)利要求
1.用于檢測(cè)塑料材料容器、尤其塑料材料預(yù)制件(10)的幾何位置的設(shè)備(1)，其中所述塑料材料容器具有底座構(gòu)件(IOa)和螺紋區(qū)(10b)，所述設(shè)備具有記錄所述塑料材料容器(10)的局部分辨圖像的圖像記錄裝置(2)，其中所述圖像記錄裝置這樣設(shè)置從而它基本沿著它的縱向(L)觀察所述塑料材料容器(10)，其特征在于，所述設(shè)備(1)具有照明裝置 (4)和評(píng)估裝置(20)，所述照明裝置照明所述圖像記錄裝置(2)觀察的所述塑料材料容器 (10)的至少一個(gè)區(qū)域，所述評(píng)估裝置在所述圖像記錄裝置(2)記錄的至少一個(gè)圖像的基礎(chǔ)上、相對(duì)于它的縱向(L)確定所述塑料材料容器(10)的旋轉(zhuǎn)設(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其特征在于，相對(duì)于所述塑料材料容器(10)的縱向 (L)、以基本環(huán)形的方式設(shè)置所述照明裝置(4)。
3.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明裝置(4)設(shè)置在所述圖像記錄裝置(2)和所述塑料材料容器(10)之間。
4.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述圖像記錄裝置(4)設(shè)置在所述塑料材料容器(10)的下面。
5.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明裝置(4)設(shè)置在所述塑料材料容器(10)的下面。
6.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明裝置(4)這樣設(shè)置從而自所述照明裝置發(fā)出的光不會(huì)直接撞擊所述圖像記錄裝置(2)。
7.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，透鏡體(8)設(shè)置在所述照明裝置(4)和所述塑料材料容器之間。
8.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，透鏡體(8)設(shè)置在所述觀察裝置(2)和所述塑料材料容器之間。
9.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明裝置(4)照明所述塑料材料容器(10)的支撐環(huán)(10c)，所述圖像記錄裝置記錄照明的支撐環(huán)(IOc)的圖像。
10.用于處理塑料材料預(yù)制件的儀器，其特征在于，所述儀器具有根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求的設(shè)備(1)、以及相對(duì)所述塑料材料容器(10)的縱向(L)旋轉(zhuǎn)所述塑料材料預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)裝置(80)，同時(shí)考慮的是由所述評(píng)估裝置(20)確定其旋轉(zhuǎn)設(shè)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的儀器，其特征在于，所述儀器具有沿著預(yù)設(shè)輸送路徑、相對(duì)于所述設(shè)備(1)移動(dòng)所述塑料材料預(yù)制件的輸送裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的儀器(50)，其特征在于，所述儀器(50)具有位置檢測(cè)裝置 (36 )，所述位置檢測(cè)裝置沿著所述輸送路徑檢測(cè)所述塑料材料預(yù)制件的位置。
13.檢測(cè)塑料材料容器(10)、以及尤其塑料材料預(yù)制件(10)的幾何位置的方法，其中照明裝置(4)照明所述塑料材料預(yù)制件(10)，觀察裝置(2)沿著它的縱向(L)觀察所述照明裝置(4)所照明的所述塑料材料預(yù)制件、并記錄所述塑料材料預(yù)制件(10)的圖像，其特征在于，從至少一個(gè)記錄的圖像確定所述塑料材料預(yù)制件(10)相對(duì)于它的縱向(L)的旋轉(zhuǎn)設(shè)定。
全文摘要
用于檢測(cè)塑料材料容器、尤其塑料材料預(yù)制件(10)的幾何位置的設(shè)備(1)，其中塑料材料容器具有底座構(gòu)件(10a)和螺紋區(qū)(10b)，該設(shè)備具有記錄塑料材料容器(10)的局部分辨圖像的圖像記錄裝置(2)，其中圖像記錄裝置這樣設(shè)置從而它基本沿著它的縱向(L)觀察塑料材料容器(10)。根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備(1)具有照明裝置(4)和評(píng)估裝置(20)，照明裝置照明圖像記錄裝置(2)觀察的塑料材料容器(10)的至少一個(gè)區(qū)域，評(píng)估裝置在圖像記錄裝置(2)記錄的至少一個(gè)圖像的基礎(chǔ)上、相對(duì)于它的縱向(L)確定塑料材料容器(10)的旋轉(zhuǎn)設(shè)定。
文檔編號(hào)B29C49/78GK102555195SQ20111029991
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者雷納·奎蘭特 申請(qǐng)人:克朗斯股份有限公司