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EP4070084A1 - Verfahren zum überprüfen einer wandstärke eines behälters aus einem zumindest teilweise transparenten material - Google Patents

Verfahren zum überprüfen einer wandstärke eines behälters aus einem zumindest teilweise transparenten material

Info

Publication number
EP4070084A1
EP4070084A1 EP20796498.2A EP20796498A EP4070084A1 EP 4070084 A1 EP4070084 A1 EP 4070084A1 EP 20796498 A EP20796498 A EP 20796498A EP 4070084 A1 EP4070084 A1 EP 4070084A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
reference curve
wall thickness
measuring
curve
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP20796498.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Stopfer
Stefan Piana
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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 Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4070084A1 publication Critical patent/EP4070084A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0691—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of objects while moving
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9045—Inspection of ornamented or stippled container walls
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9081—Inspection especially designed for plastic containers, e.g. preforms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
    • G01N2021/95615—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method with stored comparision signal

Definitions

  • the present invention relates to a method for checking a wall thickness of a container made of an at least partially transparent material, for example a bottle made of PET, according to claim 1, and an inspection device for checking a wall thickness of a container according to independent claim 12.
  • Processes for checking the wall thickness of containers manufactured using stretch blow molding processes are particularly relevant here. This is due to the fact that in the manufacture of these containers from preforms, errors can occur during manufacture, which can also have a negative effect on the wall thickness of the container and thus on the overall stability of the container. If such a container is transported further and then filled, for example, this can lead to the container tearing, which would result in considerable contamination of the entire system. Even if the container does not tear, the defect in the wall thickness can lead to deformations of the container when the container is filled, which makes it impossible to transport the container (for example due to an undesirable lengthening of the container or the formation of bulges). This can also lead to impairments and even damage to the system.
  • EP 2 676 127 a method for detecting defects in the material distribution in transparent containers is known, in which the material strength is deduced from the inclusion of light reflected by the outer wall both on the outside and on the inside and a corresponding value is compared with a reference value to determine whether the material thickness has the desired value.
  • the technical problem to be solved consists in specifying a method for checking the wall thickness of a container which reliably allows the wall thickness to be determined even in the case of containers that are not uniformly shaped.
  • the method according to the invention for checking the wall thickness of a container made of an at least partially transparent material, for example a bottle made of PET comprises irradiating the container with a measuring beam from an irradiation device at a plurality of measuring points along a measuring direction, with one for each measuring point a wall thickness of the container at the measuring point indicative signal is obtained by means of an optical detector, the plurality of measuring points being compared with a reference curve, which indicates the wall thickness of a reference container along the measuring direction, by means of an evaluation device; the plurality of measuring points with the reference curve results, it is determined that the wall thickness of the Benzol age corresponds to a predetermined wall thickness and if the comparison does not result in agreement of the plurality of measuring points with the reference curve, it is determined that the The wall thickness of the container does not correspond to the specified wall thickness.
  • the irradiation device is formed according to known radiation devices for checking the wall thickness of a transparent container and transmits light into the wall of the container, this light being reflected from the outer surface and the inner surface and on the optical Detector hits.
  • the detector can be formed as a camera or a similar device.
  • the reference curve is to be understood as a curve that also contains a large number of measurement points along the desired measurement direction or was determined (using a reference container) from a large number of such specific measurement points by, for example, extrapolation and / or interpolation between the measuring points and possibly beyond the measuring points.
  • the reference curve for the container will preferably not only contain measurement points that correspond to a measurement of a container once positioned with respect to the irradiation device and the optical detector, but the reference curve corresponds to a measurement of a container that is also in different positions (in different positions Alignments or rotations approximately around its longitudinal axis in a measurement direction that runs perpendicular to the longitudinal axis) was positioned with respect to the irradiation device.
  • the checking of the wall thickness is therefore independent of the actual alignment of the container relative to the irradiation device and the optical detector.
  • This method can therefore be used particularly advantageously in containers provided with an outer contour in which the wall thickness of the container changes along the measuring direction.
  • the evaluation device undertakes a transformation (translation, possibly also rotation) of the reference curve and a new comparison of the Measurement points is carried out with the transformed reference curve, wherein, if the comparison of the measurement points with the transformed reference curve results in a match, it is determined that the wall thickness of the container corresponds to the specified wall thickness and, if the comparison of the measurement points with the If the transformed reference curve does not match, it is determined that the wall thickness of the container does not correspond to the specified wall thickness.
  • a transformation transformation, possibly also rotation
  • the transformation can in particular consist in that a section of the reference curve is shifted to such an extent that this section corresponds to the recorded area of the container with the irradiation device or the optical detector and a corresponding comparison is then carried out. Whether the range of the reference curve after the transformation corresponds to the recorded measured values can again only be determined by means of a comparison, so that within this embodiment it can also be envisaged that several transformations of the reference curve are carried out until either a match is found or it is determined that there is no match.
  • This embodiment is particularly advantageous in the case of containers with a surface structure which is not symmetrical with regard to a rotation of the container about the longitudinal axis, since it is nevertheless possible to reliably check the wall thickness.
  • the irradiation device irradiates or irradiates the container at each measuring point with at least one measuring beam.
  • the measuring beams can have different wavelengths per measuring point, the wall thickness being determined by calculating the at least two different wavelengths.
  • the wall thickness changes in the case of containers provided with a surface structure
  • the transmission and reflection behavior of the material of the container with regard to certain wavelengths can also change in these areas. If at least two wavelengths are used for the irradiation, changes that could affect the measured wall thickness as systematic errors can be compensated.
  • the measuring direction runs perpendicular to a longitudinal axis of the container or that the measuring direction runs parallel to a longitudinal axis of the container.
  • the transformation comprises shifting the reference curve along the measuring direction by a value D, the value D being significantly less than 0.1 D or less than 0.05D, where D is the extension of the container along the measuring direction.
  • the reference curve can be understood, for example, as a function which assigns a specific wall thickness W (X) to a position X along the measuring direction.
  • the corresponding function of the measured container is dependent on the actual alignment of the container relative to the irradiation device and / or to the optical detector. If, when comparing the reference curve and the measured values, it is found that there is no agreement, such a slight modification of the argument X in the function W (X) by replacing X with X + D can lead to a shift in the reference curve for the measured location X is compared with the measured values.
  • This procedure can be carried out quickly in a computer, which usually forms the evaluation device, and requires little computing power, so that a large number of these transformation steps can be carried out for each container in order to determine whether the wall thickness of the container corresponds to the reference curve.
  • This ensures a technically simple method for transforming the reference curve and thus a still quick check of the measured values, which makes this method also suitable for the ongoing operation of container treatment machines with several 1000 to several 10,000 containers per hour.
  • the transformation is carried out as a function of a characteristic point of the plurality of measurement points and / or a measurement curve derived therefrom and / or as a function of a characteristic point of the reference curve.
  • Characteristic points are, for example, the points at which there is a transition from an area of the container with a thin wall thickness to an area of the container with a thicker wall thickness, since the material thickness here is usually thicker than in all usual areas. These are expressed in the measured values and in the reference curve as a maximum or minimum and characterize the course of the entire curve (regardless of whether it is the reference curve or a curve generated from the measuring points. delt).
  • the transformation is carried out in such a way that a characteristic point occurring in the measuring points is brought into agreement with a characteristic point occurring in the reference curve (for example, as above, by transforming the argument X in the function W (X) of the reference curve such that the characteristic points of the reference curve and the measured values coincide), only a single transformation is necessary to compensate for any alignment of the container with respect to the irradiation device or the optical detector and to make a comparison with the reference curve to enable meaningful. If it is then determined that the measured values do not match the reference curve, it can be determined that the wall thickness does not meet the requirements.
  • This method significantly reduces the number of transformation steps, but can possibly involve increased computational effort, since an analysis of the measured values on the one hand and the reference curve on the other hand with regard to characteristic points is necessary.
  • This increased computational effort can be reduced by the fact that the position of the characteristic points of the reference curve is already stored in a memory (for example together with the reference curve), so that only an analysis of the measurement points or a curve extrapolated therefrom with regard to characteristic points must take place and then a difference is formed between the positions of these points in the measuring direction in order to carry out the transformation of the reference curve.
  • the method can be carried out for a container along different, optionally parallel measuring directions. This enables a very precise measurement of the container and, in particular, of its wall thickness.
  • the comparison of the measurement points with the reference curve and the transformed reference curve takes place taking into account a measurement tolerance of the measurement points and / or taking into account a tolerance of the reference curve and / or the transformed reference curve .
  • the method is preferably carried out by an inspection device comprising the irradiation device, the optical detector and the evaluation device and the containers are fed to the inspection device by means of a transport device and transported away by the transport device and in the event that the measurement points do not match the reference curve and the transformed reference curve is determined, the operation of the transport device is stopped.
  • This can ensure that any error that occurs, which is expressed in the change in the wall thickness of a container, is first identified and, if necessary, rectified before the machine continues to operate. This can be advantageous in particular for downstream machines, such as filling devices for filling the container, and avoid damage or contamination.
  • information can be output to an operator.
  • a warning can be issued to the operator, for example, that the measured wall thickness no longer corresponds to the specified wall thickness.
  • the operator can then decide for himself, for example, whether the operation of the machine is to be continued or whether he should stop the operation of the machine and carry out a repair or replacement of parts or a more detailed error analysis.
  • a container can also be automatically diverted in the event that it is determined that the wall thickness does not correspond to the specified wall thickness or corresponds to this within the scope of the measuring accuracy.
  • the Auslei th can take place, for example, by a pusher that ejects the container from the transport device and pushes it into a collecting container provided for this purpose.
  • Other implementations for diverting the container from neck handling, such as star or clamp, are also conceivable here.
  • a preferably wirelessly transmitted message can also be sent automatically to the operator or maintenance personnel in the event that it is established that the wall thickness does not match the specified wall thickness.
  • a message to a tablet, mobile phone or wearble is preferred, machine data, setpoints and measured values being particularly preferably transmitted.
  • the measured wall thickness is particularly preferably assigned to the treatment organs, so that it is known with which cavity, heating mandrel, heating zone, gripping element the container was treated or produced. This allows in a closed loop process in the event of a target Deviating wall thicknesses in the (design) embossed area (relief, support structure, etc.) an influence can be exerted on the treatment organs in order to lead the material distribution back to the target wall thickness. This can either be done automatically or support / guide a machine operator.
  • At least some of the measurement points and / or the result of the comparison of the measurement points with the reference curve and / or the result of the comparison of the measurement points with the transformed reference curve can be stored in a memory associated with the evaluation device. In this way, for example, a later error analysis can be carried out by evaluating the data stored in the memory.
  • This inspection device is particularly suitable before geous to carry out the method according to the invention.
  • the irradiation device can be designed to emit light with at least two different wavelengths and the optical detector being designed to detect at least light of these two different wavelengths. Any errors due to a changing transmission and / or reflection behavior of the container wall for a specific wavelength when the wall thickness changes can thus be compensated for.
  • the irradiation device can be designed in such a way that it can irradiate a container with light for generating a multiplicity of measuring points along different measuring directions.
  • the inspection devices can be used flexibly not only for measuring an entire container, but also for measuring containers of different shapes.
  • the irradiation device is designed to be displaceable along at least one axis.
  • the displacement of the irradiation device can consist of an actual physical displacement of the entire irradiation device, but it can also include a deflection of the emitted light, for example by mirrors or other optics, which is usually to be carried out more quickly than a complete displacement of the irradiation device.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an inspection device according to the invention
  • Fig. 2 shows the course of the wall thickness of a container and the resulting measurement points
  • Fig. 3 shows an embodiment of a transformation of a reference curve for checking the wall thickness of a container
  • FIG. 5 shows an embodiment of a height-adjustable irradiation device.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of an inspection device
  • an inspection device 100 which can inspect containers according to the inventive method.
  • This inspection device comprises or is assigned at least one transport device 140, in which containers 130 can be transported.
  • the transport device can be, for example, a conveyor belt, but also any other known type of container transport.
  • the containers are usually bottles or small cans that are basically made of transparent material, in particular plastic, such as PET.
  • For the transport of these containers either stand plates or turntables in connection with centering devices that clamp the container between the centering device and the plate, but also clamp grippers have been established which grip the container in the area of a support ring or at least in the mouth area, so that the container is transported hanging.
  • a transport is preferred in such a way that at least a large part of the wall of the container is exposed, so that grippers and centering devices with associated standing plates or turntables are particularly advantageous can.
  • the transport device 140 is not limited in this regard.
  • the container 130 (here only partially shown as a cross-section in plan view) has a wall 133.
  • This wall ie the wall of the container, has an outer upper surface 131 and an inner surface 132.
  • the inner surface 132 is the surface of the container that faces the interior of the container, which is usually filled with the medium to be filled into the container becomes.
  • the outer wall or outer surface of the container 131 is then the surface 131 of the wall 133 opposite the inner surface 132.
  • the wall 133 of the container comprises different thick areas, such as the area 134, which extends relatively long along the circumference of the container and has a constant wall thickness, and the areas 135, which are approximately as notches in the Surface of the container are formed and in which the wall thickness of the container is smaller. Areas with a greater wall thickness extend between these areas.
  • the inspection device 100 furthermore comprises an irradiation device 121.
  • This can for example comprise one or more incandescent filaments in order to form a diffuse light source.
  • the filament can be operated in such a way that, depending on its temperature, it has an emission spectrum that emits electromagnetic radiation, especially in the infrared range.
  • the filament can also be operated with a slightly red glow. It is also conceivable to operate the incandescent filament (or a filament) at a temperature at which it emits white light, i.e. its emission maximum is in the visible range. That of this one Light emitted from one or more incandescent filaments then strikes the wall of the container.
  • one or more diodes in particular laser diodes, can also be used to apply electromagnetic radiation (infrared light or visible light) 151 in the direction of the wall of the container.
  • an optical detector 122 is provided, for example in the form of a camera, which can detect the light reflected by the container and / or transmitted through the container.
  • detector 122 and irradiation device 121 are located on the same side of the container or the transport device, so that at least partially reflected light from the container is detected in the detector.
  • light is not only reflected from the outer surface 131 of the container, but also reflected from the inner surface due to the transparency of the container and transmitted through the outer surface 131 in the direction of the optical detector 122.
  • the detector 122 is arranged on the opposite side with respect to the transport device 140 than the irradiation device 121. In the plan view shown in FIG. 1, the transport device is then located between the irradiation device 121 and the detector 122, so that a container to be inspected is also positioned between the irradiation device 121 and the detector 122.
  • the irradiation device can specifically emit light of different wavelengths, for example light in the infrared spectral range, rich in the red spectral range and / or light in the blue spectral range.
  • light of different wavelengths it is achieved that random effects, such as constructive interference or destructive interference of the portions of the light emitted by the irradiation device which are reflected and / or transmitted from the inside and outside of the container and which affect the measurement result of the Wall thickness could inadvertently affect, can be compensated.
  • the irradiation device emits white light (or only infrared light or red light and infrared light), as was described for the incandescent filament, for example, and the optical detector has several (at least 2) color filters or corresponding color filters in between the radiation device formed in this way and the container are arranged. These can be filters, for example, of which one only allows blue and one only red light to pass through.
  • the above-described effect of avoiding undesirable effects can be achieved.
  • the optical detector 122 Material thickness or wall thickness of the container so that the amount of transmitted (reflected) light and thus the optical signal arriving at the optical detector (depending on the wall thickness) is stronger or smaller.
  • the optical detector 122 can then transmit a signal indicative of the wall thickness of the container (for example, a brightness signal or an interference signal or the like) to an evaluation device 123.
  • This evaluation device can be connected to the optical detector, for example via a cable connection 124, but also via a wireless connection or in any suitable manner for transferring data at least from the optical detector to the evaluation device, but preferably bidirectionally.
  • a reference curve is stored in the evaluation device 123 or can be called up by it.
  • This reference curve corresponds to signals indicative of the wall thickness of the container at certain points of the container in the measuring direction and can be generated, for example, by measuring a reference container whose wall thickness is known.
  • a large number of reference containers can of course be measured in order to obtain a reference curve that avoids systematic errors as much as possible.
  • a simulated ideal container can also serve as the basis for the reference curve.
  • the reference curve preferably extends over an area which is larger than the area usually measured for an individual container. If, for example, the container is moved upright past the irradiation device 121 and not rotated relative to the irradiation device, the wall thickness is measured only in the portion of the surface of the container facing the irradiation device.
  • the reference curve which is available to the evaluation device 123 preferably comprises values for the wall thickness or values which are indicative of the wall thickness of the container and which cover the entire surface of the container.
  • the irradiation device irradiates the container along a measuring direction (for example along the cross-sectional direction of the container shown here in FIG. 1) in order to generate a large number of measuring points.
  • a measuring direction for example along the cross-sectional direction of the container shown here in FIG. 1
  • the Evaluation device preferably stored a reference curve. This is described in more detail in FIG. 5.
  • the irradiation can either take place in that the container is guided past the irradiation device and the container is irradiated point by point.
  • the container is positioned in such a way that the light from the irradiation device strikes exactly one point on the container (for example when a turntable is used together with a centering device).
  • the container is then rotated (either by part of its entire circumference or by a full rotation) and a corresponding signal is generated in the detector for different measuring points along the measuring direction.
  • the first method has the advantage that the machine can be operated continuously. But above all in the areas of the container which, due to its cross-sectional shape, curve strongly towards the lighting device or away from it, only partially meaningful results.
  • the second method allows the wall thickness to be determined with high accuracy, but requires the inspection device to be operated cyclically.
  • the wall thickness of the container corresponds to the expected values for the wall thickness. This can be done, for example, by determining a match between the reference curve or a part of the reference curve (if this covers a larger area of the surface of the container than is checked during the inspection with the inspection device).
  • This correspondence can of course also take possible error tolerances into account. It can thus be taken into account that the resolution and the determination of the signals in the optical detector is only possible with a certain degree of accuracy. In addition, it can be taken into account that the manufacture of the container itself is subject to certain tolerances, so that, for example, slight deviations in the wall thickness from the reference value are still acceptable. The determination of the correspondence between the reference curve and the measured values is therefore essentially to be understood as meaning that there is agreement within the specified tolerances.
  • the container section shown here which may have been included, for example, at a certain height of the loading container, represents part of the cross section of the container and the longitudinal axis of the container is preferably perpendicular to this cross section.
  • the section of the surface of the container shown here does not have a constant wall thickness.
  • the wall thickness (also due to the curvature of the surface of the container) is considerably greater with d1 than, for example, in area d2.
  • the area with a thin wall thickness slowly becomes thicker approximately in the area d3 until it has the thickness d4 in this area.
  • the wall thickness then drops again, with the ascertainable wall thickness d5 again being greater due to the curvature of the container and increasing up to wall thickness d6 (again due to the curvature of the container).
  • a "wall thickness” is determined, which is also influenced by the curvature of the container.
  • the wall thickness d1 does not extend approximately perpendicular to the surfaces 131 and 132, but is indicated with an angle thereto, so that it is greater than the actual wall thickness.
  • the container is positioned in the area of the lighting device so that only one point of the container is irradiated (for example, preferably so that the incidence of light occurs perpendicular to the surface).
  • the container is rotated so that measuring points indicative of the wall thickness of the container can be recorded at least over a section of the circumference of the container (in some embodiments also around the entire circumference of the container).
  • the illustration shown on the right in FIG. 2 shows the corresponding image for the signals recorded by the optical detector 122, which are at least indicative (although not synonymous with) the wall thickness of the container.
  • the area d1 shows the relatively thick measured wall thickness, whereas the areas d2 and d3 can be seen in the thinner area of the container.
  • the wall thickness d4 is measured in the again thicker area and the wall thicknesses d5 and d6 increase despite the actual wall thickness actually remaining constant due to the curvature of the container and its relative orientation to the irradiation device.
  • the reference curve available in the evaluation device 123 can be used, which, as already described, preferably represents more than just a section of the surface of the container in the measuring direction.
  • the “measurement curve” 361 resulting from a multiplicity of measurement points along a measurement direction is shown in FIG. 3. This can be understood as an interpolation between a large number of measuring points along the measuring direction. Instead of this continuous curve, a series of measuring points could also be displayed.
  • the reference curve 362 is shown. In the illustration shown on the left in FIG. 3, this is obviously different from the resulting measurement curve 361 Maxi mum is separated. With a larger argument X, the reference curve 362 grows again. Upon first observation, the person skilled in the art will come to the conclusion that the reference curve 362 and the curve 361 resulting from the measurement points do not match. As already mentioned, the measured values obtained by the method for checking the wall thickness according to the invention differ from one another, however, depending on how the container is oriented relative to the irradiation device and / or to the optical detector of FIG.
  • the surface of the container is unrolled so that the entire circumference of the container is shown as a straight line.
  • the corresponding wall thicknesses can be plotted as a reference curve over the entire circumference of the container.
  • the beginning of the unrolling of the surface of the container can be arbitrarily set to the value 0 as location X0.
  • the actual orientation of a container to be measured relative to the irradiation device and relative to the optical detector of FIG. 1 and thus the location X1 of the real container to be measured is usually not known and can vary.
  • the start of the measurement does not have to coincide with the location XO as the beginning of the rolling of the surface of the container for the imaginary generation of the reference curve, but it can be, for example, at location X1, which differs from location X0 by the value D. While the measured container or the wall thicknesses obtained for this container are identical to the reference curve in the corresponding area, there is a shift between the measured and the reference curve by exactly the amount D.
  • the reference curve is transformed when the comparison is made between the measured values with the reference curve, if in a first comparison step there is no agreement between the reference curve (without transformation) and the measured values is obtained.
  • This transformation can lie in a shift of the reference curve 362 with respect to the curve 361, for example.
  • the reference curve can be transformed by shifting the reference curve by a fixed amount D, the amount D preferably being significantly smaller or significantly smaller than the extent of the container or the reference container along the measuring direction. If the measuring direction is parallel to the circumferential direction of the container, it is Expansion of the tank the perimeter. If the expansion of the container along the measuring direction is denoted by D, then D can preferably be smaller than 0.1 D and particularly preferably smaller than 0.05D, particularly preferably smaller than 0.005D.
  • the shift D by which the reference curve must be shifted in order, if necessary, to be brought into line with the measured values can also first be calculated before the shift or transformation is carried out.
  • the measurement curve contains this characteristic point (the maximum 371), its relative position with respect to the maximum 372 of the reference curve 362 can be used to determine the necessary shift D for the transformation of the reference curve. To determine the curve. Then the reference curve can then be transformed with the resulting D resulting in the image shown on the right in FIG. 3. After the transformation, the reference curve and the measurement curve coincide and it can be seen that the measurement curve, formed from the individual measurement values along the measurement direction, agrees with the reference curve, i.e. the wall thickness corresponds to the expectations.
  • This method is of course only applicable if the section of the container that was measured in example in FIG. 1 (unless it is the entire circumference of the container) also contains the relevant characteristic point. If this is not the case (which can be determined, for example, in the course of a first analysis of the measured values), the previously described method can be used by transforming the reference curve by a specific, fixed value D in order to nevertheless compare the measured values with to enable the reference curve.
  • the characteristic point 372 or a plurality of characteristic points along the reference curve are stored in a memory assigned to the evaluation device and each of these characteristic points can be compared with the measurement curve in order to determine which of these characteristic points can be found on the measurement curve in order to determine the necessary shift D of the reference curve.
  • the described method of determining the characteristic points and deriving the displacement D can always be used, since any characteristic points that may be present are also recorded during the measurement.
  • the evaluation device can also determine here directly that the course of the wall thickness does not correspond to the course of the reference curve or, in general, that the wall thickness does not correspond to expectations.
  • the measurement curve 361 of a measured container and the reference curve 362 are shown again. Both have a maximum 371 and 372, respectively. This was used, if necessary, to set the reference curve in accordance with the measured values or the measurement curve Bring 361. Although the relative alignment of the measurement curve and reference curve in FIG. 4 was determined on the basis of the maxima and a corresponding transformation was carried out, it can be seen in the area 490 that the measurement curve 361 differs from the reference curve 362 itself, taking into account the The error bar shown in the area differs, so there is no match in any case.
  • the comparison between the reference curve and the measurement curve or measured values leads to the determination that these do not match, not even within the scope of the error tolerance, regardless of any transformation carried out for the relative arrangement of the reference curve and the measurement curve.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the invention in which the containers are measured along different measuring directions.
  • the container 130 is shown on the transport device (shown here as a standing plate or rotary plate 140).
  • the irradiation device 121 is movably mounted along the axis 570, which can be arranged on a module housing 571 of the inspection device, so that the irradiation device 121 can be moved up and down along the double arrow shown.
  • the irradiation device can thus emit the light 151 at different heights (along the longitudinal axis of the container).
  • a large number of measured values can then be determined in each case along the measuring direction 581, 582, 583 and 584 by a corresponding movement of the irradiation device 121.
  • several measuring points along the three different measuring directions 581 to 583 have been recorded in the neck area or shoulder area of the container, in which the container can usually have a strong curvature of the surface and possibly also relief structures.
  • An additional measurement in the belly region of the container along the measurement direction 584 can be provided. It is also possible to use more or less than the four different measuring directions described here. Thus, a measuring direction can also run perpendicular to the measuring directions shown here or include a specific angle different from 90 ° and 0 ° with them.
  • the optical detector is moved accordingly in order to ensure that that the light reflected by the container at different heights is actually detected by the optical detector.
  • the optical detector and / or the irradiation device as a whole, it can also be provided that only an optical system, for example an arrangement of mirrors or lenses, is moved in order to carry out the different measurements of the container along the differently illustrated measuring directions 581 to 584 . In this way, the number of components to be moved and in particular the movement amplitude can be kept as low as possible.
  • an optical system for example an arrangement of mirrors or lenses
  • (separate) irradiation devices are arranged at different heights relative to the transport device (and thus relative to a container transported therein) or the irradiation device extends over a corresponding vertical extent.
  • one or more detectors are then provided which can detect the light transmitted or reflected through the container at the corresponding heights.
  • FIG. 1 A corresponding embodiment is shown in FIG. 1
  • a container 130 is on the far left in the picture, which has a varying wall thickness 631, for example due to an embossed or embossed pattern.
  • the container On the left in FIG. 6, the container is only shown from one side, with it being shown “unrolled” in the middle of the illustration in FIG. 6, that is to say its entire surface is shown by rolling the bottle onto a plane.
  • the change in material thickness 631 is also shown here.
  • the course of the wall thickness along the entire circumference of the container is also shown.
  • FIG. 6 On the right in FIG. 6, an embodiment of the inspection device 600 is shown, in which case the transport device 140 and the containers 130 can also be configured in accordance with the variants described in FIG. 1, for example.
  • the detector 622 and the irradiation device 621 are arranged on opposite sides of the transport device, so that the light emitted by the irradiation device irradiates the container completely and the light transmitted through the container is then recorded.
  • FIG. 6 also shows the wall thickness measured at different heights or measurement directions 681 to 684, with the measurement curve 694 shown for the measurement direction 684 along the entire circumference of the container.
  • the measurement curve actually recorded by the detector 622 can possibly only represent a section of this reference curve 694.
  • the reference curve can then be shifted relative to the measurement curve in order to determine whether there is a match here.
  • the method for this is analogous to the method designated in FIGS. 3 and 4 for determining a match or determining that ultimately no match can be achieved between the reference curve and the measurement curve even through transformation.
  • two-dimensional information about the behavior of the wall thickness in the circumferential direction and in the longitudinal direction of the container can also be obtained by (simultaneously) recording different measurement curves (i.e. in different vertical positions along the circumference of the container). While the reference measurement curves that have been discussed so far only represent a function w (cp), which indicate the wall thickness w as a function of the position cp along the measuring direction, this information can also be designed as a function depending on two parameters.
  • points on the surface can be assigned a wall thickness depending on their vertical position (in the longitudinal direction of the container) and depending on their position along the circumference of the container, so that the wall thickness function w (l, cp) depends on two variables, e.g. the angle of rotation cp depends on any starting position or zero position of the container and the vertical position I along the longitudinal direction of the container.
  • w l, cp
  • Such a function can also be stored for the entire surface of the container and used in accordance with the above method to check whether the measurement curve (which can then also be two-dimensional, but does not have to) and the reference curve match.
  • a normal orientation of the containers can be specified as the “mean value” of all containers dispensed from the container cleaning machine and / or a blow molding machine, with the actual orientation of the containers around this mean value by +/- 10 degrees, +/- 20 degrees or any value in between or any larger or any smaller values fluctuates.
  • containers that are produced with a blow molding machine can always be output from this machine in the same orientation and fed to the inspection device. If they are not rotated further about their longitudinal axis during transport from the blow molding machine to the inspection device, the orientation of all containers essentially corresponds to that when they leave the blow molding machine and this is practically the same for all containers.

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Abstract

Verfahren zum Überprüfen einer Wandstärke eines Behälters aus einem zumindest teilweise transparenten Material, beispielsweise einer Flasche aus PET, das Verfahren umfassend ein Bestrahlen des Behälters mit einem Messstrahl einer Bestrahlungseinrichtung an einer Vielzahl von Messpunkten entlang einer Messrichtung, wobei für jeden Messpunkt ein für eine Wandstärke des Behälters am Messpunkt indikatives Signal mittels eines optischen Detektors 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 Behälters einer vorgegebenen Wandstärke entspricht und wobei, wenn das Vergleichen keine Übereinstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behälters nicht der vorgegebenen Wandstärke entspricht.

Description

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.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Überprüfen einer Wandstärke eines Behälters aus einem zumindest teil weise transparenten Material, beispielsweise einer Flasche aus PET, das Verfahren um fassend ein Bestrahlen des Behälters mit einem Messstrahl einer Bestrahlungseinrich tung an einer Vielzahl von Messpunkten entlang einer Messrichtung, wobei für jeden Messpunkt ein für eine Wandstärke des Behälters am Messpunkt indikatives Signal mit tels eines optischen Detektors erlangt wird, wobei mittels einer Auswerteinrichtung die Vielzahl der Messpunkte mit einer Referenz-Kurve, die die Wandstärke eines Referenz behälters entlang der Messrichtung angibt, verglichen wird, wobei, wenn das Verglei chen eine Übereinstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behälters einer vorgegebenen Wandstärke entspricht und wobei, wenn das Vergleichen keine Übereinstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt, festgestellt wird, dass die Wandstärke des Behälters nicht der vorgegebenen Wandstärke entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn das Vergleichen keine Übereinstimmung der Vielzahl der Messpunkte mit der Referenz-Kurve ergibt die Auswerteinrichtung eine Transformation der Referenz-Kurve vornimmt und ein erneuter Vergleich der Mess punkte 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 Wand stärke entspricht und wobei, wenn das Vergleichen der Messpunkte mit der transformier ten Referenz-Kurve keine Übereinstimmung ergibt, festgestellt wird, dass die Wand stärke des Behälters nicht der vorgegebenen Wandstärke entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bestrahlungseinrichtung den Behälter an jedem Messpunkt mit zwei Messstrahlen bestrahlt und/ oder durchstrahlt und die Mess strahlen verschiedene Wellenlängen besitzen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Messrichtung senkrecht zu einer Längsachse des Behälters verläuft oder wobei die Messrichtung parallel zu einer Längs achse des Behälters verläuft.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die T ransformation ein Verschieben der Referenz-Kurve entlang der Messrichtung um einen Wert D umfasst, wobei der Wert D wesentlich kleiner 0,1 D oder kleiner als 0,05D ist, wobei D die Ausdehnung des Be hälters entlang der Messrichtung ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Transformation in Abhängigkeit eines charakteristischen Punktes der Vielzahl der Messpunkte und/oder einer daraus abgeleiteten Messkurve und in Abhängigkeit eines charakteristischen Punktes der Re ferenz-Kurve durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren für einen Behälter entlang verschiedener, optional parallel zueinander verlaufender Messrichtungen durch geführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei 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 der transformierten Referenz-Kurve erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren durch eine Inspekti onseinrichtung umfassend die Bestrahlungseinrichtung, den optischen Detektor und die Auswerteinrichtung durchgeführt wird und die Behälter der Inspektionseinrichtung mittels einer Transporteinrichtung zugeführt und von der Transporteinrichtung abtransportiert werden 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.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei für den Fall, dass keine Überein stimmung der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und der transformierten Referenz- Kurve festgestellt wird, eine Information an einen Bediener ausgegeben wird und/oder wobei für den Fall, dass keine Übereinstimmung der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und der transformierten Referenz-Kurve festgestellt wird, der Behälter aus der Trans porteinrichtung ausgeleitet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei wenigstens ein Teil der Mess punkte und/oder das Ergebnis des Vergleichs der Messpunkte mit der Referenz-Kurve und/oder das Ergebnis des Vergleichs der Messpunkte mit der transformierten Referenz- Kurve in einem der Auswerteinrichtung zugeordneten Speicher gespeichert wird.
12. Inspektionseinrichtung zum Überprüfen einer Wandstärke eines Behälters, wobei die In spektionseinrichtung eine Bestrahlungseinrichtung, einen optischen Detektor und eine Auswerteinrichtung umfasst, wobei die der Inspektionseinrichtung Behälter über eine Transporteinrichtung zugeführt und durch die Transporteinrichtung aus der Inspektions einrichtung abtransportiert werden können, wobei die Transporteinrichtung und die Be strahlungseinrichtung und der optische Detektor so zueinander angeordnet sind, dass ein in der Transporteinrichtung transportierter Behälter durch die Bestrahlungseinrich tung an zumindest einer Vielzahl von Messpunkten entlang einer Messrichtung bestrahlt werden kann und der optische Detektor das von dem Behälter reflektierte und/oder trans- mittierte Licht der Messpunkte entlang der Messrichtung empfangen kann, wobei die Inspektionseinrichtung ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
13. Inspektionseinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Bestrahlungseinrichtung ausgebil det ist, Licht mit wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängen oder breitbandig auszu senden und wobei der optische Detektor ausgebildet ist, zumindest Licht zweier ver schiedenen Wellenlängen zu detektieren.
14. Inspektionseinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Bestrahlungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie einen Behälter mit Licht zum Erzeugen einer Vielzahl von Messpunkten entlang verschiedener Messrichtungen bestrahlen kann.
15. Inspektionseinrichtung nach Anspruch 14, wobei die Bestrahlungseinrichtung entlang wenigstens einer Achse verschiebbar ausgebildet ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022122969A1 (de) * 2022-09-09 2024-03-14 Krones Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Behältern
DE102023119780A1 (de) 2023-07-26 2025-01-30 CiTEX Holding GmbH THz-Messverfahren und THz-Messvorrichtung zur Vermessung einer Nahtstelle eines Behälters
CN118758195A (zh) * 2024-09-09 2024-10-11 佛山市三力智能设备科技有限公司 一种玻璃容器壁厚多通道检测的控制方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3328593A (en) * 1963-07-29 1967-06-27 Owens Illinois Inc Apparatus for measuring the wall thickness of glass containers
US3439178A (en) * 1965-02-08 1969-04-15 Owens Illinois Inc Radiation-sensitive apparatus for inspecting wall thickness of hollow containers
AR207635A1 (es) * 1973-06-27 1976-10-22 Connor B O Aparato para senalar la presencia de materia extrana y/o grietas en envases translucidos
US3854822A (en) * 1973-06-27 1974-12-17 Vsi Corp Electro-optical scanning system for dimensional gauging of parts
US3980890A (en) * 1975-03-19 1976-09-14 Presto Products, Incorporated Optical thickness detecting and comparing method and apparatus
US4066363A (en) * 1976-09-08 1978-01-03 Owens-Illinois, Inc. Apparatus and method for inspecting glass containers
FI782773A (fi) * 1978-09-11 1980-03-12 G W Sohlberg Oy Foerfarande och anordning foer maetning av vaeggtjockleken hos ett plastfoeremaol
JPS6042401B2 (ja) * 1979-09-26 1985-09-21 富士電機株式会社 管状材の管壁厚み測定方法
US4672200A (en) * 1985-11-05 1987-06-09 Emhart Industries, Inc. Optical inspection of transparent layers
DE3611535A1 (de) * 1986-04-05 1987-10-15 Battelle Institut E V Vorrichtung zur automatischen ueberpruefung von transparenten objekten
DE3611536A1 (de) * 1986-04-05 1987-10-15 Battelle Institut E V Vorrichtung zur automatischen ueberpruefung von transparenten objekten, insbesondere von glasflaschen
EP0320139A3 (de) * 1987-12-08 1990-08-08 Emhart Industries, Inc. Optische Dickenmessung der Wand eines transparenten Behälters
US5291271A (en) * 1992-08-19 1994-03-01 Owens-Brockway Glass Container Inc. Measurement of transparent container wall thickness
FR2762083B1 (fr) * 1997-04-11 1999-07-02 Verreries Souchon Neuvesel Procede optique de mesure de l'epaisseur de la paroi et/ou de l'ovalisation d'un recipient et dispositif en faisant application
AT407302B (de) * 1998-08-07 2001-02-26 Fries Planung & Marketing Verfahren zur flächendeckenden messung der wandstärke eines aus lichtdurchlässigem material hergestellten hohlkörpers
US6806459B1 (en) * 2001-08-30 2004-10-19 Owens-Brockway Glass Container Inc. Measurement of transparent container sidewall thickness
US6863860B1 (en) * 2002-03-26 2005-03-08 Agr International, Inc. Method and apparatus for monitoring wall thickness of blow-molded plastic containers
US6975410B1 (en) * 2002-04-15 2005-12-13 Sturgill Dennis T Measuring device
US7354538B2 (en) * 2003-06-10 2008-04-08 Petwall, Llc Container manufacturing inspection and control system
DE10355440A1 (de) * 2003-11-27 2005-06-23 Contitech Holding Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Wanddicke von Kunststoffteilen
US7060999B2 (en) * 2004-07-09 2006-06-13 Owens-Brockway Glass Container Inc. Apparatus and method for inspecting ribbed containers
US20060058911A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-16 Graham Packaging Company, L.P. System and method for phase monitoring during blow molding
DE102005037101A1 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Wandstärkenkontrolle
US7480040B2 (en) * 2005-11-22 2009-01-20 Owens-Brockway Glass Container Inc. Method and apparatus for inspecting container sidewall contour
US7385174B2 (en) * 2006-06-26 2008-06-10 Owens-Brockway Glass Container Inc. Apparatus and method for measuring sidewall thickness of non-round transparent containers
DE102006034458A1 (de) * 2006-07-26 2008-01-31 Esa Patentverwertungsagentur Sachsen-Anhalt Gmbh Verfahren zur Wandstärkenmessung
US9671357B2 (en) * 2009-12-10 2017-06-06 Emhardt Glass S.A. System and method for monitoring hot glass containers to enhance their quality and control the forming process
ES2446546T3 (es) * 2009-12-10 2014-03-10 Emhart Glass S.A. Método y sistema para la monitorización de un proceso de formación de recipientes de vidrio
US9146099B2 (en) * 2010-07-07 2015-09-29 Graham Packaging Company, L.P. Method and system for thermally monitoring process for forming plastic blow-molded containers
FR2971847B1 (fr) * 2011-02-18 2013-07-19 Tiama Procede et dispositif pour detecter des defauts de repartition de matiere dans des recipients transparents
DE102011055735A1 (de) * 2011-11-25 2013-05-29 Precitec Optronik Gmbh Multimesskopfvorrichtung zum Prüfen von Materialdicken oder Profilverläufen eines Objektes
CN106017340A (zh) * 2016-07-06 2016-10-12 北京大恒图像视觉有限公司 一种基于机器视觉的透光容器壁厚检测装置及方法
DE102017120201A1 (de) * 2017-09-01 2019-03-21 Krones Ag Selbstlernende Blasmaschine mittels Bildauswertung
DE102017120612A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-07 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Umformungsvorgangs von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere Kunststoffflaschen
DE102017120863A1 (de) * 2017-09-10 2019-03-14 Khs Corpoplast Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastischem Material
FR3073044B1 (fr) * 2017-10-27 2020-10-02 Tiama Procede et dispositif de mesure de dimensions par rayons x, sur des recipients en verre vide defilant en ligne
DE102018107368A1 (de) * 2018-03-28 2019-10-02 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Umformungsvorgangs von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere Kunststoffflaschen
CN108871212B (zh) * 2018-07-06 2020-07-24 山东景耀玻璃集团有限公司 一种玻璃瓶壁厚检测装置
FR3098583B1 (fr) * 2019-07-12 2021-07-23 Tiama Installation et procédé pour mesurer l’épaisseur des parois de récipients en verre

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