用于检查容器的设备和方法技术

公开了一种检查容器处理机器中的容器(2)的设备(1)，设备(1)包括光学的探头(6，6a‑6e)，为了检测表面非规律性物质(5a，5b，17a，17b，20a，20b)，探头(6，6a‑6e)被设计为提供平面分辨率和/或体积分辨率的光学相干断层成像探头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有方案1和/或方案11的前序部分的特征的用于检查容器的设备和方法。
技术介绍
通常地，在容器处理机器中制造、分拣、清洁、灌装、密封和/或包装容器。另外，可能的是，在可再使用的容器返回饮料制造商之前利用容器处理机器分拣可再使用的容器。为了确保容器和/或灌装在所述容器中的产品的质量，在单个处理步骤之前、之时和/或之后利用检查设备检查容器。由此，除了其它以外，使用光学测量和监测方法，其中利用各种发光装置、镜柜(mirror cabinet)、相机等摄取(absorb)容器。然后，借助于图像处理装置评价如此获得的相机图像，以便鉴别例如容器中的异物。在该方法中，可能会发生：在有色容器的情况下，相机图像的对比度不足，从而无法可靠地检测异物。此外，已经使用x-射线法来尝试检测容器中的异物。由此，显而易见的是，由于例如玻璃碎片具有与玻璃瓶自身类似的材料密度，所以借助于x-射线难以检测出玻璃碎片。此外，诸如漂浮物等的特定异物具有相对低的密度并仅非常弱地吸收x-射线。因此，关于这一点，也可能会发生无法可靠地检测异物。此外，对于空容器的清洗已知的是，因为不能足够可靠地检测污染物，所以根据能够想到的最高程度的污染物来处理所述容器。另外，已知不同的饮料制造商通常具有类似的容器，容器间的区别仅在于容器上的压花不同。由于难以检测该压花，所以可能会发生在分拣期间无
法将容器分配给正确的饮料制造商。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的问题是提供用于检查容器的设备和方法，该设备和方法能够可靠地检测容器上或容器中的异物、污染物和/或浮雕状表面标识(例如，压花)。在具有方案1的前序部分的特征的用于检查容器的设备中，利用根据特征部分的特征来解决该问题，根据特征部分的特征，用于检测表面非规律性物质的光学探头被设计为提供平面分辨率和/或体积分辨率的光学相干断层成像探头。从EP 1 887 312 A1和WO 2009/124969的说明书已知光学相干断层成像的原理，并且光学相干断层成像主要使用在诸如皮肤科或眼科等的临床领域。例如，光学相干断层成像用于以微观尺寸范围检验上皮肤层和/或眼底。可选地，相干断层成像还称作白光干涉。此外，从DE 10 2011 055735 A1已知具有多个探头的光学相干断层成像系统，其中在单个测量点识别容器的厚度。出人意料地，现在已经清楚的是，提供平面分辨率和/或体积分辨率的光学相干断层成像探头会以特别可靠的方式检测容器上的表面非规律性物质。光学相干断层成像可与超声波成像技术相媲美，其中代替超声波利用光来扫描样品。由此，取决于表面非规律性物质的材料和所使用的光波长，光在各材料边界和/或各材料过渡处部分地射回。然后，借助于光学相干断层成像探头评价被射回的光的散射深度(depth of dispersion)。归因于探头被设计成具有平面分辨率和/或体积分辨率，能够确定表面非规律性物质的位置和形状两者。因此，能够利用设备特别可靠地检测诸如异物、污染物和/或浮雕状表面标识等的表面非规律性物质。用于检查容器的设备能够配置在饮料加工站中。容器处理站能够为容器制造设备(例如，拉伸吹塑机)、冲洗机、分拣机、空瓶检查机、灌装机、密封机、满瓶检查机和/或包装机。设备能够配置在用于将产品灌装到容器中的灌装站的下游。设备还能够配置在用于PET瓶的拉伸吹塑机的下游。设备还能够配置在用于可再使用的瓶的分拣设备中，或者配置成用于灌装液位检查或密封控制的模块化监测设备的一部分。容器被设置成灌装有饮料、卫生用品、糊剂、化学品、生物品和/或药品。容器能够为塑料瓶、玻璃瓶、罐和/或管。特别地，塑料容器能够为PET、PEN、HD-PE或PP容器和/或瓶。同样地，容器能够为可生物降解的容器或瓶，该容器或瓶的主要成分由诸如甘蔗、小麦或谷物等的可再生资源构成。容器处理机器和/或检查设备能够包括用于传送容器的输送机。输送机能够为传送带或转盘。设备能够包括使容器相对于探头转动和/或移位的容器输入装置(input)。探头能够包括任选地为干涉仪的光学系统。干涉仪能够被形成为迈克尔逊干涉仪或马赫-曾德尔干涉仪。光学系统能够包括透镜、反射镜(mirror)、调节单元和/或分束器。干涉仪能够被形成为借助于分束器将光源的光分成目标路径和参考路径并使光源的光随后经由所述路径或经由另一分束器合并进入干涉路径。探头能够包括布置在干涉仪的干涉路径中的光传感器。换言之，干涉路径能够配置在干涉仪中、配置在分束器与光传感器之间。探头能够包括光谱范围为600nm-1700nm(接近红外)的光源，任选地，该光源为超辐射发光二极管或发光二极管。归因于光源在600nm-1700nm的光谱范围工作，也能够以可见的光波范围扫描具有低透明度的容器，并且能够特别良好地检测表面非规律性物质。为了信号时域分析，探头能够包括具有长度可调的干涉和/或目标路径的干涉仪。通过长度可调的参考和/或目标路径，能够特别容易地扫描容器的
深度。干涉仪能够包括用于改变参考和/或目标路径的长度的可调的反射镜或棱镜。反射镜或棱镜能够移位或转动。与反射器类似，反射镜或棱镜能够形成有多个镜面。在上下文中，“信号时域分析”能够意味着沿着光信号的传播方向扫描该光信号。为了信号频域分析，探头能够包括具有光栅或棱镜的干涉仪，该光栅或棱镜配置在干涉路径中。因此，能够在不机械调整目标路径或参考路径的情况下确定散射深度。因此，无须使用用于调节干涉仪的精密引导件或发动机，使得探头特别节省成本。“信号频域分析”能够意味着借助于光栅或棱镜将干涉路径中的光分成其光谱分量。光栅能够具有比光源的光波长小的光栅常数。光栅能够为反射光栅或透射光栅。用于使光在光传感器上聚焦的透镜能够配置在干涉路径中、配置在光栅的正前方或正后方。为了平面和/或体积扫描，探头能够包括扫描单元。归因于利用扫描单元扫描容器的体积和/或平面，光学系统和/或光传感器能够以特别简单的方式构成。扫描单元能够包括电机、旋转编码器、振镜(galvanometer)、透镜和/或反射镜。电机或振镜能够被形成为使透镜或反射镜旋转。同样地，可能的是，为了平面和/或体积扫描，探头包括具有多个转动轴线的扫描单元或串联配置的多个扫描单元。探头能够包括具有多个感光元件的线或区域传感器。传感器能够为例如CMOS或CCD传感器。线和/或区域传感器能够与信号分析单元连接。信号分析单元能够与线和/或区域传感器一起配置在相机中。线和/或区域传感器能够包括至少两个信号分析单元，该至少两个信号分析单元并行地工作并均与部分感光元件连接。归因于此，能够特别快速地评价由这些元件测量到的光信息。信号分析单元能够集成于传感器芯片。线和/或区域传感器能够包括用于每个感光元件的单独的信号分析单元。因此，能够同时评价所有元件的光信息，进而能够特别快速地检查容器。
单独的信号分析单元能够集成于传感器芯片。探头能够与信号分析单元连接，该信号分析单元被形成为用于基于传感器信号计算容器和/或表面非规律性物质的平面和/或体积分辨率数据。因此，能够特别有效地处理探头的信号。信号分析单元能够配置在探头中或与探头分离地配置。信号分析单元能够包括配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于利用光学的探头(6，6a‑6e)检查容器处理机器中的容器(2)的设备(1)，其特征在于，为了识别表面非规律性物质(5a，5b，17a，17b，20a，20b)，所述探头(6，6a‑6e)被形成为提供平面分辨率和/或体积分辨率的光学相干断层成像探头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.26 DE 102014102543.11.一种用于利用光学的探头(6，6a-6e)检查容器处理机器中的容器(2)的设备(1)，其特征在于，为了识别表面非规律性物质(5a，5b，17a，17b，20a，20b)，所述探头(6，6a-6e)被形成为提供平面分辨率和/或体积分辨率的光学相干断层成像探头。2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述探头(6，6a-6e)包括光谱范围为600nm-1700nm的光源(7)，任选地，所述光源(7)为超辐射发光二极管或发光二极管。3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，为了信号时域分析，所述探头(6，6a-6e)包括具有长度可调的参考路径(R)和/或目标路径(O)的干涉仪。4.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于，为了信号频域分析，所述探头(6，6a-6e)包括具有光栅(13)或棱镜的干涉仪，所述光栅(13)或棱镜配置在干涉路径(I)中。5.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于，为了平面扫描和/或体积扫描，所述探头(6，6a-6e)包括扫描单元(16)。6.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于，所述探头(6，6a-6e)包括具有多个感光元件的线或区域传感器(11，15)。7.根据权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，所述线或区域传感器(11，15)包括至少两个信号分析单元(22)，所述至少两个信号分析单元(22)并行地工作并均与部分所述感光元件连接。8.根据权利要求6或7所述的设备(1)，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔奇恩·克鲁格，
申请(专利权)人：克朗斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE