二维或三维膜形貌的测量/在线图案识别的测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及检测和利用在吹塑膜和铸塑膜工艺中制造的膜幅(13，40，51)的膜形貌(23)来改善膜幅(13，40，51)的质量。特别是通过本发明专利技术可以定量地检测膜形貌(23)。在另一方面，通过图案识别算法对膜形貌(23)进行分析并可选地分配误差图像(50)。这些信息得以利用，以基于误差图像通过控制处理建议来改进膜幅(13，40，51)的质量并且定量地检测膜幅(13，40，51)的平直度。另外，本发明专利技术还涉及用于在膜形貌(23)的确定的位置处影响膜幅(13，40，51)的特性的影响元件(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二维或三维膜形貌的测量/在线图案识别的测量装置和方法
本专利技术涉及一种用于测量二维或三维膜形貌的测量装置、一种用于制造膜幅的设备、一种用于二维或三维膜形貌中的缺陷图像的在线图案识别的方法、一种用于控制生产膜幅的过程以防止误差图像的方法、一种用于调节膜的生产过程以防止误差图像的方法、一种用于平直度的在线确定的方法、一种用于生产膜幅的设备和一种用于在线确定第一误差、特别是平直度误差的方法。
技术介绍
在吹塑膜挤出中，由挤出机提供的塑料融体借助于吹头通过环形间隙成型为膜管。该膜管随后由校准篮(calibrationbasket)引导并堆叠成平放件。由于膜形貌中与工艺相关的偏差和/或不同的冷却和/或不均匀的局部应力，发生所谓的平直度误差。这些对膜的可加工性和膜的卷绕性具有影响，特别是不希望的影响。目前，通过切割约10米长的模型膜样品观察膜的平直度偏差，模型膜样品在地板上展开并伸展。现有技术中目前未知用于非卷绕膜幅的平直度测量的更合格的测量方法。对于其他幅材，特别是较硬的幅材(例如钢幅、铝幅和纸幅)，市面上已知用于平直度测量的测量系统。这些尚未用于膜工业。在使用这些系统时，预计会有更大的障碍，这是因为柔性膜的平直度误差会因各种影响而叠加。用于确定较硬片材的平直度的光学传感器将线条投射到材料幅上，通过光学传感器检测该线条在行进轨道上的特性并且应用一种方法，该方法由检测到的投射线条在行进轨道上的特性得出平直度误差。例如，平直度误差导致线的“不安定”行为。测量线与设定平均水平的偏差的高度表示平直度的定量值。在钢幅、铝幅和纸幅中，这种类型的平直度测量能较好地发挥作用，因为这些材料具有高或至少相对高的刚度。然而，考虑到吹塑膜的完全不同的稳定性，金属带的平直度测量在此与一般情况不同。由于膜幅的柔韧性，幅材在其外观上的平直度误差以及该误差(“不安定线”)的测量被叠加，这些其他误差有其他的原因，但是以相同的类型和方式表现在幅材的外观上和测量中。作为例子的是褶皱，该褶皱是由于在膜中的过高或过低的幅材张力而产生。这些是在幅材方向上出现的褶皱。因此，通过简单的测量不能得出实际的平直度，因为其仅对于钢幅、铝幅和纸幅有用，因此是不可能的。WO2007/107147A1公开了一种在从卷材上开卷的过程中用于检测柔韧、带状的、卷成卷的平面物品的平直度偏差的方法。DE4024326A1公开了一种用于减少膜垂度和张力轮廓的装置和方法，其中，加热、冷却并拉伸膜幅。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种现有技术的改进和替代方案。根据本专利技术的第一方面，该目的通过一种用于测量膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置得以实现，其中，膜幅由吹塑膜过程工艺或铸塑膜工艺制造，该测量装置具有辐射源(特别是光源)、检测器以及数据处理和评估单元，其中，辐射源和检测器具有不同的位置，辐射源配置用于将辐射图案投射到膜幅的指定移动区段上，其中，辐射图案优选为具有特别是平行光的线条，检测器配置用于检测投射的辐射图案，特别是检测投射的线条，检测器聚焦在投射的辐射图案上，特别是投射的线条上，并且数据处理和评估单元具有编程，其中，编程被配置用于执行用于确定膜形貌的三角测量方法和/或反射方法和/或透射方法。从概念上讲，解释如下：首先，应该明确指出，在本专利申请的上下文中，诸如“一个”、“两个”等的不定冠词和数字通常应理解为“至少”-所提及的数量，即“至少一个......”、“至少两个......”等，除非在相应的上下文中明确说明或对于技术人员是公开的或技术上是必要的，才可能在此表示“恰好一个......”、“恰好两个......”等。“测量装置”是指由光源和检测器组成的测量系统，其中，光源将光束发射到膜幅上并由检测器检测被反射的和/或被透射的光束，其中，由检测器检测到的图像被用于膜形貌的确定和评价。测量装置可以用于具有单个层或多个层的单层或多层膜幅。另外，该测量装置可具有额外的自适应背景照明。该测量装置可以以透射光方法和/或入射光方法和/或纹影方法照射物体、特别是膜幅。该物体可以是在浅色背景和/或暗背景前被照射。在暗背景下，它区分暗背景、近处暗背景和远处暗背景。特别地，测量装置使用三角测量方法和/或反射方法和/或透射方法。“膜形貌(filmtopography)”描述了膜幅的外侧的几何形状。膜幅的外侧可以理解为膜幅的两侧。膜形貌也应在宏观上理解，而不是在微观上理解。膜形貌不应理解为膜幅的表面粗糙度，而是膜幅的形状或膜幅的外形。在此，根据需要，膜形貌可意为二维或三维膜形貌。“膜幅”可以是单层膜幅或管状膜幅，其中管可以是分开的或管状的。另外，可以将折叠的管称为膜幅。该膜幅在各个位置处可以是单层的或多层的。“膜区段”应被理解为膜的逻辑/抽象的轨道，而不一定是膜本身。膜可以位于膜区段上。但，膜可能不位于膜区段上。膜区段是“膜幅的指定移动区段”。“辐射源”是任何自然或物理技术的辐射源。“光源”是自然或物理技术的电磁辐射(特别是光)源。光源应理解为任何光源，即具有任意频率和波长分布强度的光源。因此，光源可以发射对人可见的光和对人不可见的光。特别地，光源意味着激光、白光、LED光或红外光。另外，光源还意味着不同光类型的任意组合的组合光源。“传感器”或“检测器”是技术部件，其可以定性或定量地检测特定的物理或化学特性和/或其周围环境的物理性质，作为“测量值”。这些值由物理或化学效应所检测，并且被转换为模拟或数字电信号。“辐射图案”是辐射(特别是电磁辐射)的图案。“图案”是一种结构，特别是静态结构，其可以通过其更新的相同外观来识别。“数据检测系统”用于记录物理值。根据所使用的传感器，其具有模数转换器和测量值存储器或数据存储器。数据检测系统可以检测多个平行捕获的测量值。“数据处理和评估单元”是一种电子单元，其以有组织的方式处理数据量，目的是获取该数据量的信息或改变该数据量。在这种情况下，根据预设的方法通过人或机器，在数据记录中记录数据，并作为结果输出。根据人或机器预定义的程序将数据记录在数据记录中，并作为结果输出。“三角测量方法”是通过三角形内的精确角度测量来进行光学距离测量的几何方法。因此，通过该三角测量方法可以通过确定各个点的位置来测量表面。在膜幅的情况下，光被投射到膜上，并且通过反射光的三角测量确定各个表面点的位置，由此确定和评估膜形貌。“反射方法”使用界面上的波的反射特性以用于评估介质的特性，在该界面处，传播介质的特征阻抗或折射率发生改变。通常，在反射过程中，仅反射入射波的一部分能量。在膜幅的情况下，光被投射到膜上并且用矩阵相机观察反射。观察到的反射图像用于确定和评估膜形貌。“透射方法”是一种通过透射率评价波的介质透过率的方法。如果波到达有限厚度的不规则介质，则其根据该介质的材料特性而在界面处部分地反射并且在穿过的过程中被完全地或部分地吸收。剩余的部分通过该不规则介质透射并出现在该不规则介质的相对侧。借助于通过矩阵相机检测到的反射光确定和评估膜形貌。借助作为不规则介质之后和之前的波强度的商的“透射度”，可以确定不规则介质的特性。到目前为止，现有技术已规定，膜幅的膜形貌主要是定性评价的。为此目的，借助于从膜幅切下的约10米长的膜样品可观察膜形貌，在地板上铺展并扫过该膜样品。为了量化，在某些情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.(测量装置)一种用于测量膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置，所述膜幅由吹塑膜工艺或铸塑膜工艺制造，所述测量装置具有特别是光源的辐射源、检测器以及数据处理和评估单元，其特征在于，所述辐射源和所述检测器具有不同的位置，所述辐射源配置用于将辐射图案投射到所述膜幅的指定移动区段上，其中，所述辐射图案优选为具有特别是平行光的线条，所述检测器配置用于检测投射的所述辐射图案，特别是检测投射的所述线条，所述检测器聚焦在投射的所述辐射图案上，特别是投射的所述线条上，并且所述数据处理和评估单元具有编程，其中，所述编程被配置用于执行用于确定膜形貌的三角测量方法和/或反射方法和/或的透射方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 DE 102016012426.1;2017.07.19 DE 10201701.(测量装置)一种用于测量膜幅的二维或三维膜形貌的测量装置，所述膜幅由吹塑膜工艺或铸塑膜工艺制造，所述测量装置具有特别是光源的辐射源、检测器以及数据处理和评估单元，其特征在于，所述辐射源和所述检测器具有不同的位置，所述辐射源配置用于将辐射图案投射到所述膜幅的指定移动区段上，其中，所述辐射图案优选为具有特别是平行光的线条，所述检测器配置用于检测投射的所述辐射图案，特别是检测投射的所述线条，所述检测器聚焦在投射的所述辐射图案上，特别是投射的所述线条上，并且所述数据处理和评估单元具有编程，其中，所述编程被配置用于执行用于确定膜形貌的三角测量方法和/或反射方法和/或的透射方法。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述辐射源和所述检测器定位在共同的壳体中。3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，投射在所述膜幅的指定移动区段上的辐射图案横向于机器方向地延伸经过所述膜幅的指定移动区段的整个宽度。4.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置，其特征在于，投射在所述膜幅的指定移动区段上的辐射图案沿机器方向延伸并具有一定长度。5.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置，其特征在于，投射在所述膜幅的指定移动区段上的辐射图案以一定角度对角地延伸经过所述膜幅的指定移动区段。6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，还设置有用于所述角度的调节装置。7.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置，其特征在于，所述装置包括第二检测器，其也连接至所述数据处理和评估单元并且具有与第一检测器和所述辐射源不同的位置。8.(具有测量装置的设备)一种用于制造膜幅的设备，其中，所述设备具有用于塑化热塑性塑料的挤出机、用于塑料排出的喷嘴、偏转部件和卷绕器，其特征在于，所述设备包括用于在线测量二维或三维膜形貌的根据上述权利要求中任一项所述的测量装置。9.(误差图像减少)根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备包括对所述膜幅的特性和/或取向有作用的影响元件，其中，所述影响元件具有影响装置，所述膜形貌的测量设置在所述影响元件的影响区域内，其中，所述影响元件配置用于减少、特别是完全地减少第二误差的误差图像，从而通过由于影响过程而相对于所述第二误差的误差图像而变得更强的第一误差的误差图像得出第一误差的度量。10.根据权利要求9所述的用于制造膜幅的设备，其特征在于，所述设备具有借助调节来减少所述膜幅中的张应力变化的松紧调节辊。11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述设备关于其机器方向在所述膜形貌测量之前和/或之后具有挤压部，从而在所述膜形貌测量之前和/或之后通过所述挤压部隔离所述膜幅中的张力。12.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备关于其机器方向在所述膜形貌测量之前和/或之后具有挤压部，从而在所述膜形貌测量之前和/或之后通过所述挤压部特别是在所述膜幅中提供所述膜幅中的张力。13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备关于其机器方向在所述膜形貌测量之前和/或之后具有挤压部，从而在所述膜形貌测量之前和/或之后通过所述挤压部将所述膜幅中的张应力有针对性地调整到理想的张力水平。14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜形貌测量设置在幅材中心控制的下游，所述幅材中心控制促使所述膜幅居中地移动进入膜形貌测量系统。15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜形貌测量设置在偏转辊之前或之后。16.根据权利要求9至15中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜形貌测量设置在宽度扩展元件之后。17.根据权利要求9至16中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜形貌测量设置在修边站之后。18.根据权利要求9至17中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜形貌测量设置在开缝装置之后。19.根据权利要求9至18中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜形貌测量设置在张力测量辊之后。20.(在线图案识别方法)一种用于膜幅的二维或三维膜形貌中误差图像的在线图案识别的方法，所述膜幅在吹塑膜工艺或铸塑膜工艺中制造，其特征在于，二维或三维膜形貌被确定作为测量值，特别是通过根据权利要求1至7中任一项所述的测量装置进行确定，确定的所述膜形貌被传输至数据处理和评估单元，所述数据处理和评估单元借助于图案识别算法使用在数据库中预定义的图案特性以系统比较的方式对所述膜形貌进行分类、将包含在图案中的误差图像分开并识别所述误差图像。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述预定义的图案特性包括跨所述膜幅的宽度的大量误差图像缺陷。22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，所述预定义的图案特性包括误差图像的连续的或周期的出现。23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定义的图案特性包括误差图像的增加或减少的体现。24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定义的图案特性包括所述误差图像在所述膜幅上的位置。25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定义的图案特性包括所述误差图像在所述膜幅上的螺旋轨迹。26...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·莱托夫斯基，保罗·瓦拉赫，
申请(专利权)人：莱芬豪舍机械制造两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE