本發(fā)明涉及一種用于對(duì)紙漿容器進(jìn)行側(cè)壁檢查的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在容器，如飲料瓶和罐，可以用于灌裝之前，必須確保其沒(méi)有任何損壞，如裂紋或孔，或污垢。透明容器可以通過(guò)透光檢查外部的污垢、異物或損壞點(diǎn)。對(duì)于不透明的罐，有內(nèi)壁檢查，從大面積光源通過(guò)與罐直徑大致相同的大罐口部照射光。例如，用于對(duì)容器進(jìn)行光學(xué)檢查的裝置已知來(lái)自de?11?2016?002?237?t5和de?10?2017?123?684?a1。

2、而紙漿容器則由一種漫射的、基本上不透明的材料制成，因此無(wú)法從外部直接檢查內(nèi)部。然而，在工業(yè)應(yīng)用中，有必要在紙漿容器被裝進(jìn)灌裝系統(tǒng)之前，對(duì)其進(jìn)行有效的檢查，以確定其是否有損壞點(diǎn)和污垢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明的目的是提供一種裝置和方法，由此能夠可靠和有效地檢查紙漿容器是否有污垢或損壞點(diǎn)。為此，本發(fā)明提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1和4的裝置，以及一種根據(jù)權(quán)利要求9和11的方法。

2、根據(jù)本發(fā)明，用于對(duì)紙漿容器進(jìn)行光學(xué)檢查的裝置包括照明設(shè)施，其中，紙漿容器的口部可以設(shè)置在照明設(shè)施下方，使得照明設(shè)施的光可以通過(guò)紙漿容器的口部照射到其中，和照相機(jī)。照相機(jī)形成為記錄穿過(guò)紙漿容器的側(cè)壁的光，從而拍攝紙漿容器的側(cè)壁的圖像。

3、因此，使用該裝置，可以將光照射到紙漿容器的內(nèi)部，并用照相機(jī)觀察紙漿容器的側(cè)壁。如果側(cè)壁有孔或裂紋形式的損壞點(diǎn)，光就會(huì)穿過(guò)這個(gè)損壞點(diǎn)，并被照相機(jī)檢測(cè)到。在由照相機(jī)拍攝的圖像中，損壞點(diǎn)可以被識(shí)別為明亮的斑點(diǎn)，并被清楚地識(shí)別。當(dāng)紙漿容器的側(cè)壁有壁厚較小的位置時(shí)，該裝置也是合適的。同樣，在拍攝的圖像中，這個(gè)位置會(huì)比側(cè)墻上的周圍位置顯得更亮。側(cè)壁中壁厚較小的位置也屬于損壞點(diǎn)的通用術(shù)語(yǔ)。因此，總體而言，使用所述裝置可以對(duì)紙漿容器的側(cè)壁中的損壞點(diǎn)進(jìn)行有效和可靠的識(shí)別。

4、紙漿容器可以全部或主要由稱為水、纖維和必要時(shí)的其他添加劑的紙漿的混合物組成。纖維可以是天然的，可以生物降解。纖維可包括木質(zhì)素、香蕉葉和/或奎寧。纖維可例如包括纖維素纖維、針葉樹纖維、多葉灌木纖維和/或梧桐纖維和/或草纖維、蘆葦纖維和/或竹纖維或類似纖維。纖維可包括蠶絲、蜘蛛絲、藻類、天然纖維（如多瑙蠶絲(donausilphie)纖維、大麻、玉米、棉花）、香蕉皮、橘子皮、草、稻草、馬鈴薯淀粉或處理過(guò)的牛糞。還可設(shè)置有來(lái)源于人工種植過(guò)程的纖維素纖維。在木材，作為帶纖維的流體物質(zhì)的基礎(chǔ)材料，出現(xiàn)材料短缺的情況下，這些替代性的材料可全部或部分替代該基礎(chǔ)材料。同樣，纖維可以包括由非木材材料制成的纖維混合物，例如棉、大麻和/或紡織纖維。

5、紙漿容器的內(nèi)壁是指限制內(nèi)部空間的整個(gè)表面，例如紙漿容器的內(nèi)部。例如，這包括容器底部（以下也稱為底部）、側(cè)壁和/或必要時(shí)的容器頸部（例如對(duì)于瓶子）?；蛘?，側(cè)壁也可以稱為外套。從外部看，紙漿容器的限制也由容器底部、側(cè)壁和必要時(shí)的容器頸部限制。

6、照相機(jī)可以進(jìn)一步形成為檢測(cè)施加在紙漿容器的側(cè)壁上的標(biāo)簽或施加在紙漿容器的側(cè)壁上的打印。

7、除了在開始時(shí)描述的對(duì)損壞點(diǎn)的檢查之外，該裝置還允許執(zhí)行所謂的打印控制。在這種情況下，標(biāo)簽或打印的檢測(cè)圖像可以與模板進(jìn)行比較，以確定圖像和模板之間的任何偏差。因此，對(duì)損壞點(diǎn)的檢查和對(duì)正確標(biāo)簽或打印的檢查可以在同一裝置中進(jìn)行，這提高了檢查的效率，并且不需要單獨(dú)的打印控制裝置。

8、照明設(shè)施還可以包括光源，以及具有反射器和/或透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，使得光學(xué)系統(tǒng)形成為使得光源發(fā)出的光通過(guò)紙漿容器的口部發(fā)射。

9、利用光學(xué)系統(tǒng)，可以精確地調(diào)節(jié)光源的光的輻射路徑，從而使盡可能大比例的光通過(guò)口部射入紙漿容器的內(nèi)部。這確保了紙漿容器的內(nèi)部的良好照明，同時(shí)對(duì)光源的光功率要求較低。特別地，光學(xué)系統(tǒng)可以形成為使其看起來(lái)像一個(gè)具有大景深的透鏡。這樣，在紙漿容器的側(cè)壁的口部與底部之間，可以均勻地暴露出盡可能大的區(qū)域，從而能夠進(jìn)行高效的光學(xué)檢查。

10、裝置可以包括另一照明設(shè)施，其形成為從外部漫射照明紙漿容器的側(cè)壁。特別地，另一照明設(shè)施可以同心地繞照明設(shè)施布置在紙漿容器的口部上方。

11、另一照明設(shè)施為打印控制（對(duì)比度、曝光）提供了良好的照明條件，從而確保了可靠的打印控制。特別地，通過(guò)同心地繞照明設(shè)施和布置在口部上方的另一照明設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)紙漿容器的外部的特別均勻的照明。這使得標(biāo)簽或打印的識(shí)別更加可靠。

12、本發(fā)明還提供了一種用于對(duì)紙漿容器進(jìn)行光學(xué)檢查的裝置，包括照明設(shè)施，以及設(shè)置在紙漿容器上方并對(duì)準(zhǔn)其口部的照相機(jī)。紙漿容器可以相對(duì)于照明設(shè)施布置，使得照明設(shè)施的光通過(guò)紙漿容器的側(cè)壁和/或底部進(jìn)入紙漿容器的內(nèi)部，并且照相機(jī)形成為記錄紙漿容器的內(nèi)部發(fā)出的光，從而拍攝紙漿容器的內(nèi)部的圖像。

13、紙漿部分透光，所以光部分透過(guò)壁，在紙漿容器的內(nèi)部向各個(gè)方向漫射。當(dāng)紙漿吸收低時(shí)，紙漿容器的內(nèi)部中的光多次射向內(nèi)壁，每次都有光的漫射分布。這樣內(nèi)部就會(huì)均勻地照明。這為通過(guò)紙漿容器的口部拍攝圖像創(chuàng)造了良好的曝光條件，因此可以可靠地識(shí)別紙漿容器的底部和側(cè)壁上/中的污垢、異物和/或損壞點(diǎn)。

14、由照明設(shè)施提供的光可以是或包括近紅外光，特別是在800nm至1500nm之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。

15、容器紙漿對(duì)光的吸收和紙漿容器的側(cè)壁外側(cè)的打印使紙漿容器的內(nèi)部的照明變差，從而使污垢和異物難以識(shí)別。實(shí)驗(yàn)表明，電磁光譜的上述部分發(fā)出的光比可見(jiàn)光更能通過(guò)紙漿透射。此外，許多用于打印的有機(jī)染料在近紅外區(qū)域也具有較高的透射率或幾乎是半透明的。如果選擇合適的波長(zhǎng)和染料進(jìn)行打印，可以減少甚至避免打印對(duì)光學(xué)檢查的影響。

16、然而，紙漿容器也可以用可見(jiàn)光照明，例如在350nm至800nm之間。所使用的光譜對(duì)于照明設(shè)施和另一照明設(shè)施可以相同。此外，通過(guò)照明設(shè)施和/或另一照明設(shè)施的照明可以是脈沖的，即提供脈沖光或光脈沖。例如，led，特別是板載芯片led（cob-led），就適合于此。光脈沖的持續(xù)時(shí)間可以在2μs至1?ms之間。

17、照明設(shè)施和另一照明設(shè)施可以在光譜、功率、開關(guān)機(jī)時(shí)間點(diǎn)和/或脈沖持續(xù)時(shí)間方面單獨(dú)和獨(dú)立地控制。

18、照明設(shè)施可以形成為使得紙漿容器的側(cè)壁被漫射照明。

19、在這種情況下，“漫射”一詞特別意味著側(cè)壁被完全照明，優(yōu)選是以幾乎恒定的空間照明強(qiáng)度。例如，這可以通過(guò)完全包圍紙漿容器的側(cè)壁的照明設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)側(cè)壁的漫射照明，還實(shí)現(xiàn)了紙漿容器的內(nèi)部的漫射照明，如前所述，這導(dǎo)致更可靠地識(shí)別異物、污垢和/或損壞點(diǎn)。

20、該裝置還可以包括支架，由此設(shè)置在其上的紙漿容器可以繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。該支架可用于所述裝置的兩種形式，即當(dāng)紙漿容器通過(guò)其口部被曝光時(shí)，以及當(dāng)紙漿容器的側(cè)壁從外部被照明時(shí)。

21、照明設(shè)施和照相機(jī)主要位置固定，并且紙漿容器相對(duì)于照明設(shè)施和照相機(jī)移動(dòng)。通過(guò)在照相機(jī)同時(shí)看的情況下繞縱軸旋轉(zhuǎn)，基本上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)好處。一方面，在不包圍紙漿容器的整個(gè)側(cè)壁的照明設(shè)施的實(shí)施方案中，可以實(shí)現(xiàn)側(cè)壁的漫射照明，從而也可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的漫射照明。當(dāng)紙漿容器的內(nèi)部通過(guò)其口部照明，則仍然可以使用位置固定的照相機(jī)來(lái)檢查整個(gè)側(cè)壁由于紙漿容器的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的損壞點(diǎn)。另一方面，可以對(duì)整個(gè)側(cè)壁進(jìn)行打印控制。因此，可以可靠地識(shí)別打印或標(biāo)簽上的任何錯(cuò)誤。

22、該裝置還可以包括運(yùn)輸裝置，其中，運(yùn)輸裝置是透明的或半透明的，從而可以通過(guò)運(yùn)輸裝置照明紙漿容器。

23、例如，當(dāng)紙漿容器位于運(yùn)輸機(jī)上時(shí)，通過(guò)紙漿容器的側(cè)壁進(jìn)行所述光耦合。例如，可以通過(guò)頸部處理來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)底部的光耦合，其中，紙漿容器被懸掛運(yùn)輸。透明或半透明的運(yùn)輸裝置的優(yōu)點(diǎn)是，照明設(shè)施和照相機(jī)可以集成到已有的運(yùn)輸裝置中，不需要單獨(dú)的光學(xué)檢查裝置。因此，整個(gè)系統(tǒng)可以更簡(jiǎn)單，更節(jié)省空間。

24、該裝置還可以包括用于運(yùn)輸紙漿容器的線性運(yùn)輸機(jī)，例如傳送帶，其中，運(yùn)輸機(jī)特別是被輸入的。此外，該裝置可以包括多個(gè)照相機(jī)的布置，以實(shí)現(xiàn)紙漿容器的全方位視圖。例如，該布置包括四個(gè)照相機(jī)，其中，兩個(gè)照相機(jī)分別布置在運(yùn)輸機(jī)旁邊。每側(cè)的兩個(gè)照相機(jī)可以相對(duì)于容器形成60至90度的角度，特別是70至90度的角度。

25、或者，也可以通過(guò)鏡柜實(shí)現(xiàn)紙漿容器的全方位視圖。

26、本發(fā)明還提供了一種用于對(duì)紙漿容器進(jìn)行光學(xué)檢查的方法。該方法包括用照明設(shè)施通過(guò)其口部照明紙漿容器的內(nèi)壁的部分，以及通過(guò)記錄穿過(guò)紙漿容器的側(cè)壁射向照相機(jī)的光，用照相機(jī)拍攝圖像。

27、與該裝置相關(guān)聯(lián)描述的優(yōu)點(diǎn)以同樣的方式應(yīng)用于下面描述的方法。

28、該方法的部分可以是通過(guò)照相機(jī)檢測(cè)附接到紙漿容器的側(cè)壁上的標(biāo)簽。

29、此外，除了通過(guò)其口部照明紙漿容器的側(cè)壁外，還可以從外部照明側(cè)壁。這特別可以通過(guò)例如同心地布置在照明設(shè)施周圍和口部上方的另一照明設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)。

30、該方法可以通過(guò)拍攝另一圖像（例如，第二圖像）來(lái)擴(kuò)展。在此過(guò)程中，通過(guò)記錄穿過(guò)紙漿容器的側(cè)壁并射向照相機(jī)的光來(lái)拍攝第一圖像。通過(guò)將從側(cè)壁外部反射或散射的另一照明設(shè)施發(fā)出的光射向照相機(jī)來(lái)拍攝第二圖像。此外，另一照明設(shè)施例如漫射照明側(cè)壁的外部。

31、這兩個(gè)圖像可以特別在紙漿容器的運(yùn)輸過(guò)程中拍攝。為此，在第一圖像之后拍攝約100μs或更短的時(shí)間的第二圖像，特別是約50μs或更短的時(shí)間。為此，照明設(shè)施和另一照明設(shè)施還必須被配置為在具有規(guī)定持續(xù)時(shí)間的兩個(gè)光拍攝時(shí)間點(diǎn)上提供光脈沖。

32、在所述方法中，紙漿容器可以繞其縱軸旋轉(zhuǎn)，其中，同時(shí)檢測(cè)施加在紙漿容器的側(cè)壁上的標(biāo)簽。

33、這種方法可以對(duì)紙漿容器進(jìn)行全面檢查。一方面，如所述，可以可靠且完整地檢查紙漿容器的側(cè)壁的損壞點(diǎn)。另一方面，也可以對(duì)整個(gè)側(cè)壁進(jìn)行打印控制，以及可選地對(duì)容器進(jìn)行輪廓測(cè)量。因此，該方法有效地結(jié)合了紙漿容器的質(zhì)量控制的兩個(gè)重要步驟。

34、另一種用于對(duì)紙漿容器進(jìn)行光學(xué)檢查的方法包括用照明設(shè)施照明紙漿容器的側(cè)壁和/或底部的部分，使得部分光通過(guò)側(cè)壁和/或底部照射到紙漿容器的內(nèi)部，以及通過(guò)記錄通過(guò)紙漿容器的口部射向照相機(jī)的光，用照相機(jī)從紙漿容器的內(nèi)部拍攝圖像。

35、如上所述，該方法允許可靠地識(shí)別底部上/中和/或紙漿容器的側(cè)壁上/中的異物、污垢和/或損壞點(diǎn)。

36、照明設(shè)施的光可以是或包括近紅外光，特別是在800nm至1500nm之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。

37、如已經(jīng)在與該裝置相關(guān)聯(lián)的情況下所描述的，該波長(zhǎng)范圍發(fā)出的光例如電磁輻射被紙漿和紙漿容器的側(cè)壁上的任何打印更好地透射。

38、紙漿容器的側(cè)壁可以漫射照明。

39、應(yīng)當(dāng)理解，所述方法可以用本文所述的裝置適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。