专利名称：利用脉冲的无接触泄漏检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及填充的和封闭的塑料瓶的泄漏检测、尤其无接触压力控制。
背景技术：
例如在饮料工业中已知诸如塑料瓶、尤其填充的和封闭的塑料瓶的容器被检查泄漏，并且泄漏的容器被挑选出。这是因为例如二氧化碳能够从泄漏的塑料瓶中跑出。二氧化碳的跑出例如能够导致饮料无味。但是还可能出现的情况是异物能够进入到容器中或者进入到塑料瓶中，从而散装制品(bulk product)甚至能够变质。例如，可能的是塑料瓶的封盖并没有正确地将其密封，或者微小细线裂缝或其它损害或缺点出现在容器壁中，而它们并没有由检查装置检测出来。
专利公开文献DE102006054290A1涉及用于塑料瓶的泄漏检测。为了实现泄漏检测，容器通过一对加压元件被机械地加压。专利公开文献DE102006054290A1中所公开的方法的不足之处在于这种泄漏检测无法整合到连续的工艺中，这是因为在每次泄漏检测时相应的塑料瓶必须从瓶流中取出，或者瓶流甚至必须被中断。
然而，专利公开文献DE3936163A1提出了一种气密性容器的无接触泄漏检测。气密性容器被传输至到一测试室内，在那里，所述气密性容器经受测试压力。这将解决以高检测速度检测多个具有广泛不同结构和不同含量的容器的问题。然而，在这样做时，容器流仍必须被干扰或甚至被中断。
专利公开文献DE4214958A1涉及一种例如用于塑料瓶的连续运行的检验机器，该检验机器针对塑料瓶进行泄漏检测。然而，塑料瓶即没有被填充也没有被密封。实际上，无菌空气被引入到塑料瓶中。充满无菌空气的内部然后被加压。任何压力下降表明出现有缺陷的塑料瓶。
在专利公开文献DE4136472A1中提出了填充的和封闭的瓶被连续地输送经过液体池。在水池内，瓶内的液体被振动，从而二氧化碳尤其成气泡地涌出。如果瓶的封盖泄漏的话，则这将导致特定量的饮料跑出，由此，瓶的液位减少。这将通过随后的液位检查被检测到，从而相应的瓶被挑选出。
专利公开文献DE19531754A1涉及一种移动容器的压力控制。流体例如空气被引入到容器，造成了容器的变形。如果这种变形超过了特定的阈值，则表明容器并未处于加压状态中，也就是说容器并没有被正确密封。该系统尤其适合于薄壁的铝罐。为了确保容器在压力由流体施加时并不移动，第二流体喷流与第一流体喷流正相反地产生。然而，这也导致了由于第二流体喷流的变形。为了确定是否容器或铝罐被足够地密封，安装复杂的测量结构，其设定彼此相互的变形，从而决定容器是否被足够密封或者是无法使用的。例如，传感器必须安装以便检测变形。
发明内容
本发明因此基于改进用于塑料瓶的泄漏检测以及上述类型的无接触压力控制的
4问题，利用简单的措施来解决该问题，从而可靠地检测出泄漏的或不可用的塑料瓶，而不会扰乱或中断连续的瓶流，同时消耗减少的压力媒介并产生低噪音。
根据本发明，该问题通过具有权利要求1特征的泄漏检测设备和方法来解决，所述塑料瓶以位置稳定地被保持的方式被引导经过一测试装置，所述测试装置包括光电检测系统以及压力媒介系统，所述检测系统和所述压力媒介系统的至少一个能够控制的阀连接至一评价与控制单元，在所述塑料瓶被引导经过所述压力媒介系统的喷嘴时，产生例如1 毫秒或6毫秒的持续时间可变的至少一个或多个压力媒介脉冲，至少一个或每个压力媒介脉冲将点状载荷施加在一瓶壁区域上，在所述压力媒介脉冲产生的同时，所述检测系统的至少一个光源至少照亮由所述压力媒介脉冲加载的瓶壁区域，所述检测系统或其摄像机接收所述瓶壁区域的由所述压力媒介脉冲加载的数据，并且将该数据传输至所述评价与控制单元。该技术问题也由具有权利要求13的特征的塑料瓶泄漏检测以及具有权利要求15特征的测试装置来实现。
有利地，检测系统和/或摄像机能够检测在所关注的瓶壁区域内由压力媒介脉冲所造成的凹陷的出现，在该点处，评价单元确定凹陷的实际样式，例如其深度和/或其直径。针对相应的瓶类型(例如材料、尺寸、填充量)和针对瓶所填充的散装制品的基准图像或基准数据被存储在所述评价与控制单元中，并且由此作为所述凹陷的可容许的样式。在评价与控制单元中，基准图像或基准数据与实际凹陷的样式对比。这显然也可以利用计算机来实现，其中所述计算机与评价与控制单元相连或者仅仅与一控制单元相连。如果凹陷的所检测的实际样式超过一预确定的值，则评价与控制单元产生将相应的塑料瓶挑选出的信号。
在一个有利的实施例中，塑料瓶由薄壁塑料制成，例如由PET、PEN或PE制成，但是所述材料并不是限制性的。塑料瓶可以是重复使用的或一次性的瓶。
在一个有利的方式中，压力媒介系统的喷嘴距相应的瓶壁区域的距离小于15毫米，优选为5至6毫米。这是有利的，这是因为所产生的压力媒介喷流仅仅必须跨过一相对短的距离，这对于其点状指向具有有利的影响并且导致了低的或甚至导致没有压力能量损
^^ ο 在优选的实施例中，喷嘴具有喷嘴开口，该喷嘴开口的优选开口尺寸(内径)小于 5毫米、优选为2毫米，从而这同样实现了压力媒介喷流的特别点状的集中。自然地，开口尺寸仅仅示例性地被提到。例如具有可调喷口的喷嘴也是可行的。
为了摄像机具有最少干扰量地获得观察位置，摄像机有利地在喷嘴上方布置，并且从上以一倾斜角度地指向相应的瓶壁区域。明显地，摄像机也能够从下方以一倾斜角度地指向相应的瓶壁区域。为了尽可能垂直地获得压力媒介的作用并且也为了获得垂直指向的检测系统，该检测系统和喷嘴能够几乎与物体或与塑料瓶平行地指向。明显地，精确的角度可以作为瓶壁的最佳材料特性的函数而改变。
在一个优选实施例中，检测系统具有两个光源，其中一个光源在摄像机上方布置， 并且另一个光源在摄像机下方但是在喷嘴上方布置。针对该有利实施例，确保了相应的瓶壁区域的特别良好的照明。自然地，两个光源都连接至评价与控制单元，从而两个光源可以针对压力媒介喷流的产生被同时控制。明显地，符合本发明内容的是在不同的时间控制这两个光源，从而借助于摄像机捕获凹陷的相应的阴影形状，这对于针对凹陷所记录的数据的甚至更加可靠的评价起到有利的作用。
在一个有利的实施例中，所使用的压力媒介是气体，例如压缩空气或加压惰性气体。
在优选实施例中，测试装置配置给贴标机，因而测试装置被布置成没有被贴标的但是填充且封闭的塑料瓶经历无接触泄漏检测。明显地，贴标的瓶也可以利用本发明进行无接触泄漏检测，如果无贴标的瓶无法被检测的话则这是特别有利的。可选地，测试装置可以在输送机上例如在输送带上自由直立地布置，在此情况中可以以类似的方式完成评价。
因为所要检测的塑料瓶有时候具有高固有速度并且不会干扰瓶流，所以在本发明范畴内有利的是阀设置为高性能快闭阀。该阀能够在塑料瓶运行经过测试装置的喷嘴时以特别合适的方式相对快速地打开并关闭，从而每个塑料瓶针对适当的密封能够无接触地测试。每个塑料瓶的检查是必要的，尤其是在食品部门中，特别在涉及到适于消费的液体时， 这是因为随机采样检验是不足够的。
同样，相对于位置稳定的运输，贴标机是特别有利的，这是因为贴标机具有旋转台以及包装杯形件，从而塑料瓶被非常精确地引导。在这方面，已经发现有利的是将塑料瓶的底侧直立地固定在旋转台上，并且在封口侧借助于包装杯形件固定，防止由于压力媒介脉冲所产生的力导致的任何移位或甚至翻倒。明显地，可以设置成在压力媒介喷流产生并作用在相应瓶壁区段上时塑料瓶并不扭曲。
在优选的实施例中，压力媒介喷流可以指向塑料瓶的贴标区域。然而，还可以实现的是由压力媒介喷流短暂作用的瓶壁区域是塑料瓶的肩部和/或塑料瓶的无其它结构的圆柱形区域，相应的瓶壁区域并不限于例如已经提到的区域。
有利地，借助于本发明实现塑料瓶的无接触泄漏检测和/或无接触压力控制，因而以超过0. 5巴的媒介压力利用压力媒介脉冲可以实现连续泄漏检测，优选这是在贴标机中完成的。压力媒介脉冲仅仅在塑料瓶位于喷嘴前时才产生一次。因为每塑料瓶一个或多个压力媒介脉冲的产生和维持持续仅仅非常短的时间，所以导致了减小噪音的无接触压力控制。测量已经表明，在非常短暂的压力媒介脉冲喷流产生时，出现低于80db或精确为 74db的音量。非常短暂的压力媒介脉冲喷流也导致了低压力媒介消耗。采样数据的测量单元和/或摄像机和/或评价单元能够识别出是否相应的塑料瓶具有由压力媒介脉冲喷流造成的凹陷，而同时确定出凹陷的形状。评价单元如果需要的话产生一信号，以将相应的塑料瓶挑选出。相应的塑料瓶可以在贴标之后被挑选出，或者贴标单元例如可以经由评价与控制单元被控制，以使得相应的塑料瓶不被贴标。令人吃惊地已经发现，借助于非常短暂的压力媒介脉冲以及所限定的瓶壁区域的精确点状加载，可以回避相应的瓶壁区域中和/或瓶壁的其余部分中的破坏性振动以及抵消凹陷形成并阻碍检测的破坏性排气。
在无接触泄漏检测的改型中，有利地设置成塑料瓶被引导经过测试装置，同时塑料瓶以位置稳定的方式被保持，测试装置具有光电检测系统和压力媒介系统，检测系统以及压力媒介系统的至少一个能够控制的阀连接至一评价与控制单元，因而在塑料瓶被引导经过压力媒介系统的喷嘴时，持续1毫秒至6毫秒的压力媒介脉冲被产生，压力媒介脉冲将点状载荷施加至一瓶壁区域，在压力媒介脉冲产生的同时，检测系统的至少一个激光光源至少照亮或辐照由压力媒介脉冲所加载的瓶壁区域，检测系统的激光测距传感器或其它合适的测量系统接收瓶壁区域的由压力媒介脉冲加载所产生的数据并且将该数据传输至评价与控制单元。
有利地，激光测距传感器可以检测在相应的瓶壁区域内由压力媒介脉冲所造成的凹陷的出现，因而评价单元确定凹陷的实际样式，例如其深度和/或直径。在评价与控制单元内存储有针对相应的瓶类型(例如材料、尺寸、填充量)和针对瓶所填充的散装制品以及因此凹陷的可容许的样式的基准数据。在评价与控制单元中，基准数据与实际凹陷的样式对比。这显然可以利用计算机来实现，其中所述计算机连接至评价与控制单元或者仅仅与一控制单元相连。如果凹陷的所检测的实际样式超过一预确定的值，则评价与控制单元产生将相应的塑料瓶挑选出的信号。这种评价的更多细节以下给出。
在有利的实施例中，塑料瓶也由薄壁塑料制成，例如由PET、PEN或PE制成，而所述材料并不是限制性的。塑料瓶可以是重复使用的或一次性使用的塑料瓶。
在优选的实施例中，压力媒介系统的喷嘴像前述那样距相应的瓶壁区域的距离小于15毫米、优选为5至6毫米。这是有利的，因为所产生的压力媒介喷流仅仅必须跨过一相对短的距离，这对于压力媒介喷流的点状指向具有有利的影响并导致了低或甚至没有压力能量损失。
为了激光测距传感器具有最少干扰量地获得观察位置，喷嘴有利地在传感器上方或下方布置，并且优选地从上方或从下方以一倾斜角度地指向相应的瓶壁区域，如果针对精确垂直定向可以实现优点的话，则应该选择该优选布置结构。明显地，喷嘴还可以从右和 /或从左以一倾斜的角度指向相应的瓶壁区域。自然地，还可以将喷嘴设置在激光测距传感器旁边。
因此除了摄像机外有利地还可以利用激光测距传感器。在优选实施例中，激光测距传感器被布置成它直立而具有与瓶的中央轴线平行的垂直轴线。瓶因而被引导经过激光测距传感器，而由压缩空气所造成的凹陷被记录为距离值。在有利的方式中，传感器测量头可以垂直地(在垂直平面内)以不同的角度被布置。在优选的实施例中，8. 5°的角度可以被提供，但是并非将角度值限于示例提到的值。利用8. 5°的示意性角度位置，由激光测距传感器所发出的激光束自垂直方向倾斜正或负8. 5°，因而倾斜角度并未限制性规定，并且根据传感器头的类型可以改变。
在优选实施例中，所使用的压力媒介如前所述是气体，例如压缩空气或加压惰性气体。
在优选的实施例中，测试装置也配置给贴标机，因而测试装置被布置成没有被贴标的但是填充且封闭的塑料瓶经历无接触泄漏检测。明显地，贴标的瓶也可以利用本发明进行无接触泄漏检测，如果无贴标的瓶无法被检测的话则这是特别有利的。然而，测试装置也可以配置给输送机例如输送带。
因为塑料瓶有时候具有高固有速度并且不会干扰瓶流，所以在本发明范畴内有利的是阀设置为高性能快闭阀。该阀能够在塑料瓶运行经过测试装置或喷嘴时以特别合适的方式相对快速地打开并关闭，从而每个塑料瓶针对适当的密封能够无接触地测试。每个塑料瓶的检查是必要的，尤其是在食品部门中，特别在涉及到适于消费的液体时，这是因为随机采样检验是不足够的。
同样，相对于位置稳定的运输，贴标机如前所述是特别有利的，这是因为贴标机具有旋转台以及包装杯形件，从而塑料瓶被非常精确地引导。在这方面，已经发现有利的是将
7塑料瓶的底侧直立地固定在旋转台上，并且在封口侧借助于包装杯形件固定，防止由由于压力媒介脉冲所产生的力导致的任何移位或甚至翻倒。明显地，可以设置成在压力媒介喷流产生并作用在相应瓶壁区段上时塑料瓶并不扭曲。
在优选的实施例中，压力媒介喷流可以指向塑料瓶的贴标区域。然而，还可以实现的是由压力媒介喷流短暂作用的瓶壁区域是塑料瓶的肩部和/或塑料瓶的无其它结构的圆柱形区域，相应的瓶壁区域并不限于例如已经提到的区域。
有利地，根据本发明改型，借助于激光测距传感器实现塑料瓶的无接触泄漏检测和/或无接触压力控制，因而以超过0. 5巴的媒介压力利用压力媒介脉冲可以实现连续泄漏检测，优选这是在贴标机中完成的。压力媒介脉冲仅仅在塑料瓶位于喷嘴前时才产生。因为每塑料瓶单个压力媒介脉冲的非常短暂产生和维持，所以导致了减小噪音的无接触压力控制。测量已经表明，在非常短暂的压力媒介脉冲产生时，出现低于80db或精确为74db的音量。非常短暂的压力媒介脉冲喷流也导致了低压力媒介消耗。激光测距传感器识别出是否相应的塑料瓶具有由压力媒介脉冲造成的凹坑或凹陷，而同时确定出凹陷的类型，因而确定该凹坑或凹陷是否是容许的。评价单元如果需要的话产生一信号，以将相应的塑料瓶挑选出。相应的塑料瓶可以在贴标之后被挑选出，或者贴标单元例如可以经由评价与控制单元被控制，以使得相应的塑料瓶不被贴标。令人吃惊地已经发现，借助于非常短暂的压力媒介脉冲以及所限定的瓶壁区域的精确点状加载，可以回避相应的瓶壁区域中和/或瓶壁的其余部分中的破坏性振动以及抵消凹陷形成并阻碍检测的破坏性排气。
为了确定由激光测距传感器所检测的距离和/或为了确定凹陷的容许度或者容器是否因为泄漏因而凹陷是不再容许的，现在可以在两个阶段中进行，即测量值准备阶段以及实际评价阶段。
为了测量值准备，可以设置成针对激光测距传感器的测量误差来校正曲线。还可以设置成使得曲线平滑，或者对曲线进行低通滤波。明显的，所述措施可以单独地或依次组合地(也重复地)被使用，从而完成测量值的准备。
评价可以例如如下地实现 首先，目标曲线彼此相互对比。这意味着预计算的曲线或者可选地针对以不同速度移经的物体(即，示例瓶)在无泄气时的测量曲线被视作为基准曲线。这是基于这样的发现，即测量曲线根据速度而变化。因为多条曲线按需被考虑，但是优选至少一条被视为基准曲线。针对移动经过激光测距传感器的泄气的瓶记录第二测量曲线。这两条曲线、即泄气的物体的曲线和未泄气的物体的曲线在它们的X轴上即在它们的位置上相互移位。这种移位需要校正。一种可能的方案是固定的抵消补偿，借助于相关法的叠加或者曲线的特征点的具体确定，例如平均最高点作为中心。
由于自激光测量传感器和/或激光测距传感器的不同的物体距离以及不同的物体尺寸，所以曲线、即泄气的物体的曲线以及所存储的基准物体的曲线和/或无泄气的物体的曲线根据它们距传感器距离而改变。这导致了 Y偏差，其必须被校正。此后，在测量窗口中也出现曲线之差，这几乎唯一地源自于泄气。为了进行Y轴校正，借助于相关法的叠加可以进行，或者针对这两个曲线可以完成偏差窗的平均。该差对应于必要的高度校正。最佳地，该偏差窗尽可能地靠近凹陷。出于评价的目的，测量窗内的测量曲线的平均可以被计算，这些平均值的差容许具有阈值。还可以计算测量窗内两个曲线之间的面积，其容许具有阈值。
还可以使用基准值进行测量。为了这样做，恰在经过的物体经受媒介作用凹陷之前，在基准窗内靠近凹陷测量平均值。因为该值，所以物体相对于激光测距传感器的正确重建的位置以及物体的样式(直径)可以被忽略。出于评价的目的，可以计算测量窗内的平均值。该值距基准平均值的距离容许具有阈值。然而，基准平均值还可以由叠加的想像的水平线扩张。然后，该曲线相对于校正的测量曲线的面积被计算并且容许具有阈值。
本发明的其它有利实施例在权利要求书中并在以下附图的说明中公开，在所述附图中 图1示出了具有测试装置的示意性贴标机； 图2示出了测试装置的示意图； 图3示出了具有激光测距传感器的测试装置；并且 图4示出了激光三角法的说明图； 图5示出了激光束的光束路径；并且 图6示出了比例测量曲线。
具体实施例方式图1示出了贴标机1。该贴标机1具有输入星形件2 ；贴标转盘(labelling carousel) 3以及输出星形件4。填充的并封闭的塑料瓶5以已知的方式被输至贴标机1，并且在被贴标之后从贴标机导出。贴标单元6例如在贴标机1上布置。塑料瓶5至少在贴标转盘3内被精确地引导，也就是说它们的底部在旋转台7上直立并且以位置稳定的方式通过包装杯形件(backing tulip)(图2)8被保持封盖侧。
例如，沿贴标转盘3的旋转方向看过去，测试装置9在贴标单元6之前布置，以便无接触压力控制运行经过测试装置9的每个单独的填充的且封闭的塑料瓶5。明显地，测试装置9还可以设置在输送机例如瓶输送带上。
在图2中，测试装置9被详细示出。在图2中并未示出塑料瓶5的封盖。
测试装置9具有光电检测系统10以及压力媒介系统11。光电检测系统10例如具有两个光源12和13以及摄像机14。光电检测系统10的各部件分别连接至一评价与控制单元15。压力媒介系统11具有喷嘴16、可控制的阀17 (在该优选实施例中其为高性能快闭阀17)以及未示出的压力媒介源。阀17连接至该评价与控制单元15。
如果塑料瓶5移动经过测试装置9或者如果塑料瓶5到达喷嘴16的位置，则产生短暂的压力媒介脉冲(针对打开阀17的触发)，其被引到瓶壁区域18。压力媒介脉冲具有小于10毫秒的持续时间，实际上具有5至6毫秒的持续时间，并且具有优选大于0. 5的压力值。压力媒介脉冲将点状载荷施加至塑料瓶5的瓶壁区域18，并且在某些情况下可以产生凹陷19，如果例如塑料瓶5并未紧密密封的话。
同时随着阀17的触发，也就是说随着短暂压力媒介脉冲的产生，这两个光源12和 13以及摄像机14被触发。光源12和13以闪光的方式照亮瓶壁区域18，从而摄像机14能够记录来自相应的瓶壁区域18的对应数据。摄像机14将该实际数据即凹陷19的样式(例如深度、直径)发送至该评价与控制单元15。该评价与控制单元15存储基准数据和/或基准图像，其中所述存储基准数据和/或所述基准图像涉及其中填充有散装制品的相应瓶类型(尺寸、材料、样式)，并且所述数据表明哪种类型和/或样式的凹陷是可容许的。实际数据与基准数据对比。如果不可容许的偏差证明是负的，也就是说如果凹陷19使得塑料瓶 5的内压并不足以抵消由压力媒介脉冲所产生的压力，则评价与控制单元15产生信号以将相应的瓶挑选出，这是因为该相应的瓶明显是例如非紧密密封的。
进行挑选出的信号可以从评价与控制单元15直接传输至挑选装置20，其中所述挑选装置沿塑料瓶5的流的方向布置在贴标机1的下游。然而，评价与控制单元15还可以与示意性的贴标单元6 (点划线2 相连，从而该贴标单元接收不对相应的泄漏的塑料瓶5 贴标的信号。在检验塑料瓶正确贴标的下游检验装置中，然后可以产生信号以挑选出相应的泄漏的未贴标的塑料瓶5。
在图2的示意性实施例中，由短暂压力媒介脉冲加载的相应的瓶壁区域18是塑料瓶5的贴标区域。例如，塑料瓶5是一次瓶，其由薄壁塑料例如PET、PEN或PE制成。喷嘴 16具有开口，其净直径优选为2毫米，并且所述喷嘴处于距所述瓶壁区域18小于15毫米距离处，优选5至6毫米距离处。
摄像机14例如在附图所在的平面内布置在喷嘴16上方。第一光源12在该附图所在的平面内布置在摄像机14上方，第二光源13在该附图所在平面内布置在摄像机14下方但是位于喷嘴16上方。
与图2不同，图3示出了具有激光测距传感器23的测试装置9作为检测系统10。 激光测距传感器23布置成其垂直轴线与塑料瓶5的轴线平行。塑料瓶5被引导经过激光测距传感器23，因而由压缩的空气所产生的凹陷19 (虚线)或凹痕19被记录为一距离。这意味着来自无漏气的塑料瓶5的数据被用作为基准，其参照激光束24，并且与来自漏气的塑料瓶5的数据对比，后者参照激光束25。激光束M例如在经过透镜系统沈之后指向到芯片27的特定点上和/或传感器芯片27的特定点上。激光束25在经过透镜系统沈之后自该点一距离处地、即偏离地指向到该芯片27上。在这方面，指向到芯片27上的这两条激光束M和25彼此之间具有一相对距离，由此可以判断出凹陷19的容许度或不可容许的凹陷19。这可以从图4的详细视图中看出来。作为所记录的曲线的替代方案，基准曲线可以由计算机确定。
激光测距传感器23和/或其测量头可以垂直地成不同角度地布置。例如，激光测距传感器23和/或其测量头能够以8. 5°的角度布置，这意味着所发出的激光束在垂直平面内倾斜正或负8. 5° (取决于安装位置)。这是基于这样的发现，即例如PET瓶的表面并非是绝对光滑的。存在在扫描时急剧改变反射特性的杂质和划痕。因此，在进行测量时，激光的全反射应该被避免。同时，漫反射必须证明不是太弱。这就是为什么激光优选以相对于塑料瓶的8. 5°的角度布置的原因。喷嘴瞄准激光的冲击点。自然地，可以设置一个喷嘴 16，因而两个喷嘴16的布置结构也是可行的，其也可以在激光测距传感器23旁边布置。
在图5中，发出的激光束以附图标记28表示，而附图标记四代表再次发射至传感器芯片27的光。
明显地，作为如图所示的激光测距传感器23的安装位置的改型，根据图3的架空布置结构是可行的。
图6示出了一种确定凹陷是否可容许的方法。图6示出了成比例的测量曲线。在图6的左侧示出了具有正确内压的塑料瓶的凹陷，而在图6的右侧示出了减压的塑料瓶中的凹陷。首先，找出基准窗口 30内的平均值。测量窗口 31内的面积分规定了偏差。
并未在图中示出但是却涵盖在本发明范围内的是这样一个实施例，其中一个或多个喷嘴并未指向瓶壁区域18而是指向容器口的封盖元件，并且压力媒介脉冲将一短暂载荷施加至该封盖元件。作用的部位可以单独地提供或者针对负载冗余地提供在瓶壁区域18 中。封盖元件、尤其盖、帽或包封膜上的作用经常针对构造而言是有利的，如果结构状况受到限制的话。操作与测量原理与如上所述的过程类似。
附图标记列表 1贴标机 2输入星形件 3贴标转盘 4输出星形件 5塑料瓶 6贴标单元 7旋转台 8包装杯形件 9测试装置 10检测系统 11压力媒介系统 12第一光源 13第二光源 14摄像机 15评价与控制单元 16喷嘴 17阀 18瓶壁区域 19凹陷 20存储装置 21实线 22点划线 23激光测距传感器 24激光束 25激光束 26透镜系统 27传感器芯片 28激光束 29再次发出的光 30基准窗口 31 测量窗口
权利要求
1.用于填充的且封闭的塑料瓶(5)的泄漏检测，其中所述塑料瓶(5)以位置稳定地被保持的方式被引导经过一测试装置(9)，所述测试装置(9)包括光电检测系统(10)以及压力媒介系统(11)，所述检测系统(10)和所述压力媒介系统(11)的至少一个能够控制的阀(17)连接至一评价与控制单元(15)，在所述塑料瓶( 被引导经过所述压力媒介系统(11) 的喷嘴(16)时，产生持续时间可变的至少一个压力媒介脉冲，每个压力媒介脉冲将点状载荷施加在一瓶壁区域(18)上，在所述压力媒介脉冲产生的同时，所述检测系统(10)的至少一个光源(12、13)至少照亮由所述压力媒介脉冲加载的瓶壁区域(18)，所述检测系统(10) 的摄像机(14)接收所述瓶壁区域(18)的由所述压力媒介脉冲加载的数据，并且将该数据传输至所述评价与控制单元(15)。
2.根据权利要求1所述的泄漏检测，其特征在于，所述摄像机(14)检测所述瓶壁区域(18)中实际由所述压力媒介脉冲造成的凹陷(19)的出现，所述评价与控制单元(15)确定实际上所造成的凹陷(19)的样式，并在所述实际凹陷(19)偏离一预定值时产生信号以将所述塑料瓶( 挑选出。
3.根据权利要求1或2所述的泄漏检测，其特征在于，所述塑料瓶( 是薄壁塑料瓶 (5)并且由PET、PEN或PE制成。
4.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述喷嘴(6)距所述瓶壁区域(18)的距离小于15毫米。
5.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述喷嘴(16)具有小于5毫米的孔径。
6.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述摄像机(14)在所述喷嘴 (16)的上方布置，并且以一倾斜的视角接收来自所述瓶壁区域(18)的数据。
7.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述检测系统(10)具有两个光源(12、13)，其中的第一光源(1 在所述摄像机(14)上方布置，并且其中的第二光源 (13)在所述摄像机(14)的下方但在所述喷嘴(16)的上方布置。
8.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述压力媒介是气体，例如压缩气体或加压的惰性气体。
9.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述测试装置(9)配置给一贴标机(1)和/或输送机。
10.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述能够控制的阀(17)是高性能快闭阀(17)。
11.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述塑料瓶( 分别以其底部直立于旋转台(7)上的方式被保持并且所述塑料瓶的封口侧借助于包装杯形件(8)以位置稳定的方式被保持。
12.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，由所述短暂的压力媒介脉冲加载的瓶壁区域(18)是所述塑料瓶(5)的贴标区域。
13.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，并非所述瓶壁区域(18)，而是所述容器口的封盖元件、具体盖、帽或封膜由所述短暂的压力媒介脉冲加载。
14.根据前述权利要求任一所述的泄漏检测，其特征在于，所述瓶壁区域(18)和所述容器口的封盖元件、具体盖、帽或封膜由所述短暂的压力媒介脉冲加载。
15.用于填充的且封闭的塑料瓶(5)的泄漏检测，其尤其根据前述权利要求任一所述的泄漏检测来实现，其中所述塑料瓶(5)以位置稳定地被保持的方式被引导经过一测试装置(9)，所述测试装置(9)包括检测系统(10)以及压力媒介系统(11)，所述检测系统(10) 和所述压力媒介系统(11)的至少一个能够控制的阀(17)连接至一评价与控制单元(15)， 在所述塑料瓶( 被引导经过所述压力媒介系统(11)的喷嘴(16)时，产生持续时间可变的至少一个压力媒介脉冲，每个压力媒介脉冲将点状载荷施加在一瓶壁区域(18)上，在所述压力媒介脉冲产生的同时，所述检测系统(10)的至少一个激光测距传感器利用激光束至少照亮由所述压力媒介脉冲加载的瓶壁区域(18)，所述检测系统(10)的激光测距传感器接收所述瓶壁区域(18)的由所述压力媒介脉冲加载的数据，并且将该数据传输至所述评价与控制单元(15)。
16.一种用于确定填充的且封闭的塑料瓶(5)的可容许的凹陷(19)的方法，其尤其利用根据权利要求13所述的泄漏检测来实现，该方法包括测量值准备步骤以及评价步骤，针对激光测距传感器的测量误差校正测量曲线，从而准备测量值，为了进行评价，无泄气的物体的至少一个基准曲线被接收，并且泄气的物体的测量曲线被接收，从而在测量窗口内产生这两个曲线之差，该差容许具有一阈值。
17.一种用于实现尤其根据前述权利要求任一所述的填充的且封闭的塑料瓶(5)的泄漏检测的装置，测试装置(9)具有检测系统(10)以及压力媒介系统(11)，所述检测系统(10)具有至少一个光源(12、1 和摄像机(14)或者激光测距传感器(23)，它们连接至一评价与控制单元(15)，所述压力媒介系统(11)具有喷嘴(16)；与所述评价与控制单元(1 相连的能够控制的阀(17)；以及压力媒介源，持续时间可变的至少一个压力媒介脉冲引到一瓶区域(18)并且在其上施加一点状脉冲，所述塑料瓶( 至少在封口侧上以位置稳定的方式被保持，在产生所述压力媒介脉冲的同时，所述检测系统(10)的至少一个光源(12、13)或激光束至少照亮或辐照由所述压力脉冲加载的瓶壁区域(18)，所述检测系统 (10)的摄像机(14)或激光测距传感器接收所述瓶壁区域(18)的由所述压力媒介脉冲加载的数据，并且将该数据传输至所述评价与控制单元(15)。
全文摘要
本发明涉及一种用于填充的且封闭的塑料瓶(5)的泄漏检测，其中所述塑料瓶(5)被引导经过一位置稳定地被保持的测试装置(9)，所述测试装置(9)包括(光电)检测系统(10)以及压力媒介系统(11)，所述检测系统(10)和所述压力媒介系统(11)的至少一个能够控制的阀(17)连接至一评价与控制单元(15)，在所述塑料瓶(5)被引导经过所述压力媒介系统(11)的喷嘴(16)时，产生持续时间可变的或持续时间1ms至6ms的至少一个或多个压力媒介脉冲，每个压力媒介脉冲将点状载荷施加在一瓶壁区域(18)上，在所述压力媒介脉冲产生的同时，所述检测系统(10)的至少一个光源(12、13)或激光束至少照亮或辐照由所述压力媒介脉冲加载的瓶壁区域(18)，所述检测系统(10)的摄像机(14)或激光测距传感器(23)接收所述瓶壁区域(18)的由所述压力媒介脉冲加载的数据，并且将该数据传输至所述评价与控制单元(15)。本发明提供了填充的且封闭的塑料瓶(5)的无接触压力检测，其具有减小的压力媒介消耗并产生低噪音。
文档编号G01M1/36GK102187192SQ200980141804
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月8日 优先权日2008年10月22日
发明者M·沃尔夫, O·努丁, H·维默尔 申请人:Khs有限责任公司