专利名称：用于检查物品的装置、成套设备和方法
用于检查物品的装置、成套设备和方法本发明涉及一种用于检查物品的装置，例如药物容器。本发明还涉及包括这种装置和要进行检查的物品的成套设备。本发明还涉及一种用于检查物品(例如注射器)的表面的方法。很多医疗容器由透明材料例如玻璃和塑料来制造。希望这些容器或物品在表面处或在物品的壁中有尽可能少的缺陷，例如当为医疗物品例如容器时壁的厚度。这里，术语“物品”、“医疗物品”和“医疗容器”可互换地使用。美国专利No. 5615007介绍了一种用于检查注射器凸缘的方法，以便检测凸缘是否有碎裂或裂纹。在该文献中所述的方法包括通过位于斜上方向的照相机，利用光照射凸缘的侧部，并根据由凸缘的边缘反射的图像信号来进行图像处理。由反射光引起的、图像信号的不规则状态表示在凸缘中存在碎裂或裂纹。除了碎裂和裂纹，例如在美国专利No5615007中所述，物品还可以包含在表面上或在壁内的缺陷。尽管这样的缺陷可能不会影响物品的强度，但是可能仍然不希望有它们。例如，在医疗容器的表面上或壁内的缺陷可能使得很难检查容器的内容物，或者很难确定物品是否均匀涂覆，例如均匀涂覆有硅树脂层，从而能够更好地排空。在医疗容器的表面上或壁中的缺陷可能很难通过视觉检查而与提供或包含于容器内的材料(例如包含在容器内的药剂)或提供于容器内表面上的润滑剂区分开。当医疗物品是注射器时，这样一些美观缺陷可能并不只存在于医疗物品的凸缘上，而是可能在形成物品的各个壁的表面上，例如在筒的外表面和/或内表面上(当为注射器时)。而且，当这些缺陷太多和/或尺寸太大时，它们妨碍对物品的内容物的视觉检查，其中，这样的检查是医疗物品的质量批准处理的关键步骤。例如，一旦注射器充满药剂，制药公司就将检查注射器，以便确定在容纳于注射器中的液体物质中是否存在任何不希望的特殊物质。例如，这样控制的目标是排除这样的预充装注射器，其中，通常为液体物质形式的药剂将包含聚集体或外来颗粒。实际上，这些聚集体或外来颗粒将可能在注射时粘在注射器的尖端中，从而使得注射步骤有危险和/或不正确。也可选择，这些特殊物质可能注入病人体内，这也是不希望的，并可能产生危险情况。问题是这样的控制(该控制可以通过用计算机进行图像分析来进行)并不能区分存在于液体药剂中的聚集体(该聚集体可能危及注射)与包含在注射器的表面上或壁中的简单美观缺陷(该简单美观缺陷不会影响液体物质的注射质量或安全性)。因此，为了安全，制药公司可能排除一些充装的注射器，它们仍然将足够用于合适注射，但是存在美观缺陷，该美观缺陷不能通过典型的视觉检查来与可能的聚集体区分开。这样的处理过程导致明显浪费药剂，且对于制药公司将非常昂贵。在上述美国专利No. 5615007中介绍的方法并不适用于确定在形成医疗物品的壁的整个内表面和/或外表面上的美观缺陷的数量和尺寸。实际上，通过简单地照射凸缘(而并不设置关于检测物品的环境的任何特殊情况)和捕获由凸缘的边缘反射的光的这种方法并不能高效地检查物品的其余部分。
因此，希望能够确定关于可能存在于医疗物品的表面上或壁内的某些缺陷的多种信息。例如，可能希望确定在物品的壁的整个内表面和/或外表面上的缺陷的数目或数量、它们的大小、它们的尺寸(特别是长度和宽度)等。因此还希望提供一种装置和方法，用于能够快速和可靠地检查在物品(例如注射器、小瓶、盒等)的大致整个表面上的某些缺陷，以便确定该物品是否包含可能导致该物品不适合使用的某些缺陷。本发明涉及一种用于检查物品的装置，该装置能够容易和快速地检查物体的表面。根据本发明实施例的装置可以用于检测在物品的表面上或壁内的缺陷，该物品例如(通过示例和非限定)导光的管形物品如玻璃注射器。本发明的第一方面是一种用于检测在物品的壁中或壁上的缺陷的装置，该物品有提供了边缘的至少一个端部，该边缘有端表面，所述装置包括至少支承件，该支承件将支承所述物品；光源，该光源能够至少沿方向D发射光；以及滤波器，该滤波器相对于所述光源定位成阻止所述光源的光的、至少离开所述方向D发射或散射的部分，所述滤波器提供有至少一个孔，当所述物品布置于所述支承件上时，该孔将接收所述物品；其中，所述支承件相对于所述光源和所述滤波器定位成这样，当物品布置于所述支承件上时，所述边缘的端表面基本垂直于所述方向D。根据本发明的实施例，由后面所述可知，通过装置和方法(该方法包括简单地使得光由物品引导和穿过该物品)，可以快速和容易地检查物品表面的美观缺陷。实际上，本发明的装置能够使得光更好地集中在要检查的物品的壁中，因此在美观缺陷的位置处有更好的对比。特别是，本发明的装置能够避免干扰由光源发射的直射光，因此使得视觉检查更高效。在本发明的装置中，边缘的端表面基本垂直于方向D，换句话说，边缘的端表面对着方向D，以便直接接收由光源沿所述方向D发射的光。在实施例中，所述滤波器相对于所述光源和所述物品定位成基本阻止所述光源的、沿物品并不包括边缘的部分的方向发射或散射的光(当所述物品布置于所述支承件上时)。例如，所述滤波器包括外壳，当所述物品布置在所述支承件上时，该外壳基本包围所述光源和所述边缘，物品的、并不包括所述边缘的部分通过所述孔而伸出所述外壳，所述外壳由能够防止光通过的材料来制造。由于本发明的装置的特殊结构，在由光源沿物品的边缘的端表面的方向发射或者散射的光(当物品安装在支承件上时)和由光源沿所有其它方向发射或散射的光的比率相对于现有技术中所述的装置(例如在US5615007中所述的装置)增大。因此，使得更大量的光(由光源直接发射或者散射)进入物品的边缘，并引导通过边缘的厚度和通过形成物品的壁的导光材料的厚度，因此也在壁的整个长度和宽度上以均匀方式引导。此外，非常少量的光(将基本上根本没有光，由光源直接发射或散射)引向物品的其余部分，换句话说朝向物品的、并不包括边缘的部分。因此，物品的、除了边缘之外的部分的可视化不会受到不合适地存在附近的光的污染或阻碍。因此，当已经进入边缘的光穿过导光材料传播时，每次光遇到变化的折射率时(对应于在壁的表面上(在它的外表面上或在它的内表面上)的缺陷和/或起伏)，光都集中在缺陷和/或起伏上，并对于观察者的眼睛和/或相机产生光强度的可视对比，该可视对比使缺陷和/或起伏具体化。根据本发明的实施例，缺陷和/或起伏的特征将直接、非常简单和容易地确定，并能够通过简单地视觉评估照射的物品来进行，而不需要复杂的测量装置。通过简单观察，能够确定物品应当保持还是排除。当然，照相机和计算机装置也能够用于完成检查步骤和用于确定是保持还是排除物品。在本发明的实施例中，光源能够发射多方向光。这样的实施例使得进入边缘的光能够沿所有方向在形成物品的壁厚中散射当物品是管形物品时，这样的实施例能够使在形成管形物品的壁(内侧和外侧)的周边的较宽角度上的美观缺陷可视化。这里使用的术语“管形物品”是指具有管或筒形状的物品，它有两个相对端部，例如近端和远端。管形物品的端部可以各自敞开或封闭。例如，当管形物品是注射器时，它的远端可以基本封闭，除了用于接收针头套管或用于提供流体通路的槽道(用于排出容纳于注射器中的物质)，且它的近端可以敞开和可通过柱塞来封闭。当管形物品是盒或小瓶时，它的远端可以封闭，它的相对端或近端可以密封或者可通过例如塞子或盖装置来密封。在实施例中，该物品是管形物品。在本申请中，物品的远端应当理解为意思是最远离用户的手的端部，近端应当理解为意思是最靠近用户的手的端部(当物品在使用时)。同样，在本申请中，“远侧方向”应当理解为意思是注射或朝向病人的方向，“近侧方向”应当理解为意思是与注射方向相反的方向或远离病人的方向。在可选实施例中，光源可发射单向光，例如激光器(通过激励辐射放大光)。在实施例中，光源从以下组中选择发光二极管(LED)、放电灯、白炽灯和它们的组合。其它合适的光源也可以考虑并在本发明的范围和精神内。在本发明的实施例中，支承件主要是两维元件，例如板或O形环，从而确定了平面P。例如，支承件是两维元件，像板、平板、片或环，物品可以搁置在该两维元件上，或者也可选择，支承件可以是开口环，作用类似于爪，能够在平面P内运动和夹紧物品。支承件大致确定了平面P，该平面P可以定向成垂直于物品的纵向轴线。例如，当管形物品是注射器或小瓶时，注射器的外部凸缘或者小瓶的嘴的轴环可以搁置在板上，该板保持水平。在另一实施例中，所述支承件是O形环，注射器、盒或小瓶的一部分可以支承在O形环上。光源可以基本位于平面P中，这样，光源基本位于由支承件确定的平面P中；如果发射光的点位于平面P中，那么由光源沿支承件的方向发射的至少一部分光具有包含在平面中的光通路，该光通路平行于支承件，因此所述光通路基本与方向D对齐。在本发明的实施例中，本发明的装置还可以包括杆，该杆从所述支承件沿垂直于所述平面P的方向B伸出，该杆穿过滤波器的孔，并将至少局部支承物品例如，当物品是管形物品时，杆将在物品位于支承件上时接收于管形物品中。由后面的说明可知，杆或类似结构提供了背景，用于只将存在于管形物品的前部部分中的缺陷可视化，并防止看见管形物品的后部部分。因此，本发明能够检测在物品的特定壁的特定表面上的缺陷。在本发明的实施例中，本发明装置还包括马达，用于自动地使得支承件绕所述支承件的回转轴线旋转该回转轴线优选是当物品安装在支承件上时与物品的纵向轴线A同轴。由下面的说明可知，这样的实施例使得要检查的管形物品很容易旋转，以便完成管形物品的表面的整个周边的高效检查。在实施例中，光源沿支承件的外周边分布。这样的光源分布能够获得进入边缘和物品的光的较宽散射，因此获得在物品的整个周边上的均匀照射。例如，光源可以包括多个LED，这些LED沿支承件的外周分布。在实施例中，支承件是圆形板。也可选择，光源可以沿位于支承件的相对侧的一个或多个平行线来分布。本发明的装置的滤波器将阻止光源的光的、至少离开所述方向D发射或散射的部分，特别是沿物品的、并不包括边缘的部分的方向。因此本发明的装置的滤波器可以由任意不透明材料来制造，该不透明材料能够基本防止光通过。在实施例中，滤波器包括外壳，该外壳基本包围支承件，除了孔，该外壳由从以下组中选择的材料来制造塑料材料、金属材料和它们的组合。本发明的另一方面是一种成套设备，该成套设备包括如上所述的装置以及导光物品，该导光物品的至少一端提供有边缘，该边缘有端表面。这里使用的术语“导光物品”是指能够使得光透过传播的物品。所述导光材料可以从以下组中选择，该组包括玻璃、聚氨酯、聚乙烯以及它们的组合。在实施例中，所述导光物品由玻璃制造。在实施例中，所述物品安装在所述支承件上，所述边缘的端表面基本垂直于所述方向D。在实施例中，所述物品是管形，可以从以下组中选择，该组包括注射器本体、小
瓶、套管、导液管。本发明的另一方面是一种成套设备，该成套设备包括如上所述的装置以及照相机，该照相机用于捕获照射的物品的图像。成套设备还可以包括计算机，该计算机用于处理物品的所述图像，并用于产生所述图像的图形表示。例如，软件可以与计算机结合使用，以便分析图像和确定缺陷的几何形状和/或由缺陷占据的累积面积。例如，可以确定所占据的累积面积的限制值，当高于该限制值时，物品将排除和进行处置。 在实施例中，物品可以预充装有液体物质，例如液体药物。本发明的另一方面是一种用于检查导光物品的表面的方法，该导光物品的至少一端提供有边缘，该边缘有端表面，且该导光物品由导光材料制造，该方法包括以下步骤提供如上所述的装置；将所述物品支承在所述支承件上，所述边缘的所述端表面垂直于所述方向D，所述物品接收于所述孔中；通过所述光源来照射所述管形物品；检查照射的物品的表面。这种方法能够检测在物品的壁中或壁上的缺陷。在实施例中，检查步骤由人眼来进行，在实施例中只通过人眼进行。也可选择或者进行组合，检查步骤还可以包括通过照相机来捕获照射的物品的表面的至少一部分的图像，以及通过计算机来处理所述捕获的图像，以便产生所述部分的图形图像。在实施例中，所述物品有纵向轴线A，所述物品绕纵向轴线A旋转在0-360°的范围内选定的角度，且重复所述检查步骤。例如，所述旋转和检查重复用于获得物品的整个表面的图形图像所需的次数。由于本发明的装置，这种方法能够快速和容易地获得在物品(例如管形物品)的表面上的潜在美观缺陷的存在和数量，该物品特别由透明材料来制造，例如玻璃或塑料注射器。因此，能够建立限制值，当高于该限制值时，检查的物品将排除。参考下面的说明和附图
将进一步介绍本发明的装置、成套设备和方法，附图中图I是本发明的装置的第一实施例的剖视图；图2是图I的装置的剖视图，其中有安装在装置上的预充装注射器；图3a是注射器本体的剖视图，该注射器本体能够根据本发明的方法来评估；图3b是提供有凸缘的小瓶的剖视图，该小瓶能够根据本发明的方法来评估；图4是本发明的装置的第二实施例的剖视图；图5是图4的装置的俯视图；图6是图4的装置沿线I-I的剖视图；图7是包括图4的装置(当图3a的注射器本体安装在装置上并照射时)、照相机和计算机的成套设备的剖视图；图8a是能够根据本发明的方法进行评估的盒的剖视图；图Sb是能够根据本发明的方法进行评估的小瓶的剖视图；以及图9是本发明的装置的另一实施例在图8a的盒安装于所述装置上并进行照射时的剖视图。参考图I和2，图中表示了根据本发明的装置I的第一实施例，该装置I可用于检查物品的表面，该物品有提供了外部凸缘的端部，例如在图3a和3b中所示的外部凸缘。在图3a中表示了与本发明的装置结合使用的示例物品在该图中表示了成注射器本体2形式的大致管形物品，该注射器本体2包括管形筒3，该管形筒3有纵向轴线A、近端3a和远端3b。筒3的近端3a敞开，并提供有成外部凸缘4形式的边缘，该外部凸缘4提供有在注射时用于用户的支承表面。如图3a所示，外部凸缘4沿与纵向轴线A基本垂直的方向延伸，并有端表面4a:由后面的说明可知，该端表面4a有特定厚度，用于光进入以便在筒3的壁厚内传播。筒3的远端3b提供有锥形远侧尖端5，该远侧尖端5提供了用于使得容纳于筒3内的药剂从注射器2传送给注射位置的通路。锥形远侧尖端5将接受针头(未示出)。如本领域公知，针头可以固定在尖端5上(即有桩针头)，或者针头可以可拆卸地固定在尖端5上(例如通过路厄类型连接件)。图3a的注射器本体2以及筒3和外部凸缘4由材料例如玻璃或者任意其它透明材料(例如聚氨酯、聚乙烯以及它们的组合)来制造。在优选实施例中，制造注射器本体2、筒3和凸缘4的材料是导光材料。而且，在图3a所示的实例中，外部凸缘4和筒3是单个零件。也可选择，外部凸缘可以通过任意附接方式(例如压配合或卡扣配合)而附加在筒上。与本发明的装置结合使用的另一示例物品在图3b中表示。图3b的物品具有纵向轴线A，并有成小瓶6形式的大致管形形状。小瓶6有为大致扁平底部6a的封闭近端以及成轴环16形式的敞开远端6b。轴环16沿与纵向轴线A基本垂直的方向延伸，并有端表面16a。端表面16a具有特定厚度，用于光进入以便在小瓶6的壁厚内传播。
图3b的小瓶6由导光材料制作，例如玻璃或透明塑料材料。适合用于本发明的其它物品是没有轴环的盒或小瓶，例如在图8a和Sb中所示。通常，物品例如在图3a、3b、8a和8b中所示的物品为本领域公知。参考图I和2，图中表示了本发明的装置I的第一实施例，该装置I适合支承注射器本体2 (图3a)或小瓶6 (图3b).图I的装置I包括支承件，该支承件在所示实例中成板7的形式，用于支承管形物品，例如注射器本体2 (如图3a所示)或小瓶6 (如图3b所示)。板7可以为圆形或者适合支承合适物品的任意其它形状，并定位在水平平面P上。板7主要为两维，并确定平面P。图I和2的装置I还包括光源11，该光源11在所示实例中包括多个发光二极管12。也可选择或者组合，在未示出的实施例中，光源11可以从放电灯、白炽灯和它们的组合中选择。在图I和2所示的实施例中，多个发光二极管12沿板7的外周分布。如图I和2中清楚所示，光源(11、12)位于平面P中，与板7对齐。因此，当物品(这里是注射器本体2)搁置在板7上时，如图2中所示，光源(11、12)与物品的外部凸缘4的端表面4a基本对齐。光源11的各发光二极管12能够至少沿方向D发出光，即对于各发光二极管沿板7的方向。优选是，光源是多方向光源。图I和2的装置I还包括外壳13，该外壳13确定了滤波器，并大致环绕和包围板7。孔15确定于外壳13中，该孔15的功能将在后面介绍。由外壳13确定的滤波器将阻止光源(11、12)的至少一部分光离开方向D (特别是离开平面P)发射或散射。在优选实施例中，外壳13由不透明材料来制造不透明材料可以从塑料材料、金属材料和它们的组合中选择。对于图I和2的实施例,外壳13包括水平壁14,该水平壁14位于板7上面,孔15确定于水平壁14中。优选是，孔15的尺寸和形状确定为方便将物品(这里是注射器本体2)置于板上和从该板上拆卸。在图2中表示了图I的装置1，其中，注射器2预先充装药剂产品8并安装在装置I上。注射器2包括在注射器筒3中的止动器9，以便可靠地封闭筒3的近端。也可选择，空的注射器将安装在装置I上。在图2所示的示例中，注射器2的外部凸缘4的表面搁置在板7上，且筒3穿过壁14的孔15。也可选择，注射器2可以由图3b的小瓶6来代替在这种情况下，小瓶6的轴环16将搁置在板7上,小瓶6的本体穿过该孔15。由图2可知，由于本发明的装置I的特定结构，一旦注射器2搁置在板7上，注射器2的外部凸缘4就将布置在平面P中并与光源11和发光二极管12对齐。因此，外部凸缘4的端表面4a与方向D垂直,该方向D是光从发光二极管中发射的方向特别是,端表面4a的厚度直接面对沿方向D发射的光。由图2可知，当注射器2布置于板7上时，外壳13包围光源11和提供有端表面4a的外部凸缘4，同时，注射器2的、并不包括外部凸缘4的部分(换句话说，筒3)通过孔15而伸出外壳13外。因此，当光源11打开时，沿板7的方向发射的光也沿外部凸缘4的方向发射该光(光直接由发光二极管12发射或散射)沿着与平面P大致平行或共面的光通路运行，并因此遇到外部凸缘4的端表面4a，且导入和穿过注射器2的筒3的壁，或者总的来说，导入和穿过物品的壁。
同时，外壳13防止来自光源11的光从外壳13逸出。特别的是，外壳13的壁14阻止光沿筒3的方向发射或散射。这保证在物品的壁中观察到的光是进入和穿过壁传播，而不是引导至物品的表面上的光。因此，如这里所述的本发明实施例减少了从光源照射在物品上的光(而不是进入和穿过物品的壁传播的光)的不希望影响，即减少了光由于暴露于物品表面上而照射物品的影响。如上所述，结果是，一方面使得更大量的光(直接由光源11、12发射或散射)进入注射器2的外部凸缘4，并引导穿过导光材料(该导光材料形成注射器2的外部凸缘4和筒3的壁)的厚度；另一方面，更少量的光(直接由光源11、12发射或散射)通过周围空气导向筒3:因此，筒3的可视化不会受到不合适地存在的、散射或导入筒3的环境中的光的污染或阻碍。图I和2中所示的本发明的装置的实施例能够用于通过简单人眼观察或通过使用照相机而快速和容易地确定在注射器2的表面(内表面和外表面)上(即在外部凸缘4和筒3的表面上)的美观缺陷的特征。实际上，当注射器2如上所述进行照射时，已经通过端表面4a的厚度而进入外部凸缘4的光穿过形成筒3的壁的导光材料来传播每次光遇到变化的折射率时(对应于在筒3的壁的表面上(在它的外表面上或在它的内表面上)的缺陷和/或起伏)，光都集中在缺陷和/或起伏上，并对于观察者的眼睛产生光强度的可视对比，该可视对比使缺陷和/或起伏具体化。因为包围筒3的大气并没有受到不希望的发射或散射光污染，因此缺陷和/或起伏的特征对于人的眼睛将是很直接的、非常简单的和容易的。观察者能够很容易地确定物品是能够保留还是(相反)应当排除。当然，也可选择，照相机和计算机装置也可以用于完成该检查步骤。图4至7表示了本发明的装置的第二实施例，该装置特别适合检查空物品，例如注射器本体，如图3a中所示的注射器本体。图4的装置101包括支承件，在所示实例中成O形环108的形式，用于支承管形物品，例如注射器本体2。O形环108可以由例如橡胶来制造，并定位于水平平面P上。O形环主要为两维，并确定所述平面P。在图4至7的实施例中，装置101还包括杆109，该杆109沿轴线B穿过O形环108的中心延伸，该轴线B大致垂直于平面P，并当注射器2安装在O形环上时与注射器2的纵向轴线A大致平行或共面。图4至7的装置101还包括马达110，用于自动地使得O形环108和杆109绕轴线B旋转。与图I和2的实施例类似，图4至7的装置101还包括光源111，在所示实例中，该光源111包括多个发光二极管112。该多个发光二极管112大致沿O形环108的外周分布，如图6中所示。二极管112的这样分布也可以用于图I和2的实施例。根据图6中所示的优选实施例，光源111包括16个发光二极管112，这些发光二极管112沿O形环108的周边规则地分布。也可选择或者相组合，在未示出的实施例中，光源可以从放电灯、白炽灯以及它们的组合中进行选择。
由图4清楚可知，光源(111、112)位于平面P中，与O形环108对齐。当注射器2搁置在杆109 (见图7)上时，光源(111、112)与注射器2的外部凸缘4基本对齐。光源111的各发光二极管112能够至少沿方向D发射光(更优选是多向光)，该方 向D是O形环108的方向。在所示实施例中，因为发光二极管沿O形环108的周边分布，因此方向D是径向方向。因此，夕卜部凸缘4的端表面4a垂直于方向D,该方向D是光从发光二极管发射的方向。而且，因为16个发光二极管112的规则分布(如图6中所示)，沿O形环108的方向D (因此当注射器2安装在O形环上时(如图7中所示)就沿外部凸缘4的方向)发射和散射的光将贯穿注射器2的筒3的整个壁厚以沿所有方向和在筒3的整个周边上都均匀的方式传播和散射。图4至7的装置101还包括成外壳113形式的滤波器，与图I和2的实施例的外壳类似，该外壳113基本包围O形环108，并提供有壁114，该壁114有朝向O形环108的孔115。外壳113由不透明材料来制造该不透明材料可以从塑料材料、金属材料和它们的组合中选择。由图5可知，孔115为圆形，且具有允许杆109穿过它的直径。在未示出的可选实施例中，孔可以有另外的形状，例如正方形。下面将参考图7介绍用于通过图4-7的本发明装置101来检查导光物品的表面的方法，特别是当物品是由玻璃制造(如图3a中所示)并提供有外部凸缘4 (该外部凸缘4也由玻璃来制造)的注射器本体2时的实例。如图7中所示，物品(这里是注射器本体2)通过使得外部凸缘4遇到O形环108而搁置在装置101上。由该图可知，杆109接收于注射器2的筒3中，它的远侧尖端109a可以与注射器本体2的远侧锥形尖端5接触或不接触。一旦注射器本体2安装在本发明的装置101的O形环108上，注射器本体2的纵向轴线A就与轴线B对齐。在该位置中，外壳113包围光源111和提供有端表面4a的外部凸缘4，同时注射器2的、并不包括外部凸缘4的部分(换句话说，注射器2的筒3)穿过外壳113的壁114的孔115而伸出外壳113外。为了检查注射器本体2的筒3的表面，注射器本体2由光源111 (即沿O形环108的周边分布的多个LED 112)来照射。如上所述，光源111定位成与O形环108对齐，因此与注射器2的外部凸缘4对齐。发射的光沿方向D运行，并进入外部凸缘4的端表面4a的厚度。如上面参考图I和2所述，外部凸缘4用作引导装置，用于引导从光源111沿外部凸缘4的方向发射和散射的光进入和穿过注射器本体2的筒3的壁厚，且外壳113用作滤波装置，用于阻止沿筒3方向从光源111发射和散射的光污染筒3的周围空气。由上面可知，当注射器2如上所述进行照射时，已经通过端表面4a进入外部凸缘4的光进入和穿过形成筒3的壁的导光材料传播每次光遇到变化的折射率时(对应于在筒3的壁的表面上(在它的外表面上或在它的内表面上)的缺陷和/或起伏)，光都集中在缺陷和/或起伏上，并对于观察者的眼睛或对于照相机116产生光强度的可视对比，该可视对比使缺陷和/或起伏具体化。缺陷和/或起伏的特征对于人的眼睛是很直接的、非常简单的和容易的。缺陷和/或起伏的特征以及定量和定性测量也可以借助于与计算机117连接的照相机来完成。如图7中所示，本发明的装置/成套设备还可以包括照相机116，用于捕获照射的注射器2的图像；以及计算机117，用于处理捕获的图像，以便产生展平的图像。该展平的图像再现了缺陷和/或起伏的存在，该缺陷和/或起伏表现为光的集中，如上所述。照相机116设置为捕获只与筒3的周边的角形部分相对应的图像，这样，筒3的曲率不会干扰在图像上收集的数据的质量。因此，马达110使得物品(这里是注射器本体2)以足够小的增量旋转，以便表示物品的基本平面形部分，因此基本上从由本发明的装置评估的物品部分上消除曲率。在图4-7所示的本发明装置的实施例中，杆109也构成用于筒3的、位于杆109和照相机116之间的部分的背景，如图7中所示，下文中称为筒3的前部部分3f。由于存在杆109，因此筒3的、位于杆109后面的部分(下文中称为筒3的后部部分3r)的表面状态不会干扰前部部分3f的表面状态。在实施例中(类似于图I和2的实施例)，除去杆109。在这种情况下，眼睛或照相机同时捕获筒的前部部分和后部部分的表面的图像。为了检查筒3的表面的整个周边，物品(即注射器本体2)由于马达110而绕纵向轴线A旋转在0-360°范围内选定的角度，并重复检查步骤。该步骤可以重复用于获得物体的整个表面的展平图像所需的次数。例如，可以完成以下步骤在完成第一检查之后，物品(注射器本体2)例如旋转3.6°角度。完成第二检查。重复该步骤例如100次。本发明的方法能够都环绕注射器2的筒3的周边进行例如一系列至少100次检查，从而能够获得在筒3的整个表面(内表面和外表面)上的美观缺陷和/或起伏图。因此，本发明的方法可重复，并能够用于工业处理，以便确定刚刚制造的一批注射器本体是能够适合进一步用于制药公司还是它们应当排除和/或处理掉。例如，能够确定用于美观缺陷的累积面积的最大限制值，当高于该最大限制值时，判断该注射器本体不适合用作预充装注射器，因此认为该注射器本体将被处理掉。这样，能够在工业处理水平执行本发明方法，以便只保留满足累积面积值(根据本发明方法来测量)低于最大限制值的注射器本体。图8a、8b和9表示了本发明的装置的变化形式以及要由该装置进行评估的物品(例如盒)。在图8a中表示了具有基本管形的物品，该物品成注射器本体202的形式，包括管形筒203，该管形筒203具有纵向轴线A、近端203a和远端203b。筒203的近端203a敞开，且没有凸缘因此，近端203a有自由边缘，该自由边缘的端表面204与纵向轴线A垂直。筒203的远端203b提供有锥形的远侧尖端205，该远侧尖端205提供了用于将容纳在筒203内的药剂从注射器202传送给注射部位的通道。锥形远侧尖端205将接收针头(未示出)。图8a的注射器本体202以及筒203由导光材料制造，例如玻璃，或者任意其它透明材料，例如聚氨酯、聚乙烯和它们的组合。在图Sb中表示了适合由本发明的装置I进行评估的物品的另一实施例。图3b的物品具有纵向轴线A，且有基本管形形状，成小瓶206的形式。小瓶206具有成扁平底部206a形式的封闭近端以及具有自由边缘的敞开远端206b，该自由边缘的端表面与纵向轴线A垂直。图8b的小瓶206由导光材料制造，例如玻璃，或者任意其它透明材料，例如聚氨酯、聚乙烯和它们的组合。
12
在未示出的实施例中，物品可以是套管或导液管，该套管或导液管在两端敞开，具有自由边缘，该自由边缘的端表面与所述套管或导液管的纵向轴线垂直。参考图9，所示的本发明装置201的实施例特别适用于支承注射器本体202，例如在图8a中所示。装置201包括支承件207，在所示实例中，该支承件207包括板208和杆209，用于支承物品，例如注射器本体202，如图8a中所示。由图9可见，在所示实例中，板208将布置在水平平面上，杆209从所述板208的中心沿与板208的平面垂直的方向B(在所示实例中即垂直)伸出。由图9可见，该方向B与当所述物品安装在支承件207上时该物品的纵向轴线A相对应。板可以有任意形状，例如圆形、矩形或正方形形状。在未示出的可选实施例中，板和杆可以由夹紧爪代替，该夹紧爪能够沿方向B保持物品，例如通过夹紧所述物品的封闭端，或者也可选择通过夹紧不需要评估的物品的壁的一部分。图9的装置201还包括马达210，用于自动地使得所述支承件207绕所述方向B旋转所述方向B也是支承件207的回转轴线。在所示实例中，当马达操作时，整个支承件207(包括板208和杆209)旋转。图9的装置201还包括光源211，该光源211成多个发光二极管212的形式，在所示实例中，这些发光二极管212布置在支承部件218上。也可选择或者进行组合，在未示出的实施例中，光源可以从激光器、放电灯、白炽灯和它们的组合中选择。例如，光源可以是激光器，该激光器沿B方向发射单向光。在所示实例中，多个发光二极管212沿板208的外周边分布。光源定位成基本与方向B对齐各发光二极管212能够沿方向D发射光,该方向D平行于方向B。因此,一旦要由本发明的装置201来评估的管形物体在它的纵向轴线A与所述方向B对齐的情况下安装在本发明的装置的支承件上时，如图9中所示，发射的光的方向D基本垂直于物品202的边缘的端表面204。图9的装置201还包括外壳213，该外壳213确定滤波器，该滤波器用作引导装置，用于基本只沿所述方向D引导由光源211发射的光。图9的装置201的外壳213基本包围光源211和端表面204，并包括一个壁214，该壁214平行于所述板208，包括孔215，该孔基本只允许由光源211朝向所述方向D发射的光穿过，如图9中所示。因此，外壳213基本阻止光源211的、沿并不包括端表面204的注射器本体202部分的方向(换句话说，沿筒203的方向)发射或散射的光。为了清楚起见，在图9中所示的孔215表现为较大，但是实际上，壁214充分靠近筒203，以便阻止由光源211发射的光和防止该光到达筒203的外表面。由图9中可见，杆209和筒203的、并不包括端表面204的部分穿过该孔215伸出外壳213夕卜。对于管形物品例如注射器本体202，孔215优选是具有比管形物品的截面更大的直径，以便允许所述管形物品接收于所述孔215内。本发明的装置201的滤波器将阻止光源的、并不朝向D方向的光部分。因此本发明的装置201的滤波器可以由能够阻挡光的任意不透明材料来制造。在实施例中，形成滤波器的外壳213可以由从塑料材料、金属材料和它们的组合中选择的材料来制造。下面参考图9来介绍通过本发明的装置201来检查导光管形物品的表面的方法，在特殊实例中，管形物品是注射器本体202，如图8a中所示，由玻璃制造。
如图9中所示，管形物品(这里是注射器本体202)安装在装置201的支承件207上。由图中可见，注射器本体202安装在杆209上，以使得注射器本体202的远侧锥形尖端205搁置在杆209的自由端209a上，且注射器本体202的开口端203a (特别是它的自由边缘的端表面204)对着光源211。一旦注射器本体202安装在本发明的装置201的支承件207上，注射器本体202的纵向轴线A就与方向B对齐，且边缘的端表面204基本垂直于方向D。当人们希望检查注射器本体202的筒203的表面时，它通过光源211 (即沿板208的周边分布的多个LED 212)照射注射器本体202。光源211定位成与方向B对齐，并与注射器本体202的开口端203a轴向间隔开，因此，它基本只沿方向D(特别是沿注射器本体的自由边缘的端表面204的方向)从注射器本体202的开口端203a照射注射器本体202，而并不从所述注射器本体202的侧壁照射。发射光的方向D因此基本平行于照射物品的纵向轴线A。在所示实例中，开口端203a的自由边缘用作引导装置，用于引导由光源211发射的光穿过形成注射器本体202的筒203的壁厚。由图9可知，由光源211发射的光通过开口端203a的、对着光源的自由边缘而引导通过管形筒203的壁。由图9可知，外壳213的壁214的孔215只允许基本朝向所述方向D发射的光通过，因此用作引导装置，用于基本只沿所述方向D引导由光源211发射的光。这能够有注射器本体202的照射筒203的更好对比。如图9中所示，本发明的装置/成套设备还可以包括照相机216，用于捕获照射的物品的图像；以及计算机217，用于处理所述捕获的图像，以便产生展平图像。该展平图像再现了缺陷的存在，该缺陷表现为光集中，如上所述。照相机216设置为捕获只与管形筒的周边的角部分相对应的图像，这样，筒203的曲率不会干扰在图像上收集的数据的质量。在该步骤中，杆209构成用于筒203的、位于所述杆209和照相机216之间的部分的背景，如图9中所示，下文中称为筒的前部部分。由于存在杆209，因此筒203的、位于杆209后面的部分(下文中称为筒203的后部部分)的表面状态不会干扰前部部分的表面状态。在实施例中，例如当支承件包括用于沿方向D保持管形物品的夹紧爪时，杆209可以除去。在这种情况下，照相机216同时捕获筒的前部部分和后部部分的表面的图像。也可选择，注射器本体202的筒203的表面的检查可以只通过人眼来完成。为了检查筒203的表面的整个周边，注射器本体2由于马达210而绕纵向轴线A旋转在0-360°的范围内选定的角度，且重复检查步骤。该步骤可以重复用于获得管形物品的整个表面的展平图像所需的次数。例如，可以完成以下步骤在完成第一检查之后，注射器本体202旋转例如3. 6°角度。完成第二检查。重复该步骤例如100次。本发明的方法能够都环绕注射器202的筒203的周边进行例如一系列至少100次检查，从而能够获得在筒203的整个表面(内表面和外表面)上的美观缺陷和/或起伏图。因此，本发明的方法可重复，并能够用于工业处理，以便确定刚刚制造的一批注射器本体是能够适合进一步用于制药公司还是它们应当排除和/或处理掉。例如，能够确定用于美观缺陷的累积面积的最大限制值，当高于该最大限制值时，判断该注射器本体不适合用作预充装注射器，因此认为该注射器本体将被处理掉。这样，能够在工业处理水平执行本发明的方法，以便只保留满足累积面积值(根据本发明方法来测量)低于最大限制值的注射器本体。本发明的装置和方法能够提高导光物品(例如在医疗领域中的注射器本体、小瓶、导液管和套管)的制造处理。如上面参考图I和2所述，上面所述的本发明方法也可以用于预充装的注射器。
权利要求
1.一种用于检测在物品(2 ；6 ；202 ；206)的壁中或壁上的缺陷的检测装置(I ；101 ；201)，该物品有提供了边缘的至少一个端部，该边缘有端表面(4a ;16a;204)，所述检测装置(I ;101 ;201)包括至少 支承件(7 ;108、109、209)，该支承件将支承所述物品(2 ；6 ；202 ；206)； 光源(11 ；111 ;211)，该光源能够至少沿方向D发射光；以及 滤波器(13 ；113 ;213)，该滤波器相对于所述光源定位成阻止所述光源的光的、至少离开所述方向D发射或散射的部分，所述滤波器提供有至少一个孔(15 ;115;215)，当所述物品布置于所述支承件上时，该至少一个孔将接收所述物品(2 ；6 ；202 ；206)； 其中，所述支承件相对于所述光源和所述滤波器定位成这样，当所述物品布置于所述支承件上时，所述边缘的端表面基本垂直于所述方向D。
2.根据权利要求I所述的检测装置(I；101 ;201)，其中所述滤波器(13 ；113 ;213)相对于所述光源(11 ；111 ;211)和所述物品(2 ；6 ；202 ;206)定位成当所述物品布置于所述支承件上时基本阻止所述光源的、沿物品并不包括边缘的部分(3 ；203)的方向发射或散射的光。
3.根据权利要求I或2所述的检测装置(I；101 ;201)，其中所述滤波器包括外壳(13 ；113 ;213)，当所述物品布置在所述支承件上时，该外壳基本包围所述光源(11 ；111 ；211)和所述边缘，物品的、并不包括所述边缘的部分(3 ;203)通过所述孔(15 ；115 ;215)而伸出所述外壳，所述外壳由能够防止光通过的材料制造。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的检测装置(I;101)，其中所述光源(11 ；111;211)能够发射多方向光。
5.根据权利要求I至3中任意一项所述的检测装置(I;101)，其中光源(11 ；111 ；211)从以下组中选择发光二极管(LED)、放电灯、白炽灯和它们的组合。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的检测装置(1)，其中支承件主要是两维元件，例如板(7 ;208)或O形环(108)，从而确定了平面P。
7.根据权利要求6所述的检测装置(101)，其中所述检测装置还包括杆(109;209)，该杆从所述支承件(108 ；208)沿垂直于所述平面P的方向B伸出，所述杆穿过所述滤波器(113 ；213)的所述孔(115 ;215)，并将至少局部支承物品。
8.根据权利要求6或7所述的检测装置(101;201)，其中所述检测装置还包括马达(110;210)，用于自动地使得支承件绕所述支承件的回转轴线旋转。
9.根据权利要求I至8中任意一项所述的检测装置(I；101 ;201)，其中所述光源(11、12 ;111、112 ;211)沿支承件(7 ；108 ；208)的外周边分布。
10.根据权利要求9所述的检测装置(I；101 ;201)，其中所述光源包括多个LED (12 ；112;212)，这些LED沿支承件(7 ；108 ；208)的外周分布。
11.根据权利要求I至10中任意一项所述的检测装置，其中支承件是圆形板。
12.根据权利要求I至11中任意一项所述的检测装置(I；101 ;201)，其中所述滤波器包括外壳(13 ；113 ;213)，该外壳基本包围所述支承件，除了所述孔(15 ；115 ;215)，该外壳由从以下组中选择的材料来制造塑料材料、金属材料和它们的组合。
13.一种成套设备，包括根据权利要求I至12中任意一项所述的、用于检测在物品的壁中或壁上的缺陷的检测装置(I ;101 ；201);照相机(116 ;216)，该照相机用于捕获照射的物品的图像；以及计算机(117 ;217)，该计算机用于处理物品的所述图像，并用于产生所述图像的图形表示。
14.一种用于检查导光物品(2 ；6 ；202 ；206)的表面的方法,该导光物品的至少一端提供有边缘，该边缘有端表面(4a ；16a ；204),且该导光物品由导光材料制造，该方法包括以下步骤 提供根据权利要求I至12中任意一项所述的检测装置(I ；101 ；201)； 将所述物品(2 ；6 ；202 ；206)支承在所述支承件上,所述边缘的所述端表面(4a ;16a、204)垂直于所述方向D，所述物品接收于所述孔(15 ；115 ；215)中； 通过所述光源(11、12 ;111、112 ;212)来照射所述物品(2 ；6 ；202 ；206)； 检查照射的物品(2 ；6 ；202 ；206)的表面。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述检查步骤由人眼来进行。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述检查步骤还包括通过照相机(116；216)来捕获照射的物品(2 ；6 ；202 ；206)的表面的至少一部分的图像，以及通过计算机(117 ；217)来处理所述捕获的图像，以便产生所述部分的图形图像。
17.根据权利要求14至16中任意一项所述的方法，其中所述物品(2；6 ；202 ;206)有纵向轴线A，所述物品绕纵向轴线A旋转在0-360°的范围内选定的角度，且重复所述检查步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述旋转和检查重复用于获得物品(2；6 ；202 ；206)的整个表面的图形图像所需的次数。
全文摘要
本发明涉及一种用于检查物品(2)的表面的检查装置(101)，该物品有具有端表面的边缘，所述检查装置(101)包括支承件(108)，用于支承所述物品；光源(111)，该光源能够沿方向D发射光；以及滤波器(113)，用于阻止所述光源的光的、离开方向D发射或散射的部分，所述滤波器提供有孔(115)，当所述物品布置于所述支承件上时，该孔将接收所述物品(2)；所述支承件相对于所述光源和所述滤波器定位成这样，当所述物品布置于所述支承件上时，所述边缘的端表面基本垂直于所述方向D。本发明还涉及一种包括这样的检查装置的成套设备以及一种用于检查物品的表面的方法。
文档编号G01N21/90GK102933955SQ201180028705
公开日2013年2月13日 申请日期2011年4月22日 优先权日2010年4月26日
发明者R·魏尔, P·普罗沙斯卡 申请人:贝克顿迪金森法国公司