用于检测透明量筒中的颗粒的检查系统的制作方法

本实用新型涉及用于透明量筒的检查系统，透明量筒例如是由透明材料制成，具有纵轴线和直径的量筒。具体而言，该检查系统适于检测透明量筒内的颗粒或瑕疵。

背景技术：

透明量筒在各种领域是普遍的，如，烧杯或计量筒形式的实验室玻璃仪器，桶或瓶形式的食品容器，或小瓶、灌流器或注射器形式的医药用玻璃器皿。无论考虑的是何种领域，这些不同的容器要求质量和清洁度高，尤其在质量和/或清洁问题对患者和医务人员的安全有直接影响的医疗领域。

的确，由玻璃或塑料制成的透明量筒通过复杂的生产方法制造，这些生产方法会在材料中或其表面上形成颗粒或瑕疵。因此，在将这类透明量筒交付给用户之前，要求对它们执行仔细的检查步骤。

这种检查步骤通常由使用透明量筒后面的后端光的照相机自动执行。但是，这种检查不能检测尺寸小的外观缺陷和/或玻璃颗粒。此外，这种检查系统不是特别有效的，因为其不能将观察到的不同类型瑕疵区分开来。

因此，需要一种能检测小的玻璃颗粒和外观缺陷的可靠系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种能检测小尺寸玻璃颗粒和瑕疵的改进的检查系统。本实用新型的另一目的是提供一种能辨别不同类型的瑕疵的检查系统。

本实用新型的某实施例是一种用于检测透明量筒中的颗粒的检查系统，所述透明量筒具有纵轴线和直径，所述检查系统包括：

-光源，其能照射透明量筒，

-遮挡件，其能挡住来自于光源的至少一部分光线；

对光源和遮挡件进行设置，使得在透明量筒定位在系统中以进行检查时，光源、遮挡件和透明量筒沿垂直于所述透明量筒的纵轴线的检查轴线大致对准；遮挡件置于光源和透明量筒之间，以防止照射透明量筒的第一部分，同时可让透明量筒的第二部分被照射，其中，所述第一部分的宽度小于透明量筒的直径(D)；遮挡件被配置成与出现在透明量筒的第一部分中，被由透明量筒的第二部分折射的光线照射的颗粒形成对照。

根据一实施例，该系统还包括获取装置，获取装置沿检查轴线与光源和遮挡件大致对准，以捕获透明量筒的图像，从而，当透明量筒定位在系统中以进行检查时，获取装置相对于透明量筒与遮挡件相对。

根据一实施例，该系统还包括固定器，固定器能支撑透明量筒，使得所述纵轴线垂直于所述检查轴线。

“大致对准”这种表述意为，光源、遮挡件和获取装置依据检查轴线而对准，但是少量偏离是可接受的。本领域的技术人员通过核查由获取装置捕获的图像，可容易地对根据本实用新型的检查系统进行特别设置。

所有类型的透明量筒能通过本实用新型的检查系统检查，如，实验室玻璃仪器、食品容器和医用玻璃器皿。这类量筒的实例是烧杯、计量筒、瓶、罐、医用瓶、灌流器或注射器。任何其他量筒可被检查，只要它们由透明材料制成即可。由于透明量筒被局部照射，因此，透明量筒的未被照射部分内的任何颗粒可被由透明量筒的被照射部分折射的间接光照射，在起到黑色背景作用的遮挡件前面清楚可见。这类被照射的颗粒可通过获取装置(如，人眼或摄像机)容易检测。

透明量筒的未被照射部分的范围为透明量筒的直径的20％至80％，优选为30％至70％，更优选为50％。

遮挡件可相对于透明量筒绕透明量筒的纵轴线定位在检查系统中，例如以防止照射中央部分，这样，仅透明量筒的径向外围被光源照射。检查系统的这种配置特别适于检测透明量筒表面处或透明量筒内部的玻璃颗粒。在另一种配置中，遮挡件可被定位成，例如防止照射透明量筒的纵向外围，这样，仅透明量筒的径向外围被光源照射。优选地，可防止透明量筒直径范围的一半部分被照射，因此所述纵轴线是透明量筒的被照射部分和未被照射部分之间的界限。这种配置可检测出划痕和颗粒，划痕可在透明量筒的被照射的中央部分检测出，颗粒可在透明量筒的未被照射部分被检测出。

根据检查系统的该配置，在一个检查步骤中即可检测颗粒或检测颗粒和划痕二者。因此，这种检查系统能将颗粒与划痕区分开来，从而可准确检查透明量筒。

在一些实施例中，遮挡件对由光源发射的光线不透明，优选为黑色的。这可最优地形成对照以容易检测出大于300μm的颗粒。遮挡件可由合适材料(如，木材、纸板、塑料或金属)制成。

光源优选为产生白色光。可使用发光二极管、卤素灯泡或氖管。

在一些实施例中，检查系统还设置有旋转装置，旋转装置能使透明量筒相对于检查系统旋转或使检查系统相对于透明量筒旋转。在检查系统的旋转或被检查的量筒的旋转这两种情况均能够快速和全方位检查透明量筒。

使用本实用新型的系统能够将观察到的不同类型瑕疵区分开来且能够可靠地检测小的玻璃颗粒和外观缺陷，并能够对透明量筒进行快速和全方位的检查。

附图说明

图1示出了一种注射器，其是利用根据本实用新型的检查系统而被检查的透明量筒的实例。

图2是根据本实用新型的检查系统的原理图。

图3示出了根据图2的检查系统的操作原理。

图4示出了通过根据图2的检查系统所检测的颗粒。

图5A-5C示出了根据图2的检查系统的遮挡件相对于图1的注射器的可能的不同位置。

图6示出了通过定位在图5C中的遮挡件所检测的颗粒和划痕。

图7示出了根据图2的检查系统的第一实施例。

图8示出了根据图2的检查系统的第二实施例。

图9示出了根据图2的检查系统的第三实施例。

具体实施方式

图1示出的注射器10是可通过根据本实用新型的系统检查的透明量筒的一种实例。透明量筒的其他实例除了包括瓶和玻璃器皿(如，玻璃杯、烧杯或计量筒，它们均未示出)以外，还包括灌流器和玻璃小瓶。图1中的注射器10包括圆柱状透明量筒11，其具有直径D、纵轴线A，用两个末端限定管腔12。注射器10的末端之一对应于用于注射医用制品的顶端13，顶端13配置有桩撑针头或用于连接静脉注射管或任何其他类型连接器的适配器。圆柱状透明量筒11的另一末端对应于用于夹紧注射器10的凸缘14。注射器10可由任何透明材料，如，玻璃或塑料(如，聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或环状聚烯烃、以及它们的组合物)制成。

在图2中，示意性的检查系统100包括黑色遮挡件110、光源120和获取装置130。遮挡件110、光源120和获取装置130根据轴线B(其在后文称之为检查轴线)而对准。为了进行检查，将注射器10布置在遮挡件110和获取装置130之间，使得注射器10的纵轴线A垂直于轴线B。获取装置130可以是能获取圆筒图像的任何获取装置，如，操作者的眼睛或摄像机。

将参照图3描述根据本实用新型的检查系统100的操作原理。正如已经提到的，光源120、遮挡件110、被检查的透明量筒(如，注射器10)和获取装置130根据检查轴线B而对准，注射器10被布置在遮挡件110和获取装置130之间。为了实现此目的，注射器可由固定器(未示出)支撑或由操作者握住。打开光源120时，发射光EL的一部分被遮挡件110挡住，因此，仅在遮挡件110周围通过的外围光线L到达注射筒11。由于注射筒11为圆柱形状，因此光线发生折射，照射颗粒，如颗粒P。图4从获取装置的观察位置示出了注射器和遮挡件，如图4所示，被照射的颗粒P可在由获取装置130获取的图像上容易地检测到，原因在于，黑色遮挡件起到黑色背景的作用。为了检查注射器10的整个圆周，注射器10绕其纵轴线A旋转，或光源、遮挡件和获取装置绕注射器10的纵轴线A旋转是更可取的。

为了阻挡对注射器10的20％至80％直径范围的照射，必须选择遮挡件110相对于光源120和注射器10的宽度和定位。优选地，注射器10的30％至70％直径范围不被照射，更优选为50％，如图4所示。因此，可针对每个特定的检查装置，根据待被检查的透明量筒的尺寸，选择遮挡件110相对于光源120和注射器10的尺寸和定位。以相同方式，可对遮挡件110、透明量筒10、光源120和获取装置130在检查系统100中的布置加以优化，以获得捕获到的图像，如图4中所示的图像。

此外，遮挡件110优选为平板，照此，其被配置成通过从光源接收光线的整个暴露面挡住入射光。

另外，图5A-5C示出了从获取装置130的角度观察，遮挡件110相对于注射器10的不同定位。在图4和5A中，遮挡件相对于注射器10的纵轴线A居于中央。这样可防止照射注射器的中央部分，由于玻璃颗粒尤其在透明量筒11的中部是可见的，因此这种特定的配置对于检查玻璃颗粒是最佳的。在图5B和5C中，遮挡件110相对于注射器10的纵轴线A在径向上偏心，仅遮挡直径D在纵轴线A上方或下方的一半部分。这种定位防止照射纵向筒11的直径D范围的一半部分，可检测划痕和颗粒，下面将对此加以解释。

在图5A-5C中，遮挡件100的长度与筒11的相同，这样可检查筒的整个长度范围。但是，特定的应用要求遮挡件仅遮挡注射器10的局部长度范围。

此外，遮挡件110优选平行于注射器轴线A定位，但是少量偏离是可接受的。

最后，遮挡件110优选对光源发出的光线不透明，是黑色的，以最大可能地与颗粒P形成对照。遮挡件110也可由任何合适材料制成，如金属、塑料、纸张或纸板。

由于遮挡件110的存在，仅注射器10的直径D范围的有限部分被照射，遮挡件110既阻挡来自于光源120的部分光线，也起到用于检测被照射的颗粒的黑色背景的作用。因此，检查系统100提供了一种简单可靠的方式来检测小尺寸颗粒(如，大于300μm的颗粒)。

除了检测颗粒以外，图5B和5C中所示的检查系统的配置也可检测划痕。的确，如果颗粒通过与遮挡件110形成对照而保持可见，那么，在光线不被遮挡件110遮蔽的部分中，在直接照射下可容易看到划痕。这种情况在图6中示出，此情况下，获取装置130能同时检测“白色”被照射区域中的划痕S和“黑色”未被照射区域中的颗粒P。

光源120可以是产生单色光的任何光源。优选地，该光是白色光，其例如可通过发光二极管、卤素灯泡或氖管获取。

如果获取装置包括摄像机，那么，捕获到的图像可通过被设计成识别颗粒和划痕的市售软件处理。这种软件还可测量被检测的瑕疵的尺寸，有助于排除掉相对于目标质量标准具有不可接受的瑕疵的圆柱形容器。

在本实用新型的第一实施例(在图7中可看到)中，便携式检查系统200包括光源220和集成在一起的遮挡件210。检查系统200进一步设置有开关按钮201和集成式电池(未示出)。例如，该便携式检查系统200可通过操作者手动使用，用于在生产线上任意地人工检查。注射器10可通过操作者定位在离检查系统200合适距离处，以获得图4或6中所示的图像。操作者还可使注射器10合适地旋转，以检查筒的整个圆周。

在本实用新型的第二实施例(在图8中可看到)中，设置检查系统300，在在线生产过程中检查注射器10。注射器10被支撑在运输系统30上，运输系统30包括固定器，如，能保持注射器竖直定位的栓31。检查系统300包括旋转轴301和水平框架302。遮挡件310、光源320和获取装置330通过水平框架302固定，并依据检查轴线B而对准。当注射器10出现在检查系统300中时，打开光源320，通过电机(未示出)驱动旋转轴301，以使遮挡件310、光源320和获取装置330绕注射器10的纵轴线旋转。通过获取装置330获取一组图像来在十分短的时间内检查注射筒11的整个圆周，而不需将被检查的注射器从在线生产过程中移走。最佳的旋转速度取决于注射器本身的尺寸、待检测的瑕疵尺寸、以及获取装置的质量和参数。例如，可通过13MPx照相机在10至20秒内捕获60张图像。外壳(未示出)可设置在检查系统300周围，以防止或限制从可降低光源320效率的其他源发出的光，因此该外壳提高检查系统300的对照和检测质量。

在图9所示的第三实施例中，设置检查系统400，以自动检查注射器10。检查系统400设置有支撑遮挡件410、光源420和获取装置430的框架401。注射器10容纳在旋转固定器402上，旋转固定器402包括设置有三个轮(图9中仅能看到两个轮，第三个轮被这两个可看到的轮中的一个遮住)的两个轴(未示出)。这两个轴中的至少一个轴联接到电机(未示出)上以保持注射器10旋转，第二个轴被马达驱动或自由旋转。该旋转固定器402可让注射器10完全旋转，以检查注射筒11的整个圆周。获取装置430可以是类似于获取装置330的摄像机或用于直接目视检查的放大镜。根据该实施例的检查系统400特别适于在将高质量注射器或透明量筒交付给用户之前对其进行深入检查，用户将继续用医用制品进行填充。

如果适用的话，在不脱离本实用新型的范围的情况下，各实施例中示出的所有个别特征可相互组合和/或交换使用。