检查塑料盖体上的切口的方法和装置与流程

本发明涉及检查形成在塑料盖体的侧表面上的切口的方法和装置。

背景技术：

1、在涉及塑料盖体的制造的领域中，制造设置有安全环的盖体是常用手段，该安全环是通过在盖体的主体中形成切口、仅使其限定薄弱连接机构的一些部分保持完整来获得的。安全环保持附接至盖体的主体，直到盖体所在的容器第一次使用为止。当第一次使用时，用户施加破坏薄弱连接机构的力并且将安全环与主体分离，以允许打开容器。

2、在行业中称为“系绳式”的其他类型的盖体中，盖体除了薄弱连接机构之外还包括至少一个永久连接件。该永久连接件将保持附接至容器颈部的盖体的底部(安全环或防揭环)连接至可被提起以允许从盖体所在的容器中倒出液体的盖体的顶部。顶部因此保持附接至底部。通常，永久连接件允许盖体的底部与顶部之间相对旋转。

3、在所有这些类型的盖体中，安全环和系绳式盖体的底部是通过在盖体中形成切口来形成的。因此，质量较差的切口一方面可能使用户难以打开容器，并且另一方面可能导致在使用之前发生不期望的破裂而使得产品不可销售。

4、因此，存在在将盖体施加在相应的容器上之前精确检查切口的不断增长的需求。

5、在参考领域中，所有用于检查这些盖体的侧表面的现有技术方案都缺乏精度和准确度。特别地，现有技术方案不允许确定切口的质量状况、是否存在连接件以及它们的厚度。

6、以下文件中公开了检查切口的方法和检查切口的装置：jph06100085a、jph09169392a1、jp2017120201a、jp4815637a、us2009278925a1和jph05164706a。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种检查切口的方法和一种检查切口的装置来克服现有技术的上述缺陷。

2、该目的通过在所附权利要求中表征的根据本发明的检查切口的方法和装置完全实现。

3、根据一个方面，本发明提供了一种检查形成在塑料盖体的侧表面上的切口的方法。

4、在一个实施方式中，所述方法包括在输送机上输送盖体的步骤。塑料盖体被沿着检查路径输送穿过将盖体放置在其中进行检查的检查区。

5、所述方法包括发出光(光束)的步骤。光优选是偏振的。光优选被沿着光照取向朝向检查区准直。发光的步骤是通过发光器执行的。在发光的步骤中，照亮盖体的侧表面。

6、光的偏振和准直各自具有特定的技术效果。所述技术效果可以组合或单独利用。

7、使用准直光在盖体从前方(侧向地从外部)照亮的优选实施方式中实现了特定的优势。事实上，准直光允许提高切口的检测颜色(暗部)与其他部分的检测颜色(亮部)之间的明暗差，因为切口保持较深的颜色并因此能够更好地确定切口的存在。事实上，在这个例子中，发光器在盖体的外部并且反射的光线被检测(使用反射法进行检测而不是透射法)。相反，在盖体内部照亮(或从顶部照亮)的实施方式中，这个方面不是相关的。

8、在一些实施方式中，发光器可以包括具有准直光的发光柱体(或者更一般来说具有弧形表面的准直器，其中凹部面对要检查的对象)，其在盖体的整个(或对应于至少150度的一段)圆柱表面上投射准直光。

9、在一个实施方式中，发光器包括滤网，其被构造为阻挡具有特定倾向的光束。

10、使用偏振光允许即使在盖体具有高反射性和透明度的表面(取决于盖体的材料)并且前部照亮的情况下也能获得可靠的结果。

11、所述方法包括捕获表示盖体的侧表面的至少一个图像的图像数据的步骤。

12、捕获步骤通过光学传感器来执行。所述方法包括在控制单元中接收图像数据的步骤。

13、所述方法包括处理图像数据以基于图像数据得出关于切口的信息的步骤。

14、在一个实施方式中，在捕获步骤中，图像数据表示盖体的侧表面的多个图像。多个图像中的每一个都对应于盖体的侧表面的相应的部分。侧表面的这些部分沿着侧表面彼此间隔开。

15、在一个实施方式中，所述方法包括平面展开的步骤。在平面展开的步骤中，控制单元处理图像数据来得出平面展开图像。平面展开图像表示平面中的盖体的侧表面。

16、这允许沿着盖体的整个圆周和侧表面更好地评估切口的质量。

17、在一个实施方式中，所述方法包括通过抽吸进行保持的步骤。在通过抽吸进行保持的步骤中，通过抽吸将沿着检查路径输送的盖体保持在输送机上。

18、以这种方式，沿着输送机移动的盖体的侧表面可保持不被覆盖并且能够被光学传感器检查。

19、在一个实施方式中，所述方法包括旋转的步骤。在旋转的步骤中，使盖体围绕优选与检查路径垂直的旋转轴线旋转，使得盖体围绕其对称轴线旋转。旋转的步骤允许向光学传感器露出盖体的侧表面的不同的部分，以允许光学传感器捕获每个部分的图像。

20、在一个实施方式中，所述方法提供了位置验证步骤。在位置验证步骤中，控制单元确定由切口被中断的盖体的部分的角位置限定的第一位置。在位置验证步骤中，控制单元确定由以下的一项或两项的角位置限定的第二位置：

21、盖体的参考元件，其例如被设计为盖体所在的瓶颈的盖上的刻痕；

22、盖体螺纹的起始部。

23、在一个实施方式中，控制单元被编程为验证第一位置与第二位置在角度上间隔开预定值。

24、在一个实施方式中，塑料盖体包括第一部分和第二部分，第二部分通过可移除来打开盖体的第一临时连接件和允许盖体的第一部分与第二部分之间进行相对运动的第二永久连接件连接至第一部分。换句话说，所述方法是检查“系绳式”盖体上的切口的方法。

25、在一个实施方式中，所述方法包括形成多个成像步骤的进行成像的另外的步骤，其中每个成像步骤用于捕获各自表示盖体的侧表面的对应的部分的一个或多个图像的图像数据的对应的子集。多个成像步骤通过对应的多个光学传感器来执行，它们彼此成角度地间隔开，以对盖体的侧表面的相应的部分进行成像。

26、换句话说，盖体的整个侧表面的图像可通过与塑料盖体的旋转结合的单一的光学传感器或通过安装各自捕获盖体的对应部分的图像的多个成角度地间隔开的光学传感器来捕获。

27、在一个实施方式中，光照取向平行于照相机所指的成像取向。在一个实施方式中，盖体被从前方均匀地照亮。

28、根据一个方面，本发明提供了一种检查形成在塑料盖体的侧表面上的切口的装置。

29、所述装置包括可以将要被检查的盖体定位在其中的检查区。所述装置包括输送机，其被构造为沿着检查路径输送盖体穿过检查区。

30、所述装置包括发光器，其被构造为发出优选沿着光照取向偏振和/或准直的光。发光器被构造为发出朝向检查区的光，以照亮盖体的侧表面。

31、所述装置包括光学传感器。光学传感器被构造为捕获表示盖体的侧表面的至少一个图像的图像数据。所述装置包括控制单元。控制单元被构造为接收图像数据。控制单元被构造为处理图像数据，以从图像数据中得出关于切口的信息。

32、在一个实施方式中，图像数据表示盖体的侧表面的多个图像。每个图像对应于盖体的侧表面的相应的部分。侧表面的这些部分沿着侧表面彼此间隔开。

33、在一个实施方式中，控制单元被构造为处理图像数据，以得出优选表示平面中的盖体的侧表面的展开图像。

34、在一个实施方式中，输送机包括保持元件。保持元件被构造为使盖体在其沿着检查路径移动时保持在检查位置。

35、在一个实施方式中，保持元件包括抽吸单元。抽吸单元被构造为施加负压来使盖体在其沿着检查路径输送时被保持在适当位置。

36、在一个实施方式中，保持元件围绕优选与检查路径垂直的旋转轴线旋转，以使盖体围绕其对称轴线旋转。

37、在一个实施方式中，保持元件包括优选沿着保持元件的外圆周彼此间隔开的多个缺口。缺口允许随后重建平面展开，使得能够容易地组合所捕获的多个图像。在一个实施方式中，所述装置包括用于形成多个光学传感器的另外的光学传感器。多个光学装置设置在彼此间隔开的相应的成像位置，以捕获图像数据的对应的子集。每个图像数据的子集都表示盖体的侧表面的对应的部分的一个或多个图像。

38、在一个实施方式中，检查路径限定圆弧。

39、在一个实施方式中，控制单元被构造为过滤图像数据，从而仅保留表示侧表面的图像的预定部分的图像数据。

40、还应注意，正因为盖体被侧向地(从盖体的外部)照亮，因此发光器沿着光学传感器的检测方向介于盖体与光学传感器之间。在这方面，因此重要的是提供限制在被光学传感器检测时由于存在发光器而产生的干扰的方案。

41、因此，所述装置包括反射元件。在一个实施方式中，发光器被构造为沿着发射取向发出偏振光。发射取向相对于光照取向倾斜。

42、在一个实施方式中，反射元件被构造为将准直的偏振光从发射取向偏转到光照取向。

43、反射元件沿着光学传感器的检测方向介于盖体与光学传感器之间。

44、反射元件包括反射镜，其是倾斜的，以将光从发射方向偏转到光照方向。优选地，反射镜是双面的半反射镜。反射镜将反射元件分为面对光学传感器的第一腔和面对盖体的第二腔。第一腔包括暗(即，黑)壁，其被构造为使光反射最小化。第二腔包括亮(即，白)壁，从而将朝向其传送的所有光朝向盖体传送。这使返回到光学传感器的背光最小化。

45、滤网介于发光器与反射镜之间，以允许具有小于35°、优选15°的倾角的光束穿过。

46、根据一个方面，本发明提供了一种测试盖体的第一部分与通过一个或多个连接件连接至盖体的第一部分的盖体的第二部分之间的分离力的机器。该分离力优选是一个或多个连接件的断裂强度。

47、所述机器包括保持元件，其被构造为将盖体的第一部分保持在适当位置。

48、所述机器包括第二致动器，其可沿着测试取向相对于第一致动器移动。第二致动器被构造为在测试方向上沿着测试取向在盖体的第二部分上施加力。

49、所述机器包括根据在本公开文件中参考检查切口的装置描述的一个或多个方面的检查装置。

50、在一个实施方式中，检查装置被构造为响应于图像数据而产生定位数据。定位数据表示盖体在被送至机器时采用的馈送位置与预定测试位置之间的偏差、优选角偏差。

51、所述机器包括定位致动器，其被构造为基于定位数据将盖体从馈送位置旋转到预定测试位置。