容器中制品的完整性的检验 |
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申请号 | CN200580038264.5 | 申请日 | 2005-11-09 | 公开(公告)号 | CN101061374A | 公开(公告)日 | 2007-10-24 |
申请人 | 霍伊夫特系统技术有限公司; | 发明人 | B·霍伊夫特; | ||||
摘要 | 为了检验在容器(10)中制品的完整性,通过物理的测量方法探测制品的多个特征,并且在测量结果的 基础 上产生好-坏 信号 ,为此使多个测量结果相互关联。所述相互关联在于,可能在加权和标准化之后,将单个测量结果与一基准值偏差相加,并且总和与一 阈值 进行比较。测量结果也可以形成一多维的空间,在所述多维的空间中,一个或多个界面将好的值范围和坏的值范围相互地分开。 | ||||||
权利要求 | 1.用于检验容器(10)中制品的完整性的方法,其中利用物理测 量方法检测产品的多个特征,并在测量结果的基础上产生好-坏信号, 其特征在于,为了产生好-坏信号,使多个测量结果相互关联。 |
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说明书全文 | 技术领域本发明涉及用于检验容器中制品完整性的方法,其中利用物理测 量方法检测制品的多个特征,并在测量结果的基础上产生好-坏信号。 背景技术容器中的制品尤其是食品比如塑料瓶或玻璃瓶中的饮料可以利用 各种物理测量方法进行检验。可以测量制品在特定的光波长或红外辐 射下的吸收,其中也可以测量偏振光的旋转。同样,可以测量X-或伽 马射线的吸收,其中此处吸收取决于制品中存在的各元素的原子量。 利用高频场(HF)能够测量介电常数,在饮料情况下,上述介电常数 尤其是取决于盐含量。除了这些材料特性之外,还可以测量一些宏观 特性,比如容器中制品的灌装高度或者容器中制品的质量。在德国专 利申请10 2004 053567.1(申请日期2004年11月5日,发明名称:测 定位于容器中的制品的完整性的方法,我方卷号36144-de)中,利用 两种不同的物理测量方法测定制品的规定的特征,其中规定特征的按 照两种测量方法所得到的数值的偏差是制品完整性损害的指示。制品 在容器中的灌装高度可以比如通过X射线吸收或者通过HF场的衰减 来查明。两种方法都必须进行校准,因为X射线吸收取决于制品的原 子量,而HF场的衰减取决于制品的介电常数。如果用两种测量方法 所得到的数值不对应于同一灌装高度,这意味着无论是制品中所存在 的各元素的原子量还是制品的介电常数都不对应于预定值,亦即不对 应于完整或地道的制品。 用于质量控制的多传感器摄像机从DE-A-4343058中已知,在所 述多传感器摄像机中,将按不同物理原理工作的各种成像传感器如s/w (黑/白)和彩色摄像机,3D成像传感器,用穿透射线工作的成像传 感器和NIR(近红外线)光谱传感器等一起使用。各传感器如此安排, 以便它们探测同一视场,并且各传感器的相应像点与制品表面的相同 的像点有关。将各传感器的信号利用分类器逐个像点地转变成组的图 像,其中每个像点都配属于一个代码,其与许多上述教导的分类的其 中之一的从属性相对应。利用这种多传感器摄像机,能从不规律的废 料流中分离出细碎的金属和塑料废物。 容器中制品的完整性或地道的性质目前是通过化学实验室测试来 测定,为此将制品从容器中取出。 发明内容本发明的目的是检验装在容器中的制品,尤其是装在封闭容器中 的制品的完整性。 按照本发明,在开头所述类型的方法中通过以下技术措施来达到 这个目的,即通过使若干测量结果相互关联,以便产生好-坏信号。 由此通过检测制品的多个特征,可以用比只检测单个特征时更大 的可靠性保证完整性。 测量结果可以用各种方式相互关联。下面列出几种可能性: —将测量值标准化成一基准值,所述基准值是在无缺陷制品时具 有的数值。然后经过标准化的测量值给出作为系数或百分率的偏差。 测量结果与相应基准值的偏差可以作为标量值相加。如果偏差的总和 超过一阈值,则产生“坏的”信号。在此可以将各单个测量结果加权, 以便单个测量方法对结果有不同程度的影响。 —测量结果可以形成多维空间,在所述多维空间中一个或多个界 面使好的数值范围和坏的数值范围相互分开。这个界面可以用具有多 个变量的函数表示,上述多个变量的数量对应于测量结果的数量。对 数学方程来说,简单的情况是多维空间中的球面 (R2=U2+V2+W2+X2……)。然而,在这个方程中也可以出现混合项, 亦即测量结果的影响可以取决于另外测量结果的数值。因而好-坏的界 面没有球形形状,而有任何不规则形状。实际上,工作期间在相应的 数值表上读出更简单。 —最后,还可以通过模糊逻辑使测量结果相互关联。 所有适合于检验上述制品的方法都可以认为是测量方法。在饮料 瓶情况下,这些方法尤其是颜色、IR、X射线或伽马能谱法,测定偏 振光穿过制品的旋转,测定灌装高度或者测定容器内部的压力。 为了测定玻璃瓶或塑料瓶中饮料,尤其是NIR光谱法、测量X射 线吸收和测量介电模量的组合证明是成功的。NIR光谱法本身已可认 为是多个测量方法,亦即对应于所检验的吸收峰值的总数。 当检验装有制品的单个容器时,根据所用的测量方法,必须允许 部分有较大的偏差,因为比如在玻璃瓶或塑料瓶情况下,容器的壁厚 可能很大地影响测量结果。按照优选的方法,因此首先一种测量方法 的测量结果相对于大量容器取平均值。对于制品的单个特征的大量容 器取平均的值,可以采用小得多的许可偏差。用本发明的这种型式, 系统的制品误差无论是有意产生的还是无意产生的因此都可以以高可 靠性测定。 取平均值是合乎目的且方便的,也就是说,平均值相应地相对于 最近检验的容器的一定数量形成。例如,相应地可以用最后100个容 器来取平均值。 当然,可以另外用常规方式对单个测量结果的本身进行评估,也 就是说,如果单个测量结果不位于特定范围内,则将所涉及的容器从 进一步的生产过程中排除。 总的说来,测量结果以下述三种方法使用: —对每个测量结果的本身进行检查,以确定它是否在一特定的范 围内。如果它位于所述特定范围之外,则将容器排除; —使几种测量方法的测量结果相互关联,比如,用标量的方式将 所涉及的基准值的百分率偏差相加,并将偏差的总和与一阈值进行比 较。它们也可以引入具有相应变量的数量的一阶或更高阶的方程中, 并且根据在这个多维空间中所涉及的产品是位于好-坏界面之内还是 之外,将容器进一步进行处理或者排除。 —各单个测量方法的测量结果的平均值相对于大量容器而形成, 并且该平均值可以象第一种情况那样,对每种测量方法分别与基准值 进行比较和/或如上第二项所述可以使几种测量方法的测量结果的平 均值相互关联。 按照本发明所述方法的特殊优点是,容器可以在封闭的状态并且 因此在结束时进行测试,此外大大排除了完整性的随后的损失加入到 生产过程中。 附图说明 下面参照附图说明本发明的实施例。单一图示意示出用于检测饮 料瓶完整性的装置。 具体实施方式多个饮料瓶10相互相随地间隔小距离地在输送器12上输送通过 检验装置21-25。 在第一和第二检验装置21、22中,利用X射线和HF场测定瓶 10中饮料的灌装高度。将灌装高度的测定值传送到控制装置30,在所 述控制装置30中,将各数值进行比较。 在第三检验装置23中,测量瓶10的下面圆筒区域的X射线吸收。 在第四检验装置24中,利用从WO 98/21557中已知的方法测量 容器内部的压力。 在第五检验装置25中,测量1.06μm红外线光束的吸收。 把所有检验装置21-25的测量值都传送到控制装置30。 如上所述,将来自第一和第二检验装置21、22的信号相互进行比 较,并从两个信号形成灌装高度差信号。对每个单独容器来说,灌装 高度差信号不允许超过预定的阈值S。来自另外三个检验装置23、24、 25的数值相应地都和基准值进行比较,其中对每个单独容器来说,与 基准值的偏差不允许超过10%。 对每个容器来说,还把检验装置23、24、25所报告的与基准值的 百分偏差相加,其中百分偏差的总和不允许超过20%。 另外,将最后100个瓶子10的灌装高度差取平均值,且该平均值 不允许超过阈值S的十分之一。同样,将最后100个瓶子10的检验装 置23、24和25的信号取平均值,且该平均值最多允许偏离适于单个 瓶子10的偏差的相应基准值的值的五分之一,亦即2%。 此外,计算相应100个瓶子10平均值的百分偏差的平方和,且该 平方和不允许超过预定的另一阈值。该阈值这样设定,使得如果检验 装置23、24和25本身观察的测量值偏差被视为仍可接受的,则误差 信号已经产生。 附图标记清单 10 饮料瓶 12 输送器 21,22,23,24和25 检验装置 30 控制装置 |