用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備，其包括至少一個攝像機(24)、至少一個用于至少一個容器(12)的接收部(22)，所述至少一個容器以至少一個封閉件(14)封閉，還具有光學裝置(10)，其中，所述光學裝置(10)這樣構造，使得該光學裝置至少部分地包圍所述容器(12)，用于感測封閉區域。
【專利說明】
用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備
技術領域
[0001]本發明涉及用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備。
【背景技術】
[0002]本發明從一種根據獨立權利要求前述部分的、用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備出發。從US 2008/0001104A1已知用于探測多個被充注的容器中的異物顆粒或者錯誤的方法和設備。為此，設置多個攝像機，所述多個攝像機接收照射容器之后的光并且分析處理所述光用于錯誤分析。由于攝像機的有限的數量，僅僅在確定數量的控制點上檢驗容器。

【發明內容】

[0003]本發明的任務是進一步改進錯誤識別的可靠性。該任務通過獨立權利要求的特征解決。
[0004]與之不同，根據獨立權利要求特征的、用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備具有這樣的優點:進一步改進分析處理品質。恰恰通過設置至少包圍容器的光學裝置可以省去容器的另外的轉動。容器的轉動包含這樣的危險:容器的封閉件或者說栓塞由于轉動而丟失或者充注容器的、大多液態的產品與封閉件發生接觸。此外，容器的轉動在機械方面是費事的。相反，所提出的設備免除了容器的轉動。
[0005]通過至少部分地包圍容器的特別的光學裝置確保可以完全地感測和檢驗栓塞間隙。在這里，多個攝像機變得不必要。在一種符合目的的拓展方案中，所述光學裝置構造為旋轉對稱的本體，該本體尤其包圍也旋轉對稱地構造的容器的封閉區域。環形鏡尤其適合于此。優選，環形鏡的幾何形狀與封閉件和容器的幾何形狀或者說封閉區域的幾何形狀相匹配。特別符合目的地，環形鏡的鏡相對于容器的中軸線傾斜45度地布置。
[0006]在一種符合目的的拓展方案中，設置，所述光學裝置可以可運動地布置，優選沿著容器的轉動軸線布置。因此，無摩擦地供入容器到接收部或者說從接收部無摩擦地取出容器是可能的。光學裝置尤其布置在接收部的區域中，從而相對于容器的封閉區域可靠地定位光學裝置是可能的。
[0007]優選，接收部為運輸器件如例如運輸星的組成部分。也可以考慮在其它的部位上如在蜂窩帶(Zellenband)、螺旋式運輸、帶運輸或者機械手上檢驗容器。光學裝置或者說環形鏡或者容器也可以以其它的方式運動，例如通過光學裝置的翻轉(Wegklappen)、借助于機械手或者類似的將容器引導到光學裝置中。
[0008]在一種符合目的的拓展方案中，設置有照明裝置，該照明裝置允許在圓周形成像中發生待檢驗的封閉間隙和封閉件(封閉件壁)和容器(容器凸緣)的軸向限界封閉間隙的外表面之間的視覺差異。為此，特別優選設置一種照明裝置，該照明裝置以相對于容器的中軸線的面式角從外部照射到封閉件和容器上。由此，封閉件和容器的外表面明亮地成像，而未被直接的光照射的封閉間隙(特別是封閉間隙的內壁)保持黑暗。特別優選，所述照明裝置實施為尤其安裝在容器上方的環形照明裝置。借此進行環繞的封閉區域的均勻照明，用于更好地通過攝像機與光學裝置結合地感測。此外，在一種符合目的的拓展方案中，可以設置一種閃光的照明裝置，這進一步改進攝像機拍攝。此外，在一種符合目的的拓展方案中，設置，所述照明裝置包括多個光源。優選，所述照明裝置傾斜地布置在上方，以便從那里照明封閉件或者說容器的上側。由此，封閉件變得特別亮，而封閉區域的間隙可以同時保留在陰影中。特別優選，這適合用于相應的分析處理。在另一種符合目的的拓展方案中，設置至少一個用于所述照明裝置的遮光板。由此，可以特別簡單地通過更換遮光板實現不同的照明比例關系。恰恰在更換規格件時這是有利的:容器和/或封閉件的幾何形狀改變。為了與不同的規格件更好地匹配，用于攝像機和必要時用于光學裝置的高度調節裝置可能是特別有利的。
[0009]在一種符合目的的拓展方案中，設置一種分析處理裝置，該分析處理裝置根據由照明裝置所實現的圓周形成像和存在的亮度差異指示規定的或者有錯誤的封閉區域。特別優選，分析處理在圓柱形容器和封閉件中出現的不同的環的亮度差異。尤其通過在個別控制點上生成橢圓可以確定封閉區域的品質。
[0010]從另外的從屬權利要求和從說明書中得出另外的符合目的的拓展方案。
【附圖說明】
[0011]在附圖中示出并且以下詳細地解釋用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備的實施例。
[0012]附圖示出:
[0013]圖1以俯視圖和所屬的截面示圖示出根據本發明的光學裝置，
[0014]圖2以俯視圖示出用于檢驗運輸星中的封閉區域的原理草圖，
[0015]圖3以側視圖示出具有位于外部的照明裝置的變型的設備，
[0016]圖4以側視圖示出具有位于內部的照明裝置的變型的設備，以及
[0017]圖5用于進一步地分析處理封閉區域的圓周形成像的草圖。
【具體實施方式】
[0018]根據圖1，光學裝置10環形地構造。在這里，光學裝置10的外直徑Dl和內直徑D2遵循待檢驗的容器12的幾何形狀，所述容器分別以封閉件14封閉。優選，光學裝置10構造為環形鏡。在這里，光學裝置10的內側具有確定的角度，該角度確保封閉區域在攝像機24上成像。在根據圖1的實施例中，如在截面示圖中可見，該角度為大約45度。重要的是，光學裝置10至少部分地、優選完全地包圍容器12。根據通常構造成圓柱形的容器12的幾何形狀，光學裝置10的完全環形或者說同心的形狀是適合的。光學裝置10或者說環形鏡的厚度可以取決于鏡如何制造。此外，未示出光學裝置10的固定設備。
[0019]在根據圖2的用于檢驗運輸器件20如運輸星中的容器12的原理草圖中，通過以箭頭象征的入口供入經封閉的容器12。每個容器12到達接收部22中。為了可靠地運輸，接收部22與容器12的外部幾何形狀相匹配。接收部22為運輸器件20的組成部分。運輸器件20示例性地構造為運輸星并且將容器12如以箭頭所表明地在運輸方向上朝向檢驗部位32轉動。每個接收部22這樣構造，使得光學裝置10與其連接以便至少部分地包圍經封閉的容器12。在檢驗部位32中示意性地標明攝像機24的攝像機光學裝置25。此外，在檢驗部位32中設置優選環形的照明裝置16，該照明裝置照明待檢驗的封閉區域，從而通過光學裝置10和攝像機光學裝置25產生的圖像供入攝像機24的和連接在其上的分析處理單元23。運輸器件20使位于檢驗部位32中的容器12在進行檢驗之后進一步運動到以箭頭象征性地表示的出口 30。在檢驗部位32和出口 30之間，用箭頭26標出供入部位或者說取出部位。為了實現容器12的無阻礙的輸入和輸出，在這些位置上相對于容器12或者說相對于容器12的中軸線33抬起相應的光學裝置10。在草圖中這是離取出部位或者說輸入部位26，28最近的光學裝置10。在檢驗部位32中檢驗期間，光學裝置10處于下方的檢驗位置中，在所述下方的檢驗位置中，光學裝置10包圍封閉區域。例如可以沿著型廓槽進行機械運動。
[0020]在根據圖3的實施例中示出待檢驗的容器12，該容器以封閉件14封閉。容器12具有中軸線33，光學裝置10的相應的結構也關于該中軸線(旋轉)對稱地構造。光學裝置10布置在封閉區域的高度上。此外，光學裝置10在取出位置或者說供入位置中虛線地示出，所述取出位置或者說供入位置位于封閉件14上方并且用于無阻礙地取出或者供入經經封閉的容器12。在容器12上方布置具有接在后面的分析處理單元23的攝像機24。為此，尤其遠心的物鏡34連接在前面。為此，所述設備具有遮光板36，其在中間布置。此外，在側旁也設置遮光板36，與照明裝置16相鄰。優選，照明裝置16也環形地實施，從而照明整個封閉區域。在照明裝置16之前接有一遮光板38，所述遮光板可以可更換地構成。照明裝置16產生呈射束48形式的定向照明。攝像機24的感測方向46以相應的箭頭示出并且以合適的方式通過光學裝置10環繞地偏轉到容器12的封閉區域上。現在，優選環形的照明裝置16布置在物鏡34外部。照明裝置16的直徑也大于環形的光學裝置10的直徑。攝像機24可以是高分辨的攝像機。替代地，也可以設置另外的照明裝置44，在該實施例中，該另外的照明裝置在容器本體的方向上相應地產生側向的射束48。所述設備的結構基本上是旋轉對稱的。
[0021 ]根據圖4的實施例與圖3的實施例的不同僅僅在于，照明裝置16現在布置在物鏡34和容器12之間。由此產生照明裝置的射束48的更陡的角度。在該實施例中，環形的照明裝置16的直徑小于環形的光學裝置10的直徑。，然而在其他方面設備是相同的。
[0022]在圖5中示例性地示出圖像的圓周形成像的草圖，攝像機24通常拍攝所述圖像并且分析處理單元23能夠使用所述圖像用于檢驗封閉區域。光學裝置10或者說環形鏡的外部的邊緣RA以及環形鏡10的內部的邊緣RI構成圓周形成像的相應的外部區域。因此，現在，具有不同亮度的不同區域相鄰接。次亮的區域為封閉件14的成像C。在朝向圓周形成像的中點的方向上，容器12和封閉件14之間的間隙的成像銜接封閉件的成像。該成像D比封閉件14的成像C暗。朝向中點去地，容器12的成像E銜接間隙的成像D，所述成像E又較亮。邊界Gbs在區域D和E之間、即在容器12和間隙之間環形或者說橢圓形地延伸。通過合適的控制點(StuetzstelIen)和算法將橢圓Ebs內置到該區域中。邊界Gss在區域C和D之間環形或者說橢圓形地延伸。在間隙和封閉件14之間的邊界Gss上設置橢圓Ess。Φ表明原點直線(Ursprungsgeraden)的轉動角度。變量h( Φ )如所畫入地表明封閉間隙的與圓周形成像的轉動角度Φ有關的高度h。在轉動角度為Φ的情況下在邊界Gbs及橢圓Ebs上的交點定義點A，在邊界Gss及橢圓Ess上定義點Bc3M Φ )相當于點A和B的間距。
[0023]在制藥學的生產中，經常將栓塞或者說封閉件14裝到容器12(例如管形瓶)上。在一另外的步驟中，封閉件14和容器12借助于蓋連接。在封閉件14和容器12之間可能出現間隙。該間隙的高度對于制藥學的生產是關鍵性的，因為在最壞的情況下由于間隙太大可能污染位于容器12中的產品。間隙的準確檢驗是重要的，因為還是可以接受具有小間隙的容器，以避免不必要的廢件。
[0024]最大的封閉間隙的改進的檢驗尤其對于制藥業是非常讓人感興趣的，因為在這里涉及對于過程關鍵的參數，所述參數可能不利地影響產品的病人安全。封閉配合的檢驗由許可證發放機關規定。
[0025]所述設備的獨有特征在于，能夠在容器12不旋轉的情況下進行封閉間隙的具有多個控制點的圍繞檢驗。所述圍繞檢驗導致更好地識別最大的封閉間隙。這通過使用特定的光學裝置10(環形鏡)、特定的照明裝置16和用于圖像分析處理的算法實現。
[0026]為此，尤其呈環形構型的光學裝置10能夠實現封閉區域的沿著容器12周長的成像。通過特定的環形鏡，間隙沿著封閉件14的整個周長成像。環形的光學裝置10關于容器12和封閉件14同心地安裝。光學裝置10的45度結構使間隙的成像偏轉90度。通常借助于遠心的光學裝置和攝像機24檢驗栓塞間隙的由于環形鏡而出現的圓周形成像。
[0027]如在圖2中所示出的，通常在構造為運輸星的運輸器件20中進行所述檢驗。運輸器件20的所有接收部22或者說袋具有環形的光學裝置10。光學裝置10以運輸器件20的轉動速度攜同運動。因為容器12到達運輸器件20中和從運輸器件20中出來(進入28，輸出30)，光學裝置10附加地可沿著容器12的中軸線33運動。在檢驗期間，在檢驗位置32中的光學裝置10處于待檢驗的間隙的高度上。在進入28及輸出30期間，光學裝置10沿著容器12的旋轉軸線或者說中軸線33運動離開。通常，光學裝置10位于容器12上方。在該取出位置中，容器12能夠不受阻礙地進入28到運輸器件20中并且不受阻礙地從運輸器件中輸出30。優選，環形鏡或者說光學裝置10在運輸器件20中攜同運動。光學裝置10在所定義的取出位置和檢驗位置(26或者說32)之間機械地運動、例如沿著型廓槽運動。
[0028]借助于環形鏡檢驗間隙不必強制性地在運輸星中進行。也可以考慮在其它的部位例如蜂窩帶、螺旋運輸、帶運輸、機械手上檢驗容器12。環形鏡或者容器12也可以以其它的方式運動，例如環形鏡的翻轉、借助于機械手將容器12引導到環形鏡中等等。如果攝像機系統24，25由于性能原因應不夠用，也可以在不同的位置上安裝多個攝像機系統24，25。
[0029]此外，優選設置照明裝置16，該照明裝置允許在如例如在圖5中所示出的圓周形成像中發生待檢驗的封閉間隙和封閉件14(封閉壁)的和容器12(容器凸緣)的軸向限界所述封閉間隙的外表面之間的視覺差異。這通過照明裝置16進行，所述照明裝置的射束48以相對于容器的中軸線33面式角(f lachen Winkel)從外部照射到封閉件14和容器12上。由此，封閉件14和容器12的外表面明亮地成像，而未被直接的光照射的封閉間隙(特別是封閉間隙的內壁)保持暗的。照明裝置16例如能通過安裝在容器12上方的、優選具有適當的直徑的閃光的環形照明裝置來實現。為此，可以考慮不同的變型。一方面，照明裝置16的直徑可能比光學裝置10的直徑更大(圖3)但或者也可能更小(圖4)。這可以取決于容器12或者說封閉件14的所使用的材料。此外，重要的是，獲得光的入射角度，該入射角度能夠實現封閉件14、間隙和容器12之間的盡可能好的差異。環形的照明裝置16可能是優選的，所述照明裝置環繞遠心的物鏡34布置，由此光學裝置10和物鏡34的直徑變得小于環形照明裝置16的直徑。
[0030]在更換規格件時可以考慮，實現不同的照明裝置比例關系，其方式是，僅僅更換照明裝置16前方的遮光板38并且保留環形照明裝置16本身。有可能的是，照明裝置16的幾何形狀也可以這樣選擇，使得照明裝置對于所有使用的容器12(規格件)合適。然后，僅僅一個高度調節裝置對于攝像機系統24和可能對于光學裝置10會是必需的。其他情況下，光學裝置10可以設有合適的固定裝置，以實現簡單的更換。
[0031]優選，照明裝置16閃光地實施，從而被運動的光學裝置10和由(遠心的)物鏡34和攝像機24構成的系統之間的分隔是可能的。優選，高度可調節的系統僅僅包括單一的、具有物鏡34和照明裝置16的、固定的攝像機24，而對于運輸器件20的每個接收部22存在一起運動的環形鏡作為用于光學裝置10的例子。當待檢驗的容器12連同光學裝置10位于攝像機24前方的檢驗部位中時，照明裝置16閃光。
[0032]根據圖5的、由攝像機24通過光學裝置10接收的圓周形成像示出容器凸緣的外側、間隙和封閉壁作為同心的環。可能地，環的厚度沿著圓周改變。這些環通過亮度差異區分。封閉間隙沿著圓周的高度或者可以直接地由該圓周形成像確定。替代地，這通過合適的算法進行，所述算法同時有助于過濾結果，如這可能是分析處理單元23的組成部分。
[0033]用于確定封閉間隙的算法的一種可能性在于首先確定環的中點。例如，中點可以通過光學裝置10的圓形的內邊緣RI確定。然后，沿著徑向的線從中點向外延伸。通過可能平滑的亮度差異可以確定控制點，所述控制點描述容器12和間隙之間的邊界Gbs和在間隙和封閉件14之間的邊界Gss。控制點產生兩個橢圓狀的形成物Ess，Ebs。在容器12(容器12和封閉件14)未傾斜的情況下，Gss應描述一個圓。
[0034]為此，橢圓Ess，Ebs可以由控制點構成。在這里，橢圓的中點和橢圓主軸的角度也通過擬合自由地確定。當個別控制點偏離所得到的橢圓方程太甚，則這些控制點從計算中去除并且以剩余的控制點產生改進的橢圓。存在兩個橢圓方程Ebs和Ess，分別用于容器12和間隙的邊界Gbs及間隙和封閉件14的邊界Gss。通過這兩個方程可以描述間隙的圓周形變化曲線并且此外描述到其最大值。
[0035]可以進行描述，其方式是，設想一射線，所述射線起源于中點并且繞該中點旋轉360度。對于每個轉動角度Φ，可以確定該原點直線與內部的橢圓的交點(點A)和與外部的橢圓的交點(點B)。間距AB提供在角度Φ的情況下封閉間隙的程度h( Φ )Α( Φ )也可以根據在E b s和E s s的擬合中所確定的參數來表達。通過使用準確地注明尺寸的校準虛設(Dummies)可以校準封閉間隙的高度。
[0036]用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備尤其適合用于藥物容器，其中，規定封閉間隙的相應檢驗。然而原則上所述設備也設置用于應直接檢驗經封閉的容器的其它應用。然而，應用不限于此。
【主權項】
1.用于檢驗經封閉的容器的封閉區域的設備，其包括至少一個攝像機(24)、至少一個用于保持容器(12)的接收部(22)，所述容器在封閉區域中以至少一個封閉件(14)封閉，所述設備還具有光學裝置(10)，其特征在于，所述光學裝置(10)至少部分地包圍所述容器(12)用于使所述封閉區域成像，尤其沿著所述封閉件(14)的整個圓周成像，以便通過所述攝像機(24)進一步感測。2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述光學裝置(10)旋轉對稱地、優選圓形地或者說同心地構成。3.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述光學裝置(10)構造為環形鏡。4.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述光學裝置(10)與運輸器件(20)、尤其與運輸星連接。5.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，設置有至少一個照明裝置(16)，所述照明裝置適當地照明所述封閉區域。6.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述照明裝置(16)至少部分環繞地構成，尤其旋轉對稱地、優選圓形或者說同心地構成。7.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述照明裝置(16)這樣布置，使得構成關于所述容器(12)的中軸線(33)而言的面式角。8.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，設置有至少一個分析處理單元(23)，所述分析處理單元根據由所述攝像機(24)感測的圓周形成像根據亮度差異求取容器(12)和封閉件(14)之間的間隙。9.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述分析處理單元(23)根據亮度差異求取控制點，用于產生至少一個橢圓(Ess，Ebs)，所述橢圓為用于容器(12)和封閉件(14)之間的間隙的大小程度。10.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述照明裝置(16)能夠閃光地運行。11.根據以上權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，設置至少一個遮光板(36)用于所述照明裝置(16)。
【文檔編號】G01N21/90GK106066331SQ201610245194
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月19日 公開號201610245194.0, CN 106066331 A, CN 106066331A, CN 201610245194, CN-A-106066331, CN106066331 A, CN106066331A, CN201610245194, CN201610245194.0
【發明人】M·邁爾, D·伯爾茨
【申請人】羅伯特·博世有限公司