[发明专利]用于检测瓶子尤其是贴标机中的瓶子上的凸起和/或凹陷的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的用于检测瓶子上的凸起和/或凹陷的设备，以及一种利用该设备的方法。

背景技术

在瓶子表面上，例如在瓶体的模缝和浮雕状压印即所谓的压花处，可能会出现凸起和/或凹陷。

优选地，具有模缝的瓶子如饮料瓶必须被贴标签为使得模缝不被标签覆盖。此外，标签可相对于压花来定向。为了检测模缝或压花的位置并允许瓶子随后旋转到理想的位置，众所周知的是检查在瓶子的各个旋转位置处形成在瓶体上的不规则灯光反射。在这个过程中，通过灯光反射通常仅能够分别检测到模缝或压花的一部分。

例如，DE 10 2004 040 164 A1描述了一种半圆形的均匀照明灯罩，该灯罩环绕待检查的瓶子的对称轴共轴设置，并且包括一孔口，借助摄像机，通过该孔口来检查瓶子表面的不规则反射。但是，在异型瓶子表面的情况下，光反射的边缘可能具有不规则的形状，并且很难在低对比度表现(low-contrastrepresentation)中对其进行精确地检测。此外，模缝可能仅表现在光反射的边缘处的一个小范围内。因此，采用已知的技术，未必总是能够可靠地检测到模缝。

优选地，压花设置在瓶子肩部的区域中。在摄像机的一般水平观看方向上，则压花通常被定位在灯光反射的外部。因此，在压花处形成了相对低对比度的不规则反射，压花的形状在瓶子旋转时变化。

由于这些问题，因此需要利用额外微调来检测瓶子。这需要额外的检验设备以及贴标机中更多的空间，而这并非是理想的。

发明内容

因此，本发明的目的是：在瓶壁的最大范围内对模缝进行可靠地检测，和尽可能可靠地在瓶子的各个旋转位置处对压花进行定位。

这通过在照明单元的光屏上形成不同亮度的区域来实现。这些不同亮度的区域在反射中与待检测的结构重叠并且导致了不同亮度的反射区，尤其是暗背景上具有亮线而亮背景上具有暗线。这便于对模缝和压花进行检测。

优选地，所述不同亮度的区域以条纹图案设置。从而，在反射中提供了增强图像对比度的规则图案。

在一个实施例中，所述条纹图案包括2至4个暗条纹。这改善了基本上为筒形的瓶子形状的表现，该瓶子形状成像为垂直结构与水平结构相比清晰度更高并且更紧凑。

优选地，所述不同亮度的区域在水平方向上交替。这改善了对主要导致水平方向上的反射干扰的垂直走向的模缝的检测。

优选地，所述不同亮度的区域之间的亮度转变是渐进的。这支持对经带通滤波器滤波的摄像机图像进行估算(evaluation)。

在一个优选实施例中，所述不同亮度的区域具体体现为不同光传输的区域。从而，可以容易地实现遮暗区域。

优选地，所述光屏包括薄片(foil)，所述不同亮度的区域形成在所述薄片上或中。这允许例如通过印刷薄片来廉价而灵活地实现不同亮度的区域，并且允许不同亮度的图案之间的容易变化。

在一个优选实施例中，所述照明单元还包括光源，所述光屏还包括漫射屏，所述薄片设置在所述光源和所述漫射屏之间。以这种方式，可以使薄片的非理想的印刷产物例如重叠的图案和条纹变得平滑。

优选地，所述光屏具有朝向所述瓶子开口的漏斗形状。以这种方式，可以在瓶子筒形部上以及瓶子的肩部上产生片状的扩散反射。

在一个优选实施例中，所述摄像机朝向所述瓶子的底部倾斜，并且所述摄像机的光轴与所述瓶子的主轴线成最大为80°的夹角。因此，不仅可以使大范围的模缝成像，而且灯光反射还允许瓶子的肩部区域的尤其有益的表现。

优选地，所述设备还包括：传输装置，其使所述瓶子移动通过所述摄像机的图像记录区域；和旋转支座，其设置在所述传输装置上，用于保持所述瓶子。这样，可以对处于各个旋转位置的一连串瓶子进行检验。

另一实施例包括计算单元，所述计算单元用于估算检测到的所述反射、定位所述凸起和/或凹陷，以及确定所述瓶子的实际旋转位置。从而，随后可以使瓶子移动到理想的旋转位置。

本目的还通过一种应用根据本发明的设备的方法来实现，其中，利用所述光屏来照亮所述瓶子，以使所述光反射至少暂时与待检测的所述凸起和/或凹陷重叠；和利用摄像机来使所述反射成像。待检测结构和光屏的不同亮度的区域的重叠导致了不同亮度的反射区，尤其是暗背景上具有亮线而亮背景上具有暗线。这便于对模缝和压花进行检测。

优选地，在该过程中使所述瓶子移动通过所述摄像机的图像记录区域，同时使所述瓶子绕其纵轴线旋转，从而在所述瓶子的各个旋转位置处使所述反射成像。从而，可以对处于各个旋转位置的一连串瓶子进行检验。