(57)【要約】本発明は、検査される加工品の技術的表面上に誘導され、局所的な材料不均質性、材料の局所的な不安定エリア、および／または加工品内の局所的な材料構造を検出することができる、少なくとも１つの計測センサを使用して、空間分解的で非破壊的に加工品を検査するための方法を説明する。本発明は、少なくとも１つの計測センサが加工品の表面上に位置され、計測センサにより検出され第１の計測信号により表される加工品の第１容積領域が検出される開始位置から始まり、加工品表面に沿って第２の位置に計測センサを移動することにより、第１の計測信号と、第２の位置で取得され第２容積領域を表す第２の計測信号との比較に基づき、移動軌跡が決定され、第１および第２容積領域は少なくとも部分的に重複し、加工品上の開始位置に対する第２の位置の相対的位置が移動軌跡を使用して決定されるという点で優れている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器用監視デバイスのための試験容器（１）であって、所定の固定された高さの少なくとも一部のセクションにおいて該試験容器を取り囲む、複数の第１の標識環（２）と、該試験容器の長手方向（Ｌ）に伸びる複数の標識線（４）と、を備え、該第１の標識環（２）は、該試験容器（１）の該長手方向（Ｌ）に、それぞれ一定の所定距離だけ互いから離れて配置され、該標識線（４）は、該第１の標識環（２）の少なくとも一部で交差し、標識線（４）は、該試験容器（１）の円周方向に、それぞれ所定の距離だけ互いから離れて配置される、試験容器。
【請求項２】
前記標識線（４）は、本質的に完全に前記試験容器（１）の周囲に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の試験容器。
【請求項３】
第２の標識環（９）が前記試験容器のボトルネック（６）上に配置され、該第２の標識環が、該ボトルネック（６）を本質的に完全に取り囲み、互いから一定の等間隔で離れて配置されることを特徴とする、請求項１〜２の少なくとも一項に記載の試験容器。
【請求項４】
標識ストリップが前記試験容器（１）のボトルマウス（１３）上に設けられ、前記標識ストリップは、互いから定間隔離れて配置されることを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも一項に記載の試験容器。
【請求項５】
前記試験容器（１）が、少なくとも一部のセクションにおいて明色コーティングを有することを特徴とする、請求項１〜４の少なくとも一項に記載の試験容器。
【請求項６】
前記試験容器（１）は、アルミニウム、プラスチック、特にＰＶＣ、または同様のものを含む材料群から選択される材料から作製されることを特徴とする、請求項１〜５の少なくとも一項に記載の試験容器。
【請求項７】
前記試験容器（１）は、センタリングプレート（１０）の本質的に固定された位置に接続されることが可能なように、底部領域（１５）に第１の係止要素（１８）を有することを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも一項に記載の試験容器。
【請求項８】
請求項１〜７の少なくとも一項に記載の試験容器（１）と、該試験容器（１）を所定の再現可能な位置に固定するセンタリングプレート（１０）とを備える、試験配置。
【請求項９】
前記センタリングプレート（１０）は、前記試験容器（１）の底部領域（１５）を受けるための陥凹部（１１）を有することを特徴とする、請求項８に記載の試験配置。
【請求項１０】
前記センタリングプレートは、前記試験容器（１）上に設けられた第１の係止要素（１８）と相補的に連動する第２の係止要素（１７）を有することを特徴とする、請求項８〜９のうち少なくとも一項に記載の試験配置。
【請求項１１】
前記センタリングプレート（１０）および試験容器（１）は、一体として設計されることを特徴とする、請求項８〜１０のうち少なくとも一項に記載の試験配置。
【請求項１２】
容器用監視デバイスを較正するための方法であって、
−請求項７〜１１の少なくとも一項に記載のセンタリングプレート（１０）上に配置される、請求項１〜１１の少なくとも一項に記載の試験容器（１）の参照画像を、画像記録デバイスを用いて記録するステップと、
−該センタリングプレート上の試験容器の試験画像を、画像記録デバイスを用いて記録するステップと、
−該試験画像を該参照画像と比較し、比較された画像に基づいて前記監視デバイスを較正するステップと
を含む、方法。
【請求項１３】
複数の試験画像が記録され、該複数の試験画像に基づいて較正が行われることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記試験画像が、本質的に連続的に記録されることを特徴とする、請求項１２から１３のうち少なくとも一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、容器用監視デバイスのための試験容器および試験配置に関する。従来から、例えば、空瓶点検デバイス、充填レベル試験デバイス、ラベリング機械等、多数の容器用監視デバイスが知られている。そのような監視デバイスは通常、例えば、瓶上のラベルの正しい配置、所望の充填レベル、瓶の内容物、瓶首および瓶の周縁部の状態等、様々な基準に関して瓶を検査する１つまたは複数のカメラを有する。カメラは異なる方向から容器を観察する。そのようなデバイスは、例えば特許文献１、特許文献２、ＪＰ  ４−３６７４３２  Ａ１、ＪＰ  ４−３６１１４２  Ａ１または特許文献３に記載されている。
【０００２】
個々のカメラが故障した場合、その都度故障したカメラの代わりに新しいカメラを使用しなければならない。これは、非常に時間集約的、ひいては費用集約的な交換用カメラの再調整を必要とする。特に、故障した場合に、現行の生産様式に変更を加える必要なく、交換されるべきそれぞれのカメラを取り替えることができることを確実とするように、注意が必要である。これを達成するためには、取り替え後の交換用カメラはまた、交換されたカメラと同じ機械的位置、同じ絞り、さらに同じズームまたは焦点距離を有さなければならない。このカメラの交換は、非常に時間集約的な手順である。さらに、カメラの取り替えは、通常、点検の正確性に関して非常に高い要求があるために、専門家によってのみ行われ、したがってその理由により非常に複雑でもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国実用新案第２９９１０４５２号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１００６５２９０号明細書
【特許文献３】特開第２００３−２７０１６６号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、容器用監視デバイスにおいて取り替えられるべきカメラのより容易な再調整を可能にするデバイスを提供することである。これは、本発明に従い、デバイスにかかる独立請求項１から８、また方法にかかる独立請求項１２の主題により達成される。有利な実施形態およびさらなる発展は、それぞれ従属請求項の主題を形成する。
【０００５】
容器用監視デバイスのための本発明による試験容器は、所定の固定された高さの少なくとも一部のセクションにおいて該試験容器を取り囲む、複数の第１の標識環を備える。さらに、試験容器の長手方向に伸びる複数の標識線が提供される。本発明によると、第１の標識環は、試験容器の長手方向に、それぞれ一定の所定距離だけ互いから離れて配置され、標識線は、第１の標識環の少なくとも一部で交差する。さらに、標識線は、試験容器の周方向に、それぞれ所定の距離だけ互いから離れて配置される。好ましくは、第１の標識環は、試験容器を本質的に完全に取り囲む。第１の標識環が容器を完全に取り囲まない場合、第１の標識環は、より具体的には標識環セグメントである。好ましくは第１の標識環、および特に好ましくは標識線もまた、試験容器の外表面上に配置される。
【０００６】
試験容器は、好ましくは試験瓶であり、そのため、以降、試験容器という用語に加え、試験瓶という用語もまた使用される。
【０００７】
複数の第１の標識環および標識線のために、全体的に試験瓶の水平方向および垂直方向に目盛りが形成される。好ましい一実施形態において、標識線は、実質的に完全に試験容器の周囲に配置され、それぞれ互いから等間隔離れて配置される。このように、標識線および標識環に対しても、回転対称の本体が形成される。
【０００８】
標識線が試験容器の周囲全体に配置されていることから、試験容器に対する位置とは無関係にカメラを調整できるという状況を達成することができる。好ましくは、標識環および標識線の深さは、０．５ｍｍから４ｍｍの間、好ましくは１ｍｍから３ｍｍの間、特に好ましくは２ｍｍ辺りである。線の幅は、好ましくは０．５ｍｍから２ｍｍの間、特に好ましくは１ｍｍ辺りである。さらに、それぞれの線または環の他の形状もまた許容されることが指摘される。しかし、線は十分丈夫であり十分耐磨耗性であることを確実とするよう注意が必要である。
【０００９】
さらに好ましい実施形態において、試験容器のボトルネックに第２の標識環が配置される。これらの第２の標識環は、好ましくはボトルネックを本質的に完全に取り囲み、互いから一定の等間隔離れて配置される。ボトルネック上のこれらの環のために、例えば、ボトルネック上のラベリングの監視または充填レベルの監視に使用されるカメラの調整が可能である。さらなる実施形態において、試験容器のボトルマウス上に標識ストリップが設けられ、該標識ストリップは、互いから定間隔離れて配置される。より具体的には、これらは、放射線状に伸びる線であってもよく、特に好ましくは、ボトルネックの口の中心で交差し、これにより「十字」を形成する。この構成は、瓶の周縁部を観察するカメラの中心位置合わせを容易にする。さらに、周方向に伸びる線を瓶の周縁部上に提供してもよい。これは、例えば画像における環状の評価ゲートが必要な点検作業に有利である。
【００１０】
さらに好ましい実施形態において、試験容器は少なくとも一部のセクションにおいて明色コーティングを有する。例えば明るいＲＡＬ色（例えば、薄灰色）で試験瓶をコーティングすることにより、所望の値または保存された参照値に対応するようなカメラ調整手段（一般的ツール）の明るさ設定を用いてレンズの絞りを調整することができる。有利には、試験容器は、アルミニウム、プラスチック、特にＰＶＣ、または同様のものを含む材料群から選択される材料から作成される。好ましくは、試験瓶は固形物から作成される。この実施形態の利点は、試験瓶の固有重量がより大きく、したがって試験瓶をセンタリングプレート上に安定に設置することができるということである。
【００１１】
好ましくは、試験容器は、センタリングプレートの本質的に固定された位置に接続されることが可能なように、底部領域に係止要素を有する。センタリングプレートに対する試験容器のこの不動固定により、それぞれのカメラの正確な調整を達成することがより容易となる。
【００１２】
本発明はまた、上述のタイプの試験容器を含む試験配置に関し、該試験配置は、試験容器を所定の再現可能な位置に固定するセンタリングプレートを備える。好ましくは、センタリングプレートは、試験容器の底部領域を受けるための陥凹部を有する。このように、センタリングプレートに対する試験容器の特に確実な保持を達成することができる。センタリングプレート上の試験容器の再現可能な構成は、事前に記録された参照画像に基づく新しいカメラの調整を容易にする。
【００１３】
有利には、センタリングプレートは、試験容器上に設けられた第１の係止要素と相補的となるよう設計されそれと連動する第２の係止要素を有する。このように、センタリングプレート上の試験容器の回転固定構成もまた達成することができる。好ましくは、相補的な設計の係止要素は、止まり穴に嵌合するピンである。
【００１４】
さらに好ましい実施形態において、センタリングプレートおよび試験瓶は、例えば射出成形部品または旋削部品として等、一体として設計される。
【００１５】
本発明はまた、容器用監視デバイスを較正または調整するための方法に関し、第１のステップにおいて、上述のタイプの試験容器の参照画像が記録され、この試験容器は上述のタイプのセンタリングプレート上に配置される。記録は、画像記録デバイスを用いて行われる。さらなる方法ステップにおいて、センタリングプレート上の試験容器の試験画像が、さらなる画像記録デバイスを用いて記録される。
【００１６】
さらなる方法ステップにおいて、試験画像が参照画像と比較され、比較画像に基づいて監視または点検デバイスが較正される。より具体的には、本発明による方法は、記録された参照画像に基づく交換用の新しいカメラの較正に使用される。好ましくは、参照画像の記録および試験画像の記録のそれぞれの場合において同じ試験容器が使用される。しかし、試験画像を記録するときに、同一のさらなる試験容器を使用することも可能である。方法全体が特定の時間間隔内で行われるわけではなく、最初に参照画像のみが記録される。試験画像は必要とされるまで、つまり、特にカメラが交換されるときまでは記録されない。
【００１７】
より具体的には、センタリングプレートに固定された試験容器の参照画像が、例えばカメラの起動により決まる所定の時点で記録され、システムに保存される。この画像は、一般的なツールを使用してピクセル精度まで測定することができる。カメラを交換するときは、保存された設定に基づいてピクセル精度をもって機械的にカメラを位置付け、設定に従ってズームをピクセル精度に合わせて調整することが可能である。
【００１８】
したがって、本発明による方法は、試験表面に対するカメラの正確な垂直位置設定において、再現可能なズーム設定および再現可能な絞り設定を達成する。試験容器をセンタリングプレートとともに使用することにより、試験容器に対するカメラの水平位置もまた再現可能とすることができる。特に、試験容器とセンタリングプレートの組み合せにより、製品の設定タイプのパラメータに変更を加えることなくカメラの取り替えを行うことができる。
【００１９】
好ましくは、複数の試験画像が記録され、それに基づいて較正が行われる。この場合、それぞれ記録された試験画像を、交換用カメラが完全に調整されるまで、別個の比較において参照画像と比較することができる。また、試験画像を本質的に連続的に記録し、したがって連続的に参照画像との比較を行うことも可能である。
【００２０】
添付の図面からさらなる有利な実施形態が明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明による試験容器の概略図である。
【図２】図２は、図１の試験容器の平面図である。
【図３】図３は、標識線の形状を示した詳細図である。
【図４】図４は、試験容器を備えた試験配置を示す図である。
【図５】図５は、図４の構成の切断図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明による試験容器１を示す。試験容器は試験瓶の形態として設計されており、ボトルネック６、瓶本体７および底部領域１５を備える。
【００２３】
瓶本体７には複数の標識環２が配置されている。これらの標識環２は、それぞれ１０ｍｍの距離だけ互いに離間している。また、複数の垂直標識線４、すなわち瓶の長手方向Ｌに延在する線も設けられている。このように試験瓶は水平および垂直の目盛りを有し、したがって、カメラまたはレンズの交換が必要となったときには、この試験瓶を使用してズーム、焦点、および明るさ等、個々のカメラ位置を再現可能に調整することができる。一方で環を、他方で線を使用することにより、互いに垂直な２つの向きが可能であるため、カメラの調整が大幅に容易にする。
【００２４】
ボトルネック６上にも複数の第２の標識環９が配置されている。さらに、ボトルマウス１３および／または上方周縁部１３ａにも標識線（図示せず）を設けることができる。上方周縁部１３ａ上には、放射状に伸びる線、または、周方向に伸びる線も考えられる。
【００２５】
好ましい一実施形態において、異なる線は異なる色を有する。さらに、標識環２および標識線４により形成される個々の格子セル５を、正確に画定された、黒、白、またはある特定のグレートーン等の異なるＲＡＬ色でその表面全体にわたりコーティングすることも可能である。このように、カメラの明るさの比較を容易化することができる。
【００２６】
さらに、ボトルネック６上に垂直線を設け、それにより例えば首部用カメラを調整することができてもよい。口部上にも上述の格子が設けられてもよい。
【００２７】
本発明の試験瓶を使用して、特に、ラベル点検、封止点検、充填レベルチェック、ロゴ検出等のためのカメラシステムを調整することができる。さらに、側壁点検、口部チェック、擦り傷（磨耗）検出または輪郭検出のためのカメラシステムもまた調整することができる。
【００２８】
図２は、図１の試験瓶の平面図を示す。個々の線２および４がそれぞれの場合において瓶に刻まれ、個々の垂直標識線４がそれぞれの場合において周方向に等間隔だけ互いに離間していることが分かる。現在の場合では、個々の線４はそれぞれの場合において２０°だけ互いに離間し、したがって全部で１８の線が試験瓶の全周にわたり分布している。ここでの瓶の直径は６２ｍｍである。第２の標識環９は平面図において同心円状であり、それぞれの直径の変化は本質的に一定である。
【００２９】
図３は、図２の細部の詳細図を示す。この実施形態における個々の標識線および標識環は幅ｂが１ｍｍ、深さｔが２ｍｍであることが分かる。しかし、ここで個々の標識環および標識線の他の寸法もまた考えられる。標識線および標識環はまた、それぞれ互いに異なる形状を有してもよい。
【００３０】
図４は、センタリングプレート１０上に配置された本発明による試験瓶１を示す。より具体的には、センタリングプレート１０は、所定の位置に試験瓶１を固定し、一方それ自体は、例えばラベリング機械、点検機械等の回転瓶テーブル上の固定された位置に配向している。センタリングプレートは、瓶底部の形状に一致するよう設計された陥凹部（図４には示さず）を有する。試験瓶は、上からこの陥凹部に挿入される。この挿入の結果、試験瓶１は、ここでは容器の対称軸に一致するセンタリングプレート１０の回転軸に対して確実に固定される。ここではセンタリングプレート１０は４つのセグメント１２を有し、その間に溝１６が配置される。
【００３１】
図５は、センタリングプレート１０上の試験瓶１の切断図である。試験瓶１は、図５に示されるように、その外表面および底部領域１５の周辺に止まり穴１８を有する。センタリングプレート１０の上側における上述の対応する形状の溝１６に放射状突出部１７ａが収まったダウエルピン１７が、この止まり穴１８に挿入される。符号１１は、試験瓶１またはその底部領域１５を受けて正確に適合するための、センタリングプレート１０の陥凹部を指す。
【００３２】
このように、試験瓶１とセンタリング１０との間の本質的にあそびのない回転接続が達成される。ダウエルピン１７は、試験瓶の拘束を容易にするために挿入用の面取り部をさらに有してもよい。
【００３３】
図５に示される実施形態において、センタリングプレート１０は、周方向に９０°だけ互いにずれた、全部で４つの溝を有する。個々のカメラを調整するために、例えばラベリング機械において、従来の回転プレートの代わりに、センタリングプレート（任意選択で試験瓶を備える）がプレート駆動シャフトに固定され、手動操作によるプレート駆動モータ（図示せず）により回転テーブルに対する位置合わせの規定位置まで回転される。この位置で、センタリングプレート上の周方向の標識は回転テーブル上の関連した標識と一致し、ここではこれは例えばさらなる止まり穴２２およびさらなるダウエルピン２１であってもよい。次いでセンタリングプレートを回転テーブルに対する規定位置に保持することができ、続いて瓶テーブルにより機械を通って複数のカメラまで移動することができる。センタリングプレート１０の駆動力として、例えばステッピングモータまたはサーボモータを使用することができる。符号１９は、回転テーブルのピンを受けるための開口部を指す。
【００３４】
しかし、センタリングプレート１０に対して試験瓶１を固定するためにさらなる可能性も考えられる。例えば、試験瓶１は、センタリングプレート１０にねじ込むためのねじ山を有してもよい。さらに好ましい実施形態において、試験瓶１およびセンタリングプレート１０は、例えば射出成形部品として、一体として設計することも可能である。この場合も、センタリングプレートに対する試験瓶の位置は固定される。
【００３５】
本出願書類において開示された全ての特徴は、個々または組み合せにおいて従来技術に対し新規的である限り、本発明にとって必須なものとして請求される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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