一种用于对ＰＥＴ容器进行在线品质控制的方法及装置。一红外或紫外传感器（１０）探测透射过一容器壁的电磁辐射强度。一处理器（３０）使用该信号来计算该容器外壁的密度或体积。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对制成品进行空间选择性在线质量或体积测量的装置及方法。更具体而言，本专利技术涉及使用光发射器、探测器、及视场(FOV)限制用光学元件来提供一种系统，用于监测一分立制造物件的规定区域内所含材料的体积或质量。该系统通常在制造厂的制造及/或输送过程中对动态物件进行质量或体积测量。尽管本专利技术尤其涉及高速自动化产品测量、过程控制、及检验
，且由此将专门参照该等
来阐述本专利技术，然而，应了解，本专利技术也可适用于其他领域及应用。例如，本专利技术还可在许多期望对物理参数进行无损和全面测量的环境中得到有效应用。
技术介绍
使用基于传感器的测量仪器来推断一工业或商业过程正耗用或应用的材料量已在所属
中众所周知。作为一最基本的实例，汽车油量计可为汽车驾驶员提供汽车油箱中剩余油量的实时度量。类似的过程监测器，不管是调谐用于测量体积、数量，还是用于测量质量，广泛应用于多种工业的大量制造作业中。使用基于传感器的质量或体积测量仪器来量化一自动化作业制造或运送的单独制成品的质量或体积却并不广为人知。然而，的确存在这类实例。名称为“移动物体重量测定装置(Device for Determining Weight of Objects Being Moved)”的第4,486,136号美国专利案曾阐述一种系统，该种系统用于在一装载机正移动圆木、杆或梁时测定该些圆木、杆或梁的重量。更典型的情况是使用统计性产品取样及离线量化技术，尤其是在那些高速制造或输送作业中。当使用此种制造原理时，从制造线上分流出一小部分所制造或运送的产品，以对其质量、体积或其他属性进行一高精确度量化。然后，使用此种信息来推断产品及/或制造过程的品质或状态。在与容器(尤其是食品及饮料容器)制造相关的行业中，通常沿用此种模式。容器属于高速度制造的分立物件。构造一给定物件所用材料量是影响作业的生存性、品质及获利能力的一重要制造控制参数。一成品容器内所含材料的正确体积及分布对于制造商能否成功地制成及售卖该物件至关重要。因此，容器行业已采用了多种容器测量技术，以帮助确定制造作业是否处于正确控制下。作为一实例，第5,591,462号美国专利案曾阐述将一基于摄像机的目视检验系统整合于一制造聚对苯二甲酸乙二酯(PET)瓶的拉吹成型系统中。该检验系统用于检查是否存在诸如孔洞或密封面碎裂等容器结构性缺陷。该专利将该系统阐述为以在线运行方式检验容器。由于具备此种能力，该系统能够检验正在制造的所有物件。然而，该系统不具备任何用于确定或测量受测试物件质量或体积的构件。名称为“容器壁厚探测(Container Wall Thickness Detection)”的第3,684,089号美国专利案曾阐述一种可用于测定成品容器壁厚的仪器。该系统基于电容感测，其要求该仪器直接接触拟量化的物体。在现有技术中可发现该基本技术的多种改进型式。所有这些相关改进均为一成品容器样本内所含材料的分布提供了有用的离线表征。使用红外吸收技术也可对成品容器的壁厚进行类似的离线测量。名称为“塑料制品壁厚的测量方法及装置(Method and Apparatus for Measuring the Wall Thickness in aPlastic Article)”的第4,304,995号美国专利案曾阐述一种用于测量中空旋转对称塑料制品壁厚的系统。该系统通过以下方式实施此种测量将一反射构件插入受检验物品内部并使用该反射镜将从物品外发射来的红外能量重定向至一同样位于物品外的探测器上。名称为“红外膜厚度测量计(Infrared Film Thickness Gage)”的第4,510,389号美国专利案曾阐述一种类似仪器，但该仪器中的红外辐射源位于受检验物品内部，而探测构件则位于物品外部。在任一情况下，为方便测量，均要求在物品或容器内插入一实体形式的物体，因而这些技术仅能实际应用于制成产品的离线取样中。名称为“透明容器壁厚的测量(Measurement of Transparent Container WallThickness)”的第5,291,271号美国专利案曾阐述一种用于在一特定点处测量容器壁厚的装置。该种系统的基本操作原理是使用一激光器及一探测器阵列测量透明容器外表面与内表面的反射。通过此种方式，可推断出激光入射点处的容器壁厚。另一种广泛应用于PET容器制造行业中的过程控制作业是离线容器剖切及称重试验。在该种过程控制作业中，对一制造过程制成的容器进行取样(根据工厂的品质控制方案，每小时或每班取数个容器)并将其引至一破坏性试验过程。在该破坏性试验过程中，通常将容器切割成3部分基座区域，侧壁区域及开口或收口区域。然后，使用一天平测定容器的该3个总区域中所含PET材料的质量并记录质量值。对于工厂操作员而言，容器的该3个总区域中所含塑料量是容器制造作业的一重要实时品质指标。多年来，基座质量或侧壁质量已成为一体现制造过程品质的广泛认可的属性。更具体而言，驻存于容器特定部分(例如基座区域或侧壁区域)中的PET材料量可指示拉吹成型工艺是否正在正确地模制容器。为使容器达到既定的品质标准，模制预成形坯件(该实体是制瓶工艺的开端)中所包含的PET材料需要在整个成品容器中正确地重新分布。同样，使用瓶取样及剖切技术来量化容器各总区域中PET材料质量的作法也是该些物件的制造商经常采用的技术。该技术可提供能够使制造商提高其制成品品质并提高其获利能力的有用但不及时的信息。目前，尚不存在对正在制造厂制造或输送中的所有成品容器进行空间选择性质量或体积测量的已知方法。此前，技术性限制使人们实际上无法实现与使用离线剖切及称重技术所提供的测量类型基本相等的在线质量或体积测量。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于对以高动态速度制造及/或呈递的物品进行空间选择性在线质量或体积测量的装置及方法。根据本专利技术的一较佳形式，装设有一具有一FOV界定光程的电光传感器，以用于接收一特定波长的光辐射。同时，与该传感器相配合，装设有一电磁辐射源或灯，以使用一波长发射辐射，上述传感器经调谐可对该波长作出响应。除这些元件外，较佳还包括一用于对传感器数据采集循环进行控制的物品跟踪系统及一用于对传感器测量输出进行处理的处理/用户接口系统。根据本专利技术的另一方面，本专利技术方法的步骤包括将传感器及受控电磁辐射源定位于拟测量物品的对置侧上；将该光源及/或传感器调谐至一使入射辐照被显著但非完全吸收的波长；固定传感器/辐射源对的FOV，以保证在随后对所有未被该FOV中所含材料体积吸收的能量进行取样期间仅物品的一准确界定区域(例如一容器的基座)曝光；在一与物品相对于传感器/辐射源对的动态速度相一致的短时间周期内对所感测辐射进行取样；最后，将与所取样的吸收相关的测量值转换成一相对质量或体积测量值。本专利技术的一目的在于对一制成品中一所关心特定区域内所含材料的质量或体积进行100％在线非接触式无损测量。本专利技术的另一目的在于根据对一制成品中一所关心特定区域内所含材料的质量或体积的实时测量来提供实时过程控制信息。本专利技术的又一目的在于提供一种构件，该构件用于根据对一制成品中一所关心特定区域内所含材料的质量或体积的实时测量，对制成品进行100％自动化品质控制检验。本专利技术的再一目的在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对制成品进行测量的系统，该系统包括：一物品定位子系统，其适于将一物品放置于至少一个所选择位置上以进行质量或体积测量；一电磁辐射信号源，其中一发射波长谱的至少一部分被所述物品部分地吸收，以产生一基于吸收的信号； 一传感装置，其配置用于探测所述基于吸收的信号，并根据所述信号产生一模拟输出与一数字输出中至少之一；一视场，其建立于所述传感装置与所述物品的至少一个选定区域之间；及一处理器，其配置用于接收所述传感装置的输出并计算所述物品的选定 区域的一质量或体积。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐W科克伦，斯蒂文D切赫，
申请(专利权)人：派拉斯科技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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