用来监视运动物体的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用来监视物体的一种方法和装置，这些物体沿轨迹运动，具有彼此相对距离，物体包括在可见光谱中透明或半透明的段，其中，对于轨迹横向引导光束，使得物体随后在所述段处穿过光束，并且其中，来自所述光束的光由探测器探测。为了按低成本方式改进监视可靠性，本发明专利技术提出，光束包括在基本上不能透射过所述段的波长范围处的光；并且基于过渡时间段确定物体的存在和/或不存在，在该过渡时间段期间，所述探测器基本上探测不到在所述不可透射波长范围内的光和/或探测到该光。为了同一目的，监视装置包括输出电路，用来产生输出信号，该输出信号代表相对于预定探测阈值的探测光强度，输出信号指示在过渡时间段期间物体的存在和/或不存在。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种用来监视物体的方法，这些物体沿轨迹运动，具有彼此相对距离，这些物体包括在可见光谱中透明或半透明的段，其中，对于轨迹横向引导光束，使得物体随后在所述段处穿过光束，并且其中，来自光束的光由探測器探測。本专利技术还涉及一般种类的监视装置，该监视装置包括光发射器和探測器。
技术介绍
比如，在用于玻璃瓶或PET瓶的装瓶生产线中，使用这样ー种监视装置和方法。在这些瓶的自动填充之前或之后，它们常常经传送带从另一个自动处理步骤运输，或者运输到另ー个自动处理步骤，该自动处理步骤如清洗、密封、贴标签或包装。考虑到比如影响在传送带上瓶的相对距离的传送带的预测进给频率或用于每个瓶的期望填充时间，随后处理步骤通常与之前过程同歩。因而，为了质量保证，如果以前过程满足期望输出，或者如果至少ー个预测的瓶被延迟或在期望时刻不存在，则装瓶过程要求可靠的探測机构。普通监视装置包括具有探測器的光隔板，该探测器必须响应探测光的強度的很小变化。在原理上，当瓶穿过光束吋，强度变化由折射率的变化引起。然而，由于这种效应的很小数值，探测机构的可靠性受到限制。另外的限制由如下事实产生在ー个制造阶段期间，或在随后生产循环之间，瓶的表面质量常常变化。比如，瓶的侧壁常常在它们的清洗之后用肥皂溶液润滑，这导致它们的折射率变化。作为结果，探测机构的灵敏度需要频繁地适应，以便满足运动物体的瞬时特性。
技术实现思路
相应地，本专利技术的目的是提供一种改进的监视方法和监视装置，这种改进的监视方法和监视装置实现比较简单并且成本低，并且又允许运动物体的高度可靠监视。这个目的用ー种方法或ー种装置实现，该方法或装置包括专利权利要求I或8的特征。本专利技术的有利实施例由从属权利要求限定。关于监视方法的一个优选方面，本专利技术建议光束包括在波长范围处的光，该波长范围基本上不能透射过物体的段；并且基于过渡时间段确定物体的存在，在该过渡时间段期间，探測器基本上探测不到在不可透射波长范围内的光。因而，在轨迹上一定位置处的物体的存在的确定优选地依赖于光束在不可透射波长范围上的完全切断的探測。这可大大地改进监视过程的可靠性，并且可按低成本方式实施。根据监视方法的另ー个优选方面，基于过渡时间段确定物体的不存在，在该过渡时间段期间，由所述探测器探測到在所述不可透射波长范围内的光。有利地，可以为穿过所述光束的每ー个物体提供期望时间。此外，当在期望时间期间由探測器探測到在所述不可透过波长范围内的光时，可以确定物体的不存在。按这种方式，不仅在任意时间期间物体的存在可以是可确定的，而且作为替代或另外地，物体在其期望时间期间的不存在也可以是可确定的。有利地，这可用来进ー步改进在生产循环期间的质量保证。、根据本专利技术，用ー种装置也可实现这些优点，该装置包括发射器发射器，配置成发射包括基本上不能透射过物体的段的波长范围的光，不可透射波长范围至少部分地在可见光谱外；和输出电路，用来产生输出信号，该输出信号代表相对于预定探测阈值的探測的光强度，输出信号指示在过渡时间段期间物体的存在或不存在。本专利技术的如下优选实施例可以有利地在监视方法和监视装置的至少ー个中实施。在不可透射波长范围内的光可由段吸收和/或反射。优选地，光束的至少百分之五十，更优选地至少百分之八十的波长范围或发射功率不可透射过所述段。最优选地，光束基本上只包括不可透射过段的波长范围。对应地，发射器优选地配置成，仅发射在不可透射波长范围内的光。更优选地，发射光的波长范围在可见光谱外。根据本专利技术，这些措施的每一个可进一步改进探测机构的可靠性。此外，这些措施也可有助于提出的监视装置的低成本实施。优选地，探測的光強度与可由探測器探測的光谱的集成強度相对应。因而，不一定采用波长确定，并且相当基本的探测系统可应用于光束的不可透射波长范围的切断的探 测，该相当基本的探測系统是波长不敏感的。比如，探測器可以由波长不敏感的半导体装置构成，如由光电ニ极管构成。优选地，由输出电路产生的输出信号基于探测的光強度和预定的探测阈值的比较。具体地说，比较器可以用在输出电路中，以便基于这种比较确定输出信号。优选地，输出信号包括或由两种探測信号状态组成。第一信号状态可以指示，探測的光強度在所述过渡时间段期间是否低于所述预定的探測阈值。第二信号状态可以指示，探測的光強度在所述过渡时间段期间是否等于或高于所述的预定探測阈值。有利地，两种探測信号状态的每一种可以包括不同的恒定信号值。比如，信号状态之ー的信号值可以是零，与光探測的“断”模式相对应，并且另ー种信号状态的信号值可以大于零，与光探測的“通”模式相对应。按这种方式，可实现用于运动物体的低成本且又可靠的探測机构。具体地说，接近光束的发射功率的探测阈值的相当高值可以是适用的。如果发射光束只包括不可透射过物体的段的光，则可以应用这样ー种配置。为了提高探测可靠性，探测阈值优选地与光束发射功率的小于一半，更优选地与小于三分之一相对应。如果发射光束的波长范围的仅一部分不可透过物体的段，或者如果光束在其完整波长范围上是不可透过的，则这种配置可能是有利的。最优选地，探测阈值与基本零的功率值相对应，以便使探测可 性最闻。优选地，段仅在限制波长值以上才是透明的或半透明的，优选地仅在370nm以上，并且更优选地仅在310nm以上。根据ー种优选应用，段由聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)构成。根据另ー种优选用途，段由玻璃构成，更优选地由钠钙玻璃构成。特别优选材料是具有约72% Si02U3% Na2O及5% CaO化学成分的钠钙玻璃。有利地，这些材料覆盖各种各样的常规产品的包装材料，特别是对于制药和食品エ业，导致本专利技术的宽度范围的适用性。优选地，物体是生产线的生产物体。更优选地，生产物体是容器，并且段是这些容器的壁段。对应地，监视装置和/或方法的优选使用是在用于容器的填充生产线中，更优选地在装瓶生产线中。在这种情况下，在自动填充过程之前和/或之后，容器可以放置在所述轨迹处。在本专利技术的优选配置中，发射器适于发射基本上仅在UV谱内的光，更优选地仅在UV-B和/或UV-C谱内。按这种方式，可避免在可见光谱内的光束的干扰。一方面，这允许用于多种用途的可靠探测系统。具体地说，可回避在白天日光条件期间或由于普通室内照明的环境光对于提出的探测机构的任何破坏干扰。另一方面，也可避免对于接近监视环境的人们的任何扰乱视觉影响。根据另一种优选构造，将具有规定偏振的光提供在轨迹的位置处的光束中。按这种方式，可进一步改进探测可靠性，因为偏振光的发射可提供发射光的独特识别特征，该发射光可与探测的光不同。具体地说，可消除从运动物体的表面反射的光束的具有不变的偏振角的部分、和来自环境的其它干扰影响。为了为探测的光提供这样一种特性，探测器优选构造成，基本上仅探测相对于发射光的规定偏振具有正交偏振的光分量，使得相对于发射偏振具有正交偏振的光束的分量才可以是可探测的。此外，光束优选地通过用来改变所述光束的偏振的装置而对准探测器。按这种方式，可实现已经通过运动物体的轨迹的部分发射光的无误差识别。用来改变偏振的这样一种装置可以由偏振旋转器和/或消偏器构成，该偏振旋转器转动发射光的偏振角，该消偏器将发射光转换成非偏振光。 相应地，监视装置的发射器优选地设有起偏器，使得来自由生产物体穿过的光束的光具备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来监视物体(2)的方法，所述物体(2)沿轨迹(T)运动，具有彼此相对距离(D)，物体包括在可见光谱中透明或半透明的段(4)，其中，对于所述轨迹(T)横向引导光束(8)，使得物体(2)随后在所述段(4)处穿过所述光束(8)，并且其中，来自所述光束(8)的光由探测器(7)探测，其特征在于：所述光束(8)包括在基本上不可透射过所述段(4)的波长范围处的光，具体地说，包括在可由所述段(4)吸收和/或反射的波长范围处的光；以及基于在其期间所述探测器(7)基本上探测不到在所述不可透射波长范围内的光的过渡时间段而确定物体(2)的存在，和/或基于在其期间所述探测器(7)探测到在所述不可透射波长范围内的光的过渡时间段而确定物体(2)的不存在。

【技术特征摘要】
2011.04.08 EP 11161684.31.一种用来监视物体(2)的方法，所述物体(2)沿轨迹(T)运动，具有彼此相对距离(D)，物体包括在可见光谱中透明或半透明的段(4)，其中，对于所述轨迹(T)横向引导光束(8)，使得物体(2)随后在所述段(4)处穿过所述光束(8)，并且其中，来自所述光束(8)的光由探测器(7)探测，其特征在于所述光束(8)包括在基本上不可透射过所述段(4)的波长范围处的光，具体地说，包括在可由所述段⑷吸收和/或反射的波长范围处的光；以及基于在其期间所述探测器(7)基本上探测不到在所述不可透射波长范围内的光的过渡时间段而确定物体(2)的存在，和/或基于在其期间所述探测器(7)探测到在所述不可透射波长范围内的光的过渡时间段而确定物体(2)的不存在。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述光束(8)包括在不可透射过所述段(4)的波长范围处的光。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于将具有规定偏振的光提供在所述轨迹(T)的位置处的所述光束(8)中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述探测器(7)配置成基本上仅探测相对于所述规定偏振具有正交偏振的光分量，并且所述光束(8)通过用来改变所述光束(8)的偏振的装置(18)而对准所述探测器(7)，具体地说通过偏振旋转器和/或消偏器而对准所述探测器(7)。5.根据权利要求I至4之一所述的方法，其特征在于所述物体是容器(2)，并且所述段是所述容器的壁段(4)。6.根据权利要求I至5之一所述的方法，其特征在于所述段(4)基本上仅在限制波长值以上才是透明的或半透明的，优选地在310nm以上才是透明的或半透明的。7.根据权利要求I至6之一所述的方法，其特征在于所述段(4)由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和/或钠钙玻璃构成。8.一种用来监视物体(2)的装置，所述物体(2)沿轨迹(T)运动，具有彼此相对距离(D)，装置包括发射器￠)，用来对于所述轨迹(T)横向引导光束(8)，使得物体(2)随后在段(4)处穿过所述光束(8);和探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·海姆利彻，C·雷姆，
申请(专利权)人：奥普托塞斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：