專利名稱：用于測量塑料容器壁厚的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量壁厚的方法和設(shè)備，尤其涉及一種用于在生產(chǎn)線上且在生產(chǎn)作業(yè)過程中測量塑料容器的壁厚的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在塑料容器吹塑過程中的一個難點是在容器的整個高度上保持均勻厚度的問題。即使利用良好加工的預(yù)成形，在預(yù)成形中與理想溫度分布的小偏差也可能導(dǎo)致不均勻性，并在側(cè)壁上產(chǎn)生薄的區(qū)域或部位。由于這一問題，通常需要使用比理論上所需更多的樹脂，以便保證最小的壁厚規(guī)格，從而導(dǎo)致較高的生產(chǎn)成本。
目前，人們需要從輸出傳送帶上取下樣品容器，將其切開，然后手工測量垂直壁厚的分布。如果該壁厚分布不令人滿意，那么測量數(shù)據(jù)可以指示需要如何調(diào)節(jié)該加工過程。在某些情況下，有一臨界位置，在該位置一次測量可以表明加工過程是如何進行的。例如，如果該側(cè)壁的一個區(qū)域過厚，那么額外的厚度可以表明某些難以測量壁厚的其他區(qū)域比如跟部過薄。
必須盡可能快地獲得壁厚分布信息。如果制造過程不在規(guī)范限制內(nèi)，那么在獲得所需信息并進行校正之前可能產(chǎn)生大量的廢品。切分和手工測量壁厚分布可能令人厭煩、消耗時間，且不夠精確。因此，制造過程中容器壁厚產(chǎn)生較大的偏差，很少接近用于實現(xiàn)最終產(chǎn)品的預(yù)期最小重量的最佳分布。
現(xiàn)在有多種可在容器的不同位置測量壁厚的離線光學(xué)和機械系統(tǒng)。然而，這些系統(tǒng)通常需要從制造機上取下容器，放在測量系統(tǒng)上或放入測量系統(tǒng)內(nèi)，然后進行大量的離線測量。這些系統(tǒng)通常在質(zhì)量控制實驗室內(nèi)，而不能及時地反饋到成形過程。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使生產(chǎn)成本最小化的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使廢品最少的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種使生產(chǎn)線的停工時間最短的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可以在塑料容器的制造過程中在線高速運行的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可同時測量容器的兩壁，然后通過將測量值一分為二而確定平均壁厚的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可以在容器的給定高度進行多次厚度測量的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可以在容器的多個高度進行多次厚度測量的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的上述以及其他目的可以通過一種在容器制造過程中測量塑料容器的壁厚的方法而實現(xiàn)，該方法包括提供塑料容器，該塑料容器具有縱向軸線和至少兩個與該縱向軸線徑向間隔開的側(cè)壁，該側(cè)壁由在預(yù)定分子吸收帶內(nèi)吸收光的材料制成；在垂直于該縱向軸線的平面內(nèi)導(dǎo)引由光源發(fā)出的光穿過該塑料容器的至少兩個側(cè)壁；感應(yīng)穿過該塑料容器的側(cè)壁的一部分光；且從所述被感應(yīng)到的光部分產(chǎn)生一代表該塑料容器的側(cè)壁的厚度的信號。
本發(fā)明還包括一種塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括朝塑料容器的運行路徑正對的光源，該塑料容器具有吸收所述光的第一部分的材料制成的側(cè)壁；用于接收該光的第二部分，且響應(yīng)于所述光的第二部分以便產(chǎn)生一信號的感光器，其中所述光的第二部分已經(jīng)穿過塑料容器的側(cè)壁；連接于該傳感器且響應(yīng)于該信號的計算機裝置，當塑料容器沿在光源和傳感器之間的該路徑移動時，該計算機裝置從沿該路徑的塑料容器的多個選定位置計算出平均壁厚值，比較平均壁厚值和存儲的標準值，然后指示接受或拒絕該塑料容器。


從下面參照附圖的本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述中，可以理解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點，其中
圖1是包含本發(fā)明特征的、去除了支撐框架的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)的局部分解透視圖；圖2是圖1中所示的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)的發(fā)射器組件和傳感器組件部分的頂視平面圖；圖3是圖1中所示的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)的發(fā)射器組件和傳感器組件部分的側(cè)視圖；圖4是用于調(diào)節(jié)和放大來自圖1中所示的壁厚測量系統(tǒng)的傳感器的信號的電路的示意性框圖；圖5是圖1中所示的壁厚測量系統(tǒng)中所用標定方法的流程圖；以及圖6是圖1中所示的壁厚測量系統(tǒng)中所用檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，尤其是圖1，其中示出了包含本發(fā)明特征的以附圖標記10表示的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)?，F(xiàn)在參照圖2和3，該壁厚測量系統(tǒng)10包括發(fā)射器組件12和傳感器組件14。發(fā)射器組件12和傳感器組件14間隔開，從而使塑料容器16，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)吹塑瓶，可以在它們之間運行。
發(fā)射器組件12包括由剛性材料比如鋁制成的一第一支撐框架18。該支撐框架18構(gòu)形成用接合任何適當?shù)谋砻?，比如地板，以及相關(guān)的塑料容器制造機(未示出)。
發(fā)射器組件12還包括至少一個用于發(fā)射光的白熾燈泡20，其中大部分光(或光能)輸出在紅外(IR)的頻率范圍內(nèi)?？扇〉氖牵瑹襞?0發(fā)射在約2.40至2.50微米范圍內(nèi)的光。反射器22設(shè)于支撐框架18上，且定位于每一燈泡20的與容器16相反的一側(cè)上。反射器22反射從燈泡20發(fā)出的光，以增加沿塑料容器16的方向的光強度。反射器22還幫助調(diào)節(jié)發(fā)出的IR光的均勻性。在所示實施例中，示出了兩個燈泡20和一個反射器22，但應(yīng)當理解可以使用一個或多個燈泡20，和一個或多個反射器22的任意組合。如圖1所示，配電箱24通過一第一柔性電源線25連接于電源(未示出)。燈泡20通過一第二柔性電源線27連接于直流(DC)整流器26。該DC整流器26通過一第三柔性電源線28連接于配電箱24。該配電箱24向燈泡20提供所需的電壓。
至少一個高折射率光散射器30在燈泡20所產(chǎn)生的光能的光學(xué)路徑上與反射器22相對設(shè)置，且形成外殼32的一個壁?？扇〉氖?，使用兩個或更多的散射器30。外殼32在所有側(cè)面上包圍燈泡20和反射器22，從而將光導(dǎo)引僅穿過散射器30。外殼32通過任何適當?shù)难b置比如通過螺栓、膠粘或焊接而連接于支撐框架18上。
散射器30形成一個均勻散射光的區(qū)域，且最好定位于離傳感器組件14約4至7英寸的范圍內(nèi)。散射器30構(gòu)形成具有適于將光導(dǎo)引穿過要檢測的塑料容器16的最大高度的高度，且最好在比待測量的容器16的寬度的1和1.5倍之間?？扇〉氖牵摴馍⑸淦鞯膶挾仍诩s3至4英寸的范圍內(nèi)，而高度在約5至8英寸的范圍內(nèi)。
容器16通常在塑料容器制造機的輸送裝置31上輸送，比如用于塑料容器吹塑的機器的引出輸送裝置，且使其以勻速在發(fā)射器組件12和傳感器組件14之間運行。容器16通常以每秒約2至20個容器的速度運行。雖然所示測量系統(tǒng)10與用于塑料容器吹塑的機器的引出輸送裝置相關(guān)聯(lián)，但該系統(tǒng)10可以用于塑料容器制造過程的任何階段。例如，該系統(tǒng)10可以結(jié)合在塑料容器制造機內(nèi)，或者可以離線使用。
傳感器組件14包括由剛性材料比如鋁制成的第二支撐框架32。該支撐框架32構(gòu)形成用于與任何適當?shù)谋砻娼雍?，比如地板，或者相關(guān)的塑料容器制造機(未示出)。
傳感器組件14還包括用于接收由燈泡20發(fā)出的光的傳感器34。傳感器34必須對約2.40至2.50微米范圍內(nèi)的光敏感。例如硫化鉛(PbS)或硒化鉛(PbSe)制成的傳感器32對約2.40至2.50微米范圍內(nèi)的光敏感?？扇〉氖?，傳感器34由具有快速感光化學(xué)性質(zhì)的PbS制成，其中摻雜PbS傳感器材料而提高速度，而不是靈敏度。此外，由PbS或PbSe制成的傳感器是有利的，因為它們可以以較小的尺寸制成，且具有簡單的電操作。
雖然由PbS或PbSe制成的傳感器34可能在所需IR靈敏度范圍內(nèi)有短期和長期漂移，但這兩個問題可以最小化或消除。傳感器34的溫度可以通過冷卻裝置來控制，比如熱電冷卻器(未示出)，從而消除長期漂移，而空白(clear)光路靈敏度的計算機監(jiān)測可以補償短期漂移?？扇〉氖牵瑹犭娎鋮s器將使傳感器34在約65華氏溫度下運行，然而可以達到低至-50華氏溫度的運行溫度。
重要的是，來自傳感器34的前表面的散射IR光的反射不會直接返回到容器16處。這種反射可以從容器16的表面再次反射，從而產(chǎn)生測量誤差。雖然傳感器34的前表面可以涂覆吸收光的材料，這種吸收將在傳感器34上導(dǎo)致不希望的熱負荷增加。所以，構(gòu)造具有較高反射性的表面，但具有傾斜表面而使任何反射光直接離開容器16的傳感器34是更有利的。傳感器34設(shè)于傳感器外殼36內(nèi)。外殼36通過任何適當?shù)难b置比如螺栓、膠粘或焊接連接于框架32。傳感器34還通過信號線(未示出)連接于信號放大電路。
通常圓形且平坦的光調(diào)制盤40設(shè)于框架32上，鄰近容器16且在與散射器30相對的容器16一側(cè)。光調(diào)制盤40不能透過IR光，且可以由任何剛性材料制成，比如鋁或塑料。光調(diào)制盤40包括多個周向延伸的細長槽41。在優(yōu)選實施例中示出了兩個槽41。然而，應(yīng)當理解的是，光調(diào)制盤40可以包括兩個以上的槽41。光調(diào)制盤40通過電動馬達(未示出)而轉(zhuǎn)動，該馬達裝在驅(qū)動馬達外殼42內(nèi)。驅(qū)動馬達和外殼42通過適當?shù)难b置比如螺栓、膠粘或焊接安裝在框架32上。光調(diào)制盤40上的槽41這樣布置，即當光調(diào)制盤40轉(zhuǎn)動時，沿傳感器34的方向由燈泡20發(fā)出的光被中斷。驅(qū)動馬達使光調(diào)制盤40高速轉(zhuǎn)動，從而使穿過容器16的光在每秒約10至500次的范圍內(nèi)被光調(diào)制盤40中斷。可取的是，光中斷率在每秒約200至約300次的范圍內(nèi)。
板44設(shè)于光調(diào)制盤40和傳感器34之間的框架32上。該板44包含一孔46，該孔，用于限制光可以穿過而到達傳感器34的容器16的區(qū)域，從而限制可以測量壁厚的容器16的區(qū)域。在所示實施例中，孔46通常為矩形形狀，每一側(cè)邊具有約2至約10毫米范圍內(nèi)的長度?？?6的尺寸將容器16的壁的可以測量并平均的區(qū)域的大小限制在小于300平方毫米的區(qū)域。可取的是，該孔46是一邊長六毫米的方形孔，且位于距離傳感器34約1至約4英寸的范圍內(nèi)。
一窄帶通濾光器48位于板44和傳感器34之間。可取的是，濾光器48離傳感器34約1英寸，從而防止散射的、未濾的光到達傳感器34。該濾光器48阻擋不在一吸收帶范圍內(nèi)的所有光，該吸收帶等于用來制造容器16的樹脂的分子結(jié)構(gòu)的吸收帶。對于PET樹脂，例如所需的吸收帶約為2.44微米。在2.44微米時，吸收帶對水蒸氣或其他可能被樹脂吸附的揮發(fā)性材料非常不敏感。雖然對于PET樹脂來說所需的吸收帶約為2.44微米，但在本發(fā)明中可以使用其他的吸收帶。例如，也可以選用約2.92微米或約1.62微米的吸收帶。
可取的是，薄膜干涉過濾器將用來提供最佳的窄帶通，其中在所需的約2.40至約2.50微米的IR范圍內(nèi)具有較高的透射性。過濾器48必須足夠大，以防止任何光在其邊緣附近透過，且僅使過濾的IR光到達傳感器34。雖然在所示實施例中，過濾器48位于板44和傳感器34之間，但應(yīng)當理解，過濾器48可以放在燈泡20和傳感器34之間的任何位置。
圖4中示出了用來調(diào)節(jié)和放大來自傳感器34的信號的示意性電路框圖。因為固態(tài)傳感器比如PbS傳感器34是高阻裝置，所以放大電路的任何負載將會在讀數(shù)上產(chǎn)生誤差。所以，電信號首先被引入DC電壓隔離電容器49。然后該信號以100％的負反饋導(dǎo)入高阻抗結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)運算放大器50中。JFET放大器50將單位增益，幾乎無窮大的輸入電阻，和低電阻輸出，以輸入到隨后的電壓和功率放大階段。然后電信號導(dǎo)入視頻運算放大器52中，比如由Analog Devices，Incorporated制造的847視頻運算放大器。視頻運算放大器52設(shè)置成用于接收來自JFET放大器的電信號。視頻運算放大器52提供在約10至100的范圍內(nèi)的電壓增益。放大器52向計算機56提供精確可靠的信號，和足以驅(qū)動屏蔽的低噪聲線路54，比如雙絞線對，或者端接的同軸電纜的電流。JFET放大器50和視頻運算放大器52設(shè)于外殼36內(nèi)，且最好位于傳感器34附近。計算機56通過一第四柔性電源線60連接于配電箱24。在計算機56處理之前，來自放大器52的模擬信號由設(shè)于計算機56內(nèi)的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器54轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
該塑料容器壁厚測量系統(tǒng)10通過使傳感器34正對容器16的壁而開始運行。經(jīng)過散射器30發(fā)出的均勻散射IR光穿過容器16的兩壁，并到達傳感器34。該散射光沖刷掉由于容器16的側(cè)壁上的突起、條紋和其他不規(guī)則之處可能出現(xiàn)的暗點。而且，通常吹塑操作制成的容器16易于具有均勻的周向壁厚。然而，難以控制這種容器16的垂直軸線上的壁厚偏差。所以垂直軸線上的壁厚經(jīng)常不均勻。通過測量穿過容器16的兩壁的IR光在對應(yīng)于容器16的樹脂分子的吸收帶的波長下的光吸收，且在校正了幾何形狀和反射的偏差之后，可以計算出兩壁的厚度的精確有效值。簡單地將兩壁值一分為二得出單個壁厚的平均值。
在圖6中示出了本發(fā)明的檢測方法的流程圖。光調(diào)制盤40最好以約每秒250轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動。光調(diào)制盤40的每半轉(zhuǎn)形成一個調(diào)制周期。在每一調(diào)制周期內(nèi)，最好，以每調(diào)制周期約49次的速度由傳感器34接收光強數(shù)據(jù)，且由計算機56進行處理。在每一調(diào)制周期內(nèi)，接收兩種類型的光強數(shù)據(jù)。首先，當光經(jīng)過光調(diào)制盤41上的槽41時在傳感器34處接收多個光讀數(shù)。其次，當光調(diào)制盤40的位于槽41之間的IR不透部分經(jīng)過燈泡20和傳感器34之間時，在傳感器34處接收同樣數(shù)目的暗讀數(shù)。
從每一調(diào)制周期內(nèi)接收的的光強數(shù)據(jù)中，計算機選擇具有最高強度的約5至7個光讀數(shù)并平均，且選擇具有最低強度的約5至7個暗讀數(shù)并平均。然后從光讀數(shù)的平均值中減去暗讀數(shù)的平均值，得到每一調(diào)制周期的平均強度值?？扇〉氖?，在約10至50的范圍內(nèi)，當每一容器16經(jīng)過發(fā)射器組件12和傳感器組件14之間時，對于每一容器16來說可以確定這種強度值。
然后計算機56存儲接收到的值64，且最好從約10至約50個值選擇約3至約6個最高強度值66并平均，從而產(chǎn)生用于每一容器68的平均強度值。然后計算機56用存儲的測量標準值70比較用于每一容器的平均強度值?；谒鎯Φ臏y量標準值，計算機56接受或拒絕每一容器72，且在計算機監(jiān)視器73上顯示檢測結(jié)果。
本發(fā)明的一個重要特征是測量系統(tǒng)10標定的方式。由于傳感器34的幾何形狀和靈敏度的小差別，沒有兩個傳感器34具有相同的標定常數(shù)，所以每一測量系統(tǒng)10必須標定。標定還消除了其他在計算壁厚時應(yīng)當考慮的許多幾何因素。
通過產(chǎn)生具有兩個已知厚度，且由用于生產(chǎn)容器16的相同材料制成的間隔開的壁部分的兩個試樣而進行標定。一個試樣具有兩薄壁，而一個試樣具有兩厚壁。圖5中示出了該標定方法的流程圖。根據(jù)該方法，首先將薄壁試樣放在光74的路徑上。然后計算機56如上述檢測方法所述采取所需數(shù)目的讀數(shù)、處理并存儲結(jié)果76。對厚壁試樣78、80重復(fù)該處理過程。然后計算機系統(tǒng)可以計算出需要將任一光讀數(shù)轉(zhuǎn)換成壁厚的兩個系統(tǒng)常數(shù)，從而結(jié)束標定。
在標定過程中確定的系統(tǒng)常數(shù)是吸收常數(shù)(A)和強度常數(shù)(I0)。壁厚由下述公式確定t＝-1/A log(I0/I)其中t是壁厚，A是吸收常數(shù)，I0是強度常數(shù)，而I是未知厚度的測量強度。因為在標定過程中計算機計算出了A和I0，所以可容易地算出壁厚t。
因為傳感器34可以相當小，所以也可以垂直地疊放多個傳感器組件14，以便沿容器16的垂直軸線在不同的位置獲得多個厚度測量值。這種傳感器組件14的疊置可用于穩(wěn)定地檢查容器16上的臨界位置，并監(jiān)測垂直壁厚分布。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明的方法得到的平均壁厚值與通過仔細地分切并物理測量塑料容器進行的手工測量非常接近一致。
本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點是該光學(xué)壁厚測量系統(tǒng)10可以安裝在高速吹塑機的輸出輸送裝置上，以在每一容器16上的一個或多個預(yù)定高度處測量平均壁厚。
本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點是該光學(xué)壁厚測量系統(tǒng)10可以安裝在高速吹塑機內(nèi)，以在每一容器16的一個或多個預(yù)定高度處測量平均壁厚。
本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點是該光學(xué)壁厚測量系統(tǒng)10可以在每一容器的兩側(cè)壁上同時進行厚度測量。
本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點是在高速吹塑機全生產(chǎn)速度運行時可以進行多次厚度測量。這些數(shù)據(jù)顯示在計算機監(jiān)視器73上，從而使機器操作者易于得到。數(shù)據(jù)趨勢清晰可見，所以操作者可以在劣質(zhì)容器16生產(chǎn)之前預(yù)見問題?？刂圃撓到y(tǒng)且執(zhí)行必要計算的計算機系統(tǒng)也可以產(chǎn)生在產(chǎn)品流上進行測量的時間記錄。
從上述描述中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易確定本發(fā)明的基本特征，且不脫離其主旨和范圍，可以對本發(fā)明進行各種改變和調(diào)整，使其適應(yīng)各種應(yīng)用和條件。
權(quán)利要求
1.一種用于測量塑料容器的壁厚的方法，其包括提供塑料容器，該塑料容器具有縱向軸線和至少兩個與所述縱向軸線徑向間隔開的側(cè)壁，所述側(cè)壁由在預(yù)定的分子吸收帶內(nèi)吸收光的材料制成；在垂直于所述縱向軸線的平面內(nèi)將光源發(fā)出的光導(dǎo)引穿過所述塑料容器的至少兩個側(cè)壁；感應(yīng)穿過所述塑料容器的側(cè)壁的一部分光；以及由所述光的被感應(yīng)的部分產(chǎn)生一代表塑料容器的側(cè)壁的厚度的信號。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述光源包括至少一個用于產(chǎn)生光的白熾燈泡。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源包括至少一個用于產(chǎn)生光的發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源包括至少一個在800華氏溫度以上的范圍內(nèi)輻射熱量的熱輻射裝置，用于產(chǎn)生光。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收光的材料吸收在一吸收帶內(nèi)的光，該吸收帶在選定的厚度范圍內(nèi)吸收透射光的約1％至約70％。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源發(fā)射具有紅外波長的光，該波長對應(yīng)于一分子吸收帶，該分子吸收帶是用于形成塑料容器的側(cè)壁的樹脂材料的特征。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述光源發(fā)射波長在約2.40微米至約2.50微米范圍內(nèi)的光。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括設(shè)置一反射表面，以便朝所述塑料容器的側(cè)壁反射來自光源的光。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沿塑料容器制造機的輸送裝置上的路徑傳送塑料容器，比如用于吹塑塑料容器的機器的引出輸送裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在塑料容器制造機比如用于吹塑塑料容器的機器內(nèi)執(zhí)行直射、感應(yīng)和生成的步驟。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括使塑料容器繞所述縱向軸線轉(zhuǎn)動；以及在所述塑料容器轉(zhuǎn)動時使所述光在垂直于所述縱向軸線的平面內(nèi)穿過所述塑料容器的至少兩側(cè)壁。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在使所述光穿過塑料容器的至少兩側(cè)壁之前，使所述光穿過一光散射器，以便使所述光均勻散射。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括使從塑料容器出來的一部分光穿過轉(zhuǎn)動的光調(diào)制盤，所述光調(diào)制盤具有多個周向延伸的細長槽，用于以在每秒約10至500次范圍內(nèi)的速度中斷所述光部分。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括使所述光部分穿過一板上的孔，所述孔在塑料容器的側(cè)壁的表面上限定一區(qū)域，可以感應(yīng)來自該區(qū)域的所述光部分，且所述區(qū)域是小于約300平方毫米的區(qū)域。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括通過僅使穿過塑料容器要感應(yīng)的預(yù)定波長范圍的光作為所述光部分而過濾所述光部分。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括利用至少一個傳感器感應(yīng)所述光部分，該傳感器響應(yīng)于具有紅外波長的光發(fā)射，該波長對應(yīng)于一分子吸收帶，該分子吸收帶是在形成塑料容器的側(cè)壁時使用的樹脂的特征。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述傳感器由硫化鉛制成。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述傳感器由具有快速感光化學(xué)性質(zhì)的硫化鉛制成。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述傳感器由硒化鉛制成。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述傳感器具有一反射表面，所述反射表面傾斜，從而使所述光沿遠離塑料瓶的方向反射。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其包括首先執(zhí)行標定至少一個傳感器的步驟感應(yīng)穿過一薄壁標定標準件的一部分光，所述薄壁標定標準件由用于形成塑料容器的材料制成的兩間隔開的部分形成，所述標準件比塑料容器的平均預(yù)期的壁厚更?。粡乃龉獾谋桓袘?yīng)的部分產(chǎn)生一第一標準信號，該信號代表薄壁標定標準件的厚度；感應(yīng)穿過厚壁標定標準件的一部分光，所述厚壁標定標準件由用于形成塑料容器的材料制成的兩間隔開的部分形成，所述標準件比塑料容器的平均預(yù)期的壁厚更厚；從所述光的被感應(yīng)的部分產(chǎn)生一第二標準信號，該信號代表厚壁標定標準件的厚度；以及從所述第一和第二標準信號中計算兩個系統(tǒng)常數(shù)，用于比較代表塑料容器的側(cè)壁的厚度的信號。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括選擇性地感應(yīng)一空白光部分，所述空白光部分是不穿過塑料容器的一部分光；以及調(diào)節(jié)計算機，以校正光靈敏度的變化和傳感器靈敏度的變化。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括以每塑料容器約10至約50次的速度進行感應(yīng)的步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，其包括通過對所述被感應(yīng)的部分的選定的部分進行平均而生成的步驟。
25.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括利用平行于塑料容器的縱向軸線排列的多個傳感器感應(yīng)所述光部分，以便沿塑料容器的縱向軸線接收來自對應(yīng)的多個位置的光。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，其包括用于確定在形成塑料容器的側(cè)壁時使用的材料的厚度的分布的傳感器陣列。
27.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括將對應(yīng)于塑料容器的側(cè)壁的厚度的壁厚值顯示給觀測者。
28.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在選定時間內(nèi)，將對應(yīng)于在形成塑料容器的側(cè)壁時使用的材料的厚度的分布數(shù)值顯示給觀測者。
29.一種塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括朝塑料容器的運行的路徑正對的光源，所述塑料容器具有吸收所述光的第一部分的材料制成的側(cè)壁；用于接收已經(jīng)穿過所述塑料容器的側(cè)壁的所述光的第二部分的光傳感器，其響應(yīng)于所述光的第二部分，以便產(chǎn)生一信號；連接于所述傳感器且響應(yīng)于所述信號的計算機裝置，當塑料容器沿在所述光源和所述傳感器之間的所述路徑移動時，用于從沿所述路徑的塑料容器的多個選定位置計算平均壁厚值，比較平均壁厚值和存儲的標準值，然后指示接受或拒絕該塑料容器。
30.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光源是發(fā)射波長在約2.40微米至約2.50微米范圍內(nèi)的光的白熾燈泡。
31.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，其包括在穿過塑料容器的側(cè)壁之前使所述光散射的光散射器。
32.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，其包括一濾光器，該濾光器用于使波長在約2.40微米至約2.50微米范圍內(nèi)的所述光的第一和第二部分之一經(jīng)過到達所述傳感器。
33.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，其包括用于在所述系統(tǒng)內(nèi)保持選定的恒定溫度的冷卻裝置。
34.如權(quán)利要求33所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置包括熱電冷卻器。
35.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光源由DC電源供電。
36.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器由硫化鉛制成。
37.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器由具有快速感光化學(xué)性質(zhì)的硫化鉛制成。
38.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器由硒化鉛制成。
39.如權(quán)利要求29所述的塑料容器壁厚測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器包括一反射表面，該反射表面傾斜，從而使所述光沿遠離塑料瓶的方向反射。
全文摘要
一種用于在容器制造過程中測量塑料容器(16)壁厚的方法，其包括提供塑料容器(16)，該塑料容器(16)具有縱向軸線和至少兩個與縱向軸線徑向間隔開的側(cè)壁。側(cè)壁由在預(yù)定的分子吸收帶內(nèi)吸收光的材料制成。然后在垂直于塑料容器(16)的縱向軸線的平面內(nèi)使光源(32)發(fā)出的光穿過塑料容器(16)的至少兩個側(cè)壁。通過傳感器(34)感應(yīng)穿過塑料容器(16)的側(cè)壁的一部分光，通過計算機(56)由光的被感應(yīng)的部分產(chǎn)生一代表塑料容器的側(cè)壁的厚度的信號。
文檔編號B29C49/78GK1427944SQ01808883
公開日2003年7月2日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者F·E·塞梅爾斯基, D·T·斯圖吉爾 申請人:塑料技術(shù)公司