DE202007000471U1

DE202007000471U1 - Packaging machine for detecting irregularities on a measured object

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Publication number: DE202007000471U1
Application number: DE202007000471U
Authority: DE
Original assignee: SCANWARE ELECTRONIC GmbH
Current assignee: SCANWARE ELECTRONIC GmbH
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2017-01-13

Abstract

Verpackungsmaschine für Blister, Tray-Verpackungen und der gleichen, mit einer Formstation (68) zum Einprägen von Näpfen (12) in eine (aus 85) angelieferte Bodenfolie (11), einer der Formstation (68) nachfolgenden Füllstation (80) zum Befüllen der Näpfe (12) mit einem Produkt (Tabletten, Ampullen, Kapseln, Spritzen) einer Siegelstation (84) zum Versiegeln der befüllten Näpfe (12) mit einer Deckfolie (87) einer Stanze (92) zum Auftrennen der versiegelten Bodenfolie (11) in einzelne Blister, Trays oder dergleichen, mit einer Auswurfweiche (95) und einer Ausgabe (96), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Förderweg der Bodenfolie (11) eine Beleuchtungseinheit (86) mit wenigstens einer Lichtquelle (33; 13; 73, 74) und einer Kamera (15, 75) vorgesehen ist, welche mit einer Auswerteeinheit (40) verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit eine 2D-Positionserkennungseinheit (42), eine Offset-Berechnungseinheit (43) und eine Vergleichseinheit (Pattern Match 44) aufweist.packaging machine for blister packs, tray packaging and the like, with a forming station (68) for impressing wells (12) in a (from 85) supplied bottom sheet (11), one of the forming station (68) subsequent filling station (80) for filling the bowls (12) with one product (tablets, ampoules, capsules, syringes) a sealing station (84) for sealing the filled cups (12) with a cover sheet (87) a punch (92) for separating the sealed bottom foil (11) into individual blisters, trays or the like, with a discharge gate (95) and an output (96), characterized in that on the conveying path the bottom sheet (11) has a lighting unit (86) with at least a light source (33; 13; 73, 74) and a camera (15, 75) are provided which is connected to an evaluation unit (40), wherein the evaluation unit a 2D position detection unit (42), a Offset calculation unit (43) and a comparison unit (Pattern Match 44).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten an einem Meßobjekt, bei dem die Oberfläche des Meßobjektes von wenigstens einem Lichtbündel aus wenigstens einer Lichtquelle beleuchtet, das von der Oberfläche reflektierte Licht erfaßt und in einer Auswerteelektronik mit einem Referenzbild der Oberfläche verglichen und über das Vorhandensein einer Unregelmäßigkeit entschieden wird.The The invention relates to a packaging machine for detecting irregularities on a test object, where the surface of the object to be measured of at least one light beam illuminated from at least one light source which reflected from the surface Light detected and compared in a transmitter with a reference image of the surface and over the presence of an irregularity is decided.

In der Schrift DE 36 22 112 A1 wird ein Verfahren zur Füllgutkontrolle einer verschlossenen Tablettenpackung in Blisterform aus tiefgezogener Kunststofffolie mit einer Versiegelung aus Aluminiumfolie beschrieben, bei der man die Kunststofffolie mit Infrarotlicht durchstrahlt, das reflektierte Licht mit einem Lichtempfänger abtastet und ein gerastertes Grauwertbild erzeugt, das Grauwertbild mittels Mikrorechner auswertet und das Ergebnis der Auswertung mit einem Sollwert vergleicht. Damit soll es möglich sein, dass der Blister nach seiner Versiegelung auf Vollständigkeit seines Inhalts und Unversehrtheit der Tabletten kontrolliert werden kann. Dabei wird Infrarotlicht benutzt, das langwelliger als 800 Nanometer ist und wobei die Rasterung der aufgenommenen Bilder mit einer Matrix von ca. 400 × 300 Bildpunkten vorgenommen wird.In Scripture DE 36 22 112 A1 a method for Füllgutkontrolle a sealed tablet pack in blister form of deep-drawn plastic film with a seal of aluminum foil is described, in which one irradiates the plastic film with infrared light, scans the reflected light with a light receiver and generates a halftone gray scale image, evaluates the gray value image using microcomputer and the result the evaluation with a setpoint compares. This should make it possible that the blister can be checked after its sealing for completeness of its contents and integrity of the tablets. In this case, infrared light is used which is longer wavelength than 800 nanometers and wherein the screening of the recorded images is performed with a matrix of about 400 × 300 pixels.

In der Patentschrift DE 43 31 772 C2 wird eine Vorrichtung zur Farberkennung von in den Näpfen von Blisterfolien liegenden Objekten, nämlich insbesondere von Tabletten oder Pillen beschrieben, deren Farbe ein Kennzeichen darstellt und die auf ihre richtige Anwesenheit und/oder Verteilung in der Kunststoff-Blisterfolie kontrolliert werden müssen, bevor die Blisterfolie durch Aufschweißen einer anderen Folie zum Beispiel einer Aluminium-Durchdrückfolie, versiegelt wird. Zur Farberkennung von in den Näpfen von Blisterfolien liegenden Objekten, die auch bei schwachem oder fehlendem Kontrast zwischen den Objekten und dem Material der Blisterfolie zuverlässig arbeitet, sieht die dort beschriebene Vorrichtung vor, den Bildbereich von unten mit Infrarotbestrahlung zu beaufschlagen, wobei eine Farbkamera das durchstrahlte Infrarotlicht aufnimmt und eine Schwarzweißkamera den gleichen Bildbereich aus dem Auflicht erfasst und die Bildinhalte beider Kameras zusammen geführt werden. Die Rotlichtkamera ermittelt die genauen Umrisse des zu prüfenden Objektes unter Ausschaltung der angrenzenden Blisterfolie, so dass aus dem von der Schwarzweißkamera aufgenommenen Bild der Umriss der angrenzenden Blisterfolie ausgeblendet werden kann.In the patent DE 43 31 772 C2 a device for color detection of lying in the wells of blister sheets objects, namely described in particular tablets or pills whose color is a hallmark and must be checked for their correct presence and / or distribution in the plastic blister before the blister through Welding another foil, for example an aluminum push-through foil, is sealed. For color recognition of objects lying in the wells of blister foils, which works reliably even with weak or absent contrast between the objects and the material of the blister foil, the apparatus described there provides for applying infrared radiation to the image area from below, a color camera radiating through it Receives infrared light and captured a black and white camera the same image area from the incident light and the image content of both cameras are merged. The red-light camera determines the exact outlines of the object to be examined while eliminating the adjacent blister foil so that the outline of the adjacent blister foil can be faded out of the image taken by the black and white camera.

An den gegenwärtigen Verpackungen, sei es Blister, Tray, Karton, werden Qualitätssicherungssysteme in der Regel zum Beispiel Hochleistungs-Farbfüllgutkontrollsysteme eingesetzt, die auf herkömmlichen optischen Bilderzeugungsverfahren, elektronischer Bildverarbeitung und software-gestützter Auswertung basieren. Dies ist für viele Zwecke ein weiterhin ausreichendes Verfahren.At the current one Packaging, whether blister, tray, cardboard, become quality assurance systems usually used, for example, high-performance color filling material control systems, the on conventional optical imaging method, electronic image processing and software-based Evaluation based. This is for many purposes remain a sufficient process.

Bei Bildern, die durch diese 2D-Bildaufnahmeverfahren mittels einer getakteten Digital-Kamera und einer diffus streuenden Weißlichtquelle (z.B. LED) gewonnen werden, ist jedoch unter Umständen der Kontrast zwischen zu kontrollierendem Produkt und seiner Umgebung nicht ausreichend hoch genug, so dass ein nachgelagerter Software-Algorithmus oft nur unzureichende Bildauswertungen durchführen kann. Insbesondere Bei Blister- und Tray-Verpackungen können auch bei Verwendung unterschiedlicher Materialien immer wieder Konstellationen mangelnden Kontrastes auftreten.at Images generated by these 2D image acquisition methods using a clocked digital camera and a diffuse white light source (e.g., LED), but may be Contrast between the product to be controlled and its environment not high enough, so a downstream software algorithm often can only perform insufficient image evaluations. In particular Bei Blister and tray packaging can also when using different materials again and again constellations Lack of contrast occur.

Als Beispiele von Blisterverpackungen sei hierbei vorrangig genannt die gängige Verwendung einer ALU-Bodenfolie oder auch eines anderen „grauen" Materials, in welchem ein „graues" bzw. „dunkles" Produkt, zum Beispiel eine graue Tablette, verpackt werden soll. Ähnlich schwierige Verhältnisse können sich bei Tray-Verpackungen ergeben, wenn Produkte aus transparentem Glas, wie etwa Ampullen, in weiße Kartons verpackt werden sollen.When Examples of blister packs are given priority here the common ones Use of an ALU bottom foil or other "gray" material in which a "gray" or "dark" product, for example a gray tablet, to be packed. Similar difficult conditions can in tray packaging when products made of transparent glass, such as ampoules, in white Cartons are to be packed.

Weiterhin sind oft Defekte an Produkten und/oder Verpackungen mit den bisherigen 2D-Bildaufnahmeverfahren bei Beleuchtung von oben nicht sicher erkennbar. Als Beispiele seien genannt in Näpfen der Verpackungen kongruent übereinander liegende Produkte oder volumendefekte Produkte bei unveränderter Oberfläche oder Defekte an Folien, in deren Näpfen kein Produkt eingelegt wurde.Farther are often defects in products and / or packaging with the previous ones 2D image recording method not reliably recognizable when illuminated from above. As examples may be mentioned in wells the packaging congruent one above the other lying products or volume defective products at unchanged surface or defects in foils in whose wells no product is inserted has been.

Die genannten Mängel stellen daher für die Qualitätssicherung zum Beispiel von Produkten für den Pharma-, Lebensmittel- oder auch Kosmetikbereich bisher ungelöste Probleme dar.The mentioned defects therefore stand for the quality assurance for example of products for the Pharmaceutical, food or cosmetics sector so far unsolved problems represents.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges, Bild eines Messobjektes, beispielsweise eine im versiegelten Blister enthaltene Tablette oder Kapsel, auch bei nur schwachem Kontrastunterschied zu der an das Produkt angrenzenden Folie mit einfacheren Mitteln zu erzeugen.In contrast, lies The invention is based on the object of providing a reliable, image of a measurement object, for example, a tablet contained in the sealed blister or capsule, even with only a slight difference in contrast to the to produce the product adjacent foil with simpler means.

Insbesondere ist es ein Ziel, oben genannte Defekte an Produkt und/oder Verpackung in den erwähnten Verpackungsprozessen hinreichend sicher detektieren und zusätzlich auch den Geschwindigkeitsanforderungen von Hochleistungsverpackungsmaschinen genügen zu können, durch die Verpackungen von einem oder mehreren Produkten entweder getaktet oder kontinuierlich gefördert werden.Especially it is a goal, above mentioned defects in product and / or packaging in the mentioned Detect packaging processes with sufficient certainty and additionally the speed requirements of high performance packaging machines suffice to be able to through the packaging of one or more products either clocked or continuously promoted become.

Zur Lösung der Aufgaben sieht die Erfindung eine Verpackungsmaschine nach dem Schutzanspruch 1 vor.To solve the problems, the invention provides a packaging machine according to the protection claim 1 before.

Die Erfindung bringt besondere Vorteile in der Feststellung von Unregelmäßigkeiten oder Prägezeichen, nämlich insbesondere eine

– Detektion von bestimmten Foliendefekten wie etwa eingedrückte Näpfe oder Löcher,
– Detektion von bestimmten Produktfehlern wie zum Beispiel kongruente Doppelbefüllung von Näpfen, horizontaler Bruch von Produkten, eingedrückte Kapseln, Glasbruch vornehmlich von Ampullen,
– Detektion von bestimmten Fremdkörpern, wie etwa Unterlegscheiben auf ALU-Folie,
– Detektion von bestimmten Fülldefekten, wie etwa Lagefehler von Produkten, oder
– Erkennung von Prägeschriften, wie zum Beispiel Blindenschrift auf Folien, Kartonverpackungen.

The invention brings particular advantages in the detection of irregularities or embossing marks, namely a particular

Detection of certain film defects, such as indented bowls or holes,
- Detection of certain product defects, such as congruent double filling of wells, horizontal breakage of products, pressed-in capsules, glass breakage, primarily of ampoules,
Detection of certain foreign bodies, such as washers on ALU foil,
- Detection of certain filling defects, such as positional errors of products, or
- Recognition of engravings, such as Braille on foils, cardboard packaging.

Zweckmäßig werden in der Auswerteeinheit für den Vergleich die Grauwerte des von den einzelnen Elementen erfassten Lichtes ausgewertet. Damit liegen in der Auswerteelektronik für den Vergleich drei voneinander unabhängige Angaben über den Ausgangspunkt des von dem betreffenden Element aufgenommenen reflektierten Lichtes vor, die eine besonders zuverlässige Entscheidung über das Vorliegen einer Unregelmäßigkeit erlauben. Es wird also insgesamt eine Art dreidimensionales Bild des Meßobjektes erzeugt, das in einem Speicher abgelegt werden kann. Die Genauigkeit des erzeugten Bildes wird erhöht, wenn in Weiterbildung der Erfindung das reflektierte Licht von einer digitalen Kamera auf das Elementenfeld des Sensors fokussiert wird.Be useful in the evaluation unit for the comparison the gray values of the covered by the individual elements Light evaluated. This means that there are three in the transmitter for the comparison independent from each other Information about the starting point of the element taken up by the element concerned reflected light, which makes a particularly reliable decision about the Existence of an irregularity allow. So it will be a kind of three-dimensional picture of the object to be measured generated, which can be stored in a memory. The precision the generated image is increased, if, in a further development of the invention, the reflected light from a digital camera is focused on the element field of the sensor.

Vorteilhaft ist, wenn das Meßobjekt von einem ebenen divergenten Lichtbündel beleuchtet wird. Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass der Lichtstreifen durch mehrere diskrete eindimensional angeordnete Lichtpunkte gebildet wird. Vorzugsweise wird das Meßobjekt in einer vorgegebenen Vorschubrichtung kontinuierlich oder getaktet beispielsweise durch eine Verpackungsmaschine bewegt, die die Bewegung des Meßobjektes steuert. Für die Erzeugung eines Meßobjektbildes ist es günstig, wenn das Meßobjekt unter einem Auflichtwinkel beleuchtet wird, der von 90° relativ zur Vorschubrichtung verschieden ist. Dabei kann der Abbildungswinkel, unter dem die Kamera das reflektierte Licht aufnimmt, vom Auflichtwinkel, unter dem das Mesßobjekt beleuchtet wird, betragsmäßig verschieden sein. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Meßobjekt von zwei nebeneinander angeordneten Lichtquellen beleuchtet wird, deren Lichtbündel einen vorgegebenen Beleuchtungswinkel einschließen, dessen Scheitel sich auf dem Meßobjekt befindet, und dass die Kamera längs der Halbierenden des Beleuchtungswinkels angeordnet ist, die sich zweckmäßig quer zur Vorschubrichtung erstreckt.Advantageous is when the DUT illuminated by a plane divergent light beam. A Another variant of the invention provides that the light strip formed by a plurality of discrete one-dimensional points of light becomes. Preferably, the measurement object becomes in a predetermined feed direction continuously or clocked example Moved by a packaging machine, which controls the movement of the DUT controls. For the generation of a measurement object image is it cheap if the measurement object illuminated at a Auflichtwinkel, the relative of 90 ° is different to the feed direction. In this case, the imaging angle, under which the camera takes the reflected light, from the incident light angle, below the measurement object is lit, different in amount be. Furthermore, it is advantageous if the measurement object of two next to each other arranged light sources is illuminated, the light beam a include predetermined illumination angle, the vertex of which is on the test object located, and that the camera is longitudinal the halving of the illumination angle is arranged, the appropriately across extends to the feed direction.

Die Auswerteeinheit umfasst zweckmäßig eine 2D-Positionserkennungseinheit, in welcher aus eingelesenen 3D-Bilddaten des Meßobjektes dessen genaue Lage in der Fläche bestimmt wird, sowie eine Boden-Offset-Einheit, in welcher die relative Höhe zwischen Scheitel des Meßobjektes und des Referenzbodens bestimmt wird, und schließlich eine Pattern-Match-Einheit, in der ein Vergleich mit entsprechenden Daten des Referenzobjektes durchgeführt und die Nicht-Übereinstimmung als Fehler gewertet wird. Weiterhin kann sich eine weitergehende Detektion dahingehend empfehlen, daß nach Übereinstimmung in einer Lichtschnitt-Positionsbestimmungseinheit in der Auswerteeinheit eine Einzelbewertung der Lichtschnitte des Meßobjektes hinsichtlich ihrer relativen Position zu den Lichtschnitten des Referenzobjektes durchgeführt und das Überschreiten einer vorgegebenen Toleranzgrenze als Fehler gewertet wird. Weitergehend bringt es Vorteile, wenn bei eingehaltener Toleranz in einer 3D-Deformations-Berechnungseinheit der Auswerteeinheit das Deformationsmaß des Meßobjektes in Bezug zum Referenzobjektbild für alle drei Dimensionen bestimmt wird und dass es als Fehler gewertet wird, wenn die ermittelten Differenzen einen vorgegebenen Toleranzbereich überschreiten. Vorteilhafterweise kann dann ein Gesamtbild des Meßobjektes als ein 2D-Bild mit Grauwertstufen, die die dritte Dimension repräsentieren, durch Verwendung von farbigem Laserlicht in einer Bildverarbeitungseinheit abgelegt werden. Vorteilhafterweise wird rotes Licht zur Beleuchtung eingesetzt.The Evaluation unit expediently includes a 2D position detection unit, in which from read in 3D image data of the object to be measured its exact location in the area is determined, and a ground-offset unit in which the relative Height between Vertex of the DUT and the reference floor, and finally a pattern match unit, in a comparison with corresponding data of the reference object performed and the non-conformity is considered a mistake. Furthermore, a more extensive Detection to suggest that after agreement in a light section position determination unit in the evaluation unit a single evaluation of the light sections of test object in terms of their relative position to the light sections of the Reference object carried out and the passing a given tolerance limit is considered an error. Proceeding it brings advantages if, with tolerance maintained in a 3D deformation calculation unit the evaluation unit, the deformation measure of the measurement object with respect to the reference object image for all three dimensions is determined and that it is considered a mistake, if the determined differences exceed a predetermined tolerance range. Advantageously, then an overall picture of the measurement object as a 2D image with gray levels representing the third dimension, by using colored laser light in an image processing unit be filed. Advantageously, red light becomes illumination used.

Vorstehende Vorteile werden mit einer Verpackungsmaschine erreicht, die gemäß Schutzanspruch 1 eine Formstation zum Einprägen von Näpfen in eine angelieferte Bodenfolie, eine der Formstation folgende Füllstation zum Befüllen der Näpfe mit einem Produkt, eine Siegelstation zum Versiegeln der befüllten Näpfe mit einer Deckfolie, eine Stanze zum Auftrennen der versiegelten Bodenfolie in einzelne Blister, Trays oder dergleichen sowie eine Auswurfweiche und eine Ausgabestation aufweist. Am Förderweg der Bodenfolie durch die Verpackungsmaschine ist eine Beleuchtungseinheit mit wenigstens einer Lichtquelle und einer Kamera vorgesehen, welche mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit eine 2D-Positionserkennungseinheit, eine Offset-Berechnungseinheit und eine Vergleichseinheit aufweist.above Advantages are achieved with a packaging machine, the protection claim 1 a forming station for impressing of cups in a supplied bottom sheet, a filling station following the forming station for filling the bowls with a product, a sealing station for sealing the filled wells with a cover sheet, a punch for separating the sealed bottom sheet in individual blisters, trays or the like and a discharge gate and an output station. At the conveyor of the bottom film through the packaging machine is a lighting unit with at least a light source and a camera provided, which with a Evaluation unit is connected, wherein the evaluation unit is a 2D position detection unit, an offset calculation unit and a comparison unit.

Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Beleuchtungseinheit zwei Laserlichtquellen aufweist, deren emittierte Lichtbündel einen vorbestimmten Beleuchtungswinkel einschließen, wobei dann die Kamera längs der Winkelhalbierenden des Beleuchtungswinkels, die vorzugsweise senkrecht zum Förderweg weist, angeordnet ist. Für die Position der Beleuchtungseinheit längs des Förderweges kommt infrage eine solche zwischen Füllstation und Siegelstation oder zwischen Siegelstation und Stanze. Im Einzelfall kann auch eine andere geeignete Position gewählt werden. Auch kann die Beleuchtungseinheit oberhalb oder unterhalb des Förderweges vorgesehen sein. Schließlich können in Weiterbildung der Erfindung auch mehrere gleichartige Beleuchtungseinheiten, die jeweils mit der Auswerteeinheit verbunden sind, eingesetzt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausgabestation als Verpackungsstation ausgebildet, in welcher mit „gut" bewertete Blister oder dergleichen in Tablettenpackungen oder dergleichen Faltschachteln eingeführt und verpackt werden. Zur Erfassung und Prüfung von Prägezeichen auf Karton oder Verpackungen oder Folie kann in der Verpackungsstation eine der Beleuchtungseinheiten vorgesehen sein. Ferner kann es sich empfehlen, längs des Förderweges eine Druck- oder Prägestation anzuordnen.It proves to be expedient if the lighting unit has two laser light sources whose emitted light bundles include a predetermined illumination angle, in which case the camera is arranged along the bisecting line of the illumination angle, which preferably points perpendicular to the conveying path. For the position of the lighting unit along the conveying path comes into question such between filling and sealing station or between sealing station and Stan ze. In individual cases, another suitable position can be chosen. Also, the lighting unit may be provided above or below the conveying path. Finally, in the invention, several similar lighting units, which are each connected to the evaluation unit, are used. In a further embodiment of the invention, the dispensing station is designed as a packing station, in which "good" evaluated blister packs or the like are introduced and packaged in tablet packs or the like for the detection and testing of embossing marks on cardboard or packaging or film in the packaging station Furthermore, it may be advisable to arrange a printing or embossing station along the conveying path.

Im Übrigen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in den Unteransprüchen angegeben. Unter Meßobjekt im Sinne der Erfindung ist zu verstehen ein in einem Napf enthaltenes Produkt und/oder eine Produktverpackung und/oder die Gesamtheit aus Produktverpackung mit einem oder mehreren in der Produktverpackung enthaltenen Produkten oder Prägezeichen auf einer Verpackung.Incidentally, are preferred embodiments the invention in the subclaims specified. Under DUT For the purposes of the invention is to be understood a contained in a cup Product and / or product packaging and / or the whole from product packaging with one or more in the product packaging contained products or embossed marks on a packaging.

Die Erfindung wird an Hand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:The The invention will be more fully understood with reference to the accompanying drawings described. Show it:

1: eine schematische Anordnung zur Durchführung einer Lasertriangulation; 1 a schematic arrangement for performing a laser triangulation;

2: eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung eines Lichtschnittverfahrens; 2 : a schematic representation of an arrangement for carrying out a light-section method;

3: eine schematische Darstellung zur weiteren Erläuterung der Erfindung; 3 : a schematic representation for further explanation of the invention;

4: eine 3 ähnliche schematische Darstellung zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 4 : one 3 similar schematic representation for explaining a further embodiment of the invention;

5: ein Flußdiagramm zur Auswertung der gewonnenen Daten des Meßobjekts, 5 : a flowchart for the evaluation of the obtained data of the test object,

6 eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine nach Abnahme einer Schutzhaube, und 6 a side view of a packaging machine after removal of a protective hood, and

7 eine schematische Darstellung der einzelnen Stationen der Verpackungsmaschine nach 6 in ihrer seriellen, funktionalen Anordnung. 7 a schematic representation of the individual stations of the packaging machine according to 6 in their serial, functional arrangement.

Das verwendete und hier näher beschriebene Schichtaufnahme- oder Lichtschnittverfahren beinhaltet die Generierung eines durch einen Laser-Lichtstrahl erzeugten 3D-Bildes, das in geeigneter Form elektronisch aufbereitet einer entsprechenden Auswerteeinheit zugeführt wird. Dieses Schichtaufnahmeverfahren beruht auf dem mathematischen Verfahren der Triangulation aus der Trigonometrie und nutzt technisch eine gebündelte Laserlichtquelle und eine Kamera („Lasertriangulation"). Das abzubildende Meßobjekt wird im Vorzug einer Verpackungsmaschine bewegt. Dabei wird in definierten Takten das durch das Laserlicht erzeugte Abbild des Meßobjektes an der Position des jeweiligen Taktes von der Kamera aufgenommen. So entsteht in Schichten ein digitales Gesamtbild des Meßobjektes, das nun von einer speziellen Software hinsichtlich der zu detektierenden Abweichungen untersucht werden kann.The used and closer here described layer recording or light section method includes the generation of a generated by a laser light beam 3D image, the in an appropriate form electronically processed a corresponding Evaluation unit supplied becomes. This layer recording method is based on the mathematical method triangulation from trigonometry and technically uses one bundled Laser light source and a camera ("Laser triangulation") measurement object is moved in preference to a packaging machine. It is defined in Clock the generated by the laser light image of the measurement object recorded at the position of the respective clock from the camera. This creates a digital overall picture of the test object in layers, this now from a special software regarding the to be detected Deviations can be investigated.

Bei der Lasertriangulation wird gemäß 1 ein Laserlichtpunkt auf das Messobjekt projiziert und mit einer Kamera beobachtet. Das Objektiv bildet den Lichtfleck auf den CCD- oder PSD-Sensor ab. Die Verbindung Kamera-Lichtquelle sowie die beiden Strahlen von und zum Objekt bilden hierbei ein Dreieck, daher die Bezeichnung Triangulation.At the laser triangulation is according to 1 a laser light spot is projected onto the test object and observed with a camera. The lens images the light spot on the CCD or PSD sensor. The connection camera light source and the two beams from and to the object form a triangle, hence the term triangulation.

Ändert sich die Entfernung des Messobjektes vom Laserprojektor, so ändert sich auch der Winkel, unter dem der Lichtpunkt beobachtet wird sowie die Position seines Abbildes in der Kamera. Eine Verschiebung des Objektes um Dz führt also auch zu einer Verschiebung des Bildes auf dem Sensor. Beim Sensor handelt es sich um ein lichtempfindliches ortsauflösendes optisches Element, das die Position des Lichtpunktes im Bild bestimmt. Aus dieser Bildposition wird die Distanz zwischen Sensor und Objekt berechnet. Aus der Positionsänderung kann mit Hilfe einfacher geometrischer Beziehungen die Entfernung des Objektes vom Laserprojektor berechnet werden.Changes the distance of the measurement object from the laser projector, so it changes also the angle under which the light point is observed as well as the Position of his image in the camera. A shift of the object leads to Dz So also to a shift of the image on the sensor. At the sensor it is a photosensitive optical resolving optical Element that determines the position of the light spot in the image. Out This image position is used to calculate the distance between the sensor and the object. From the position change can help with the removal of simple geometrical relations of the object are calculated by the laser projector.

Ein Vorteil der Triangulation ist der Umstand, dass es sich um rein trigonometrische Berechnungen handelt. Die Messung kann darum sehr schnell durchgeführt und wiederholt werden und eignet sich damit auch zur Abstandsmessung an vertikal bewegten Objekten.One Advantage of triangulation is the fact that it is pure trigonometric calculations. The measurement can therefore be very done quickly and be repeated and is thus also suitable for distance measurement on vertically moving objects.

Beim Lichtschnittverfahren gemäß 2 wird ein ebenes Lichtbündel auf das zu messende Objekt projiziert. Dieses Lichtbündel erzeugt eine helle Linie auf dem Objekt. Man spricht daher auch von einem „Lichtschnitt". Aus der Blickrichtung des Projektors ist diese Linie exakt gerade. Aus der seitlichen Sicht der Kamera sieht man sie durch die Objektgeometrie deformiert. Die Abweichung von der Geradheit im Kamerabild ist ein Maß für die Objekthöhe. Damit kann die Distanzinformation zu allen Punkten des Musters mit einem einzigen Kamerabild für diesen einen „Lichtschnitt" berechnet werden.In the light section method according to 2 a plane light beam is projected onto the object to be measured. This light beam creates a bright line on the object. This line is therefore exactly straight from the perspective of the projector, and is deformed from the lateral view of the camera by the object's geometry.The deviation from the straightness in the camera image is a measure of the height of the object For example, the distance information for all points of the pattern can be calculated with a single camera image for that one "light cut".

Wird das Meßobjekt rasterartig oder kontinuierlich bewegt, dann kann das Oberflächenrelief mit großer Genauigkeit bestimmt werden.Becomes the test object grid-like or continuously moving, then the surface relief with big ones Accuracy can be determined.

Ein System für die Umsetzung des Verfahrens in Verpackungsmaschinen (für Blister, Trays bzw. Kartons) besteht aus folgenden Komponenten:

– ein oder zwei Laser als Lichtquelle;
– eine CCD-Kamera mit Bildaufbereitungsprogrammen;
– Auswerteeinheit mit der Bildverarbeitungs- und Auswertelogik
– Automatisierungsschnittstellen (z.B. SPS)

A system for the implementation of the procedure in packaging machines (for blisters, trays or boxes) consists of the following components:

- One or two lasers as light source;
A CCD camera with image editing programs;
- Evaluation unit with the image processing and evaluation logic
- automation interfaces (eg PLC)

Zur Umsetzung dieses Verfahrens werden je nach Anforderung (z.B. Art zu prüfender Objekte, Verpackungsmaschine) prinzipiell zwei verschiedene Systemkonstellationen verwendet.to Implementation of this procedure will be carried out as required (e.g. to be tested Objects, packaging machine) basically two different system constellations used.

Bei der Variante 1 wird in der Kamera pro Bildaufnahme ein Schnittbild des Objektes über die gesamte Fläche des Kamerasensors erfasst. Dieser Ansatz bietet Kosten- und Geschwindigkeitsvorteile, kann aber in Abhängigkeit von der Objektform den Nachteil von Schattenbildung haben.at Variant 1 is a cross-sectional image in the camera per image acquisition of the object over the entire area detected by the camera sensor. This approach can provide cost and speed advantages but in dependence from the object shape have the disadvantage of shadowing.

Bei der Variante 2 werden in der Kamera mit einer Bildaufnahme die zwei Schnittbilder des Objektes der beiden Laser-Lichtquellen in je einer Hälfte der aufgeteilten Fläche des Kamerasensors erfasst. Dieser Ansatz bietet ohne größere Zusatzkosten durch die rechnerische Eliminierung von objektform bedingten Schatten Vorteile in der Bildqualität und damit eine daraus resultierende erhöhte Erkennungsleistung. Durch die doppelt notwendig werdende Auswertung (zum rechnerischen Zusammenfügen der beiden Schnittbilder inklusive Schatteneliminierung) kann es in der konkreten Anwendung zu Geschwindigkeitsnachteilen kommen.at the variant 2 are in the camera with an image capture the two Sectional images of the object of the two laser light sources in each one Half of the split area detected by the camera sensor. This approach offers without major additional costs the mathematical elimination of object-related shadow advantages in the picture quality and thus a resulting increased recognition performance. By the doubly necessary evaluation (for computational assembly of the two sectional images including shadow elimination) it can in the concrete application to speed disadvantages come.

Das Verfahren beinhaltet bei beiden Systemkonstellationen grundsätzlich das zeilenweise Einlesen von einzeln aufgenommenen Bildern von Lichtschnitten eines zu prüfenden Objektes. Dazu wird der Vorzug des Objektes in der Verpackungsmaschine in definierte und mit der Verpackungsmaschine synchronisierte Taktsignale mit festgelegten Start- und Endpunkten unterteilt. Bei jedem Takt wird ein Bild aufgenommen. Dadurch wird implizit festgelegt, aus wieviel Zeilen = Lichtschnitten sich das Gesamtbild eines Objektes zusammensetzen soll.The In both system constellations, the procedure basically includes the Line by line reading of individually recorded images of light slices one to be tested Object. This is the advantage of the object in the packaging machine in defined and synchronized with the packaging machine clock signals divided with fixed start and end points. At every bar an image is taken. This implicitly determines how much Rows = light cuts to make up the overall picture of an object should.

Direkt nach der Aufnahme führt eine geschwindigkeits-optimierte Software in der Kamera die Triangulationsberechnungen auf diese einzelnen Lichtschnittbilder durch. Eine spezielle Elektronik (Frame Grabber) übernimmt anschließend zeilenweise die aufgenommenen und aufbereiteten Bilder und speichert sie als Gesamtbild für die Auswertung in einem Zwischenspeicher. Dieses Gesamtbild des Objektes ist nun abgelegt als ein 2D-Bild mit Grauwertstufen, die die dritte Dimension (das Höhenrelief des Objektes) repräsentieren. Der Kontrast der Grauwertstufen wird verbessert, wenn rotes Laserlicht zur Beleuchtung benutzt wird.Directly after recording leads a speed-optimized software in the camera the triangulation calculations through to these individual light slices. A special electronics (frame Grabber) takes over subsequently line by line the recorded and processed images and saves she as the overall picture for the evaluation in a cache. This overall picture of the Object is now filed as a 2D image with gray levels, the the third dimension (the height relief of the object). The contrast of the grayscale levels is improved when red laser light used for lighting.

Zur Realisierung der hohen Geschwindigkeitsanforderungen erfolgt nun die Auswertung des Bildes nach speziell hierfür entwickelten Mustererkennungsverfahren, um in kürzesten Zeiten eine Bewertung des Objektes und dessen weitere Behandlung (z.B. Auswurf) zu treffen. Die Mustererkennung setzt sich aus mehreren Prüfalgorithmen, die zum Teil konfigurationsabhängig in einer priorisierten Reihenfolge abgearbeitet werden, und jeweiligen Toleranzvergleichen zusammen.to Realization of the high speed requirements now takes place the evaluation of the image according to specially developed pattern recognition methods, in shortest Times an evaluation of the object and its further treatment (e.g., ejection). The pattern recognition consists of several test algorithms, partly dependent on configuration are processed in a prioritized order, and respective ones Tolerance comparisons together.

Hierbei werden die eingelesenen Bilddaten zunächst einer 2D-Positionserkennung unterzogen, um die genaue Lage des jeweiligen Objektes in der Fläche zu bestimmen. Dann folgt über eine Offset-Berechnung die Bestimmung der relativen Höhe zwischen Objekt und dem Referenzboden (z.B. Folie auf dem das Objekt aufliegt). Dies dient dazu, um zum Beispiel Höhenschwankungen des Folienmaterials beim Transport durch die Verpackungsmaschine zu kompensieren. Es wird daher keine absolute Vermessung der Maße eines Objektes vorgenommen.in this connection The read image data are first a 2D position detection subjected to determine the exact location of each object in the area. Then follow over an offset calculation determining the relative height between Object and the reference bottom (e.g., foil on which the object rests). This serves to, for example, height variations of the film material to compensate for transport through the packaging machine. It Therefore, no absolute measurement of the dimensions of an object is made.

In mehreren Iterationsschnitten, die jeweils erneut Positionserkennung und Offset einschließen, wird nun das Objektbild mit dem Referenzbild in Deckung gebracht (vektorielle Kongruenzanalyse). Gelingt dies nach einer definierten Zahl von Iterationen und innerhalb krümmungsabhängiger Toleranzbereiche nicht, wird bereits hier davon ausgegangen, dass das Objekt nicht dem Soll entspricht und demzufolge als „fehlerhaft" bewertet.In several iteration sections, each again position detection and offset will be now the object image with the reference image brought into line (vectorial Congruence). If this succeeds to a defined number of Iterations and within curvature-dependent tolerance ranges not, it is already assumed here that the object is not corresponds to the target and therefore evaluated as "faulty".

Der nächste Prüfschritt beinhaltet die Einzelbewertung der Lichtschnitte hinsichtlich ihrer relativen Position zu den Lichtschnitten des Referenzbildes. Sich hierbei außerhalb von Toleranzen ergebende Abweichungen an den jeweiligen Schnitten führen ebenfalls zu einer „fehlerhaft" Bewertung.Of the next Test step includes the individual evaluation of the light sections with regard to their relative position to the light sections of the reference image. Yourself here outside tolerances resulting from tolerances on the respective sections lead as well to a "faulty" rating.

Im letzten Prüfschritt wird mit Hilfe von 3D-Labelling das Deformationsmaß des Objektbildes in Bezug zum Referenzbild bestimmt. Dabei wird für alle drei Dimensionen eine entsprechende Berechnung durchgeführt, um etwaige Differenzen zu ermitteln. Sind diese innerhalb der Toleranzbereiche, wird letztlich das Objekt für „gut" befunden.in the last test step becomes the deformation measure of the object picture with the help of 3D-Labeling Reference to reference image determined. Thereby one becomes for all three dimensions appropriate calculation performed to any differences to investigate. If these are within the tolerance ranges, ultimately the object was found to be "good".

Die weitere Steuerung des Systems auf Basis der oben ermittelten Bewertungsergebnisse („gut", „fehlerhaft") und der externen Peripherie einschließlich der Kommunikation mit der Verpackungsmaschine ist teilweise konfigurationsabhängig bzw. anlagenspezifisch.The further control of the system on the basis of the evaluation results determined above ("good", "faulty") and the external Including peripherals Communication with the packaging machine is partly configuration-dependent or plant-specific.

Gemäß 1 ist über einem schematisch dargestellten Meßobjekt 1 beispielsweise in Form eines Trägersubstrats ein Laser 3 so angeordnet, dass die Mittellinie 4 seiner abgegebenen Strahlung senkrecht auf die Oberfläche des Meßobjektes 1 auftrifft. Die von der Oberfläche reflektierte Strahlung in Form eines Lichtbündels 7 wird von der Linse eines Objektivs 5 auf eines oder mehrere nebeneinander angeordneter lichtempfindlicher Elemente, sogenannte Pixel 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 eines Sensors 6 fokussiert. Im Einzelnen nicht dargestellt ist, dass der Sensor 6 ein zweidimensionales, ebenes Feld aus Pixeln aufweist, so dass bei Bewegung des Meßobjektes 1 quer zu seiner vom Laser 3 beleuchteten Oberfläche mehrere Pixel des zweidimensionalen Feldes nacheinander bestrahlt werden. Demzufolge werden andere Pixel des Feldes belichtet, wenn die beleuchtete Oberfläche des Meßobjektes 1 in Richtung auf den Laser 3 ansteigt und etwa in eine Position gelangt, die mit 2 angedeutet und etwa um die Höhendifferenz DZ relativ zum Meßobjekt 1 angehoben ist. Aufgrund der Abbildungsgeometrie des Objektivs 5 erscheint die Höhendifferenz DZ als Seitenversatz Dz im Pixelfeld des Sensors 6.According to 1 is above a measurement object shown schematically 1 For example, in the form of a carrier substrate, a laser 3 arranged so that the midline 4 its emitted radiation perpendicular to the surface of the measured object 1 incident. The reflected radiation from the surface in the form of a light beam 7 is from the lens of a lens 5 on one or more juxtaposed photosensitive elements, so-called pixels 61 . 62 . 63 . 64 . 65 . 66 . 67 a sensor 6 focused. In detail not shown is that the sensor 6 has a two-dimensional, even field of pixels, so that upon movement of the measurement object 1 across to his from the laser 3 illuminated surface several pixels of the two-dimensional field are irradiated successively. As a result, other pixels of the field are exposed when the illuminated surface of the DUT 1 towards the laser 3 rises and comes about in a position with the 2 indicated and about the height difference DZ relative to the DUT 1 is raised. Due to the imaging geometry of the lens 5 the height difference DZ appears as a lateral offset Dz in the pixel field of the sensor 6 ,

Als Sensor 6 kommt beispielsweise ein CCD-Sensor in Betracht, das heißt ein solcher, der als Charge Coupled Device im Wesentlichen aus Halbleitern besteht und vor allem in Digitalkameras eingesetzt wird. Andererseits kann auch ein PSD-Sensor verwendet werden, der als Photo-Sensitive Device oder als Position Sensing Device bezeichnet wird und mit einer Fotodiode mit gezogener Beleuchtungsfläche arbeitet.As a sensor 6 For example, a CCD sensor is considered, that is to say one which essentially consists of semiconductors as charge-coupled device and is mainly used in digital cameras. On the other hand, a PSD sensor can be used, which is referred to as a photo-sensitive device or position sensing device and works with a photodiode with drawn illumination surface.

Bei der Anordnung gemäß 2 weist das Meßobjekt 10 ein flächiges Trägersubstrat in Form eines Blisters 11 mit über den Blister erhabenem Napf 12 auf, in welchem ein Produkt, etwa eine Tablette, eine Kapsel oder eine Ampulle enthalten sein kann (nicht muß). Ein über dem Meßobjekt 10 gehaltener Projektor 13 richtet ein ebenes, divergentes Lichtbündel 14 auf Napf 12 und Blister 11, so dass das Lichtbündel 14 auf Blister 11 und Napf 12 einen Lichtstreifen 16 erzeugt. Der Mittelstrahl 17 des Lichtbündels 14 bildet mit einer zur Oberfläche des Blisters 11 parallelen Ebene 18 einen Auflichtwinkel α, der von 90° verschieden ist und etwa 45° betragen kann.In the arrangement according to 2 has the DUT 10 a flat carrier substrate in the form of a blister 11 with cup raised above the blister 12 in which a product, such as a tablet, a capsule or ampoule may (may not) be included. One above the DUT 10 held projector 13 directs a flat, divergent bundle of light 14 on bowl 12 and blisters 11 so that the light beam 14 on blister 11 and bowl 12 a strip of light 16 generated. The center beam 17 of the light beam 14 forms with one to the surface of the blister 11 parallel plane 18 a Auflichtwinkel α, which is different from 90 ° and can be about 45 °.

Eine Kamera 15 ist über der vom Projektor 13 beleuchteten Oberfläche des Meßobjektes 10 im Wesentlichen gegenüber dem Projektor gehalten und erfasst das vom Meßobjekt 10 längs des Lichtstreifens 16 reflektierte Licht in einem Lichteinfallsbereich 19, dessen Mittellinie 21 mit der Ebene 18 einen von 90° verschiedenen Abbildungswinkel β bildet, wobei β betragsmäßig gleich oder verschieden sein kann von α. Auf einem Monitor 25 einer nicht dargestellten und mit der Kamera 15 elektrisch verbundenen Auswerteeinheit erscheint ein Bild 22 des Lichtstreifens 14 zur Auswertung.A camera 15 is above that of the projector 13 illuminated surface of the object to be measured 10 held substantially opposite the projector and detects the object to be measured 10 along the light strip 16 reflected light in a light incidence area 19 , whose midline 21 with the plane 18 forms an imaging angle β different from 90 °, where β may be equal or different in magnitude from α. On a monitor 25 one not shown and with the camera 15 electrically connected evaluation unit appears an image 22 of the light strip 14 to the results.

Selbstverständlich ist der Öffnungswinkel des Lichtbündels keinen Beschränkungen unterworfen. Er kann wie in 2 dargestellt so groß gewählt werden, dass das Lichtbündel 14 gerade einen Napf mit Umgebung überdeckt. Weist der Blister 11 mehrere in der Ebene des Lichtbündels ausgebildete Näpfe auf, empfiehlt es sich, den Öffnungswinkel entsprechend groß zu wählen. Entsprechendes gilt für den Öffnungswinkel des Lichteinfallsbereichs 19. Des Weiteren sind auch die Winkel α und β keinen Beschränkungen unterworfen, solange sie verschieden von 90° bleiben. Die Wahl der Winkel α und β kann zum Beispiel von den Lichtreflexionseigenschaften des Meßobjektes 10 abhängig gemacht werden. Auch die Form und Höhe des Napfes 12 sowie das Reflexionsverhalten seines möglichen Inhalts können die Wahl beeinflussen. Schließlich kann für die Wahl auch bestimmend sein, ob der Napf 12 sich nicht wie dargestellt über den Blister 11 erhebt sondern eine unter die Fläche des Blisters reichende Eindrückung bildet, die beispielsweise durch eine durchscheinende oder durchsichtige Folie abgedeckt sein kann.Of course, the opening angle of the light beam is not limited. He can be like in 2 shown to be so large that the light beam 14 just covered a bowl with surroundings. Indicates the blister 11 a plurality of wells formed in the plane of the light beam, it is advisable to choose the opening angle correspondingly large. The same applies to the opening angle of the light incidence area 19 , Furthermore, the angles α and β are not limited as long as they remain different from 90 °. The choice of the angles α and β can, for example, the light reflection properties of the measurement object 10 be made dependent. Also the shape and height of the bowl 12 as well as the reflection behavior of its possible content can influence the choice. Finally, for the choice can also be decisive, whether the cup 12 not as shown on the blister 11 rises but forms an under the surface of the blister reaching indentation, which may be covered for example by a translucent or transparent film.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach 3 ist senkrecht über der Oberfläche eines Meßobjektes 30, das ein flächiges Trägersubstrat 31 und ein auf diesem fixiertes Produkt 32 umfaßt, ein Laser 33 so befestigt, dass das Laserlicht gemäß schematisch angedeutetem Strahl 34 auf dem Meßobjekt 30 einen Lichtstreifen erzeugt. Unter einem von 90° verschiedenen Winkel ist eine Kamera 36, die sowohl das Objektiv 35 wie auch den oben beschriebenen Sensor beherbergt, auf den Lichtstreifen gerichtet und nimmt das von diesem reflektierte Licht auf. Kamera 36 und Laser 33 sind mit einer im Ganzen mit 40 bezeichneten Auswerteeinheit elektrisch über Signalleitungen 37, 38 verbunden, so dass die Auswerteeinheit 40 den Betrieb der Kamera 36 und des Lasers 33 steuert und synchronisiert. Ausgangsseitig ist die Auswerteeinheit 40 über eine Leitung 39 mit einer Automatisierungseinrichtung 50 verbunden, welche ihrerseits über ein Kabel 51 an eine Verpackungsmaschine 60 angeschlossen ist. Es versteht sich, dass alle genannten Leitungen mehradrige Kabel sein können.In the embodiment of the invention according to 3 is perpendicular above the surface of a test object 30 , which is a flat carrier substrate 31 and one on this fixed product 32 includes a laser 33 fixed so that the laser light according to schematically indicated beam 34 on the test object 30 creates a light strip. At a different angle from 90 ° is a camera 36 that both the lens 35 as well as the sensor described above, directed to the light strip and receives the reflected light from this. camera 36 and lasers 33 are in one with the whole 40 designated evaluation unit electrically via signal lines 37 . 38 connected, so that the evaluation unit 40 the operation of the camera 36 and the laser 33 controls and synchronizes. On the output side is the evaluation unit 40 over a line 39 with an automation device 50 connected, which in turn via a cable 51 to a packaging machine 60 connected. It is understood that all of these lines can be multi-core cables.

Die Auswerteeinheit umfasst mehrere Funktionsbausteine zusätzlich zu anderen ihren Betrieb sichernden Einheiten, nämlich insbesondere einen Zwischenspeicher 41 zur Aufnahme des Gesamtbildes des Meßobjektes 30, eine 2D-Positionserkennungseinheit 42, eine Offset-Berechnungseinheit 43, eine Vergleichseinheit (Pattern Match) 44, eine Einzelbewertungseinheit 45 und eine Deformationsmaßbestimmungseinheit 46. Die Einheiten 42 bis 44 werden wie oben beschrieben iterativ von der nicht dargestellten Steuerung n mal (n = positive ganze Zahl) durchlaufen, wobei der Übergang von der Vergleichseinheit 44 zur Einzelbewertungseinheit 45 vom Ergebnis („gut" oder „fehlerhaft") aus der iterativ vorhergehenden Vergleichseinheit 44 abhängt. Üblicherweise sonst noch in der Auswerteelektronik enthaltene Funktionsbausteine sind nicht dargestellt. Die einzelnen Ergebnisse aus den einzelnen Einheiten können beispielsweise an einem mit der Auswerteelektronik verbundenen Monitor 47 abgelesen werden.The evaluation unit comprises a plurality of function blocks in addition to other units that secure their operation, namely, in particular, an intermediate store 41 for recording the overall picture of the test object 30 , a 2D position detection unit 42 , an offset calculation unit 43 , a comparison match (pattern match) 44 , a single valuation unit 45 and a deformation amount determination unit 46 , The units 42 to 44 As described above, iteratively iterates through the control, not shown, n times (n = positive integer), the transition from the comparison unit 44 to the individual evaluation unit 45 from the result ("good" or "faulty") from the iterative before going comparison unit 44 depends. Usually also contained in the transmitter function blocks are not shown. The individual results from the individual units can, for example, on a monitor connected to the transmitter 47 be read.

4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die sich von der in 3 dargestellten lediglich durch die Verwendung zweier Laser 73, 74, von denen jeder über je eine Leitung 71, 72 mit der Auswerteelektronik 40 verbunden ist, und eine Anordnung der Kamera 75 zwischen beiden Lasern unterscheidet. Die Auswertung der von der Kamera 75 seriell und zeilenweise gelieferten Bilddaten von dem jeweils in der Prüfung befindlichen Meßobjekt 70 an die Auswerteeinheit 40 geschieht in der gleichen Weise, wie oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde. 4 shows an embodiment of the invention, which differs from the in 3 shown only by the use of two lasers 73 . 74 , each of which has one line each 71 . 72 with the transmitter 40 connected, and an arrangement of the camera 75 differentiates between two lasers. The evaluation of the camera 75 serial and line-by-line image data from the test object in each case in the test 70 to the evaluation unit 40 happens in the same way as related above 3 has been described.

Die beiden von den Lasern 73, 74 auf das jeweilige Meßobjekt 70 gerichteten Lichtbündel 76, 77 schließen einen Beleuchtungswinkel ε ein, der beispielsweise 60° betragen kann. Der Winkel ε spannt eine Ebene auf, die im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche des jeweiligen Meßobjektes steht. Die Halbierende des Winkels ε steht im Allgemeinen senkrecht auf der Oberfläche und weist damit quer zur Vorschubrichtung durch die Verpackungsmaschine 60. Abhängig von der Form der Oberfläche kann es sich jedoch empfehlen, die beiden Laser 73, 74 asymmetrisch zur Senkrechten auf die Oberfläche des Meßobjektes zu befestigen, beispielsweise um unsymmetrisch in das Trägermedium 78 des Meßobjektes 70 eingeprägte Näpfe besser ausleuchten zu können. Jedenfalls ist es zu bevorzugen, dass die Kamera 75 längs der Winkelhalbierenden 79 des Winkels ε befestigt wird.The two of the lasers 73 . 74 to the respective DUT 70 directed light beam 76 . 77 include an illumination angle ε, which may be 60 °, for example. The angle ε biases a plane which is substantially perpendicular to the surface of the respective measurement object. The bisector of the angle ε is generally perpendicular to the surface and thus points transversely to the feed direction by the packaging machine 60 , Depending on the shape of the surface, it may be recommended to use the two lasers 73 . 74 asymmetrically to the vertical to attach to the surface of the measurement object, for example, to asymmetrically in the carrier medium 78 of the object to be measured 70 to better illuminate embossed cups. Anyway, it is preferable that the camera 75 along the bisector 79 of the angle ε is fixed.

In 5 sind die einzelnen Funktionsbausteine aus der Auswerteeinheit 40 in der Reihenfolge wiedergegeben, in der sie iterativ angesteuert werden. In die Iteration von allgemein n Wiederholungen sind nur die Funktionsbausteine 42, 43 und 44 seriell einbezogen. Die Bausteine 45 und 46 werden für jedes Meßobjekt nur einmal seriell durchlaufen. Im Übrigen wird auf die Beschriftung der 5 Bezug genommen.In 5 are the individual function blocks from the evaluation unit 40 in the order in which they are addressed iteratively. In the iteration of generally n repetitions are only the function blocks 42 . 43 and 44 included serially. The building blocks 45 and 46 are run through only once for each measurement object serially. Incidentally, on the label of the 5 Referenced.

Die Automatisierungseinrichtung 50 ist eine speicherprogrammierbare elektronische Baugruppe für Steuerungs- und Regelungsaufgaben in der Verpackungsmaschine 60. Die Verpackungsmaschine 60 weist ein durchgehendes zweckmäßig taktweise angetriebenes Förderband auf, welches die Einzelteile des in der Verpackungsmaschine 60 zusammenzusetzenden Meßobjektes in Richtung des Pfeiles 81 fördert. In einer Speicherstation 85 für die Bodenfolie 11 befindet sich eine Speichertrommel 83, von der die Bodenfolie abgezogen und einer nachfolgenden Formstation 68 zugeleitet wird. Die seitlichen Abmessungen der Bodenfolie 11 richten nach den Bearbeitungsmöglichkeiten der Verpackungsmaschine und nicht primär nach der Dimension der einzelnen herzustellenden Blister. In der Formstation 68 wird in die Bodenfolie 11 an vorbestimmten Stellen, die üblicherweise in sich quer zur Förderrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sind, jeweils ein Napf 12 eingeprägt. In 2 ist der Napf 12 so dargestellt, dass er sich über die Bodenfolie 11 erhebt. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auch auf solche Fälle anwendbar, wenn der Napf 12 wie beispielsweise gemäß 6 in die Bodenfolie 11 eingeprägt ist.The automation device 50 is a programmable electronic assembly for control and regulation tasks in the packaging machine 60 , The packaging machine 60 has a continuous expedient cyclically driven conveyor belt, which the items of the packaging machine in the 60 zusammenzusetzenden object to be measured in the direction of the arrow 81 promotes. In a storage station 85 for the bottom foil 11 there is a storage drum 83 , deducted from the bottom sheet and a subsequent forming station 68 is forwarded. The lateral dimensions of the bottom foil 11 depend on the processing options of the packaging machine and not primarily on the dimension of the individual blisters to be produced. In the forming station 68 gets into the bottom sheet 11 at predetermined locations, which are usually arranged in rows extending transversely to the conveying direction, in each case a cup 12 imprinted. In 2 is the bowl 12 shown so that he is above the bottom sheet 11 rises. However, the invention is equally applicable to such cases when the cup 12 such as according to 6 in the bottom foil 11 is impressed.

Von der Formstation 68 transportiert das Förderband die Bodenfolie 11 mit eingeprägten Näpfen zur nachfolgenden Füllstation 80, in welcher jeder Napf einer Reihe von oben mit je einem vorgegebenen Produkt gefüllt wird, seien es Tabletten, Kapseln, Ampullen, medizinische Spritzen oder dergleichen. Nach der Befüllung gelangen die Meßobjekte längs des Förderweges nacheinander unter die mit 86 bezeichnete und den oder die Laser sowie die Kamera enthaltende Beleuchtungseinheit, (siehe auch 3). Die Beleuchtungseinheit ist über Leitungen 38, 71, 72 mit der Auswerteeinheit 40 verbunden, die Teil der Verpackungsmaschine 60 oder in einem separaten Schrank untergebracht sein kann. Nach der Beleuchtungseinheit 86 gelangen die Meßobjekte in eine Siegelstation 84, der aus einer Vorratstrommel 89 eine Deckfolie 87 zugeführt wird. In der Siegelstation 84 wird die Deckfolie 87 über die Meßobjekte gelegt und mit den ebenen Partien der Bodenfolie 11 verklebt (versiegelt). Durch das Versiegeln der Deckfolie 87 auf der Bodenfolie 11 werden die einzelnen Produkte in ihren jeweiligen Näpfen eingefangen. Eine der Siegelstation 84 nachfolgende Stanze 92 trennt die einzelnen Blister von der versiegelten Bodenfolie ab. Längs des Förderweges folgt auf die Stanze 92 eine Auswurfweiche 95, Die Auswurfweiche 95 wird von der Auswerteeinheit 40 so gesteuert, dass die von der Auswerteeinheit als fehlerhaft ermittelten Blister in einen Abwurfschacht 95 aus dem Förderweg abgeworfen werden, wohingegen die nicht als fehlerhaft ermittelten Blister über die Auswurfweiche 95 einer Verpackungsstation 96 zugeführt werden, in welcher ein oder mehrere Blister in eine handelsübliche Faltschachtel eingefüllt, die Faltschachteln geschlossen und aus der Verpackungsmaschine bei 98 ausgegeben werden.From the molding station 68 the conveyor transports the bottom foil 11 with embossed cups to the next filling station 80 in which each cup of a row is filled from above with a given product, be it tablets, capsules, ampoules, medical syringes or the like. After filling the objects to be measured along the conveyor path successively under the 86 designated and containing the laser or the laser and the camera lighting unit, (see also 3 ). The lighting unit is via lines 38 . 71 . 72 with the evaluation unit 40 connected, the part of the packaging machine 60 or in a separate cabinet. After the lighting unit 86 enter the DUTs in a sealing station 84 that came from a storage drum 89 a cover sheet 87 is supplied. In the sealing station 84 will be the cover sheet 87 placed over the measuring objects and with the flat parts of the bottom foil 11 glued (sealed). By sealing the cover sheet 87 on the bottom foil 11 The individual products are captured in their respective wells. One of the sealing station 84 subsequent punch 92 separates the individual blisters from the sealed bottom foil. Along the conveying path follows the punch 92 a spout 95 , The spout 95 is from the evaluation unit 40 controlled so that the evaluation of the unit determined as faulty blister in a discharge chute 95 are discarded from the conveyor, whereas the not determined as faulty blisters on the discharge gate 95 a packaging station 96 be fed, in which one or more blisters filled in a commercial carton, closed the cartons and from the packaging machine at 98 be issued.

Die Position der Beleuchtungseinheit 86 kann statt zwischen der Füllstation 80 und der Siegelstation 84 auch an anderer Stelle an dem Förderweg angebracht sein. So ist in 6 und 7 als weitere günstige Position diejenige zwischen Siegelstation 84 und Stanze 92 gestrichelt eingetragen. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Beleuchtungseinheit 86 wie dargestellt oberhalb der Bodenfolie 11 gehalten ist. An der Bildgewinnung ändert sich nichts für die Erfindung Wesentliches, wenn die Beleuchtungseinheit 86 unterhalb der Bodenfolie angeordnet ist.The position of the lighting unit 86 can take place between the filling station 80 and the sealing station 84 be attached elsewhere on the conveyor. So is in 6 and 7 as another favorable position that between sealing station 84 and punch 92 entered dashed. It is also not necessary that the lighting unit 86 as shown above the bottom sheet 11 held is. At the image acquisition, nothing essential to the invention changes when the lighting unit 86 is arranged below the bottom foil.

Ist das Meßobjekt ein Karton oder eine Folie, die mit gegebenenfalls erhabenen Prägezeichen versehen werden sollen, wird bei unveränderter Beleuchtungseinheit 86 die Füllstation 80 durch eine Druck- oder Prägestation ersetzt. Gegebenenfalls kann zusätzlich zur Füllstation 80 eine nicht dargestellte Druck- oder Prägestation für Schriftzeichen vorgesehen sein.If the object to be measured is a cardboard or a foil which is to be provided with any embossed embossing marks, the lighting unit will be unchanged 86 the filling station 80 replaced by a printing or embossing station. Optionally, in addition to the filling station 80 a printing or embossing station, not shown, may be provided for characters.

Claims

Packaging machine for blister, tray packaging and the same, with a forming station ( 68 ) for impressing wells ( 12 ) into a (out 85 ) delivered bottom sheet ( 11 ), one of the forming station ( 68 ) subsequent filling station ( 80 ) for filling the bowls ( 12 ) with a product (tablets, ampoules, capsules, syringes) of a sealing station ( 84 ) for sealing the filled wells ( 12 ) with a cover sheet ( 87 ) a punch ( 92 ) for separating the sealed bottom foil ( 11 ) into individual blisters, trays or the like, with a discharge gate ( 95 ) and an issue ( 96 ), characterized in that on the conveying path of the bottom foil ( 11 ) a lighting unit ( 86 ) with at least one light source ( 33 ; 13 ; 73 . 74 ) and a camera ( 15 . 75 ) which is provided with an evaluation unit ( 40 ), wherein the evaluation unit has a 2D position detection unit (42), an offset calculation unit ( 43 ) and a comparison unit (Pattern Match 44 ) having.

Machine according to claim 1, characterized in that the 19th illumination unit ( 86 ) two laser light sources ( 73 . 74 ) whose emitted light bundles ( 76 . 77 ) include a predetermined angle (ε) and that the camera ( 75 ) is arranged along the bisector of the angle (ε).

Machine according to claim 1 or 2, characterized that the output station is designed as a packaging station.

Machine according to claim 4, characterized in that the bisector ( 79 ) perpendicular to the conveying path.

Machine according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation unit ( 40 ) a single valuation unit ( 45 ) and a deformation measurement unit ( 46 ) having.

Machine according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the lighting unit ( 86 ) along the conveying path between filling station ( 80 ) and sealing station ( 84 ) is arranged.

Machine according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the lighting unit ( 86 ) along the conveying path between sealing station ( 84 ) and punch ( 92 ) is arranged.

Machine according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the lighting unit ( 86 ) between punch ( 92 ) and ejector ( 95 ) is arranged on the conveyor.

Machine according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that several similar and with the Evaluation unit connected lighting units along the Förderweges provided are.

Machine according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the lighting unit is part of Packaging station is.

Machine according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the evaluation unit ( 40 ) with the discharge gate ( 95 ) is electrically connected.

Machine according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that at least one of the lighting units below the conveyor route are arranged.

Machine according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that at least one of the lighting units above the conveyor is arranged.

Machine according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that along the conveying path a pressure or embossing station is arranged.