CH652826A5 - Vorrichtung zur erkennung von fehlern, insbesondere risse, in transparenten koerpern auf optischem wege. - Google Patents

Vorrichtung zur erkennung von fehlern, insbesondere risse, in transparenten koerpern auf optischem wege. Download PDF

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CH652826A5 CH4599/80A CH459980A CH652826A5 CH 652826 A5 CH652826 A5 CH 652826A5 CH 4599/80 A CH4599/80 A CH 4599/80A CH 459980 A CH459980 A CH 459980A CH 652826 A5 CH652826 A5 CH 652826A5
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Description


  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern, insbesondere Risse, in transparenten Körpern auf optischem Wege, mit einer Anzahl Strahlungsquellen (3, 34, 36, S1. . .S16), die einer Anzahl Detektoren   (6, 8, 23, 24,45,      D1. .    .D8) zugeordnet sind und Kanäle bilden und mit Auswertemitteln, um die Fehler anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Taktoszillator (41) und eine Codier-Logik (42) aufweist, um die Kanäle nacheinander und periodisch durchzuschalten und eine Beeinflussung der einzelnen Kanäle untereinander zu vermeiden.



   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,   dass jeweils    eine Gruppe von Detektoren (8,   D1. .    .D8, 45) und signalvorverarbeitenden Teilen (46) sowie einem Digital/Analog-Wandler (47) zu einem beweglichen Detektorblock (7) zusammengefasst sind.



   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der signalvorverarbeitende Teil eine Signalver   gleichs-Stufe    (46) ist, die von einem analogen oder digitalen Signal gespiesen ist.



   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (6, D1. .   .D6, 45)    derart geschaltet sind, dass ihnen wahlweise kein, ein oder mehrere Strahler zugeordnet werden können, um signaltechnisch unabhängige Kanäle zu bilden, und dass die Empfindlichkeit der einzelnen Detektoren in verschiedenen Kanälen unterschiedlich gewählt werden kann.



   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die   Auffangfläche    (6) der Detektoren eben, kugel-, oder zylinderförmig ist.



   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch   gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (3, 34... 36,    S1. . .S16) eine Optik aufweisen, um einen Strahl mit angenähert gleichen Strahlungseigenschaften bis zur Messzone (22) am Messobjekt zu erhalten, wobei der Strahl einen runden, elliptischen oder länglichen Querschnitt aufweist.



   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die   Strahiungsquellen    (3, 33..   .36,    S1.   .S16)    zu beweglichen Einheiten zusammengefasst sind.



   8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen-Einheitenje einen Halbleiter Emitter oder einen mit einer gepulsten Lichtquelle verbundenen Lichtleiter aufweisen, wobei die gepulste Lichtquelle ein modulierter Laser, eine Kerrzelle mit konstanter Strahlungsquelle oder eine Lochscheibe vor einer konstanten Strahlungsquelle ist.



   9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel Zähler (55), Lampenbilder (56), Bildschirme (53) und eine Tastatur (54) aufweisen, um Signale und Zuordnungen der verschiedenen Kanäle einzusehen oder zu definieren.



   Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern, insbesondere Risse, in transparenten Körpern auf optischem Wege, mit einer Anzahl Strahlungsquellen 3, 34, 36, S1. . .S16, die einer Anzahl Detektoren   6, 8,    23,24,45,   D1. .    .D8 zugeordnet sind und Kanäle bilden und mit Auswertemitteln, um die Fehler anzuzeigen.



   Eine Anwendung der Vorrichtung liegt in der Prüfung von Gläsern, speziell Hohlgläsern, welche auf Risse und an dere Fehler geprüft werden. Ursprünglich beruhte das opti sche Rissprüfverfahren, auf welches hier hauptsächlich eingegangen wird, auf einer stark variablen, individuellen Anordnung von mehreren Beleuchtungskörpern gleicher Art und einer Anzahl einzelner, nur durch deren Empfindlichkeit verschiedener Detektoren, welche meist relativ undefinierte Raumwinkelzonen eines Sekundär-Strahles erfassten und welche auf alle Strahler gleichermassen reagierten. Es ist auch heute noch das verbreitetste Verfahren in der Produktionskontrolle.

  Will man damit einigermassen akzeptable Resultate erzielen, so ist eine langwierige und mühsame Einstellarbeit von erfahrenen, qualifizierten Mitarbeitern für jede Art von Prüfarbeit notwendig und der apparative Aufwand steigt enorm mit den Anforderungen.



   Die auf der Totalreflexion basierende Rissprüfung war in der bisherigen Anwendungstechnik ein äusserst komplexes Verfahren. Risse treten am Hohlglas in allen Behälterbereichen, wie Mündung, Schulter, Körper und Boden, wenn auch mit unterschiedlicher Verteilung auf. Grob wird meist von Horizontal- oder   Vertikalrissen    gesprochen. Es kommen aber die verschiedensten Schräglagen sowie auch Verwindungen der Rissflächen vor. Die   Hauptorientierung    eines Risses kann durch zwei Winkel definiert werden.

  Numerische Auswertungen durch Computer-Simulation auf Basis von Bereichen, welche diese Winkel überstreichen können, zeigen, dass eine gute Rissprüfung nur dann möglich ist, wenn mehrere, definierte und relativ grosse Winkelzonen auf der Detektionsseite gebildet werden können, welche ohne gegenseitige Beeinflussung unabhängig voneinander arbeiten. Nur so können Anordnungen erreicht werden, welche im statistischen Mittel optimale Resultate ergeben. Dieses Konzept war mit den bisherigen apparativen Mitteln nicht realisierbar. Bestehende Lösungen, bei welchen die Messapparatur auf mehrere, hintereinander angeordnete Stationen verteilt wird, sind ein erster, aber aufwendiger Schritt zur Trennung von Detektionsbereichen.



   Richtet man einen Strahler auf ein Glas, so werden immer bestimmte Zonen so stark aufgehellt, dass dort mit konventionellen Methoden keine Rissdetektion mehr vorgenommen werden kann. Es können aber auch bestimmte Zonen von einer Summe an sich schwächeren Streustrahlungen zu stark aufgehellt werden (Kummulation). Diese Problematik wird dadurch verstärkt, dass diese Streustrahlen von Glas zu Glas sehr unterschiedlich auftreten und sich erst recht mit dem Glastyp ändern (Nähte, Gewinde usw.).



   Ein weiterer, störender Effekt ist die Veränderung des Umlichts, wenn mit sichtbaren Strahlen gearbeitet wird. Die Kompensation dieses Effektes durch Anpassung der Empfindlichkeit ist kein gangbarer Weg.



   Verschiedene Verbesserungen sind bekannt geworden.



  Um den störenden Einfluss von Streu-Strahlen auf gewisse Detektoren zu eliminieren, werden Strahler mit verschiedenen Farben oder mit derselben Art von Strahlung aber verschiedener Modulationsfrequenz verwendet (FR-PS 1 588 308).



  Dieses Verfahren vereinfacht die Einrichtung eines Prüfkopfes teilweise, ist aber vom Aufwand her beschränkt.



   Gewisse Verbesserungen der Resultate, vor allem durch Unterdrückung des Streulichts, werden erreicht, wenn die Detektoren nicht auf absolute Werte reagieren, sondern auf die Änderungsgeschwindigkeit des Strahles. Dieses Verfahren ist aber nur teilweise wirksam, da auch Streulichter moduliert werden.

 

   Von der Praxis her ist das Bedürfnis entstanden, Strahler und Detektoren in einem grösseren Abstand vom Messobjekt anzubringen, um die Platzverhältnisse zu verbessern, die Einrichtung weniger abhängig von der Positionsgenauigkeit des Messobjektes zu machen und das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal zu verbessern. (In den meisten Fällen nimmt das Streulicht quadratisch, das Nutzlicht dagegen in bestimmten Bereichen linear mit der Distanz ab). In konventionellen Anlagen ist aber ein kleiner Abstand unumgänglich (Detektions Winkelbereich, Streulichtkummulation, gegenseitige Beeinflussung verschiedener Anordnungen).  



   Die vielen Schwierigkeiten haben dazu geführt, dass die



  mit viel Mühe aufgebauten   Prülköpfe    sehr individuell ausfallen und eine Standardisierung der Anordnung verunmöglicht.



  Eine Teillösung zur Standardisierung des Aufbaues gibt ein Verfahren gemäss DE 28 02 107. In sich feste Untereinheiten mit Strahlern und Detektoren können als Bausteine geeignet zusammengefügt werden, was den Zeitaufwand für die Einrichtung reduziert. Das Platzproblem ist aber nur teilweise gelöst.



   Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, eine Vorrichtung anzugeben, die die oben beschriebe nen Nachteile nicht aufweist und die es erlaubt, eine wirt schaftliche Prüfung mit ausreichender Genauigkeit und gerin gerem Aufwand durchzuführen. Diese Aufgabe wird mit ei ner Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst.



   Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeich nung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.



   Figur 1 zeigt einen Strahlengang und die Detektoren anordnung,
Figur 2 zeigt die Projektion eines Risses im Glas in die Detektionsfläche, mit Detektoren,
Figur 3 zeigt einige Strahlengänge mit Strahlern und Detektorblöcken bei der Inspektion von zylindrischen Glasbehältern, und
Figur 4 zeigt ein signaltechnisches Blockschema der elektrooptischen Geräte.



   Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen zylindrischen Glaskörper 1 mit einem Riss 2, welcher den vom Strahler 3 ausgehende Strahl 4 reflektiert 5 und auf die Detektorfläche 6 wirft.



   In automatischen Testsystemen findet während der Messungen normalerweise eine Verschiebung oder Drehung zwischen Testobjekt und Messgerät statt. Dies kann zur Vereinfachung der Apparatur derart ausgenutzt werden, dass die Detektionsfläche 6 in Fig. 1 nicht vollständig mit Detektionselementen besetzt ist, sondern nur auf Streifen 8 quer zur Bewegungsrichtung des Auftreffpunktes 9 des reflektierten Strahles. Solche Detektionsstreifen werden apparativ zusammengefasst in Detektor-Blöcke 7, welche mit dem auswertenden Gerät verbunden sind.



   Zur genügenden Erfassung verschiedenartiger Risse an verschiedenen Orten werden normalerweise eine grössere Anzahl von Strahlern eingesetzt, welche ihrerseits wieder regelmässig und standardisiert angeordnet werden können. Die Systemtrennung wird apparativ erfindungsgemäss mit einem sequentiellen Verfahren durchgeführt, d.h., dass in zeitlich genügend schneller Folge alle zu einem Kanal gehörenden Elemente für ein bestimmtes Zeitintervall gleichzeitig aktiviert werden, verschiedene Teilsysteme aber nie gleichzeitig aktiviert werden. Zusätzlich können auch die Ansprechempfindlichkeiten eines Detektors abhängig von den   Teilsystemen ,    in welchen er arbeitet, verschieden gewählt werden, d.h. er hat praktisch gleichzeitig verschiedene systembezogene Empfindlichkeiten.

  Die Vorrichtung ist mit Speichern versehen, in welche die Zuordnung der Detektor-Elemente zu den verschiedenen Systemen sowie die verschiedenen Empfindlichkeiten der Detektor-Elemente in den verschiedenen Systemen programmiert werden. Die Programmierung kann mit Tasten oder mit einem in der Datentechnik üblichen Datenträger wie Lochkarten, Lochband, Magnetband oder Magnetplatten erfolgen.



   Bei ausreichender Bestückung einer Vorrichtung mit Strahlern und Detektoren ist es möglich, eine Messapparatur praktisch ausschliesslich durch Programmierung an einen bestimmten Glastyp anzupassen. Somit eröffnet sich die Möglichkeit, die Programmierung teilautomatisch, interaktiv oder vollautomatisch zu erzeugen. Ein Kleincomputer ennittelt dazu z.B. in einem Lernprozess mit guten und fehlerhaften
Gläsern die Zuordnungen und Empfindlichkeiten.



   Zur Erzielung der Kanaltrennung werden die Strahler der einzelnen Systeme nacheinander in bestimmten Zeitabstän den periodisch kurz eingeschaltet, siehe dazu Fig. 4. Während der Einschaltdauer der Strahler eines Systemes sind die die sem System zugeordneten Detektoren aktiviert und messen den Strahlungszuwachs gegenüber der Zeit vor dem Einschal ten der Strahler. Überschreitet der Zuwachs den durch die
Programmierung für dieses System und den entsprechenden
Detektor vorgegebenen Wert, so wird ein entsprechendes Si gnal an die Auswertlogik weitergeleitet, welche eine nötige
Aktion wie Anzeige oder Auswurf des Glases bewirkt. Die
Auswertelogik kann eine Aktion noch von weiteren Informa tionen abhängig machen, z.B. Bezeichnung eines Glases. Die
Auswertelogik kann nach Bedarf erweitert werden, die Daten statistisch auswerten und in geeigneter Form weiterleiten.



   Die angegebene Art der Kanaltrennung bewirkt auch eine sehr starke Unterdrückung von Strahlungen, welche von der
Umgebung herrühren, auch wenn diese Strahlung zeitlich nicht konstant ist, z.B. Schwankungen von 100 Hz bei Glüh lampen.



   Zu berücksichtigen ist auch der Zusammenhang zwischen dem Abstand der Detektionselemente und ihrer Grösse, weil damit eine bessere Unterscheidung zwischen reflektierenden oder brechenden Zonen und streuenden Zonen erreicht werden kann. Durch die signaltechnische Kanaltrennung sind die nötigen Voraussetzungen für die Wahl eines geeigneten Abstandes gegeben. In Fig. 2 sei die Fläche 21 mit einer gleichmässigen Stör- oder Streustrahlung beaufschlagt, in der Zone 22 ist die Helligkeit durch ein Nutzsignal, z.B. die durch einen Riss mit einer Krümmung reflektierte Strahlung, etwa gleichmässig erhöht. In dieser Situation zeigt sich klar, dass das Verhältnis der Strahlungsintensität auf Detektor 23 im Detektor-Block 7 zu derjenigen auf Detektor 24 dann am grössten ist, wenn sich Detektor 23 völlig in der Zone 22 befindet.



  Somit soll der Abstand der Detektoren von der strahlenden Stelle möglichst mindestens so gross sein, dass er völlig in den divergierend angenommenen Strahl des Signales eintauchen kann. Selbstverständlich kann dieser Effekt nur dann voll ausgenutzt werden, wenn die Detektoren bis zur Ansprechschwelle getrennte Signalwege haben. Durch dieses Verfahren wird für eine gegebene Bestrahlung ein maximales Nutz/Störsignal-Verhältnis erreicht. Im Beispiel von Fig. 3 dreht sich ein zylindrisches Hohlglas 31 während der Prüfung um die Achse 32. Die Mündungszone wird von den Strahlern 3 im Durchlicht, und vom Strahler 34 mittels Reflexion an der Innenwand bestrahlt.

  Strahler 35 und 36 bestrahlen eine tiefer liegende Zone von verschiedenen Winkeln derart, dass möglichst alle vorkommenden Risse auswertbare Strahlenbündel in die zylindrische Detektionsfläche werfen. 38 und 39 sind mögliche Achsen für Detektionszylinder, welche mit   Detek-    torblöcken 7 besetzt sind. Durch die Linienpaare 33 bzw. 37 werden typische Strahlen-Bereiche der reflektierten Nutzsignale angegeben, wobei die Bereiche zu 33 und 37 verschiedenen unabhängigen Teilsystemen angehören.

 

   Fig. 4 zeigt das signaltechnischeBlockschaltbild eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Ein Taktoszillator 41 treibt eine Codier-Logik 42, welche einerseits die zeitlich gestaffelten Impulse für die Leistungsverstärker 43 der Halbleiter-Infrarotemitter mit ca.



  0,9   pm    Wellenlänge der Strahler   S1    bis   S16    abgibt, andererseits den zugehörigen System-Code 44 erzeugt zur Aktivierung der Detektoren in den Detektorblöcken 7, welche je mit 8 Detektoren   D1    bis D8 bestückt sind. Die Repetitionsrate beträgt 1000/s, mit einer Einschaltdauer der Emitter von   5 ins.   



  Die emittierte Strahlung 55 wird nach Durchlauf der Messzone von den empfindlichen Halbleiter-Detektoren 45 weit  winklig empfangen, in ein elektr. Signal umgewandelt, gefiltert und verstärkt. Die nachfolgende Stufe 46 vergleicht dieses mit einem Analog-Signal aus dem Digital/Analog-Wandler 47, welcher abhängig vom Systemcode und der Programmierung aus der Selektor-Logik 48 angesteuert wird. Die aus dem Vergleich resultierenden digitalen Signale werden im Selektor 48 entsprechend dem Systemcode und der Programmierung ausgewählt, durch Oder-Schaltungen reduziert und anschliessend bis zur weiteren Auswertung im Speicher 49 gespeichert.



  In einer Variante werden die Signale bereits im Detektor Block 7 verknüpft, um Verbindungsleitungen einzusparen.



  Im Auswerteteil 51 (ein Micro-Computer) werden die Signale gespeichert, weiter reduziert, ausgewertet und vorbereitet für die Anzeigen an Zählern 55, Lampenbildern 56 und Bildschirmen 53. Die Definition der Systeme wird an einem Schalter Tableau 50 vorgenommen. Alternativ kann diese Vorwahl auch über eine Tastatur 54 oder mittels eines der üblichen Datenträger dem Auswerteteil 51 eingegeben werden.

 

   Die zylindrisch aufgebauten Strahler 3 (siehe Fig. 1 und   Fig. 3)    können mittels eines Schnappverschlusses leicht montiert und demontiert werden, sowie für Testzwecke ersetzt werden durch Strahler mit sichtbarem Licht, welche die gleiche   Strahlgeometrie    aufweisen. Die von einem Halbleiter-Infrarot-Emitter ausgehenden Strahlen werden   mittels    einer bikonvexen Linse derart gebündelt, dass die Abbildungs-Ebene des Emitters weiter entfernt liegt als das Messobjekt und dass damit eine geeignete Querschnittsfläche des Strahles am Messobjekt entsteht, welche ungefähr dem Linsenquerschnitt entspricht. 

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern, insbesondere Risse, in transparenten Körpern auf optischem Wege, mit einer Anzahl Strahlungsquellen (3, 34, 36, S1. . .S16), die einer Anzahl Detektoren (6, 8, 23, 24,45, D1. . .D8) zugeordnet sind und Kanäle bilden und mit Auswertemitteln, um die Fehler anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Taktoszillator (41) und eine Codier-Logik (42) aufweist, um die Kanäle nacheinander und periodisch durchzuschalten und eine Beeinflussung der einzelnen Kanäle untereinander zu vermeiden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Gruppe von Detektoren (8, D1. . .D8, 45) und signalvorverarbeitenden Teilen (46) sowie einem Digital/Analog-Wandler (47) zu einem beweglichen Detektorblock (7) zusammengefasst sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der signalvorverarbeitende Teil eine Signalver gleichs-Stufe (46) ist, die von einem analogen oder digitalen Signal gespiesen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (6, D1. . .D6, 45) derart geschaltet sind, dass ihnen wahlweise kein, ein oder mehrere Strahler zugeordnet werden können, um signaltechnisch unabhängige Kanäle zu bilden, und dass die Empfindlichkeit der einzelnen Detektoren in verschiedenen Kanälen unterschiedlich gewählt werden kann.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche (6) der Detektoren eben, kugel-, oder zylinderförmig ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (3, 34... 36, S1. . .S16) eine Optik aufweisen, um einen Strahl mit angenähert gleichen Strahlungseigenschaften bis zur Messzone (22) am Messobjekt zu erhalten, wobei der Strahl einen runden, elliptischen oder länglichen Querschnitt aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahiungsquellen (3, 33.. .36, S1. .S16) zu beweglichen Einheiten zusammengefasst sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen-Einheitenje einen Halbleiter Emitter oder einen mit einer gepulsten Lichtquelle verbundenen Lichtleiter aufweisen, wobei die gepulste Lichtquelle ein modulierter Laser, eine Kerrzelle mit konstanter Strahlungsquelle oder eine Lochscheibe vor einer konstanten Strahlungsquelle ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel Zähler (55), Lampenbilder (56), Bildschirme (53) und eine Tastatur (54) aufweisen, um Signale und Zuordnungen der verschiedenen Kanäle einzusehen oder zu definieren.
    Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern, insbesondere Risse, in transparenten Körpern auf optischem Wege, mit einer Anzahl Strahlungsquellen 3, 34, 36, S1. . .S16, die einer Anzahl Detektoren 6, 8, 23,24,45, D1. . .D8 zugeordnet sind und Kanäle bilden und mit Auswertemitteln, um die Fehler anzuzeigen.
    Eine Anwendung der Vorrichtung liegt in der Prüfung von Gläsern, speziell Hohlgläsern, welche auf Risse und an dere Fehler geprüft werden. Ursprünglich beruhte das opti sche Rissprüfverfahren, auf welches hier hauptsächlich eingegangen wird, auf einer stark variablen, individuellen Anordnung von mehreren Beleuchtungskörpern gleicher Art und einer Anzahl einzelner, nur durch deren Empfindlichkeit verschiedener Detektoren, welche meist relativ undefinierte Raumwinkelzonen eines Sekundär-Strahles erfassten und welche auf alle Strahler gleichermassen reagierten. Es ist auch heute noch das verbreitetste Verfahren in der Produktionskontrolle.
    Will man damit einigermassen akzeptable Resultate erzielen, so ist eine langwierige und mühsame Einstellarbeit von erfahrenen, qualifizierten Mitarbeitern für jede Art von Prüfarbeit notwendig und der apparative Aufwand steigt enorm mit den Anforderungen.
    Die auf der Totalreflexion basierende Rissprüfung war in der bisherigen Anwendungstechnik ein äusserst komplexes Verfahren. Risse treten am Hohlglas in allen Behälterbereichen, wie Mündung, Schulter, Körper und Boden, wenn auch mit unterschiedlicher Verteilung auf. Grob wird meist von Horizontal- oder Vertikalrissen gesprochen. Es kommen aber die verschiedensten Schräglagen sowie auch Verwindungen der Rissflächen vor. Die Hauptorientierung eines Risses kann durch zwei Winkel definiert werden.
    Numerische Auswertungen durch Computer-Simulation auf Basis von Bereichen, welche diese Winkel überstreichen können, zeigen, dass eine gute Rissprüfung nur dann möglich ist, wenn mehrere, definierte und relativ grosse Winkelzonen auf der Detektionsseite gebildet werden können, welche ohne gegenseitige Beeinflussung unabhängig voneinander arbeiten. Nur so können Anordnungen erreicht werden, welche im statistischen Mittel optimale Resultate ergeben. Dieses Konzept war mit den bisherigen apparativen Mitteln nicht realisierbar. Bestehende Lösungen, bei welchen die Messapparatur auf mehrere, hintereinander angeordnete Stationen verteilt wird, sind ein erster, aber aufwendiger Schritt zur Trennung von Detektionsbereichen.
    Richtet man einen Strahler auf ein Glas, so werden immer bestimmte Zonen so stark aufgehellt, dass dort mit konventionellen Methoden keine Rissdetektion mehr vorgenommen werden kann. Es können aber auch bestimmte Zonen von einer Summe an sich schwächeren Streustrahlungen zu stark aufgehellt werden (Kummulation). Diese Problematik wird dadurch verstärkt, dass diese Streustrahlen von Glas zu Glas sehr unterschiedlich auftreten und sich erst recht mit dem Glastyp ändern (Nähte, Gewinde usw.).
    Ein weiterer, störender Effekt ist die Veränderung des Umlichts, wenn mit sichtbaren Strahlen gearbeitet wird. Die Kompensation dieses Effektes durch Anpassung der Empfindlichkeit ist kein gangbarer Weg.
    Verschiedene Verbesserungen sind bekannt geworden.
    Um den störenden Einfluss von Streu-Strahlen auf gewisse Detektoren zu eliminieren, werden Strahler mit verschiedenen Farben oder mit derselben Art von Strahlung aber verschiedener Modulationsfrequenz verwendet (FR-PS 1 588 308).
    Dieses Verfahren vereinfacht die Einrichtung eines Prüfkopfes teilweise, ist aber vom Aufwand her beschränkt.
    Gewisse Verbesserungen der Resultate, vor allem durch Unterdrückung des Streulichts, werden erreicht, wenn die Detektoren nicht auf absolute Werte reagieren, sondern auf die Änderungsgeschwindigkeit des Strahles. Dieses Verfahren ist aber nur teilweise wirksam, da auch Streulichter moduliert werden.
    Von der Praxis her ist das Bedürfnis entstanden, Strahler und Detektoren in einem grösseren Abstand vom Messobjekt anzubringen, um die Platzverhältnisse zu verbessern, die Einrichtung weniger abhängig von der Positionsgenauigkeit des Messobjektes zu machen und das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal zu verbessern. (In den meisten Fällen nimmt das Streulicht quadratisch, das Nutzlicht dagegen in bestimmten Bereichen linear mit der Distanz ab). In konventionellen Anlagen ist aber ein kleiner Abstand unumgänglich (Detektions Winkelbereich, Streulichtkummulation, gegenseitige Beeinflussung verschiedener Anordnungen). **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014002582A1 (de) 2014-02-26 2015-08-27 Heye International Gmbh Verfahren zur Erkennung von Rissen in den Wandungen von Hohlglasartikeln

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111194C2 (de) * 1981-03-21 1984-01-05 Fa. Hermann Heye, 3063 Obernkirchen Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von Fehlern von Glasgegenständen
DE3581085D1 (de) * 1985-11-15 1991-02-07 Hermann Peter Vorrichtung zur erkennung von fehlern, insbesondere rissen, in transparenten koerpern auf optischem wege.
DE19651924A1 (de) 1996-12-13 1998-06-18 Dieter Olschewski Behälterglasprüfverfahren und -vorrichtungen
US5895911A (en) * 1998-01-22 1999-04-20 Emhart Glass S.A. Glass container body check detector
US6275287B1 (en) 1998-04-25 2001-08-14 Nihon Yamamura Glass Co., Ltd. Check detector for glass bottle neck and finish portion
ES2265907T3 (es) * 1999-01-19 2007-03-01 Visiglas Societe Anomyme Procedimiento y dispositivo para detectar defectos en piezas de un material traslucido o transparentes.
DE60223956T3 (de) 2001-03-14 2011-05-19 Hitachi Information & Control Solutions, Ltd., Hitachi Untersuchungsgerät und System zur Untersuchung von Fremdkörpern in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern
FR3095506B1 (fr) 2019-04-29 2021-05-07 Tiama Ligne de contrôle de récipients vides en verre
FR3109444B1 (fr) 2020-04-16 2022-04-29 Tiama Poste et procédé pour détecter en translation des défauts de glaçures sur des récipients en verre

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2378276A1 (fr) * 1977-01-25 1978-08-18 Emballage Ste Gle Pour Procede et dispositif pour la detection optique de defauts dans des objets transparents, notamment en verre
FR2401415A1 (fr) * 1977-08-24 1979-03-23 Emballage Ste Gle Pour Inspection et controle d'objets transparents
FR2432342A1 (fr) * 1978-08-02 1980-02-29 Emballage Ste Gle Pour Inspection et controle d'objets transparents
US4213042A (en) * 1978-10-02 1980-07-15 Barry-Wehmiller Company Container chipped crown ring detector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014002582A1 (de) 2014-02-26 2015-08-27 Heye International Gmbh Verfahren zur Erkennung von Rissen in den Wandungen von Hohlglasartikeln
WO2015127950A1 (de) 2014-02-26 2015-09-03 Heye International Gmbh Verfahren zur erkennung von rissen in den wandungen von hohlglasartikeln
US9898813B2 (en) 2014-02-26 2018-02-20 Heye International Gmbh Method for detecting flaws in the walls of hollow glass items
DE102014002582B4 (de) 2014-02-26 2018-10-11 Heye International Gmbh Verfahren zur Erkennung von Rissen in den Wandungen von Hohlglasartikeln

Also Published As

Publication number Publication date
IT1138411B (it) 1986-09-17
IT8122337A0 (it) 1981-06-16
EP0053151A1 (de) 1982-06-09
WO1981003706A1 (en) 1981-12-24

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