DE102005043126A1 - Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutteilchen - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutteilchen mit einer Messanordnung umfassend eine Mehrzahl Kameras entsprechend der Anzahl Seitenflächen eines Polyeders, wobei jede Kamera mit ihrer Sichtachse quer zu einer der Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet ist und mindestens einen Punkt einer Flugbahn der Schüttgutteilchen in ihrem Sichtfeld hat, und einer Einspeiseeinrichtung zum aufeinanderfolgenden Einspeisen von Schüttgutteilchen in die Flugbahn.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutteilchen.
- Schüttgut ist loses Fördergut in schüttbarer Form, das unverpackt transportiert wird, z.B. Erz, Kohle, Sand, Kies, Getreide, Haselnüsse, Mandeln. Die Kontrolle der Oberfläche von Schüttgutpartikeln ist bei der Sortierung von Schüttgut hinsichtlich diverser Qualitätskriterien von Bedeutung. Ein spezieller Fall ist die Verlesung von Haselnüssen, Mandeln und anderen Ölsaaten im Hinblick auf Schimmel, Fäule und Insektenstiche. Da die beschädigte Stelle der Oberfläche im Verhältnis zur Gesamtoberfläche sehr klein sein kann und dennoch einen gravierenden Qualitätsmangel darstellt, muß die Oberfläche möglichst umfassend mit hoher Ortsauflösung inspiziert werden.
- Bekannt sind Sortiermaschinen, bei denen die Schüttgüter im freien Fall von zwei Seiten mit Kameras kontrolliert werden. Die bekannten Vorrichtungen liefern immer noch keine vollumfänglich befriedigenden Ergebnisse bei der Inspektion von Schüttgütern, insbesondere bei schwierigen Sortieraufgaben, wie die Verlesung von Ölsaaten.
- Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutpartikeln zur Verfügung zu stellen, die eine bessere Erfassung der Oberfläche ermöglicht.
- Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutteilchen hat
- – eine Meßanordnung umfassend eine Mehrzahl Kameras entsprechend der Anzahl der Seitenflächen eines Polyeders, wobei jede Kamera mit ihrer Sichtachse quer zu einer der Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet ist und mindestens einen Punkt einer Flugbahn der Schüttgutteilchen in ihrem Sichtfeld hat, und
- – eine Einspeiseeinrichtung zum aufeinanderfolgenden Einspeisen von Schüttgutteilchen in die Flugbahn.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht erstmals eine sichere vollständige Kontrolle der gesamten Oberfläche der Schüttgutteilchen. Hierzu wird von einem Polyeder ausgegangen, d.h. von einem räumlichen Körper, der in der Lage ist, ein Schüttgutteilchen vollständig einzuschließen. Das Polyeder hat eine bestimmte Anzahl Seitenflächen. Mittels einer der Anzahl Seitenflächen entsprechenden Anzahl Kameras, von denen jede quer zu einer der Seitenflächen ausgerichtet ist, d.h. eine der Seitenflächen unter einem grundsätzlich beliebigen Winkel schneidet, ist es möglich, die gesamte Oberfläche eines Schüttgutteilchens zu erfassen. Die Kameras haben jeweils einen Bereich der Oberfläche eines Schüttgutteilchens in ihrem Sichtfeld. Insgesamt wird somit von den Kameras die gesamte Oberfläche eines Schüttgutteilchens erfaßt. Es versteht sich, daß die Vorrichtung nur eines gedachten Polyeders bedarf, auf das die Kameras ausgerichtet sind. Die Erfindung bezieht jedoch auch Ausführungen ein, die einen räumlichen Körper mit der Form eines Polyeders aufweisen, der z.B. zum Halten der Kameras dient. Damit die gesamte Oberfläche der Schüttgutteilchen erfaßt werden kann, werden sie nicht auf einer Unterlage oder in einer anderen Situation, in der ihre Oberfläche teilweise bedeckt ist, kontrolliert, sondern in einer Flugbahn. Die Schüttgutteilchen werden aufeinanderfolgend in die Flugbahn eingespeist, damit sie jeweils gesondert von den Kameras erfaßt werden können.
- Die Erfindung bezieht Ausgestaltungen ein, bei denen sämtliche Kameras einen ge-meinsamen Punkt der Flugbahn erfassen, um jedes Schüttgutteilchen aus verschiedenen Perspektiven an demselben Ort zu erfassen. Hierdurch kann ausgeschlossen werden, daß die Oberfläche aufgrund einer Rotation der Schüttgutteilchen nur unzureichend erfaßt wird.
- Gemäß einer Ausgestaltung erfassen die verschiedenen Kameras verschiedene Punkte der Flugbahn, wodurch verhindert werden kann, das den Kameras zugeordnete Beleuchtungseinrichtungen mit in die Sichtachsen der Kameras fallenden Beleuchtungsachsen andere Kameras blenden. Die Punkte können in Richtung der Flugbahn so kurze Abstände voneinander haben, daß der Einfluß einer Rotation der Schüttgutteilchen auf ihre Drehstellung bezüglich der Kameras vernachlässigbar ist. Ferner kann eine Rotation der Schüttgutteilchen durch eine geeignete Ausgestaltung der Einspeiseeinrichtung unterdrückt werden.
- Die Sichtachsen der Kameras können unter verschiedenen Winkeln zu den Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet sein. Gemäß einer Ausgestaltung sind die Sichtachsen annähernd senkrecht zu den Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Verteilung der Kameras um den Punkt oder die Punkte der Flugbahn erreicht, in dem oder in denen die Schüttgutteilchen erfaßt werden. Dies begünstigt eine gleichmäßige und verzerrungsarme Erfassung der Oberflächen der Schüttgutteilchen.
- Grundsätzlich können die Sichtachsen die Seitenflächen des Polyeders in beliebigen Punkten schneiden, solange mindestens ein Punkt der Flugbahn im Sichtfeld der Kameras angeordnet ist. Gemäß einer Ausgestaltung schneiden die Sichtachsen der Kameras die Flugbahn, so daß sich diese im Zentrum der Sichtfelder der Kameras befindet. Hierdurch können die Sichtfelder der Kameras etwa auf die Größe der Schüttgutteilchen konzentriert werden, wodurch die genaue Erfassung der Oberfläche der Schüttgutteilchen begünstigt wird.
- Polyeder mit beliebiger Anzahl Seitenflächen sind in die Erfindung einbezogen.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist das Polyeder ein Tetraeder. Das Tetraeder weist vier Seitenflächen auf, so daß die Vorrichtung mit nur vier Kameras auskommt. Mit verhältnismäßig geringem Aufwand wird eine vollständige Erfassung der Oberfläche der Schüttgutteilchen ermöglicht.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist das Polyeder ein Würfel. Der Würfel hat sechs Seitenflächen und dementsprechend weist die Vorrichtung sechs Kameras auf. Hierdurch wird eine genauere Erfassung der Oberfläche als mit nur vier Kameras ermöglicht.
- Die Schüttgutteilchen können grundsätzlich eine beliebige Flugbahn durchlaufen, beispielsweise eine ballistische Kurve. So ist es beispielsweise möglich, die Schüttgutteilchen im Maximum einer Flugbahn zu erfassen, die nach Abschießen unter einem sehr steilen Abschußwinkel durchlaufen wird, um das Schüttgutteilchen bei einer sehr geringen Geschwindigkeit zu erfassen. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Einspeiseeinrichtung eine Einrichtung zum Einspeisen der Schüttgutteilchen in eine Fallkurve. Die Schüttgutteilchen werden erfaßt, wenn sie sich in der Fallkurve befinden. In dieser Ausgestaltung kann die Einspeiseeinrichtung besonders einfach ausgeführt sein. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Einspeiseeinrichtung eine Rinne und/oder ein Rohr mit einem am Anfang der Fallkurve angeordneten Binnenende oder Rohrende auf. Beim Rutschen über die Rinne und/oder das Rohr dämpft oder unterdrückt die Reibung zwischen Schüttgutteilchen und Rinne und/oder Rohr eine eventuelle Rotation der Schüttgutteilchen.
- Damit die zu kontrollierenden Objekte beim Durchlaufen der Flugbahn nicht mit den Kameras kollidieren, verläuft gemäß einer Ausgestaltung die Flugbahn entlang der Mittelsenkrechten zweier orthogonal einander gegenüberliegender Kanten des Tetraeders. Gemäß einer anderen Ausgestaltung verläuft die Flugbahn von einem Eckpunkt zu einem diagonal gegenüberliegenden Eckpunkt des Würfels. Bei beiden Ausgestaltungen ist die Flugbahn z.B. eine Fallkurve.
- Grundsätzlich kann die Vorrichtung das natürliche Licht aufgrund der Sonneneinstrahlung oder künstliches Licht z.B. zur Beleuchtung von Gebäuden nutzen, um mittels Kameras die Oberfläche der Schüttgutteilchen zu erfassen. Gemäß einer Ausgestaltung umfaßt die Vorrichtung mindestens eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Lichtquelle zum Beleuchten des/der von den Kameras erfaßten Punktes/Punkte der Flugbahn. Die Beleuchtungseinrichtung ermöglicht eine gleichmäßige und optimale Beleuchtung der zu kontrollierenden Objekte, wodurch die genaue Erfassung ihrer Oberfläche begünstigt wird.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist die Lichtquelle eine Blitzlichtquelle und weist die Beleuchtungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Anwesenheit eines Schüttgutteilchens in der Fallstrecke und eine damit und mit der Blitzlichtquelle verbundene Blitzlichtsteuerung zum Zünden der Blitzlichtquelle bei Anwesenheit des Schüttgutteilchens in dem/den von den Kameras erfaßten Punkt/Punkten der Flugbahn auf. Die Blitzbeleuchtung ermöglicht eine besonders hohe Beleuchtungsstärke bei verhältnismäßig geringem Energieeintrag. Eine hohe Wärmeerzeugung der Lichtquelle wird vermieden. Als Lichtquellen besonders geeignet sind (Hochleistungs-)LEDs. Die Einrichtung zum Erfas sen der Anwesenheit eines Schüttgutteilchens in der Fallstrecke ist z.B. eine der Fallstrecke zugeordnete Lichtschranke.
- Gemäß einer Ausgestaltung sind Beleuchtungseinrichtungen entsprechend der Anzahl Seitenflächen eines Polyeders (z.B. eines Tetraeders oder Würfels) vorhanden, die mit ihren Beleuchtungsachsen quer zu den Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet sind und jeweils einen von einer Kamera erfaßten Punkt der Flugbahn in ihrem Beleuchtungsfeld haben. Hierdurch wird eine vollständige Beleuchtung der Oberfläche des Schüttgutteilchens gewährleistet, wenn sich dieses im Sichtfeld der Kameras befindet. Grundsätzlich können auch die Beleuchtungsachsen die Seitenflächen des Polyeders unter einem beliebigen Winkel schneiden. Gemäß einer Ausgestaltung sind die Beleuchtungseinrichtungen mit ihren Beleuchtungsachsen senkrecht zu den Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtung der Oberfläche der zu kontrollierenden Objekte begünstigt wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung schneiden die Beleuchtungsachsen der Beleuchtungseinrichtungen die Flugbahn. Hierdurch kann das Licht auf das zu kontrollierende Objekt konzentriert werden.
- Das gedachte oder z.B. zur Halterung der Beleuchtungseinrichtungen tatsächlich als räumlicher Körper vorhandene Polyeder kann ein anderes Polyeder als das für die Ausrichtung der Sichtachsen der Kameras maßgebliche Polyeder sein. Grundsätzlich ist es insbesondere möglich, daß das für die Ausrichtung der Beleuchtungsachsen maßgebliche Polyeder eine andere Ausrichtung und/oder eine andere Anzahl Seitenflächen als das für die Ausrichtung der Sichtachsen maßgebliche Polyeder aufweist. Ferner umfaßt die Erfindung Ausführungen, bei denen das für die Beleuchtungsachsen maßgebliche Polyeder dasselbe Polyeder wie das für die Sichtachsen maßgebliche ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung fallen dabei die Sichtachsen und die Beleuchtungsachsen ineinander. Hierdurch ergeben sich für die Kameras optimale Belichtungsverhältnisse.
- Gemäß einer Ausgestaltung weist die Beleuchtungseinrichtung einen Hohlspiegel und die Lichtquelle auf der Hohlseite des Hohlspiegels auf, um die Beleuchtung auf das zu kontrollierende Objekt zu konzentrieren.
- Gemäß einer Ausgestaltung weist der Hohlspiegel ein zentrales Loch auf, durch das die Sichtachse der Kamera hindurch verläuft, die bezüglich der Flugbahn hinter dem Hohlspiegel angeordnet ist, und bei der die Lichtquelle außerhalb des zentralen Lochs angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird erreicht, daß die Sichtachsen und die Beleuchtungsachsen ineinander fallen.
- Gemäß einer Ausgestaltung sind die Lichtquellen konzentrisch zum zentralen Loch des Hohlspiegels angeordnet, um eine gleichmäßige Beleuchtung des Objektes zu erreichen.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Kameras digitale Kameras.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist mindestens eine Lichtquelle eine LED.
- Bei der Kontrolle von Schüttgut kann freigesetzter Staub bzw. Abrieb die optische Meßanordnung beeinträchtigen. Gemäß einer Ausgestaltung wird die Ablagerung von Staub und dergleichen auf der optischen Meßanordnung dadurch verhindert, daß der Hohlspie gel mindestens einen Austritt für ein gasförmiges Spülmedium und mindestens einen Eintritt für eine Absaugung des gasförmigen Spülmediums aufweist, wobei Austritt und Eintritt verschiedene radiale Positionen und/oder verschiedene Positionen in Umfangsrichtung des Hohlspiegels aufweisen. Das Spülmedium verhindert die Ablagerung von Staub und dergleichen auf der Oberfläche des Hohlspiegels bzw. auf dem Objektiv der Kamera. Die Vorrichtung kann deshalb länger störungsfrei betrieben werden. Die Wartungs- und Reinigungsintervalle werden verlängert.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind Luftaustrittsdüsen radial innen und ein Absaugring am äußeren Rand des Hohlspiegels angeordnet.
- Gemäß einer Ausgestaltung sind die Kameras mit einer Vorrichtung zum automatischen Auswerten der von den Kameras gelieferten Bilder verbunden. Die Vorrichtung zum automatischen Auswerten ist bevorzugt eine elektronische Datenverarbeitungsanlage.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum automatischen Auswerten eine elektronische Datenverarbeitungsanlage, die auf einem Mutterboard eine der Anzahl Kameras entsprechende Anzahl parallel angeordneter Rechnerboards aufweist, wobei auf jedem Rechnerboard ein Digitalsignalprozessor (DSP) angeordnet ist und jede Kamera mit einem der Rechnerboards verbunden ist, wobei ferner auf dem Mutterboard ein weiteres Rechnerboard parallel zu den Rechnerboards angeordnet ist, wobei in das weitere Rechnerboard sämtliche Ausgangssignale der Rechnerboards eingespeist und von dem weiteren Rechnerboard ausgewertet wurden. Dieser Aufbau der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung begünstigt eine besonders schnelle Signalverarbeitung.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist eine Auffangeinrichtung zum Auffangen der Schüttgutteilchen am Ende der Flugbahn vorhanden.
- Die von der Vorrichtung zum automatischen Auswerten ermittelten Ergebnisse können z.B. im Rahmen einer Qualitätskontrolle als Nachweis der Freiheit der untersuchten Schüttgutteilchen von Fehlern verwendet werden. Die Ergebnisse werden z. B. in einem Speicher der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert und/oder von einem Ausgabegerät (z.B. Bildschirme, Drucker etc.) ausgegeben. Gemäß einer Ausgestaltung werden die Ergebnisse zur Sortierung der Schüttgutteilchen verwendet. Hierzu ist gemäß einer Ausgestaltung die Auffangeinrichtung mit dem Eingang einer Weiche verbunden, deren Ausgänge mit verschiedenen Sammeleinrichtungen und/oder Förderstrecken verbunden sind und weist die Weiche eine Stelleinrichtung auf, die mit der Vorrichtung zum automatischen Auswerten der von der Kamera gelieferten Bilder verbunden ist. Die Weiche leitet die Schüttgutteilchen mit akzeptabler Oberfläche in eine andere Sammeleinrichtung und/oder Förderstrecke weiter, als die Schüttgutteilchen mit schadhafter Oberfläche.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 die Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht schräg von der Seite und von oben; -
2 die Vorrichtung in einer Vorderansicht; -
3 die Vorrichtung in der Draufsicht; -
4 die Vorrichtung in einer Seitenansicht; -
5 die Vorrichtung mit Unterteil in einem Vertikalschnitt; -
6 Kamera mit Beleuchtungseinrichtung der Vorrichtung in einem Längsschnitt; -
7 die Kamera mit Beleuchtungseinrichtung in einer Vorderansicht. - Die Vorrichtung weist einen Sockel
1 auf. Dieser trägt auf einem Untergestell2 vier Paare3 bis6 senkrecht nach oben gerichteter paralleler Platten3.1 ,3.2 ,4.1 ,4.2 ,5.1 ,5.2 ,6.1 ,6.2 . Jeweils zwei Paare3 ,5 und4 ,6 sind auf einer Achse angeordnet, wobei die beiden Achsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. - Zwischen jedem Paar
3 bis6 paralleler Platten ist eine Kamera7 bis10 mit einer Beleuchtungseinrichtung11 bis14 gehalten. Der Aufbau dieser Anordnungen ist in den5 und6 am Beispiel von Kamera7 und Beleuchtungseinrichtung11 gezeigt. - Demnach umfaßt die Beleuchtungseinrichtung
11 einen sphärischen Hohlspiegel15 , der im Zentrum ein kreisförmiges Loch16 aufweist, von dem ausgehend eine zylindrische Hülse17 von der Rückseite des Hohlspiegels15 vorsteht. In die Hülse17 ist die Kamera7 mit ihrem Objektiv18 gehalten. - In den Hohlspiegel
15 ist eine Vielzahl LED19 integriert, die auf zu dem Loch16 konzentrischen Kreisen unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sind. - Auf der Rückseite des Hohlspiegels
15 ist mit etwas Abstand eine sphärische Leiterplatte20 angeordnet, die Leiterbahnen trägt, mit denen die LED19 verlötet sind. - Der Hohlspiegel
15 ist in einem topfartigen Gehäuse21 angeordnet. Dieses hat einen Boden22 , durch den die Hülse17 hindurcherstreckt ist. Vom Boden22 steht nach oben eine zylindrische Zwischenwand23 vor, auf der der Hohlspiegel15 mit seiner Unterseite ruht. Zwischen Hülse17 und Zwischenwand23 befindet sich ein Ringspalt24 , in den ein von der Unterseite des Bodens22 vorstehendes Einspeiseröhrchen25 mündet. Ferner mündet in den Ringspalt24 eine Vielzahl Luftaustrittsdüsen26 , die eine Öffnung an der Hohlseite des Hohlspiegels15 haben. - Vom Boden
22 steht ein zylindrischer Mantel27 des Gehäuses21 vor, der etwa auf dem Niveau der Öffnung des Hohlspiegels15 endet. Zwischen Mantel27 und Hohlspiegel15 bzw. Platine20 ist ein Ringspalt28 vorhanden. In den durch den Ringspalt28 zugänglichen Hohlraum29 zwischen Gehäuse21 und Hohlspiegel15 mündet ein durch den Boden22 hindurchgeführtes Absaugröhrchen30 . - Die Hohlseite des Hohlspiegels
15 und das Objektiv18 können von Verunreinigungen durch Stäube etc. freigehalten werden, indem Druckluft durch das Einspeiseröhrchen25 eingespeist wird und aus dem Bereich des Ringspaltes28 Luft durch das Absaugröhrchen30 abgesaugt wird. Es ergibt sich dann eine Luftbewegung entlang der Linien, die zwischen Luftaustrittsdüsen26 und Ringspalt28 eingetragen sind. - Bei dieser Anordnung aus Kamera
7 und Beleuchtungseinrichtung11 fallen die Sichtachse der Kamera7 und die Beleuchtungsachse der Beleuchtungseinrichtung11 in die Mittelachse des Hohlspiegels14 . Die beiden Sicht- und Beleuchtungsachsen sind gemeinsam mit der Bezugsziffer31 versehen. - Die weiteren Kameras
8 bis10 und Beleuchtungseinrichtungen12 bis14 sind entsprechend aufgebaut. - Die gemeinsamen Sicht- und Beleuchtungsachsen der weiteren Kameras
8 bis10 und Beleuchtungseinrichtungen11 bis14 haben die Bezugsziffern32 bis34 . - Die Kameras
7 bis10 und Beleuchtungseinrichtungen11 bis14 sind jeweils auf einer Platte35 bis38 montiert, die jeweils zwischen einem Paar3 bis6 paralleler Platten fixiert sind. Die Kameras7 bis10 sind digitale Flächenkameras. - Die Achsen
31 bis34 sind senkrecht zu den vier Seitenflächen eines gedachten Tetraeders angeordnet. Die Achsen31 bis34 schneiden eine Vertikale in Punkten39.1 bis39.4 , die kleine vertikale Abstände voneinander haben und auch als Sichtpunkte der Kameras7 bis10 bezeichnet werden. - Ferner weist die Vorrichtung vier Hintergrundplatten
40 bis43 auf, die zwischen den Paaren5 ,6 ,3 ,4 paralleler Platten gehalten sind. Auf jede Hintergrundplatte40 bis43 trifft senkrecht eine Sicht- und Beleuchtungsachse31 bis34 . Zwischen der Kamera7 bis10 und den auf der zugehörigen Sicht- und Beleuchtungsachse31 bis34 angeordneten Hintergrundplatten40 bis43 ist sind die Punkte39.1 bis39.4 angeordnet. Vor den Hintergrundplatten40 bis43 hebt sich das zu kontrollierende Objekt optisch ab. Um diesen Effekt zu fördern, ist vorzugsweise die Seite der Hintergrundplatten40 bis43 , auf die die Sicht- und Beleuchtungsachsen31 bis34 auftreffen, gefärbt. Für die Kontrolle von Haselnüssen wird eine blaue Färbung bevorzugt. - Oben weist die Vorrichtung eine Zuführrinne
44 mit V-förmigem Querschnitt auf. Ein Binnenende der Zuführrinne44 ist etwa zentral oberhalb des gemeinsamen Punktes39 angeordnet. Darunter befindet sich ein kurzes, vertikales Rohr45 mit einem Rohrende vertikal etwas oberhalb der Punkte39.1 bis39.4 . - Die Zuführrinne
44 ist leicht zum Rohr45 geneigt, so daß auf die Zuführrinne44 aufgebrachte Haselnüsse oder andere Partikel die Zuführrinne44 entlang rollen, durch das Rohr45 herunterfallen und im freien Fall die Punkte39.1 bis39.4 durchlaufen. - Unterhalb des Rohres
45 befinden sich ein Sender46 und ein Empfänger47 einer Lichtschranke48 , die ein aus dem Rohr45 ausgetretenes Schüttgutteilchen erfaßt. - Im Sockel
1 befindet sich eine Ausblasdüse49 , die gemäß5 ein vertikal herunterfallendes Schüttgutteilchen in einen Auslauftrichter50 in einem Unterteil51 ablenken kann. Die Haselnüsse treffen am Ende der Fallkurve, die durch die Punkte39.1 bis39.4 und einen vertikalen Schacht52 des Unterteils51 verläuft, auf ein Transportband53 eines Gurtförderers, das unterhalb des Unterteiles51 angeordnet ist. Ist die Ausblasdüse49 eingeschaltet, werden die Schüttgutteilchen in den Auslauftrichter50 abgelenkt. - Die Kameras
7 bis10 , die Beleuchtungseinrichtungen11 bis14 , die Lichtschranke48 und elektrische Schaltventile der Ausblasdüse49 sind elektrisch mit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage54 verbunden. - Über die Zuführrinne
44 und das Fallrohr45 werden einzelne Haselnüsse oder andere Schüttgutteilchen zugeführt, so daß sie nacheinander durch die Punkte39.1 bis39.4 hindurchfallen. Die Lichtschranke48 meldet der elektronischen Datenverarbeitungsanlage54 ein Hindurchfallen der Schüttgutteilchen und die elektronische Datenverarbeitungsanlage54 steuert die Beleuchtungseinrichtungen11 bis14 so, daß diese jeweils einen Lichtblitz abgeben, wenn sich das Schüttgutteilchen im zugeordneten Punkt39.1 bis39.4 befindet. - Die Kameras
7 bis10 erfassen die gesamte Oberfläche des zugeordneten Punkt39.1 bis39.4 befindlichen Schüttgutteilchens. Die elektronische Datenverarbeitungsanlage54 wertet die erfaßten Bilder in Echtzeit aus. Wenn ein Teilchen mit akzeptabler Oberfläche hindurchgefallen ist, kann dieses ungehindert durch den Schacht52 auf einen Bereich des Transportbandes53 für gutes Produkt gelangen. Wenn ein Teilchen mit beschädigter Oberfläche passiert, wird die Ausblasdüse49 eingeschaltet und das Teilchen fällt durch den Auslauftrichter50 auf einen Bereich des Transportbandes53 für fehlerhaftes Produkt.
Claims (26)
- Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutteilchen mit – einer Meßanordnung umfassend eine Mehrzahl Kameras (
7 bis10 ) entsprechend der Anzahl Seitenflächen eines Polyeders, wobei jede Kamera (7 bis10 ) mit ihrer Sichtachse (31 bis34 ) quer zu einer der Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet ist und mindestens einen Punkt (39 ) einer Flugbahn der Schüttgutteilchen in ihrem Sichtfeld hat, und – einer Einspeiseeinrichtung (44 ,45 ) zum aufeinanderfolgenden Einspeisen von Schüttgutteilchen in die Flugbahn. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die verschiedenen Kameras (
7 bis10 ) verschiedene Punkte der Flugbahn erfassen. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kameras (
7 bis10 ) mit Ihren Sichtachsen annähernd senkrecht zu den Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Sichtachsen (
31 bis34 ) der Kameras (7 bis10 ) die Flugbahn schneiden. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Polyeder ein Tetraeder ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Polyeder ein Würfel ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Einspeiseeinrichtung (
44 ,45 ) eine Einrichtung zum Einspeisen der Schüttgutteilchen in eine Fallkurve ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Einspeiseeinrichtung (
44 ,45 ) eine Rinne und/oder ein Rohr mit einem am Anfang der Fallkurve angeordneten Binnenende oder Rohrende aufweist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 7, 8, bei der die Flugbahn entlang der Mittelsenkrechten zweier orthogonal einander gegenüberliegender Kanten des Tetraeders verläuft.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der die Flugbahn von einem Eckpunkt zu einem diagonal gegenüberliegenden Eckpunkt eines Würfels verläuft.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (
11 bis14 ) mit mindestens einer Lichtquelle (19 ) zum Beleuchten der/des von den Kameras (7 bis10 ) erfaßten Punkte/Punktes (39 ) der Flugbahn umfaßt. - Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Lichtquelle (
19 ) eine Blitzlichtquelle ist und die Beleuchtungseinrichtung (11 bis14 ) eine Einrichtung zum Erfassen der Anwesenheit eines Schüttgutteilchens in der Fallstrecke (48 ) und eine damit und mit der Blitzlichtquelle (19 ) verbundene Blitzlichtsteuerung (52 ) zum Zünden der Blitzlichtquelle (19 ) bei Anwesenheit des Schüttgutteilchens in dem/den von den Kameras erfaßten Punkt/Punkten (39 ) der Flugbahn aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der Beleuchtungseinrichtungen (
11 bis14 ) entsprechend der Anzahl Seitenflächen eines Polyeders vorhanden sind, die quer zu den Flächen des Polyeders ausgerichtete Beleuchtungsachsen (31 bis34 ) haben, die jeweils einen von einer Kamera erfaßten Punkt (39 ) der Flugbahn in ihrem Beleuchtungsfeld haben. - Vorrichtung nach Anspruch 13, bei die Beleuchtungseinrichtungen (
11 bis14 ) mit ihren Beleuchtungsachsen (31 bis34 ) senkrecht zu den Seitenflächen des Polyeders ausgerichtet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Beleuchtungsachsen (
31 bis34 ) der Beleuchtungseinrichtungen (11 bis14 ) die Flugbahn schneiden. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die Sichtachsen und die Beleuchtungsachsen (
31 bis34 ) ineinander fallen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei der die Beleuchtungseinrichtung (
11 bis14 ) einen Hohlspiegel (15 ) und die Lichtquelle (19 ) auf der Hohlseite des Hohlspiegels (15 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der der Hohlspiegel (
15 ) ein zentrales Loch (16 ) aufweist, durch das die Sichtachse (31 bis34 ) der Kamera (7 bis10 ) hindurchverläuft, die bezüglich bezüglich der Flugbahn hinter dem Hohlspiegel (15 ) angeordnet ist, und bei der die Lichtquelle (19 ) außerhalb des zentralen Lochs (16 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der mehrere Lichtquellen (
19 ) konzentrisch zum zentralen Loch (16 ) des Hohlspiegels (15 ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei der die Lichtquelle (
19 ) mindestens eine LED ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei der der Hohlspiegel (
15 ) mindestens einen Austritt (26 ) für ein gasförmiges Spülmedium und mindestens einen Eintritt (28 ) für eine Absaugung des gasförmigen Spülmediums aufweist, wobei Austritt (26 ) und Eintritt (28 ) verschiedene radiale Positionen und/oder verschiedene Positionen in Umfangsrichtung des Hohlspiegels (15 ) aufweisen. - Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der der Hohlspiegel (
15 ) radial innen Luftaustrittsdüsen (26 ) und einen Absaugring (28 ) am äußeren Rand aufweist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der die Kameras (
7 bis10 ) mit einer Vorrichtung zum automatischen Auswerten (54 ) der von den Kameras (7 bis10 ) gelieferten Bilder verbunden sind. - Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Vorrichtung zum automatischen Auswerten eine elektronische Datenverarbeitungsanlage (
54 ) ist, die auf einem Mutterboard eine der Anzahl Kameras (7 bis10 ) entsprechende Anzahl parallel angeordneter Rechnerboards aufweist, wobei auf jedem Rechnerboard ein Digitalsignalprozessor angeordnet ist und jede Kamera (7 bis10 ) mit einem der Rechnerboards verbunden ist, wobei ferner auf dem Mutterboard ein weiteres Rechnerboard parallel zu den Rechnerboards angeordnet ist, wobei in das weitere Rechnerboard sämtliche Ausgangssignale der Rechnerboards eingespeist und von den weiteren Rechnerboards ausgewertet werden. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, die eine Auffangeinrichtung (
50 ,53 ) zum Auffangen der Schüttgutteilchens am Ende der Flugbahn aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der die Auffangeinrichtung (
50 ,53 ) mit dem Eingang einer Weiche (49 ) verbunden ist, deren Ausgänge mit verschiedenen Sammeleinrichtungen (50 ) und/oder Förderstrecken (53 ) verbunden sind und die Weiche (49 ) eine Stelleinrichtung aufweist, die mit der Vorrichtung zum automatischen Auswerten (54 ) der von den Kameras (7 bis10 ) gelieferten Bilder verbunden ist.
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DE200510043126 DE102005043126A1 (de) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | Vorrichtung zum optischen Kontrollieren der Oberfläche von Schüttgutteilchen |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-09-06 DE DE200510043126 patent/DE102005043126A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3116664B1 (de) | 2014-06-27 | 2019-01-30 | Key Technology, Inc. | Verfahren zum sortieren |
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