DE102009039612A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern Download PDF

Info

Publication number
DE102009039612A1
DE102009039612A1 DE102009039612A DE102009039612A DE102009039612A1 DE 102009039612 A1 DE102009039612 A1 DE 102009039612A1 DE 102009039612 A DE102009039612 A DE 102009039612A DE 102009039612 A DE102009039612 A DE 102009039612A DE 102009039612 A1 DE102009039612 A1 DE 102009039612A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
containers
light
light sources
cameras
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009039612A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Dr. Weisgerber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weisgerber Martin Dr 53179 Bonn De
Deutsche Mechatronics GmbH
Original Assignee
Deutsche Mechatronics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Mechatronics GmbH filed Critical Deutsche Mechatronics GmbH
Priority to DE102009039612A priority Critical patent/DE102009039612A1/de
Publication of DE102009039612A1 publication Critical patent/DE102009039612A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9036Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents using arrays of emitters or receivers

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Stück-Kontrolle von Behältern in einer kontinuierlichen Produktion. Dabei wird jeder Behälter durchleuchtet und von mehreren Kameras abgebildet. Die so erhaltenden Bilder werden anschließend auf Merkmale überprüft. Die Beleuchtung erfolgt je Seite zwischen den Kameras mit einheitlicher Farbe und/oder Polarisation zur Unterdrückung von Fehllichteinflüssen. Der Behälter wird bei der Inspektion nicht gedreht.

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Stück-Kontrolle von Behältern in einer kontinuierlichen Produktion. Dabei wird jeder Behälter durchleuchtet und mit einer Kamera Bilder aufgenommen und anschließend auf Merkmale wie Füllstand, Beschädigungen, Verunreinigungen, Prägungen, Anordnung von Dichtungs- oder Verschlussmitteln oder ähnlichem überprüft. Anwendung findet dies insbesondere in der Getränkeindustrie, bei der Annahme von Leergut, vor und nach dem Befüllen von Flaschen. Eine Kontrolle von anderen Behältern wie Spritzen und Ampullen in der Pharmaindustrie ist genauso möglich.
  • In der Getränkeindustrie werden die Behälter entlang eines Transportweges bewegt und dabei verschiedenen Verarbeitungsschritten unterzogen, wie Eingangskontrolle, Waschen, Befüllen, Verschließen, Ausgangskontrolle. In diesen Schritten, aber auch dazwischen, sind Kontrollen und Inspektionsanlagen üblich, die optisch die Freiheit von Beschädigungen oder Verschmutzungen, den richtigen Sitz von Verschlüssen oder Dichtungen, Füllstand und dergleichen überprüfen.
  • Dabei wird mit einer Lichtquelle der Behälter durchleuchtet, und im einfachsten Fall mit einer Kamera auf der anderen Seite eine Aufnahme zur Auswertung von Merkmalen gemacht. Um einen Behälter rundum bewerten zu können, sind Aufnahmen aus mindestens drei Richtungen nötig. Daher wird der Behälter bislang gedreht und oder mit komplexen Spiegel- und Linsensystemen beobachtet.
  • Ein Beispiel stellt hier die Offenlegungsschrift DE 101 40 010 A1 dar, in der in 1 eine Anordnung mit 4 Kameras, einer Drehvorrichtung für die Behälter und ein komplexes optisches System vor jeder Kamera dargestellt ist.
  • Die Drehung des Behälters stellt ein Eingriff in das Produktionsverfahren dar, und ist nur mit zusätzlichen Mitteln möglich, die gezielt den Behälter in der Produktionsanlage manipulieren. Diese Manipulation begrenzt die Produktionsgeschwindigkeit der Anlage.
  • Das Verwenden von Spiegeln und Linsen erlaubt zwar die Reduktion der Anzahl der erforderlichen Kameras, bedeutet aber zugleich eine Verringerung der Auflösung für jede Teilaufnahme der Behälteraufnahme. Eine hochauflösende, detailreiche Bilddarstellung des Behälters ist damit nicht möglich. Je geringer die Auflösung ist, desto gröber und ungenauer ist die Erkennung von Fehlstellen, Verschmutzungen oder anderen untersuchten Merkmalen, eine Untersuchung auf mehrere Merkmale wird erschwert.
  • Die Mittel zur Drehung des Behälters sowie die Verwendung von mehreren sequentiell angeordneten Inspektionseinheiten benötigen Bauraum, der nicht immer vorhanden ist.
  • Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, derzeitigen Beschränkungen in der Produktivität, des Bauraumbedarfs und Auswertegenauigkeit bei der Inspektion zu überwinden.
  • Die Lösung der Aufgabe ist überraschend einfach. Zuerst werden die Inspektionssysteme paarweise kombiniert. Damit ist mit der Anwendung von vier Kameras an nur zwei Inspektionspunkte eine berührungslose Rundum-Inspektion von transparenten Behältern möglich. Die der jeweiligen Kamera gegenüberliegende Lichtquelle strahlt dabei polarisiertes und/oder farbiges Licht ab. Die Polarisation und/oder Farbe auf beiden Bahnseiten ist unterschiedlich, durch den Polarisationsfilter und/oder Farbfilter vor der Kamera gelangt daher nur das Durchlicht durch den Behälter, nicht aber direktes oder an dem Behälter reflektiertes Licht von den neben der Kamera angeordneten Lichtquelle. Des Weiteren sind die Lichtquellen zwischen den Kameras angeordnet, dabei ist die Beleuchtungsfläche in der Form einer Hyperbel oder eines V ausgebildet. Schließlich ermöglicht das ein Vereinen der Beleuchtungsflächen auf jeder Seite zu je einem Beleuchtungselement und führt so zu einer kompakten und symmetrischen Inspektions-Anordnung.
  • Die Vorteile der Erfindung sind das Inspizieren der Behälter, ohne in die Produktion einzugreifen.
  • Durch die Kombination der Beleuchtungsflächen ist eine sehr kleine Bauform gefunden worden. Insbesondere die Tatsache, dass bei einer Hyperbelform der Beleuchtungsfläche der Scheitelpunkt der Krümmung dicht neben der Transportbahn liegt, verbessert die Funktion und erlaubt eine kompaktere Bauform als bislang bekannt.
  • Die so gefundene Anordnung vereinfacht die Datenverarbeitung und Abbildungsauswertung. Durch Triggern der Kameras werden nur dann Bilder der Behälter erzeugt, wenn diese im Inspektionspunkt sind. Die Bilder besitzen wegen der Verwendung von jeweils nur einer hochauflösenden Kamera je Aufnahmerichtung eine hohe Auflösung, und zudem wegen der erfindungsgemäß ausgeführten Beleuchtungsquellen eine ideale Ausleuchtung. Das Erstellen einer Abwicklung aus den Durchlicht-Abbildungen lässt mit dem neuen Verfahren eine detailreiche Bildanalyse zu.
  • Die folgenden Figuren beschreiben einzelne Aspekte der Erfindung, ohne dese darauf zu beschränken. Weitere Ausführungen, die der beschriebenen Erfindung entsprechen, werden ebenfalls beansprucht.
  • 1 Aufsicht auf eine Inspektionsvorrichtung – Ausführungsbeispiel 1
  • 2 Lichtquelle-Kamera-Anordnung nach Schnitt A-A
  • 3 Behälter mit Merkmalsbeispielen
  • 4 Variante einer Inspektionsvorrichtung – Ausführungsbeispiel 2
  • 5 Prinzipskizze – Ausführungsbeispiel 3
  • In 1 ist ein schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Inspektionsvorrichtung und eines Inspektionsverfahrens für Behälter mit Durchlicht 1 in der Aufsicht dargestellt. Behälter 2 werden entlang einer Transportbahn 3 in die Transportrichtung 4 transportiert. Wenn der Behälter 2 die erste Inspektionsposition 5 erreicht, wird die Inspektion durchgeführt, sofern eine zweite Inspektionsposition 7 vorgesehen ist, wird dort zeitversetzt eine zweite Inspektion vorgesehen. Der Behälter 2 wird zwischen den Positionen 5 und 7 nicht gedreht oder gekippt. Die Geschwindigkeit und der Abstand der Behälter 2 können dabei entsprechend der Anforderungen der Gesamtprozesse (nicht dargestellt) variieren. Ein einfaches Mittel, diese Variationen sicher zu beherrschen, sind die dargestellten Trigger-Schalter 6, 8 zur Positionserkennung. Die Schalter sind so angeordnet, dass sie den Strahlengang nicht beeinflussen, und besonders bevorzugt als Abstandssensor seitlich unterhalb der Transportbahn 3 ausgeführt, insbesondere als Ultraschallsensor oder optische Triangulation. Wenn ein Behälter 2 die jeweilige Inspektionsposition 5, 7 erreicht, wird die Inspektion ausgelöst. Die Inspektion erfolgt mit 4 Beleuchtungs-Kamera-Anordnungen 10, 20, 30, 40, die durch die jeweiligen optischen Achsen gekennzeichnet sind. Diese Anordnungen bestehen aus der Beleuchtung 11, 21, 31, 41, dem Filter zum Durchlassen der Farbe und/oder Polarisation 12, 22, 32, 42 (zusammengefasst im Begriff Lichtquellen), dem Inspektionspunkt 13, 23, 33, 43, an dem eine Aufnahme des Behälters 2 gemacht wird, einem Farb- und/oder Polarisationsfilter 14, 24, 34, 44 und Objektiv 15, 25, 35, 45 vor der Kamera 16, 26, 36, 46. Das Objektiv 15, 25, 35, 45 kann auch telezentrisch ausgestatten sein (nicht in 1 dargestellt). In dem Beispiel sind die Beleuchtungs-Kamera-Anordnungen 10 und 20 sowie 30 und 40 zu einem Paar zusammengefasst und so angeordnet, dass die erste Inspektionsposition 5 mit den Inspektionspositionen 13, 23 identisch ist, und die zweite Inspektionsposition 7 mit den Inspektionspositionen 33, 43. Die optischen Achsen 10, 20 und 30, 40 kreuzen sich in einem Winkel von 75° bis 105°, vorzugsweise von 85° bis 95° und besonders bevorzugterweise von 90°. Bevorzugterweise kreuzen sich die optischen Achsen 10, 40 und 20, 30 in einem Winkel von 75° bis 105°, vorzugsweise von 85° bis 95° und besonders bevorzugterweise von 90°.
  • Eine Datenverarbeitungsanlage 50 erhält die Signale des oder der Triggerschalter 6, 8, oder andere Daten der Schnittstelle zum Produktionsprozess 51 zur Position und Geschwindigkeit der Behälter, und liest in den Inspektionspunkten 5 und 7 die Aufnahmen der zugehörigen Kameras 16, 26 und 36, 46 aus, speichert die Aufnahmen zwischen, ordnet diese dem jeweiligen Behälter zur Auswertung zu, erstellt aus Teilen der Einzelaufnahmen eine Abwicklung und analysiert diese auf Merkmale. Das Ergebnis der Analyse wird an einer Schnittstelle 51 zum Produktionsprozess zur Verfügung gestellt, um weitere Aktionen im Produktionsprozess zu ermöglichen, wie Aussondern, Nachbehandeln oder dergleichen.
  • Die Beleuchtung 11, 41 und 21, 31 sind paarweise zu einer Einheit zusammengefasst. Dabei bestehen sie jeweils aus einer im Wesentlichen ebenen, zur jeweiligen Kamera orthogonal ausgerichteten Fläche und einem gekrümmten Übergangsstück. Eine V-Form ist vorteilhaft und wird ebenso beansprucht wie die Hyperbelform. Die Krümmung der Fläche auf den Ästen der Hyperbel ist erfindungsgemäß einer im Wesentlichen ebenen Fläche gleichwertig.
  • Die optischen Eigenschaften Lichtquellen, wird entweder direkt durch die Bauform der Beleuchtung 11, 41 und 21, 31 bestimmt, zum Beispiel als gefärbte trübe Scheibe mit dahinter angeordneten einzelnen Lampen, ohne Verwenden des Filters 12, 22, 32, 42 oder auch einer Kombination aus beiden Mitteln. Erfindungsgemäß sind die Filter 12, 22, 32, 42 der Beleuchtung und die Filter 14, 24, 34, 44 vor den Kameras so ausgebildet, dass der Filter 14 das Licht von der gegenüberliegenden Lichtquelle 12 durchlässt und von der benachbarten Lichtquelle 22 herausfiltert (Filter: +Durchgelassen –Gesperrt/14: +12 –22/24: +22 –12/34: +32 –42/44: +42 –32). Die Filtereigenschaften 12, 42 sowie 22, 32 sind erfindungsgemäß gleich, dadurch ergeben sich für 14, 44 und sowie 24, 34 gleiche Filtereigenschaften. Besonders werden Spezialfälle beansprucht, in denen die Eigenschaften von nur einem Paar Filter 14, 44 oder 24, 34 gleich ist.
  • Die Beleuchtungen 11 und 41 sowie 24 und 34 sind zusammengefügt, wie durch eine punktierte Hilfslinie angedeutet ist. Diese Hilfslinie ist in den weiteren Figuren nicht enthalten, um die Darstellung zu vereinfachen. Die paarweise zusammengefassten Beleuchtungen 11, 41 und 21, 31 weisen den Vorteil auf, durch die Zusammenlegung und den runden Übergang dichter an der Transportbahn 3 angeordnet werden zu können, als ohne diese Zusammenfassung möglich ist. Besonders geeignet für die Zwecke der Inspektion ist die Verwendung von weißem Licht, welches polarisiert und diffus abgestrahlt wird.
  • Ohne Darstellung ist es besonders vorteilhaft, in der Rundung eine weitere Lichtquelle auf einer oder beiden Seiten der Transportbahn 3 anzuordnen, deren Licht von den Filtern 14, 24, 34, 44 gesperrt wird, zum Beispiel UV, IR oder Mikrowelle, um spezielle Merkmale durch eine ebenfalls nicht dargestellte weitere Kamera oder optischen Linien- oder Punkt-Sensor zu ermitteln. Den geringsten Abstand X auf der Transportbahn 3, den die Behälter bevorzugterweise bei der Anwendung des Verfahrens oder in der Vorrichtung aufweisen, bestimmt sich nach dem größten Durchmesser D des Behälters 2. Beansprucht werden Anwendungen mit X/D >= 0,2, besonders beansprucht X/D >= 0,45, insbesondere X/D >= 1,0. Der Abstand je Behälter kann dabei Variieren.
  • In 2 ist der Schnitt entlang der optischen Achse der Beleuchtungs-Kamera-Anordnung 20 (Linie A-A in 1) dargestellt. Der Behälter 2 steht auf der Transportbahn 3 im ersten Inspektionsposition 5 bzw. bezogen auf die Beleuchtungs-Kamera-Anordnungen die Inspektionspositionen 13, 23. Der dargestellte Positionserkennungssensor 6 an erster Inspektionsposition kann auch anders ausgeführt sein. Von der Lichtquelle aus Beleuchtung 11 und Filter 12 wird er beleuchtet. Auf der anderen Bahnseite gelangt das Durchlicht durch den Behälter durch den Filter 14 und das Objektiv 15 in die Kamera 16. Von der Beleuchtungs-Kamera-Anordnung 20 ist die Leuchtquelle 22 zu erkennen, die Rundung ist auf der Seite zur Leuchtquelle 12 dargestellt. Deutlich ist dargestellt, dass der gesamte Behälter flächig durchleuchtet und abgebildet wird.
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, wird vom Behälter 2 nur ein oder wenige Merkmale wie Prägung oder Füllstand untersucht. In dieser Ausführung wird nur der zu untersuchende Bereich, der parallel oder schräg zur Transportbahn 3 ausgerichtet ist, beleuchtet und von den Kameras aufgenommen. Auch diese Lösung wird beansprucht.
  • In 3 sind Merkmale dargestellt, auf die ein Behälter 2 untersucht werden kann. Erfindungsgemäß wird auf mindestens eines der Merkmale untersucht, vorteilhafterweise eine Kombination von mindestens 2 bis 4 zugleich. Die aufgeführten Merkmale sind beispielhaft und nicht beschränkend. Es werden alle Eigenschaften eines konkreten Behälters zu einer Referenz beansprucht, die mittels Bildauswertung unterscheidbar sind. Die Merkmale können am offenen Behälter, wie in 3 dargestellt, aber auch am geschlossenen Behälter untersucht werden. Die Mündung 60 kann unterschiedliche Formen aufweisen oder auf Unversehrtheit der Dichtfläche untersucht werden. Der Füllstand 61 kann auf Höhe oder Schaumbildung. Prägestrukturen 62 sind auf Vorhandensein, ihre Form, die Beschädigungsfreiheit oder auch ihre Ausrichtung inspiziert werden. Ebenso werden Verunreinigungen 63 innen wie außen sicher erkannt, die entweder am Flaschenkörper anliegen, oder in der gefüllten Flasche schweben. Beschädigungen 64 wie Kratzer, Sprünge oder Bruch im Material werden erkannt, ebenfalls innerhalb und außerhalb des Behälters. Ob noch Restflüssigkeit 65 enthalten ist, wird sicher detektiert. Des Weiteren kann die Form 66 und die Farbe des Behälters, auch in Teilen festgestellt werden.
  • Für jedes Merkmal kann ein Grad der Übereinstimmung mit der Vorgabe festgestellt werden. Ist die Übereinstimmung nicht ausreichend groß, so wird an einer Schnittstelle eine Information zur Behandlung des betreffenden Behälters übergeben. Diese Information kann ein Datensatz, ein Bus-Protokoll oder besonders bevorzugt ein elektrisches Steuersignal sein, z. B. um direkt eine Ausschleusungsweiche zu steuern. Das Signal kann dazu führen, dass der Behälter aus dem Prozess genommen wird, oder ein davor oder danach liegender Prozess verändert wird, wie z. B. die Intensivität eines Wasch- oder Trockenvorgangs.
  • In 4 ist eine zur Inspektionseinrichtung 1 alternative Anordnung dargestellt. Bei den dargestellten Beleuchtung-Kamera-Anordnungen 10, 20, 30, 40 werden beispielhaft telezentrische Objektive 17, 27, 37, 47 dargestellt. Die telezentrischen Objektive 17, 27, 37, 47 können alternativ, aber nicht dargestellt, als Objektive 15, 25, 35, 45 vor der Kamera ausgeführt sein. Im Vergleich zu 1 ist der besondere Vorteil der noch geringeren Erstreckung der Gesamtanlage in Transportrichtung erkennbar, und wird daher beansprucht.
  • Für die Auswertung besonders vorteilhaft ist die in den 1 und 4 dargestellte symmetrische Anordnung, es wird aber auch eine unterschiedlich parallel versetzte oder individuell gedrehte Anordnung der optischen Achsen 10, 20, 30 40 beansprucht.
  • In 5 ist das Verfahren 1 skizzenhaft hervorgehoben. Die Behälter 2 werden entlang einer Transportbahn 3, 4 transportiert. Die Behälter 2 werden zwischen den Inspektionspunkten 5 und 7 nicht gedreht oder verschoben. Aus vier Richtungen 10, 20, 30 und 40 wird der Behälter beleuchtet und betrachtet. Die Fläche der Lichtquellen ist in den 1, 2, 4 und 5 nicht im Detail dargestellt, aber so gestaltet, dass eine homogene Helligkeit vorliegt und Licht diffus in alle Raumrichtungen Licht abgestrahlt wird. Dabei hat sich besonders vorteilhaft das Fehlen von Rahmen oder ähnlichen Halteelementen innerhalb der Leuchtflächen herausgestellt. Dadurch ist die Hyperbelform die besonders vorteilhafte Bauform.
  • Die Beleuchtung erfolgt besonders bevorzugt mit konstanter Helligkeit, mit einer geringen Schwankungsbreite der Leuchtstärke an der Oberfläche von deren Mittelwert. Mit einer Messfläche von 2 cm Durchmesser liegt der Messwert an der Beleuchtungsoberfläche zwischen 0,8 und 1,2 vom Mittelwert, insbesondere zwischen 0,95 und 1,05. Blitzlampen oder ähnliche getaktete Leuchtmittel werden in den vorstehenden Ausführungsformen nicht verwendet, es liegt eine zeitlich konstante Beleuchtung vor.
  • In den Figuren ist zur Vereinfachung der Darstellung ist Strahlengang durch die Behälter nicht dargestellt. Wegen der unterschiedlichen Formen der Behälter, die zumeist radialsymmetrische Flaschen wie in 3 sind, aber auch unsymmetrisch ausgeführt sein können wie in 5, ist dies nicht einheitlich möglich. Die Breite der Beleuchtung (in Transportrichtung 4) ist daher so beansprucht, dass die Ausleuchtung der Abbildung des Behälters durch eine Verbreiterung um 5% die Abbildung im zentralen Bildbereich, insbesondere das Behältersegment von ±50° um die Behältermitte, eine Helligkeitsänderung von < 1% erfährt.
  • Über nicht dargestellte Sensoren 6 oder 8, die den Strahlengang nicht behindern, oder durch Auswertung der Kamerabilder wird jeder Behälter von den vier Kameras fotografiert. Durch die aufeinander abgestimmte Emission der Durchlicht-Beleuchtung und der Kamera werden die Reflexionen von anderen Lichtquellen und auch der Umgebung bereits erfindungsgemäß im optischen Strahlengang ausgeblendet. Die Bilder werden zugeordnet und ausgewertet. Besonders beansprucht ist die Auswertung der Abwicklung der Durchlichtaufnahmen, die jeweils aus Teilen der Einzelaufnahmen zusammengesetzt wird.
  • Die Form der Behälter sowie deren Farbe kann in dem erfinderisch beanspruchten Verfahren und Vorrichtung von Stück zu Stück variieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform kommen Blitzlampen oder ähnliche getaktete Leuchtmittel zur Anwendung, die jeweils zum Zeitpunkt der Aufnahme ausgelöst werden. Die Fläche, die im Zeitpunkt der Aufnahme beleuchtet wird, wird in der besonders bevorzugten Form beschränkt auf den gemäß der vorstehend beschriebenen Definition der notwendigen Breite der Beleuchtung. Damit wird immer die der Kammera gegenüberliegende Fläche, die Rundung der Hyperbel und ein Teil des fortlaufenden Astes der Hyperbel zur Beleuchtung genutzt. Dies spart Energie und verlängert die Lebensdauer der nicht eingesetzten Beleuchtungselemente.
  • Zusammenfassend wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Inspizieren von Behältern vorgestellt und beansprucht, bei dem jeder Behälter entlang einer Bahn zu der oder den Inspektionspositionen bewegt und die Behälter von einer Lichtquelle durchleuchtet und eine Kamera eine Abbildung erstellt und eine Datenverarbeitungsanlage die Abbildung insgesamt oder in Teilen mit einer Vorgabe vergleicht, der Behälter gleichzeitig von zwei Seiten der Bahn abgebildet wird, die Lichtquellen den Behälter flächig und gleichmäßig mit je Bahnseite unterschiedlich polarisiertem und/oder farbigem Licht beleuchten und Polarisationsfilter und/oder Farbfilter vor der Kamera nur das entsprechend gleich polarisierte und/oder farbige Licht der Lichtquellen auf der gegenüberliegenden Bahnseite, also das Durchlicht durch die Behälter, zum Erstellen der Abbildung durchlassen. Wobei der Behälter zeitversetzt zweimal mit je zwei Kameras aus vier unterschiedlichen Richtungen abgebildet wird, die Lichtquellen je Bahnseite zwischen den Kameras angeordnet sind, die Lichtquellen eine hyperbel- oder V-förmige, gleichmäßig leuchtende Fläche mit aufliegendem Polarisationsfilter sind, die Abbildung des Behälters vor dem Vergleich aus Teilen der vier zugehörigen Einzelabbildungen zusammengesetzt wird, die Beleuchtung und die Kameras symmetrisch angeordnet sind, die Beleuchtungsfläche zur Kamera ausgerichtet ist, der Behälter mit Abstand zum Vorgänger und/oder Nachfolger versehen ist und zwischen den Inspektionspositionen nicht gedreht wird.
  • Beansprucht wird dieses Verfahren und Vorrichtung zur Anwendung in der Getränkeindustrie bei der Leerflaschenkontrolle, insbesondere unmittelbar vor dem Befüllen, in kontinuierlichen Verarbeitungsmaschinen mit einer Verarbeitungskapazität von mehr als 40000 Behälter je Stunde und besonders bevorzugt von 60000 Behälter je Stunde.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Inspektionsvorrichtung und -verfahren für Behälter mit Durchlicht
    2
    Behälter
    3
    Transportbahn
    4
    Transportrichtung
    5
    erste Inspektionsposition
    6
    Positionserkennungssensor an erster Inspektionsposition
    7
    zweite Inspektionsposition
    8
    Positionserkennungssensor an zweiter Inspektionsposition
    10
    optische Achse einer Beleuchtung-Kamera-Anordnung
    11
    Beleuchtung
    12
    Farb- und oder Polarisationsfilter
    13
    Inspektionsposition
    14
    Farb- und/oder Polarisationsfilter
    15
    Objektiv
    16
    Kamera
    17
    Telezentrisches Objektiv
    20
    optische Achse einer Beleuchtung-Kamera-Anordnung
    21
    Beleuchtung
    22
    Farb- und oder Polarisationsfilter
    23
    Inspektionsposition
    24
    Farb- und/oder Polarisationsfilter
    25
    Objektiv
    26
    Kamera
    27
    Telezentrisches Objektiv
    30
    optische Achse einer Beleuchtung-Kamera-Anordnung
    31
    Beleuchtung
    32
    Farb- und oder Polarisationsfilter
    33
    Inspektionsposition
    34
    Farb- und/oder Polarisationsfilter
    35
    Objektiv
    36
    Kamera
    37
    Telezentrisches Objektiv
    40
    optische Achse einer Beleuchtung-Kamera-Anordnung
    41
    Beleuchtung
    42
    Farb- und oder Polarisationsfilter
    43
    Inspektionsposition
    44
    Farb- und/oder Polarisationsfilter
    45
    Objektiv
    46
    Kamera
    47
    Telezentrisches Objektiv
    50
    Datenverarbeitungsanlage
    51
    Schnittstelle zum Produktionsprozess
    60
    Mündung
    61
    Füllstand
    62
    Prägestrukturen
    63
    Verunreinigung
    64
    Beschädigung
    65
    Restflüssigkeit
    66
    Form
    D
    größter Durchmesser vom Behälter 2
    X
    kleinster Abstand der Behälter 2 zum nächsten
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10140010 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Inspizieren von Behältern, bei dem a) jeder Behälter 2 entlang einer Transportbahn 3 zu der oder den Inspektionspositionen bewegt und b) die Behälter 2 zwischen den Inspektionspositionen nicht gedreht werden c) die Behälter 2 von zwei Seiten der Transportbahn 3 im Durchlichtverfahren mit mehreren Lichtquelle-Kamera-Anordnungen inspiziert werden d) die Beleuchtungsfläche der Lichtquellen zur zugehörigen Kamera eben und im wesentlichen orthogonal ausgerichtet ist e) die Kameras je Behälter eine Abbildung erstellen und f) die Abbildungen insgesamt oder in Teilen durch Anwenden von Verfahren der Bildverarbeitung mit einer Vorgabe verglichen werden dadurch gekennzeichnet, dass g) die Lichtquellen den Behälter mit je Bahnseite unterschiedlich polarisiertem und/oder farbigem Licht beleuchten h) je Kamera Polarisationsfilter und/oder Farbfilter nur das entsprechend gleich polarisierte und/oder farbige Licht der zugehörigen Lichtquellen auf der gegenüberliegenden Bahnseite, also das Durchlicht durch die Behälter, durchlassen und die störenden Reflexionen auf der Behälteroberfläche von der Lichtquelle auf der gleichen Bahnseite unterdrücken, i) je zwei Kameras den Behälter zeitversetzt zweimal aus unterschiedlichen Richtungen abbilden und die erhaltenen Abbildungen zur Auswertung dem gleichen Behälter zugeordnet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsfläche eine Hyperbel- oder V-Form ist, wobei der Scheitel in der besonders bevorzugten Ausführung zur Transportbahn gelegen ist.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter mit einem beliebig großen Abstand X zum Vorgänger/Nachfolger versehen sind, und der bevorzugte Abstand X 0,2 bis 1,2 Behälterdurchmesser D und besonders bevorzugt 0,5 bis 1,0 Behälterdurchmesser D beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass aus den vier Teilbildern eine Abwicklung des durchleuchteten Behälters erstellt und auf Merkmale geprüft wird.
  5. Vorrichtung zur Inspektion von Behältern, mit a) einer Transportvorrichtung, die die Behälter 2 entlang einer Transportbahn 3 an der oder den Inspektionspositionen vorbei bewegt, b) mit mehreren in ihrer optischen Achse unterschiedlichen Lichtquelle-Kamera-Anordnungen, bei denen für jede Inspektionsposition die Lichtquelle auf einer Seite der Transportbahn angeordnet ist und die Kamera auf der gegenüberliegenden, c) mit Lichtquellen, deren Beleuchtungsfläche zur zugehörigen Kamera eben und im wesentlichen orthogonal ausgebildet ist, d) mit Kameras, die je Behälter eine Abbildung erstellen, und e) einer Datenverarbeitungsanlage 50 zur Steuerung und Auswertung der Aufnahmen und Erzeugung von Ergebnisinformationen an einer Ausgabeeinheit 51 dadurch gekennzeichnet, dass f) an jeder Inspektionsposition zwei oder mehr Kameras zum Abbilden des Behälter aus unterschiedlichen Richtungen, g) Lichtquellen, die je Bahnseite nur unterschiedlich polarisiertes und/oder farbiges Licht abstrahlen, h) und Polarisationsfilter (und/oder Farbfilter) vor den Kameras, die nur das polarisierte (und/oder farbige) Licht der zugehörigen Lichtquellen auf der gegenüberliegenden Bahnseite, also das Durchlicht durch die Behälter, durchlassen, verwendet werden, wobei i) die Lichtquellen je Bahnseite zwischen den Kameras angeordnet sind
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen einer Bahnseite zu einer hyperbel- oder V-förmige, gleichmäßig leuchtenden Fläche zusammengefasst sind, deren Scheitel in der besonders bevorzugten Ausführung zur Transportbahn ausgerichtet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen und die Kameras symmetrisch angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter zwischen den Inspektionspositionen nicht gedreht werden.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter mit einem beliebig großen Abstand zum Vorgänger/Nachfolger angeordnet sind, und der bevorzugte Abstand X 0,2 bis 1,2 Behälterdurchmesser D und besonders bevorzugt 0,5 bis 1,0 Behälterdurchmesser D beträgt
  10. Verfahren zur optischen Kontrolle von zumindest teilweise transparenten Behältern, bei dem die Behälter beliebiger Form jeweils mit Abstand zueinander an zwei Inspektionspunkten vorbei transportiert werden, in diesen Inspektionspunkten jeweils mit Durchlicht beleuchtet und jeweils aus mehr als einer Richtung abgebildet werden, dabei störende Lichteinflüsse anderer Lichtquellen, und zwar direkte, im Körper des Behälters durchgeleitete oder an dessen Oberfläche reflektierte Lichtstrahlen, durch mit den je Richtung zugeordneten Durchlicht-Lichtquellen abgestimmte optische Filter vor den Kameras eliminiert werden, die Einzelabbildungen insgesamt aber zumindest in Teilen zu einer Abwicklung zusammengesetzt und auf Merkmale untersucht wird, und eine Ergebnisinformation zur Qualität des Behälters erzeugt wird.
DE102009039612A 2009-09-01 2009-09-01 Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern Withdrawn DE102009039612A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009039612A DE102009039612A1 (de) 2009-09-01 2009-09-01 Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009039612A DE102009039612A1 (de) 2009-09-01 2009-09-01 Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009039612A1 true DE102009039612A1 (de) 2011-03-10

Family

ID=43536021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009039612A Withdrawn DE102009039612A1 (de) 2009-09-01 2009-09-01 Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009039612A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014106235A1 (de) * 2014-05-05 2015-11-05 Wood-Flame Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von stetig gefördertem Stückgut
DE102014216188A1 (de) * 2014-08-14 2016-02-18 Krones Ag Optisches Inspektionsverfahren und optische Inspektionsvorrichtung für Behälter
WO2017050634A1 (de) * 2015-09-24 2017-03-30 Krones Ag Inspektionsverfahren und -vorrichtung zur optischen durchlichtinspektion von unetikettierten behältern
ITUA20164564A1 (it) * 2016-06-21 2017-12-21 Marco Lottici Metodo e apparato di visione di contenitori e macchina con applicato detto apparato
WO2019228868A1 (en) 2018-05-28 2019-12-05 Gima S.P.A. Surface quality inspection method and apparatus
DE102019208296A1 (de) * 2019-06-06 2020-12-10 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur optischen Inspektion von Behältern
EP3208782B1 (de) 2016-02-22 2022-10-19 Wincor Nixdorf International GmbH Leergutrücknahmevorrichtung
DE102022113948A1 (de) 2022-06-02 2023-12-07 Krones Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Qualität von Leergut
WO2023237243A1 (de) * 2022-06-09 2023-12-14 Krones Ag Vorrichtung zur füllhöhenkontrolle von befüllten behältnissen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500203A (en) * 1982-09-30 1985-02-19 Owens-Illinois, Inc. Method and apparatus for inspecting articles
DE19538013A1 (de) * 1994-10-19 1996-04-25 Emhart Glass Mach Invest Glasbehälterprüfmaschine
DE19904732A1 (de) * 1998-02-19 1999-09-09 Emhart Glass Sa Behälterprüfmaschine
DE10140010A1 (de) 2001-08-16 2003-03-13 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion gefüllter und verschlossener Flaschen
DE202005021075U1 (de) * 2005-05-21 2007-02-08 Krones Ag Vorrichtung zum Inspizieren etikettierter Gefäße
DE60223956T2 (de) * 2001-03-14 2008-11-27 Hitachi Information & Control Solutions, Ltd., Hitachi Untersuchungsgerät und System zur Untersuchung von Fremdkörpern in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500203A (en) * 1982-09-30 1985-02-19 Owens-Illinois, Inc. Method and apparatus for inspecting articles
DE19538013A1 (de) * 1994-10-19 1996-04-25 Emhart Glass Mach Invest Glasbehälterprüfmaschine
DE19904732A1 (de) * 1998-02-19 1999-09-09 Emhart Glass Sa Behälterprüfmaschine
DE60223956T2 (de) * 2001-03-14 2008-11-27 Hitachi Information & Control Solutions, Ltd., Hitachi Untersuchungsgerät und System zur Untersuchung von Fremdkörpern in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern
DE10140010A1 (de) 2001-08-16 2003-03-13 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion gefüllter und verschlossener Flaschen
DE202005021075U1 (de) * 2005-05-21 2007-02-08 Krones Ag Vorrichtung zum Inspizieren etikettierter Gefäße

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014106235A1 (de) * 2014-05-05 2015-11-05 Wood-Flame Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von stetig gefördertem Stückgut
DE102014216188A1 (de) * 2014-08-14 2016-02-18 Krones Ag Optisches Inspektionsverfahren und optische Inspektionsvorrichtung für Behälter
US10262405B2 (en) 2014-08-14 2019-04-16 Krones Ag Optical inspection method and optical inspection device for containers
WO2017050634A1 (de) * 2015-09-24 2017-03-30 Krones Ag Inspektionsverfahren und -vorrichtung zur optischen durchlichtinspektion von unetikettierten behältern
EP3208782B1 (de) 2016-02-22 2022-10-19 Wincor Nixdorf International GmbH Leergutrücknahmevorrichtung
ITUA20164564A1 (it) * 2016-06-21 2017-12-21 Marco Lottici Metodo e apparato di visione di contenitori e macchina con applicato detto apparato
WO2019228868A1 (en) 2018-05-28 2019-12-05 Gima S.P.A. Surface quality inspection method and apparatus
US11898969B2 (en) 2018-05-28 2024-02-13 I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.P.A. Surface quality inspection method and apparatus
DE102019208296A1 (de) * 2019-06-06 2020-12-10 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur optischen Inspektion von Behältern
DE102022113948A1 (de) 2022-06-02 2023-12-07 Krones Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Qualität von Leergut
WO2023237243A1 (de) * 2022-06-09 2023-12-14 Krones Ag Vorrichtung zur füllhöhenkontrolle von befüllten behältnissen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009039612A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchlichtinspektion von Behältern
EP0426968B1 (de) Vorrichtung zum Prüfen der Mündung von Flaschen oder dergleichen
DE19949029C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung einer Kulturflüssigkeit
DE102008063077B4 (de) Inspektionsvorrichtung
DE60223956T2 (de) Untersuchungsgerät und System zur Untersuchung von Fremdkörpern in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern
DE102014217771B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Qualitätskontrolle transparenter Objekte
EP0657732A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur optischen Prüfung eines durchsichtigen Behälterbereichs, insbesondere des Mündungsbereichs
EP2450696B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Inspizieren von Behältnissen
DE102011113670A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung, Inspektionsvorrichtung und Inspektionsverfahren für die optische Prüfung eines Objekts
EP1987348B1 (de) Verfahren zum Erkennen von Fehlern auf der Oberfläche eines zylindrischen Objekts
DE2522462A1 (de) Verfahren zur guetekontrolle von behaeltern und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE102009039254A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Inspizieren etikettierter Gefäße
DE102016109803B3 (de) Inspektionsvorrichtung und Inspektionsverfahren zur Inspektion des Oberflächenbildes einer einen Prüfling darstellenden Flachsache
WO2006100077A1 (de) Vorrichtung zur optischen formerfassung von gegenständen und oberflächen
DE102012016342A1 (de) Behälterinneninspektion von unten durch den Boden hindurch
DE102008018586A1 (de) Optische Erfassungsvorrichtung und Verfahren für die Erfassung von Oberflächen von Bauteilen
WO2005116616A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur detektion von kratzern
DE2459119A1 (de) Vorrichtung zum aufspalten von licht
EP2313762B1 (de) Leerflascheninspektion
DE102009000528A1 (de) Inspektionsvorrichtung und -verfahren für die optische Untersuchung von Objektoberflächen, insbesondere von Waferoberflächen
DE102010012570A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Untersuchen von befüllten Behältnissen auf Fremdkörper
DE102015201823B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Klassifizierung der Güte von Werkstücken
DE102014107915A1 (de) Inspektionsvorrichtung für Behälterverschlüsse
DE10164058A1 (de) Inspektionsvorrichtung
DE102019201272A1 (de) Vorrichtung, Vermessungssystem und Verfahren zur Erfassung einer zumindest teilweise spiegelnden Oberfläche unter Verwendung zweier Spiegelungsmuster

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: WEISGERBER, MARTIN, DR., 53179 BONN, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DEUTSCHE MECHATRONICS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: DEUTSCHE MECHATRONICS GMBH, 53894 MECHERNICH, DE

Effective date: 20110328

Owner name: DEUTSCHE MECHATRONICS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: WEISGERBER, MARTIN, DR., 53179 BONN, DE

Effective date: 20110328

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120403