DE102010018824A1

DE102010018824A1 - Device for inspecting turbid liquids of glass bottles in beverage manufacturing industry, has illumination device for illuminating bottom portion and base surface of containers, and image recording device for monitoring base surface

Info

Publication number: DE102010018824A1
Application number: DE102010018824A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kwirandt Rainer; Anton Niedermeier
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2011-11-03
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: DE102010018824B4

Abstract

The device has a transportation unit (6) for transporting filled containers (10) i.e. glass bottles, along a transportation path (P), and an illumination device (2) for illuminating a bottom portion (10a) of the containers from different directions. An image recording device (4) receives a spatially resolved image to record the images of the bottom portion. The illumination device illuminates a base surface (10b) of the containers, and the recording device monitors the base surface. The illumination device is formed as an annular illumination unit, and has a set of light sources i.e. LEDs. An independent claim is also included for a method for inspecting filled containers.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren von abgefüllten Behältnissen. In der getränkeherstellenden Industrie sind seit langer Zeit Vorrichtungen und Verfahren zum Inspizieren von Behältnissen bekannt. Dabei ist es bekannt, die Behältnisse selbst zu inspizieren, beispielsweise deren Mündungen oder deren Bodenbereiche, es ist jedoch auch bekannt, insbesondere den Inhalt der Behältnisse zu inspizieren. So kann es vorkommen, dass während eines Abfüllvorgangs in das bereits befüllte Behältnis Fremdkörper geraten, wie beispielsweise Metalldrähte oder dergleichen. Derartig verunreinigte Behältnisse sollten jedoch aus dem Produktstrom aussortiert werden.The present invention relates to an apparatus and method for inspecting filled containers. Devices and methods for inspecting containers have long been known in the beverage manufacturing industry. It is known to inspect the containers themselves, for example, their mouths or their bottom areas, but it is also known, in particular to inspect the contents of the containers. Thus, it may happen that foreign objects get into the already filled container during a filling process, such as metal wires or the like. However, such contaminated containers should be sorted out of the product stream.

Aus dem Stand der Technik sind auch Inspektionsvorrichtungen bekannt, mit denen Fremdkörper erfasst werden können. Die JP 09-274000 beschreibt einen Detektor für Fremdkörper auf Behältnisböden. Dabei wird das Behältnis vollumfänglich von einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet und von einer Kamera aufgenommen. Die Beleuchtungseinrichtung ist dabei in vertikaler Richtung beweglich, sodass sie für den eigentlichen Beleuchtungsvorgang über das untere Ende des Behältnisses geschoben wird. Ein Teil der Beleuchtungseinrichtung bewegt sich bei dieser Ausgestaltung mit dem Behältnis mit.Inspection devices are known from the prior art, with which foreign bodies can be detected. The JP 09-274000 describes a foreign body detector on container bottoms. The container is fully illuminated by a lighting device and recorded by a camera. The lighting device is movable in the vertical direction, so that it is pushed over the lower end of the container for the actual lighting process. A part of the illumination device moves in this embodiment with the container.

Aus der DE 101 40 010 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion befüllter und verschlossener Flaschen bekannt. Dabei werden die Flaschen in gerader Linie transportiert, und mit einer Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen beleuchtet, sowie mit einer Vielzahl von Kameras beobachtet.From the DE 101 40 010 A1 For example, a method and apparatus for inspecting filled and sealed bottles is known. The bottles are transported in a straight line, illuminated with a variety of lighting equipment, and observed with a variety of cameras.

Weiterhin ist es bei derartigen Inspektionen bekannt, dass eine Flüssigkeit in Bewegung versetzt wird, um auf diese Weise Objekte, wie beispielsweise Glasscherben ausfindig machen zu können. Probleme bereiten jedoch beispielsweise Objekte, die ein vergleichsweise hohes spezifisches Gewicht aufweisen. Diese Objekte beenden ihre Bewegung innerhalb des Behältnisses sehr schnell und entziehen sich so einer Bewegungsanalyse. Insbesondere wenn solche Objekte quer zur Bewegungsrichtung der Behältnisse ausgerichtet sind, können nur die kleinen Stirnflächen Licht von einer seitlichen Beleuchtung zur Kamera hin reflektieren. Auf diese Weise ist eine Detektion in allen Lagen nicht immer möglich.Furthermore, it is known in such inspections that a liquid is set in motion in order to be able to locate objects such as broken glass in this way. However, problems arise, for example, objects that have a comparatively high specific gravity. These objects terminate their movement within the container very quickly and thus evade a motion analysis. In particular, when such objects are oriented transversely to the direction of movement of the containers, only the small end faces can reflect light from a side illumination towards the camera. In this way, detection in all positions is not always possible.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen insbesondere Objekte, die vorzugsweise am Boden eines Behältnisses liegen, erfasst werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The present invention is therefore based on the object of providing a device and a method with which, in particular, objects which preferably lie on the bottom of a container can be detected. This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Inspizieren von befüllten und/oder verschlossenen Behältnissen weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten eines Bodenbereiches der Behältnisse auf und eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche zur Aufnahme eines ortsaufgelösten Bildes geeignet ist, um Bilder des Bodenbereichs aufzunehmen.A device according to the invention for inspecting filled and / or sealed containers has a transport device which transports the containers along a predetermined transport path. Furthermore, the device has an illumination device for illuminating a bottom region of the containers and an image recording device which is suitable for recording a spatially resolved image in order to record images of the bottom region.

Erfindungsgemäß beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung den Bodenbereich aus mehreren Richtungen (bezogen auf die Umfangsrichtung des Behältnisses), wobei die Beleuchtungseinrichtung auch eine Bodenfläche des Behältnisses beleuchtet und die Bildaufnahmeeinrichtung die Bodenfläche beobachtet. Während der oben zitierte Stand der Technik das Behältnis zwar umfänglich jedoch nur von der Seite beleuchtet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, auch die Bodenfläche des Behältnisses wenigstens teilweise zu beleuchten und insbesondere die vollständige Bodenfläche des Behältnisses zu beleuchten bzw. zu bestrahlen.According to the illumination device illuminates the ground area from several directions (relative to the circumferential direction of the container), wherein the illumination device also illuminates a bottom surface of the container and the image recording device observes the bottom surface. While the above-cited prior art illuminates the container circumferentially but only from the side, it is proposed according to the invention also to illuminate the bottom surface of the container at least partially and in particular to illuminate or irradiate the entire bottom surface of the container.

Bevorzugt wird Licht bzw. Strahlung flach in den Behältnisboden gestrahlt. Die Beleuchtungseinrichtung erzeugt so starke Reflexe in jeder Position des Innenbehältnis befindlichen Fremdkörpers, wobei der flache Winkel weitgehend Reflexionen am Flaschenboden vermeidet. Vorzugsweise wird das Licht unter einem Winkel gegenüber einer Dreh- oder Symmetrieachse des Behältnisses eingestrahlt, der größer ist als 45°, bevorzugt größer als 60° und bevorzugt größer als 70°.Preferably, light or radiation is blasted flat in the container bottom. The lighting device generates such strong reflections in any position of the inner container foreign body, the flat angle largely avoids reflections on the bottom of the bottle. Preferably, the light is irradiated at an angle to a rotational or symmetrical axis of the container, which is greater than 45 °, preferably greater than 60 ° and preferably greater than 70 °.

Vorteilhaft beobachtet auch die Bildaufnahmeeinrichtung die Bodenfläche des Behältnisses, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung insbesondere auch denjenigen Bereich des Behältnisses beobachtet, der von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird. Vorteilhaft ist die Bildaufnahmeeinrichtung dabei auf einen Bereich der Flüssigkeit fokussiert, der sich in dem Bodenbereich des Behältnisses befindet. Vorzugsweise beobachtet die Bildaufnahmeeinrichtung die Bodenfläche direkt, d. h. ein Strahlengang zwischen der Bodenfläche und der Bildaufnahmeeinrichtung verläuft bevorzugt geradlinig. Es wäre jedoch auch eine Beobachtung über Spiegelelemente denkbar.Advantageously, the image recording device also observes the bottom surface of the container, wherein the image recording device also observes in particular that region of the container which is illuminated by the illumination device. Advantageously, the image recording device is focused on a region of the liquid which is located in the bottom region of the container. Preferably, the image capture device observes the bottom surface directly, d. H. an optical path between the bottom surface and the image recording device preferably runs in a straight line. However, an observation about mirror elements would also be conceivable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Erkennung stark reflektierender Fremdkörper wie etwa von Metalldrähten.The device according to the invention is particularly suitable for detecting strongly reflecting foreign bodies, such as metal wires.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung stationär angeordnet, bewegt sich also nicht mit dem Behältnis mit. Auch hierdurch wird eine Vereinfachung gegen den oben zitierten Stand der Technik erreicht, da nicht jeweils durch Bewegung eines Teils der Beleuchtungseinrichtung Lichteingekoppelt werden muss. In a further advantageous embodiment, the illumination device is arranged stationary, so does not move with the container. This also achieves a simplification against the prior art cited above, since light must not be coupled in each case by movement of a part of the illumination device.

Es wird darauf hingewiesen, dass die stationäre Anordnung der Beleuchtungseinrichtung und insbesondere der Beleuchtungseinrichtung in ihrer Gesamtheit auch unabhängig von der oben beschriebenen Beleuchtung der Bodenfläche Anwendung finden kann. Weiterhin wäre es auch möglich, die Beleuchtungseinrichtung beweglich auszuführen und insbesondere mit den Behältnissen mitzubewegen. Das kann insbesondere bei der Inspektion von trüben Flüssigkeiten vorteilhaft sein. Bei derartigen Flüssigkeiten gelangt oft nur sehr wenig Licht in die Mitte des Behältnisses bzw. der in dem Behältnis befindlichen Flüssigkeit. Wenn daher die Beleuchtungseinrichtungen hier mit den Behältnissen oder beispielsweise einem Inspektionskarussell mitbewegt werden, kann auch die Erkennung von Glassplittern in kritischen Produkten noch weiter verbessert werden.It should be noted that the stationary arrangement of the illumination device and in particular of the illumination device in its entirety can also be used independently of the illumination of the base surface described above. Furthermore, it would also be possible to perform the lighting device movable and in particular to move with the containers. This may be advantageous in particular for the inspection of turbid liquids. In such liquids, very little light often reaches the center of the container or the liquid in the container. Therefore, if the lighting devices are moved here with the containers or, for example, an inspection carousel, the detection of glass fragments in critical products can be further improved.

Vorteilhaft ist auch die Bildaufnahmeeinrichtung stationär angeordnet. Es wäre jedoch auch möglich, dass sich die Bildaufnahmeeinrichtung mit den Behältnissen mit bewegt und beispielsweise jedem Behältnis eine Bildaufnahmeeinrichtung zugeordnet ist.Advantageously, the image pickup device is arranged stationary. However, it would also be possible for the image recording device to move with the containers and, for example, for each container an image recording device to be associated.

Bevorzugt wird das Behältnis aus wenigstens 3 verschiedenen Richtung, bevorzugt aus wenigstens 4 verschiedenen Richtungen, bevorzugt aus wenigstens 5 verschiedenen Richtungen beleuchtet.Preferably, the container is illuminated from at least 3 different directions, preferably from at least 4 different directions, preferably from at least 5 different directions.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung den Bodenbereich vollumfänglich (bezogen auf die Umfangsrichtung des Behältnisses). Dies bedeutet, dass in Umfangsrichtung des Behältnisses dieses im Wesentlichen von allen Seiten und insbesondere gleichmäßig von allen Seiten beleuchtet wird. Durch diese gleichmäßige Beleuchtung kann die Entstehung von Schatten in dem Bild vermieden werden. Es könnten jedoch auch einzelne Beleuchtungsmittel angeordnet sein, welche vorteilhaft gleichmäßig in Umfangsrichtung des Behältnisses angeordnet sind.In an advantageous embodiment, the illumination device illuminates the bottom area in full (relative to the circumferential direction of the container). This means that in the circumferential direction of the container this is illuminated substantially from all sides and in particular uniformly from all sides. This uniform illumination can prevent the formation of shadows in the image. However, it could also be arranged individual lighting means, which are advantageously arranged uniformly in the circumferential direction of the container.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung als Ringbeleuchtung ausgeführt. Genauer gesagt ist bevorzugt die Beleuchtungseinrichtung ein leuchtender Ring, der insbesondere einen größeren (Innen)-Durchmesser aufweist, als das zu beleuchtende Behältnis und auf diese Weise insbesondere schräg von unten das Behältnis beleuchtet. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die ringförmige Beleuchtungseinrichtung konzentrisch zu den jeweils zu inspizierenden Behältnissen angeordnet, bzw. eine Symmetrieachse der Behältnisse fällt während der Inspektion im Wesentlichen mit einer Symmetrieachse der Beleuchtungseinrichtung zusammen.In a further advantageous embodiment, the illumination device is designed as ring illumination. More precisely, the lighting device is preferably a luminous ring, which in particular has a larger (inside) diameter than the container to be illuminated, and in this way in particular obliquely illuminates the container from below. In an advantageous embodiment, the annular illumination device is arranged concentrically to the respective containers to be inspected, or an axis of symmetry of the containers coincides during the inspection essentially with an axis of symmetry of the illumination device.

Es wäre jedoch auch möglich, dass ein Bestandteil der Beleuchtungseinrichtung in der Art eines Reflektors ausgebildet ist, der von einer oder mehreren Lichtquellen beleuchtet wird und so ebenfalls für eine weitgehend umfängliche Beleuchtung des Behältnisses sorgt.However, it would also be possible that a component of the illumination device is embodied in the manner of a reflector, which is illuminated by one or more light sources and thus also ensures largely extensive illumination of the container.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung unterhalb des Behältnisses bzw. unterhalb des Bodenbereichs des Behältnisses angeordnet und auf diese Weise kann ein aufwendiges und kompliziertes Eintauchen des Behältnisses in die Beleuchtung entfallen. Vorteilhaft beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung den Behältnisboden schräg von unten.In a further advantageous embodiment, the illumination device is arranged below the container or below the bottom region of the container and in this way can be a complicated and complicated immersion of the container omitted in the lighting. Advantageously, the illumination device illuminates the container bottom obliquely from below.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verläuft ein Beobachtungspfad, unter dem die Bildaufnahmeeinrichtung den Bodenbereich beobachtet, wenigstens abstandsweise zwischen einem Beleuchtungspfad, unter dem die Beleuchtungseinrichtung den Bodenbereich beleuchtet. Falls, wie oben erwähnt die Beleuchtungseinrichtung als ringförmige Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist, beobachtet vorteilhaft die Bildaufnahmeeinrichtung das Behältnis durch diesen Ring hindurch. Falls die Beleuchtungseinrichtung mehrere Lichtquellen aufweist, welche das Behältnis aus mehreren Richtungen beleuchten, so verläuft vorzugsweise der Pfad der Beobachtung zwischen diesen Beleuchtungspfaden.In a further advantageous embodiment, an observation path, under which the image recording device observes the floor area, extends at least at intervals between an illumination path, under which the illumination device illuminates the floor area. If, as mentioned above, the illumination device is designed as an annular illumination device, advantageously the image recording device observes the container through this ring. If the illumination device has a plurality of light sources which illuminate the container from several directions, the path of the observation preferably runs between these illumination paths.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Bildaufnahmeeinrichtung unterhalb des Bodenbereiches der Behältnisse angeordnet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Bildaufnahmeeinrichtung unterhalb der Beleuchtungseinrichtung angeordnet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Licht unmittelbar von der Beleuchtungseinrichtung zu der Bildaufnahmeeinrichtung gelangt.In a further advantageous embodiment, the image recording device is arranged below the bottom region of the containers. In a further advantageous embodiment, the image recording device is arranged below the illumination device. In this way, it can be prevented that light passes directly from the illumination device to the image recording device.

Es wäre jedoch auch möglich, dass die Bildaufnahmeeinrichtung den Bodenbereich des Behältnisses, beispielsweise über Spiegel, beobachtet.However, it would also be possible for the image recording device to observe the bottom region of the container, for example via mirrors.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse bodenfrei. So wäre es möglich, dass die Behältnisse an ihren Mündungen bzw. an ihren Tragringen gegriffen und hängend transportiert werden. Auch wäre es möglich, dass beispielsweise Dorne in die Mündungen der Behältnisse eingreifen und diese so transportieren. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Behältnisse im Bereich ihrer Umfangwandung beispielsweise von seitlichen Transportbändern gegriffen werden.In a further advantageous embodiment, the transport device transports the containers floor-free. It would thus be possible for the containers to be gripped and suspended at their mouths or at their carrying rings. It would also be possible, for example, for spikes to engage in the mouths of the containers and to transport them in this way. But it would also be possible that the containers are gripped in the region of their peripheral wall, for example by lateral conveyor belts.

Vorteilhaft werden also die Behältnisse nicht an ihrem Boden kontaktiert. Besonders bevorzugt sind damit die Beobachtungs- bzw. Beleuchtungspfade materialfrei, sodass eine ungehinderte Beleuchtung bzw. Beobachtung möglich ist. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Behältnisse über transparente Platten geschoben oder mittels transparenten Transportbändern transportiert werden.Advantageously, therefore, the containers are not contacted at their bottom. Particularly preferred are the observation or illumination paths material-free, so that unimpeded lighting or observation is possible. However, it would also be possible that the containers are pushed over transparent plates or transported by means of transparent conveyor belts.

Bei der Transporteinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Transportkette mit Greifern handeln, aber auch um einen drehbaren Träger, an dem die einzelnen Behältnisse gehalten werden. Vorteilhaft transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse vereinzelt. Vorteilhaft ist dabei ein Abstand der einzelnen Behältnisse größer als der Durchmesser eines einzelnen Behältnisses. Vorteilhaft transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse entlang einer kreis- bzw. kreissegmentförmigen Bahn. Ein linearer Transport ist ebenfalls denkbar.The transport device can be, for example, a transport chain with grippers, but also a rotatable carrier on which the individual containers are held. Advantageously, the transport device transports the containers sporadically. A distance of the individual containers is greater than the diameter of a single container is advantageous. Advantageously, the transport device transports the containers along a circular or circular segment-shaped path. A linear transport is also conceivable.

Vorteilhaft ist die Bildaufnahmeeinrichtung unterhalb und seitlich versetzt zu dem Transportpfad der Behältnisse angeordnet. Unter seitlich versetzt wird hierbei verstanden, dass die Bildaufnahmeeinrichtung versetzt gegenüber einer Projektion der Flasche in der Längsrichtung der Flasche nach unten angeordnet ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass Spritzwasser oder sonstige Verschmutzungen von den Behältnissen auf die Kameraoberfläche gelangen.Advantageously, the image recording device is arranged below and laterally offset from the transport path of the containers. In this case, the term laterally offset means that the image recording device is arranged offset in relation to a projection of the bottle in the longitudinal direction of the bottle downwards. In this way prevents splash water or other contaminants from the containers on the camera surface.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung eine Vielzahl von Lichtquellen auf. So ist es möglich, dass eine Ringbeleuchtung vorgesehen ist, welche eine Vielzahl von Lichtquellen aufweist, die auf den Bodenbereich des Behältnisses ausgerichtet sind. Vorteilhaft handelt es sich bei den Lichtquellen um Leuchtdioden (LED). Dabei können bevorzugt diese Lichtquellen so angeordnet sein, dass die Strahlrichtung der Lichtquellen schräg nach oben verläuft. Vorteilhaft werden als Lichtquellen einfarbige Lichtquellen verwendet. Besonders bevorzugt wird diejenige Lichtfarbe verwendet, die bei der vorhandenen Färbungskombination von den jeweiligen Behältnissen und der jeweiligen in Ihnen befindlichen Flüssigkeiten das optimale Inspektionsergebnis erbringt, besonders bevorzugt wird als Licht rotes oder infrarotes Licht verwendet.In a further advantageous embodiment, the illumination device has a multiplicity of light sources. Thus, it is possible that a ring illumination is provided, which has a plurality of light sources, which are aligned with the bottom portion of the container. Advantageously, the light sources are light-emitting diodes (LED). In this case, these light sources can preferably be arranged so that the beam direction of the light sources extends obliquely upward. Advantageously, single-color light sources are used as light sources. It is particularly preferred to use that light color which, in the case of the existing combination of colors, produces the optimum inspection result from the respective containers and the respective liquids present in them; it is particularly preferable to use red or infrared light as the light.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Beleuchtungseinrichtung auf, welche die Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Transport der Behältnisse steuert. So ist insbesondere ein gepulstes Beleuchten der Behältnisse bevorzugt, wobei die Beleuchtung jeweils dann gestartet bzw. getriggert wird, wenn sich ein Behältnis in einer zu beobachtenden Position befindet. Damit handelt es sich bei der Steuerungseinrichtung bevorzugt auch um eine Blitzlampensteuerung.In a further advantageous embodiment, the device has a control device for controlling the illumination device, which controls the illumination device as a function of the transport of the containers. In particular, a pulsed illumination of the containers is preferred, wherein the lighting is respectively started or triggered when a container is in a position to be observed. Thus, the control device is preferably also a flash lamp controller.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Positionserfassungseinrichtung auf, welche eine Position der transportierten Behältnisse bezüglich ihres Transportpfades erfasst. Die Beleuchtungseinrichtung wird vorteilhaft auf Basis dieser erfassten Position gesteuert. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Lichtschrankeneinrichtung handeln, welche das Vorhandensein eines Behältnisses detektiertIn a further advantageous embodiment, the device has a position detection device, which detects a position of the transported containers with respect to their transport path. The illumination device is advantageously controlled on the basis of this detected position. This may be, for example, a light barrier device which detects the presence of a container

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine weitere Beleuchtung für eine Seitenwand der Behältnisse auf. Durch diese Seitenwandbeleuchtung können andere Fehler der Behältnisse oder der Flüssigkeit, beispielsweise andere Arten von Fremdkörpern in der Flüssigkeit, erkannt werden. Besondere Synergien treten auf, wenn die besagte Seitenwandbeleuchtung und gegebenenfalls eine zusätzliche Kameraeinrichtung mit der hier erfindungsgemäß beschriebenen Bodenbeleuchtung kombiniert werden. Auf diese Weise kann durch diese kombinierten Inspektionseinrichtungen eine Vielzahl unterschiedlicher Fremdkörper erfasst werden.In a further advantageous embodiment, the device has a further illumination for a side wall of the containers. By means of this sidewall illumination, other errors of the containers or of the liquid, for example other types of foreign bodies in the liquid, can be detected. Special synergies occur when the said side wall lighting and optionally an additional camera device are combined with the ground lighting described here in accordance with the invention. In this way, a large number of different foreign bodies can be detected by these combined inspection devices.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Inspizieren von befüllten und/oder verschlossenen Behältnissen gerichtet, wobei die Behältnisse mittels einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Pfades transportiert werden, und wobei ein Bodenbereich der Behältnisse mit einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet und mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung ein Bild dieses beleuchteten Bodenbereichs aufgenommen wird.The present invention is further directed to a method for inspecting filled and / or sealed containers, wherein the containers are transported by a transport device along a predetermined path, and wherein a bottom portion of the containers illuminated with a lighting device and illuminated by means of an image pickup device an image of this Ground area is recorded.

Erfindungsgemäß beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung den Bodenbereich aus mehreren Richtungen, wobei die Beleuchtungseinrichtung auch eine Bodenfläche des Behältnisses beleuchtet. Insbesondere wird die Bodenfläche der Behältnisse dabei von außen und insbesondere von unten beobachtet.According to the illumination device illuminates the floor area from several directions, wherein the lighting device also illuminates a bottom surface of the container. In particular, the bottom surface of the containers is observed from the outside and in particular from below.

Damit wird verfahrensseitig vorgeschlagen, dass nicht wie in dem Stand der Technik nur ein Seitenbereich des Behältnisses beleuchtet wird, sondern insbesondere auch die Bodenfläche von unten. Vorteilhaft ist die Bildaufnahmeeinrichtung auf die Bodenfläche bzw. einen Bereich, der sich unmittelbar in die Bodenfläche anschließt, fokussiert. Auf diese Weise werden insbesondere solche Fremdkörper erfasst, die am Boden des Behältnisses liegen.Thus, it is proposed on the method side that not only one side region of the container is illuminated as in the prior art, but in particular also the bottom surface from below. Advantageously, the image recording device is focused on the bottom surface or an area that adjoins directly in the bottom surface. In this way, in particular such foreign bodies are detected, which are at the bottom of the container.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen: Further advantages and embodiments will be apparent from the attached drawings:

Darin zeigen:Show:

1 eine schematische Darstellung einer Inspektionsanlage nach dem Stand der Technik; 1 a schematic representation of an inspection system according to the prior art;

2 eine schematische Darstellung eines Teils einer Transporteinrichtung zum Transportieren von Behältnissen; 2 a schematic representation of a portion of a transport device for transporting containers;

3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Funktionsprinzips; 3 a schematic representation of a functional principle of the invention;

4 eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage; 4 a rough schematic representation of a system according to the invention;

5 eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommenen Bildes. 5 a schematic representation of an image taken with a device according to the invention.

1 zeigt eine Anlage 40 zum Inspizieren von Behältnissen nach dem Stand der Technik. Diese Anlage 40 weist hier einen Anlagentisch 42 auf, an dem die einzelnen Anlagenelemente angeordnet sind. Über eine Zuführschnecke 48 werden Behältnisse auf Maschinenteilung gebracht und der Anlage zugeführt. Das Bezugszeichen 44 bezieht sich auf eine Inspektionseinrichtung, welche eine Schrägsitzerkennung der Verschlüsse erfasst. Das Bezugszeichen 46 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erkennung eines Verschlussdesigns. 1 shows a plant 40 for inspecting containers of the prior art. This plant 40 here has a plant table 42 on, on which the individual system elements are arranged. Via a feed screw 48 containers are brought to machine division and fed to the plant. The reference number 44 refers to an inspection device which detects an oblique seat recognition of the closures. The reference number 46 refers to a device for detecting a closure design.

Über einen Einlaufstern 50 werden die Behältnisse an einem Behältertisch zum Zwecke der Inspektion übergeben. Die Bezugszeichen 54 kennzeichnen schematisch eine Einrichtung zur Schwebstofferkennung. Das Bezugszeichen 56 kennzeichnet einen Träger, der zum Transport der Behältnisse dient.About an inlet star 50 the containers are handed over to a container table for the purpose of inspection. The reference numerals 54 schematically illustrate a device for the detection of particulate matter. The reference number 56 indicates a carrier that serves to transport the containers.

Das Bezugszeichen 58 kennzeichnet eine Einrichtung zur Bodenabblasung, um den Behältnisboden zu trocknen. Das Bezugszeichen 60 kennzeichnet schematisch eine Partikelinspektion, wobei hier Beleuchtungseinrichtungen vorgesehen sind, welche eine Seitenwandung der Behältnisse beleuchten. Dabei sind weiterhin auch Bildaufnahmeeinrichtungen vorgesehen, welche sich unterhalb der Behältnisse befinden und welche sich hier mit den Behältnissen mitbewegen.The reference number 58 indicates a device for bottom blowing to dry the bottom of the container. The reference number 60 schematically indicates a particle inspection, wherein here lighting devices are provided which illuminate a side wall of the containers. In this case, further image recording devices are provided, which are located below the containers and which move here with the containers.

Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet einen Auslaufstern.The reference number 24 indicates an outlet star.

2 zeigt eine Transporteinrichtung 6, mit der die Behältnisse 10 hier entlang eines kreisförmigen Pfades geführt werden. Diese Transporteinrichtung 6 weist einen Klammerstern bzw. Transportstern 62 auf, der hier Ausnehmungen 62a aufweist, in welchen die Mündungen der Behältnisse 10 einliegen. Das Bezugszeichen 63 kennzeichnet einen Führungsriemen, mittels dem die Behältnisse gegenüber dem Transportstern 62 abgestützt und so geführt werden. Das Bezugszeichen 66 kennzeichnet einen weiteren Transportstern, an dem Transportklammern 65 angeordnet sind, welche die Behältnisse 10 an ihrem Außenumfang fassen. Auf diese Weise wird ein Verschwenken der Behältnisse 10 während des Transports verhindert. Andererseits durch diese Ausführungsform gewährleistet, dass der Boden des Behältnisses frei bleibt. Das Bezugszeichen 68 kennzeichnet eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche zur Aufnahme von Bildern des Behältnisbodens geeignet ist. 2 shows a transport device 6 with which the containers 10 here along a circular path. This transport device 6 has a clip star or transport star 62 on, the recesses here 62 in which the mouths of the containers 10 einliegen. The reference number 63 indicates a guide belt, by means of which the containers with respect to the transport star 62 be supported and managed. The reference number 66 indicates another transport star, on the transport brackets 65 are arranged, which the containers 10 on its outer circumference. In this way, a pivoting of the containers 10 prevented during transport. On the other hand ensured by this embodiment that the bottom of the container remains free. The reference number 68 indicates an image pickup device which is suitable for receiving images of the container bottom.

Bei der in 2 gezeigten Darstellung handelt es sich bei dem Behältnis um eine Glasflasche. Es wäre jedoch auch denkbar, mit einer entsprechenden Vorrichtung auch Kunststoffbehältnisse, beispielsweise an deren Tragring, zu führen. Bei Kunststoffbehältnissen wäre es auch möglich, dass diese mit speziellen Greifarmen bzw. Greifelementen unterhalb ihres Tragrings gehalten werden.At the in 2 As shown, the container is a glass bottle. However, it would also be conceivable, with a corresponding device and plastic containers, for example, to guide their support ring. In plastic containers, it would also be possible that they are held with special gripping arms or gripping elements below their support ring.

3 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Erfindung. Man erkennt hier wieder das Behältnis 10, welches einen Bodenbereich 10a aufweist. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Beleuchtungseinrichtung, welche hier schräg unterhalb des Behältnisses 10 angeordnet ist, und welche über einen Beleuchtungspfad B den Behältnisboden 10b und auch noch einen Teil des Bodenbereichs 10a beleuchtet. Auf diese Weise ist es besonders vorteilhaft möglich, den Behältnisboden sehr hell auszuleuchten. Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf Beleuchtungsmittel, wie LEDs, welche hier schräg nach oben ausgerichtet sind, sodass das Licht in besonders vorteilhafter Weise auf den Bodenbereich 10a des Behältnisses treffen kann, andererseits jedoch sicher verhindert wird, dass Licht unmittelbar zu einer Bildaufnahmeeinrichtung 4 gelangt. 3 shows a schematic representation for illustrating the invention. You can see here again the container 10 which is a floor area 10a having. The reference number 2 indicates a lighting device, which here obliquely below the container 10 is arranged, and which via a lighting path B the container bottom 10b and also part of the floor area 10a illuminated. In this way, it is particularly advantageous possible to illuminate the container bottom very bright. The reference number 12 refers to lighting means, such as LEDs, which are here obliquely upwards, so that the light in a particularly advantageous manner to the bottom area 10a of the container, on the other hand, however, is securely prevented, that light directly to an image pickup device 4 arrives.

Die Bildaufnahmeeinrichtung 4 ist hier ebenfalls unterhalb des Behältnisses angeordnet und auch unterhalb der Beleuchtungseinrichtung 2. Weiterhin ist die Beleuchtungseinrichtung schräg auf den Bodenbereich des Behältnisses gerichtet. Genauer gesagt ist die Bildaufnahmeeinrichtung 4 stets außerhalb einer Projektion des Behältnisses in der Richtung S nach unten angeordnet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass evtl. noch vorhandene Flüssigkeitsreste auf die Bildaufnahmeeinrichtung gelangen.The image capture device 4 is also located below the container and also below the lighting device 2 , Furthermore, the illumination device is directed obliquely to the bottom region of the container. More specifically, the image pickup device 4 always arranged outside a projection of the container in the direction S down. In this way it can be prevented that any remaining liquid residues reach the image recording device.

Das Bezugszeichen O kennzeichnet den Beobachtungspfad, unter dem die Bildaufnahmeeinrichtung die Behältnisse beobachtet. Man erkennt, dass dieser Beobachtungspfad durch die Beleuchtungseinrichtung hindurch verläuft.The reference character O denotes the observation path under which the image pickup device observes the containers. You realize that this observation path passes through the illumination device.

4 zeigt eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auch hier sind wieder die Behältnisse 10 erkennbar, die entlang eines Transportpfades P geführt werden. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet hier wieder die ringförmige Beleuchtungseinrichtung, welche über einen Beleuchtungspfad B die Behältnisse schräg von unten beleuchtet. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet wiederum die Bildaufnahmeeinrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhaft bei der in 1 gezeigten Darstellung in einem Endbereich der Inspektionseinrichtung 60 angeordnet sein. 4 shows a rough schematic representation of a device according to the invention. Again, the containers are here again 10 recognizable, which are guided along a transport path P. The reference number 2 here again denotes the annular illumination device, which illuminates the containers obliquely from below via an illumination path B. The reference number 4 in turn identifies the image pickup device. The device according to the invention can be advantageously used in the 1 shown representation in an end region of the inspection device 60 be arranged.

5 zeigt ein Beispiel für ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommenes Bild. Zur besseren Übersichtlichkeit wurde hier das Bild invers dargestellt. Das Bezugszeichen 10b zeigt den Boden des Behältnisses der hier eine bei Glasflaschen übliche Bördelung aufweist. Das Bezugszeichen 16 bezieht sich auf Fremdkörper, welche hier am Boden des Behältnisses sichtbar werden. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet Bildartefakte, welche beispielsweise bei trüben Flüssigkeiten auftreten könnten oder Gasblasanhäufungen in CO2 befüllten Flüssigkeiten darstellen könnten. Mittels einer geeigneten Software ist es möglich, tatsächliche Fremdkörper 16 von Beleuchtungsartefakten 18 sicher zu unterscheiden. 5 shows an example of an image taken with the device according to the invention. For better clarity, the picture was displayed in reverse. The reference number 10b shows the bottom of the container which has a standard glass bottles flare here. The reference number 16 refers to foreign bodies, which are visible here at the bottom of the container. The reference number 18 indicates image artifacts that could occur, for example, with turbid liquids or gas bubbles accumulating in CO2-filled liquids. By means of a suitable software, it is possible to actual foreign body 16 of lighting artifacts 18 sure to distinguish.

Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided that they are novel individually or in combination with respect to the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anlageinvestment
22: Beleuchtungseinrichtunglighting device
44: BildaufnahmeeinrichtungImage recording device
66: Transporteinrichtungtransport means
1010: Behältnissecontainers
10a10a: Bodenbereichfloor area
10b10b: Behältnisbodencontainer base
1212: Beleuchtungsmittellighting means
1616: Fremdkörperforeign body
1818: Bildartefakteimage artifacts
4040: Anlageinvestment
4242: Anlagentischfeed table
4444: Inspektionseinrichtunginspection device
4646: Vorrichtung zur Erkennung eines VerschlussdesignsDevice for detecting a closure design
4848: Zuführschneckefeed screw
5050: Einlaufsternfeed star
5454: Einrichtung zur SchwebstofferkennungDevice for the detection of suspended matter
5656: Trägercarrier
5858: Einrichtung zur BodenabblasungDevice for floor blowing
6060: Partikelinspektionparticle inspection
6262: Transportsterntransport star
6363: Führungsriemenguide belts
62a62a: Ausnehmungenrecesses
6464: Auslaufsternoutlet star
6565: Transportklammerntransport brackets
6666: weiterer Transportsternanother transport star
6868: BildaufnahmeeinrichtungImage recording device
BB: Beleuchtungspfadillumination path
PP: Transportpfadtransport path
OO: Beobachtungspfadobservation path

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 09-274000 [0002]
DE 10140010 A1 [0003]

Claims

Device for inspecting filled containers ( 10 ), with a transport device ( 6 ) containing the containers ( 10 ) transported along a predetermined transport path (P), with a lighting device ( 2 ) for illuminating a floor area ( 10a ) of the containers ( 10 ) and with an image recording device ( 4 ), which is suitable for taking a spatially resolved image, for taking pictures of this floor area ( 10a ), characterized in that the illumination device ( 2 ) the floor area ( 10a ) illuminated from several directions, wherein the illumination device ( 2 ) also a floor surface ( 10b ) of the container and the image recording device illuminates the bottom surface ( 10b ).

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the illumination device ( 2 ) the floor area ( 10a ) fully illuminated.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the illumination device ( 2 ) is designed as a ring light.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that an observation path (O) under which the image recording device ( 4 ) the floor area ( 10a ) observes, at least in sections, between an illumination path (B) under which the illumination device ( 2 ) the floor area ( 10a ) lit, runs.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the illumination device ( 2 ) and / or the image recording device ( 4 ) below the floor area ( 10a ) of the containers is arranged.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport device ( 6 ) the containers ( 10 ) transported floor-free.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the image recording device ( 4 ) below and laterally offset to the transport path of the containers ( 10 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the illumination device ( 2 ) has a plurality of light sources.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a control device for controlling the illumination device ( 2 ), which the illumination device ( 2 ) depending on the transport of the containers ( 10 ) controls.

Method for inspecting filled containers ( 10 ), the containers ( 10 ) by means of a transport device ( 6 ) are transported along a predetermined path (P) and wherein a floor area ( 10a ) of the containers ( 10 ) with a lighting device ( 2 ) and by means of an image recording device ( 4 ) a picture of this floor area ( 10a ), characterized in that the illumination device ( 2 ) the floor area ( 10a ) illuminated from several directions, wherein the illumination device ( 2 ) also a floor surface ( 10b ) of the container.