DE102015213352B4

DE102015213352B4 - Inspection device for a preform

Info

Publication number: DE102015213352B4
Application number: DE102015213352.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Piana
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: DE102015213352A1; EP3322974A1; CN107810408B; CN107810408A; WO2017008944A1

Abstract

Inspektionsvorrichtung (1) zur optischen Inspektion eines Mündungs- (2a) und eines Bodenbereichs (2b) eines Vorformlings (2), mit einer Transporteinrichtung (3) zum insbesondere kontinuierlichen Transport des Vorformlings(2), mit einer ersten Kamera (4) zur Mündungsinspektion und einer zweiten Kamera (5) zur Bodeninspektion, und mit einer Beleuchtungseinheit (6) zur Beleuchtung des Vorformlings (2) während der Inspektion, dadurch gekennzeichnet, dassdie Beleuchtungseinheit (6) zur Auflichtbeleuchtung des Mündungsbereichs (2a) und Durchlichtbeleuchtung des Bodenbereichs (2b) ausgebildet ist, unddass die Inspektionsvorrichtung einen Strahlteiler (7) umfasst, so dass der Strahlengang der Beleuchtungseinheit und der Strahlengang der ersten Kamera über den Strahlteiler (7) verlaufen.Inspection device (1) for optically inspecting a mouth (2a) and a bottom region (2b) of a preform (2), comprising a transport device (3) for transporting the preform (2) in particular continuously, with a first camera (4) for inspection of the mouth and a second camera (5) for ground inspection, and with a lighting unit (6) for illuminating the preform (2) during the inspection, characterized in that the illumination unit (6) for reflected illumination of the mouth region (2a) and transmitted light illumination of the bottom region (2b) is formed, and that the inspection device comprises a beam splitter (7), so that the beam path of the illumination unit and the beam path of the first camera over the beam splitter (7) extend.

Description

Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung zur optischen Inspektion eines Mündungs- und eines Bodenbereichs eines Vorformlings mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to an inspection device for the optical inspection of an orifice and a bottom region of a preform with the features of the preamble of claim 1.

Zur Herstellung von Behältern werden üblicherweise Vorformlinge aus einem thermoplastischen Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt und dann mit einem Streckblasverfahren zu gebrauchsfertigen Behältern umgeformt. Zur Kontrolle der Vorformlinge sind bereits verschiedene Inspektionsvorrichtungen bekannt, die entweder direkt nach der Herstellung des Vorformlings oder unmittelbar vor der Umformung in den gebrauchsfertigen Behälter eingesetzt werden.For the production of containers, preforms made of a thermoplastic material are usually produced by means of an injection molding process and then shaped by means of a stretch blow molding process into ready-to-use containers. In order to control the preforms, various inspection devices are already known which are used either directly after the production of the preform or immediately before the conversion into the ready-to-use container.

Bei einer Vollinspektion werden verschiedenste Defekte des Vorformlings, wie z.B. die Dichtfläche, der Tragring, der Boden, die Seitenwand, das Schraubgewinde oder allgemeine Abweichungen, wie Farbe, etc. kontrolliert. Die Vollinspektion erfolgt üblicherweise direkt nach der Herstellung des Vorformlings.In a full inspection, various defects of the preform, e.g. the sealing surface, the support ring, the bottom, the side wall, the screw thread or general deviations, such as color, etc. controlled. The full inspection is usually carried out directly after the production of the preform.

Darüber hinaus wird der Vorformling nach seinem Transport und einer eventuellen Lagerung nochmals teilweise kontrolliert, um nachträglich entstandene Defekte vor dem Streckblasprozess zu erkennen. Bei der Teilinspektion wird beispielsweise die Ovalität der Dichtfläche, Kratzer auf der Dichtfläche und/oder eine Durchbiegung des Vorformlings inspiziert.In addition, the preform is again partially inspected after its transport and eventual storage in order to detect defects that have occurred subsequently before the stretch blow molding process. During the partial inspection, for example, the ovality of the sealing surface, scratches on the sealing surface and / or a deflection of the preform are inspected.

Beispielsweise ist aus der W02012/001414 A2 eine lnspektionsvorrichtung bekannt, bei der ein Vorformling mit mehreren Kameras für die Mündungs-, Seitenwand- und Bodeninspektion erfasst wird. Zur gleichmäßigen Beleuchtung werden entweder mehrere den Kameras jeweils zugeordnete Beleuchtungseinheiten oder zwei innen weiß beschichtete Halbsphären (Ulbricht-Kugel) vorgeschlagen. Allerdings ist diese Art der Beleuchtung sehr aufwändig und benötigt einen entsprechend großen Bauraum.For example, is from the W02012 / 001414 A2 an inspection device is known in which a preform having a plurality of cameras for the mouth, side wall and bottom inspection is detected. For uniform illumination, either a plurality of illumination units assigned to the respective cameras or two half-spheres coated in white (integrating sphere) are proposed. However, this type of lighting is very complex and requires a correspondingly large space.

Nachteilig bei den bekannten Inspektionsvorrichtungen ist es daher, dass diese bei einer reinen Mündungs- und Bodeninspektion gerätetechnisch aufwändig sind und ein entsprechend großer Bauraum vorgesehen werden muss. Dadurch sind die bekannten Inspektionsvorrichtungen vergleichsweise kostenaufwändig.A disadvantage of the known inspection devices, therefore, is that they are technically complex in a pure mouth and bottom inspection and a correspondingly large space must be provided. As a result, the known inspection devices are relatively expensive.

Die DE 10 2012 016 342 A1 offenbart eine Behälterinspektion von unten durch den Boden hindurch.The DE 10 2012 016 342 A1 discloses a container inspection from below through the floor.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Inspektionsvorrichtung zur optischen Inspektion des Mündungs- und des Bodenbereichs eines Vorformlings bereitzustellen, die kompakter und damit preisgünstiger ist.It is therefore an object of the present invention to provide an inspection device for optically inspecting the mouth and bottom regions of a preform, which is more compact and thus less expensive.

Zur Lösung dieser Aufgabestellung stellt die Erfindung eine Inspektionsvorrichtung zur optischen Inspektion eines Mündungs- und eines Bodenbereichs eines Vorformlings mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.To solve this problem, the invention provides an inspection device for optically inspecting an orifice and a bottom portion of a preform having the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.Advantageous developments of the invention are mentioned in the subclaims.

Dadurch, dass die Inspektionsvorrichtung die erste Kamera zur Mündungsinspektion und die zweite Kamera zur Bodeninspektion umfasst, können sowohl der Mündungsbereich als auch der Bodenbereich gleichermaßen kontrolliert werden. Da gemäß der Erfindung die Beleuchtungseinheit zur Auflichtbeleuchtung des Mündungsbereichs und Durchlichtbeleuchtung des Bodenbereichs ausgebildet ist, kann die Beleuchtung auf einer Seite des Vorformlings besonders kompakt aufgebaut werden. Beispielsweise wird der Vorformling von Seiten des Mündungsbereichs her beleuchtet und das vom Vorformling reflektierte Licht mit der ersten Kamera zur Inspektion des Mündungsbereichs erfasst. Da das Licht der Beleuchtungseinheit auch den Vorformling in Richtung des Bodenbereichs durchläuft, erscheint dieser dann für die zweite Kamera im Durchlicht. So kann dann zusätzlich die Bodeninspektion durchgeführt werden, ohne eine eigens vorgesehene Beleuchtungseinheit zu benötigen. Dadurch ist die Beleuchtungseinheit besonders kompakt und damit preisgünstig.Since the inspection device comprises the first camera for inspection of the muzzle and the second camera for ground inspection, both the mouth region and the bottom region can be controlled in the same way. Since, according to the invention, the illumination unit is designed for epi-illumination of the muzzle region and transmitted-light illumination of the base region, the illumination on one side of the preform can be made particularly compact. For example, the preform is illuminated from the side of the mouth region and the light reflected from the preform is detected by the first camera for inspecting the mouth region. Since the light of the lighting unit also passes through the preform in the direction of the floor area, it then appears in the transmitted light for the second camera. Thus, in addition, the floor inspection can be performed without the need for a dedicated lighting unit. As a result, the lighting unit is particularly compact and therefore inexpensive.

Die Inspektionsvorrichtung kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Inspektionsvorrichtung kann einer Spritzgussanlage zur Herstellung von Vorformlingen und/oder einem Lagerplatz für Vorformlinge nachgeordnet und/oder einer Behälterherstellungsanlage (beispielsweise einer Streckblasmaschine) vorgeordnet sein. Die Streckblasmaschine kann zur Umformung von Vorformlingen in gebrauchsfertige Behälter ausgebildet sein.The inspection device can be arranged in a beverage processing plant. The inspection device can be arranged downstream of an injection molding plant for the production of preforms and / or a storage space for preforms and / or upstream of a container production plant (for example a stretch blow molding machine). The stretch blow molding machine can be designed to convert preforms into ready-to-use containers.

Die Vorformlinge können als Zwischenprodukte zur Herstellung von Behältern vorgesehen sein, die zur Aufnahme von Getränken, Nahrungsmittel, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte ausgebildet sind. Beispielsweise können die aus den Vorformlingen herstellbaren Behälter Kunststoffflaschen sein. Die Vorformlinge können aus einem Kunststoffmaterial wie PET, PEN, HD-PE oder PP bestehen und/oder mit einer Spritzgussanlage hergestellt sein.The preforms may be provided as intermediates for the manufacture of containers adapted to contain beverages, foodstuffs, hygiene articles, pastes, chemical, biological and / or pharmaceutical products. For example, the containers that can be produced from the preforms can be plastic bottles. The preforms can be made of a plastic material such as PET, PEN, HD-PE or PP and / or produced with an injection molding machine.

Der Mündungsbereich des Vorformlings kann eine Dichtfläche und/oder ein Gewinde zum Verschließen des Behälters mittels eines Behälterverschlusses umfassen. Ferner kann der Vorformling einen Tragring zum Transport des Vorformlings und/oder des daraus hergestellten Behälters umfassen. Ferner kann der Vorformling einen an den Mündungsbereich anschließenden, insbesondere zylinderförmigen, Hohlkörper umfassen. Der Hohlkörper kann an einem dem Mündungsbereich gegenüberliegenden Ende durch einen Boden abgeschlossen sein, der den Bodenbereich bildet. Der Bodenbereich kann einen Anspritzpunkt aufweisen, der aufgrund eines Materialzufuhrkanals in der Spritzgussform für den Kunststoff gebildet wird. The mouth region of the preform may comprise a sealing surface and / or a thread for closing the container by means of a container closure. Furthermore, the preform may comprise a support ring for transporting the preform and / or the container produced therefrom. Furthermore, the preform may comprise a hollow body adjoining the mouth region, in particular a cylindrical one. The hollow body may be closed at an end opposite the mouth region by a bottom, which forms the bottom region. The bottom portion may have an injection point that is formed due to a material supply channel in the injection mold for the plastic.

Die Transporteinrichtung kann mit Aufnahmen jeweils zur Aufnahme eines Vorformlings ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Aufnahmen zum seitlichen Halten des Tragrings am Mündungsbereich des Vorformlings ausgebildet, so daß der Vorformling in axialer Richtung von beiden Seiten frei zugänglich ist. Die Transporteinrichtung kann einen Linearförderer oder ein Karussell umfassen, an dem insbesondere zusätzliche Behandlungs- oder Inspektionsvorrichtungen für den Vorformling angeordnet sind. Anders ausgedrückt, kann die Transporteinrichtung auch mehrere Anlagenteile miteinander verbinden.The transport device may be formed with receptacles each for receiving a preform. Preferably, the receptacles for holding the side of the support ring at the mouth region of the preform are formed so that the preform is freely accessible in the axial direction from both sides. The transport device may comprise a linear conveyor or a carousel, on which particular additional treatment or inspection devices for the preform are arranged. In other words, the transport device can also connect several parts of the system.

Die erste und zweite Kamera können jeweils einen Bildsensor, beispielsweise einen CCD- oder CMOS-Sensor, eine Auswerteelektronik zum Auslesen des Bildsensors und/oder eine Datenschnittstelle umfassen. Darüber hinaus können die erste und zweite Kamera jeweils mit einem Objektiv zur Abbildung des Mündungs- bzw. Bodenbereichs auf den Bildsensor ausgebildet sein. Ferner können die erste und zweite Kamera eine Bildverarbeitungseinheit zur Erkennung von Defekten am Mündungs- bzw. Bodenbereich des Vorformlings aufweisen oder mit dieser verbunden sein. Dadurch ist es möglich, die Bilddaten entweder in den jeweiligen Kameras bzw. in der externen Bildverarbeitungseinheit zu verarbeiten und dadurch die Defekte zu erkennen. Mindestens eine der Kameras kann als Farbkamera ausgebildet sein. Die zweite Kamera kann gegenüberliegend zur ersten Kamera angeordnet sein.The first and second camera can each comprise an image sensor, for example a CCD or CMOS sensor, an evaluation electronics for reading the image sensor and / or a data interface. In addition, the first and second camera can each be formed with a lens for imaging the mouth or bottom area on the image sensor. Furthermore, the first and second camera can have or be connected to an image processing unit for detecting defects at the mouth or bottom area of the preform. This makes it possible to process the image data either in the respective cameras or in the external image processing unit and thereby detect the defects. At least one of the cameras can be designed as a color camera. The second camera can be arranged opposite the first camera.

Die Beleuchtungseinheit kann zur gleichzeitigen Auflichtbeleuchtung des Mündungsbereichs und Durchlichtbeleuchtung des Bodenbereichs ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinheit kann eine Lichtquelle, beispielsweise eine oder mehrere Glühbirnen, Leuchtstoffröhren, Lichtbogenlampen oder Halbleiterlichtquellen wie z.B. LEDs oder Laserdioden umfassen. Die Lichtquelle kann schmalbandiges monochromatisches Licht oder breitbandiges z.B. weißes Licht erzeugen. Die Lichtquelle kann auch monochromatisches Licht an zwei oder mehreren Wellenlängen gleichzeitig, vorwählbar oder sequentiell nacheinander erzeugen. Dies erlaubt die Auswertung der Einfärbung des Vorformlings sowie die Durchlichtinspektion im optimal durchlässigen Spektralbereich. Vorzugsweise kann die Beleuchtungseinheit eine im Wesentlichen gleichmäßig abstrahlende Lichtaustrittsfläche aufweisen. Dadurch erscheint der Bodenbereich des Vorformlings aus Blickrichtung der zweiten Kamera vor der gleichmäßig abstrahlenden Lichtaustrittsfläche und kann so besonders gut erfasst werden. Darüber hinaus kann die Beleuchtungseinheit mehrere LEDs mit einem davor geschalteten Diffusorelement umfassen. Dadurch ist die Beleuchtungseinheit mit der gleichmäßig abstrahlenden Lichtaustrittsfläche besonders kompakt und kostengünstig. Die gleichmäßig abstrahlende Lichtaustrittsfläche kann größer sein als eine maximale Querschnittsfläche des Vorformlings. Dadurch wird der Vorformling im Durchlicht vollständig ausgeleuchtet und kann so durch die zweite Kamera besonders gut inspiziert werden. Die Lichtquelle kann aber auch so ausgeführt sein, daß nacheinander verschiedene Lichtaustrittsflächen zu- bzw. abschaltbar sind, z.B. eine ringförmige Lichtaustrittfläche für die Inspektion des Mündungsbereichs und eine flächige, insbesondere kreisscheibenförmige oder rechteckige Lichtaustrittsfläche für die Inspektion des Bodenbereichs. Dies kann beispielsweise durch zu- und abschalten einzelner in einer Matrix angeordneten LEDs erreicht werden. Die Beleuchtungseinheit kann zur Abgabe von Lichtblitzen ausgebildet sein, wodurch ein Verwackeln der Kamerabilder verhindert wird, beispielsweise durch eine Transportbewegung der Vorformlinge. Dadurch kann die Bildaufnahme sowohl am ruhenden Vorformling oder auch während einer Transportbewegung erfolgen.The lighting unit can be designed for simultaneous reflected light illumination of the mouth region and transmitted light illumination of the bottom region. The lighting unit may be a light source, for example one or more incandescent bulbs, fluorescent tubes, arc lamps or semiconductor light sources, e.g. LEDs or laser diodes include. The light source may be narrowband monochromatic light or broadband e.g. generate white light. The light source may also generate monochromatic light at two or more wavelengths simultaneously, preselectably or sequentially one after the other. This allows the evaluation of the coloring of the preform and the transmitted light inspection in the optimally transparent spectral range. The illumination unit may preferably have a substantially uniformly emitting light exit surface. As a result, the bottom area of the preform appears from the direction of view of the second camera in front of the uniformly emitting light exit area and can thus be detected particularly well. In addition, the lighting unit may comprise a plurality of LEDs with a diffuser element connected in front of it. As a result, the illumination unit with the uniformly radiating light exit surface is particularly compact and inexpensive. The uniformly radiating light exit surface may be larger than a maximum cross-sectional area of the preform. As a result, the preform is completely illuminated in transmitted light and can thus be inspected particularly well by the second camera. However, the light source can also be designed so that successively different light exit surfaces can be switched on or off, e.g. an annular light exit surface for the inspection of the mouth region and a flat, in particular circular disk-shaped or rectangular light exit surface for the inspection of the bottom region. This can be achieved, for example, by switching on and switching off individual LEDs arranged in a matrix. The lighting unit can be designed to emit flashes of light, which prevents blurring of the camera images, for example by a transport movement of the preforms. As a result, the image recording can take place both on the stationary preform or during a transport movement.

Die erste und zweite Kamera können auf die Abgabe der Lichtblitze durch die Beleuchtungseinheit triggerbar sein, so dass eine Aufnahme der Kamerabilder zeitgleich mit der Abgabe der Lichtblitze erfolgt. Dadurch sind die Kameras mit den Lichtblitzen auf einfache Weise synchronisiert. Durch zeitlich sehr kurz nacheinander angesteuerte Lichtblitze, beispielsweise < 2ms, unterschiedlicher Form oder Wellenlänge können auch während der Transportbewegung des Vorformlings quasi am selben Ort die beiden Kameras mit unterschiedlicher, auf die Anwendung optimierter Beleuchtung getriggert werden.The first and second camera can be triggered by the illumination unit to emit the light flashes, so that the camera images are recorded simultaneously with the delivery of the light flashes. As a result, the cameras are easily synchronized with the flashes of light. By very briefly successively triggered light flashes, for example, <2ms, different shape or wavelength, the two cameras with different, optimized to the application lighting can be triggered during the transport movement of the preform quasi at the same place.

Die Objektive der ersten und/oder zweiten Kamera können auf Seiten des Vorformlings telezentrisch ausgebildet sein. Telezentrisch kann hier bedeuten, dass der Abbildungsmaßstab des Objektivs entlang der optischen Achse auf Seiten des Vorformlings konstant bleibt. Dadurch haben unterschiedliche Bereiche des Vorformlings in der Tiefe des Kamerabilds immer den gleichen Maßstab und verdecken sich dadurch nicht. Des Weiteren sind so Größenvergleiche unterschiedlicher Bereiche des Vorformlings möglich.The objectives of the first and / or second camera may be telecentric on the preform side. Telecentric can mean here that the magnification of the lens along the optical axis remains constant on the side of the preform. As a result, different areas of the preform always have the same scale in the depth of the camera image and thus do not obscure themselves. Furthermore, size comparisons of different areas of the preform are possible.

Die beiden Kameras und die Beleuchtungseinheit können derart an der Transporteinrichtung angeordnet sein, dass eine Transportrichtung der Transporteinrichtung im Wesentlichen senkrecht zu den optischen Achsen der Kameras und senkrecht zur Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit verläuft. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau mit geringstem Platzbedarf in Transportrichtung möglich. Dabei können die optischen Achsen der Kameras bzw. die Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit einen Versatz zueinander aufweisen oder in einem Schnittpunkt zusammenfallen. The two cameras and the illumination unit can be arranged on the transport device such that a transport direction of the transport device runs essentially perpendicular to the optical axes of the cameras and perpendicular to the emission direction of the illumination unit. As a result, a particularly compact construction with minimal space requirement in the transport direction is possible. In this case, the optical axes of the cameras or the emission direction of the illumination unit may have an offset from each other or coincide in an intersection.

Die Inspektionsvorrichtung kann einen Strahlteiler umfassen, so dass der Strahlengang der Beleuchtungseinheit und der Strahlengang der ersten Kamera über den Strahlteiler verlaufen, insbesondere wobei die beiden Strahlengänge am Vorformling zueinander parallel bzw. koaxial ausgerichtet sind. Dadurch ist es möglich, dass die Beleuchtung und die Mündungsinspektion im Wesentlichen aus der gleichen Richtung erfolgt. Ferner erscheinen so Defekte am Mündungsbereich besonders kontrastreich. Mit Strahlengängen ist hier jeweils der Verlauf der Lichtstrahlen gemeint, die von der Beleuchtungseinheit zum Vorformling abgestrahlt bzw. die vom Vorformling in Richtung der ersten Kamera zurückreflektiert werden. Die Strahlengänge können jeweils Reflexionen und Brechungen an optischen Komponenten der Inspektionsvorrichtung mit einschließen, insbesondere am Strahlteiler. Der Strahlteiler kann eine Schicht umfassen, die teilweise transmittierend und teilweise reflektierend ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Schicht derart ausgebildet, dass 50 % Lichtanteil transmittiert und 50 % reflektiert werden. Ebenso sind andere Reflexions-/Transmissionsverhältnisse des Strahlteilers denkbar, wie beispielsweise 60:40, 70:30, 80:20, 90:10 oder umgekehrt. Der Strahlteiler kann so ausgeführt sein, daß das Reflexions-/Transmissionsverhältnis abhängig von der Wellenlänge des Lichts ist, also z.B. der blaue Anteil stärker reflektiert und der rote stärker transmittiert wird. Der Strahlteiler kann plattenförmig, keilförmig oder würfelförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht der Strahlteiler aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial als Träger für die Schicht. Die mit der zuvor genannten Schicht ausgebildete Oberfläche des Strahlteilers kann schräg, vorzugsweise 45°, zur optischen Achse der Kamera bzw. zur Beleuchtungseinheit angeordnet sein.The inspection device may comprise a beam splitter, so that the beam path of the illumination unit and the beam path of the first camera extend over the beam splitter, in particular wherein the two beam paths on the preform are aligned parallel to each other or coaxially. This makes it possible that the lighting and the muzzle inspection is carried out substantially from the same direction. Furthermore, defects at the mouth area appear particularly rich in contrast. With beam paths here is meant in each case the course of the light rays which are radiated from the illumination unit to the preform or which are reflected back from the preform in the direction of the first camera. The beam paths can each include reflections and refractions on optical components of the inspection device, in particular on the beam splitter. The beam splitter may comprise a layer which is partially transmissive and partially reflective. Preferably, the layer is formed such that 50% of light transmitted and 50% reflected. Likewise, other reflection / transmission ratios of the beam splitter are conceivable, such as 60:40, 70:30, 80:20, 90:10 or vice versa. The beam splitter may be designed such that the reflection / transmission ratio is dependent on the wavelength of the light, e.g. the blue part reflects more strongly and the red one transmits more strongly. The beam splitter may be plate-shaped, wedge-shaped or cube-shaped. Preferably, the beam splitter consists of a glass or plastic material as a support for the layer. The surface of the beam splitter formed with the aforementioned layer can be arranged at an angle, preferably 45 °, to the optical axis of the camera or to the illumination unit.

Dass die Beleuchtung und die Mündungsinspektion am Vorformling zueinander parallel oder koaxial ausgerichtet sind, kann hier bedeuten, dass die optischen Achsen der Beleuchtungseinheit sowie der ersten Kamera vor / nach der Umlenkung durch den Strahlteiler im Bereich des Vorformlings zueinander parallel bzw. koaxial ausgerichtet sind.The fact that the illumination and the mouth inspection on the preform are aligned parallel to each other or coaxially may mean here that the optical axes of the illumination unit and the first camera are aligned parallel to each other or coaxially before / after the deflection by the beam splitter in the area of the preform.

Der Strahlteiler kann bei der Inspektion zwischen dem Mündungsbereich und der ersten Kamera oder zwischen dem Mündungsbereich und der Beleuchtungseinheit angeordnet sein. Anders ausgedrückt kann der Strahlteiler zwischen einer für die Inspektion des Vorformlings vorgesehenen Inspektionsposition und der ersten Kamera oder zwischen der Inspektionsposition und der Beleuchtungseinheit angeordnet sein.The beam splitter can be arranged during the inspection between the mouth region and the first camera or between the mouth region and the illumination unit. In other words, the beam splitter can be arranged between an inspection position provided for the inspection of the preform and the first camera or between the inspection position and the illumination unit.

Vorzugsweise kann der Strahlteiler derart angeordnet sein, dass die Beleuchtung mit der Beleuchtungseinheit über eine Reflexion am Strahlteiler und die Mündungsinspektion mit der ersten Kamera über eine Transmission durch den Strahlteiler hindurch erfolgen. Dadurch kann die zweite Kamera gegenüberliegend zur ersten Kamera angeordnet sein, so dass sich der Vorformling bei der Inspektion genau zwischen den beiden Kameras befindet. Die Beleuchtung wird folglich über den Strahlteiler eingekoppelt.The beam splitter can preferably be arranged such that the illumination with the illumination unit takes place via a reflection at the beam splitter and the mouth inspection with the first camera via a transmission through the beam splitter. As a result, the second camera can be arranged opposite the first camera, so that the preform is located exactly between the two cameras during the inspection. The lighting is thus coupled via the beam splitter.

Alternativ dazu kann der Strahlteiler derart angeordnet sein, dass die Beleuchtung mit der Beleuchtungseinheit über eine Transmission durch den Strahlteiler hindurch und die Mündungsinspektion mit der ersten Kamera über eine Reflexion am Strahlteiler erfolgt. Demnach ist also die zweite Kamera zur Beleuchtungseinheit gegenüberliegend angeordnet.Alternatively, the beam splitter may be arranged such that the illumination with the illumination unit takes place via a transmission through the beam splitter and the mouth inspection with the first camera takes place via a reflection at the beam splitter. Accordingly, therefore, the second camera is arranged opposite to the illumination unit.

Die optischen Achsen der ersten und der zweiten Kamera können entlang ihres optischen Weges im Wesentlichen auf einer gemeinsamen Inspektionsachse verlaufen, die bei der Inspektion im Bereich des Vorformlings im Wesentlichen parallel oder koaxial zur Längsachse des Vorformlings verläuft, so dass die erste Kamera mit Blickrichtung auf den Mündungsbereich und die zweite Kamera mit Blickrichtung auf den Bodenbereich ausgerichtet sind. Der Strahlteiler kann hier auf der gemeinsamen Inspektionsachse zwischen der ersten Kamera und dem Mündungsbereich des Vorformlings angeordnet sein, so dass er das Licht der Beleuchtungseinheit in Reflexion auf die Inspektionsachse einkoppelt.The optical axes of the first and the second camera may extend along their optical path essentially on a common inspection axis, which during the inspection in the area of the preform runs substantially parallel or coaxial to the longitudinal axis of the preform, so that the first camera, as viewed in FIG Mouth area and the second camera are aligned with a view towards the ground area. The beam splitter may here be arranged on the common inspection axis between the first camera and the mouth region of the preform, so that it couples in the light of the illumination unit in reflection onto the inspection axis.

Die Transporteinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Vorformlinge quer zur Inspektionsachse zu transportieren. Dadurch ist zur Inspektion keine besondere Ausrichtung oder Bewegung des Vorformlings notwendig. Der Vorformling kann in der Transporteinrichtung derart aufgenommen sein, dass er bei der Inspektion mit seiner Längsachse im Wesentlichen parallel oder koaxial zur Inspektionsachse ausgerichtet ist.The transport device can be designed to transport the preforms transversely to the inspection axis. As a result, no special alignment or movement of the preform is necessary for inspection. The preform can be received in the transport device in such a way that, during the inspection, it is aligned with its longitudinal axis substantially parallel or coaxially to the inspection axis.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiels genauer beschrieben. Dabei zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel der Inspektionsvorrichtung in einer seitlichen Ansicht.

Further features and advantages of the invention are described below with reference to in the 1 illustrated embodiment described in more detail. Showing:

1 an embodiment of the inspection device in a side view.

In der 1 ist die Inspektionsvorrichtung 1 zur optischen Inspektion des Mündungsbereichs 2a und des Bodenbereichs 2b des Vorformlings 2 in einer seitlichen Ansicht dargestellt. Zu sehen ist lediglich teilweise die Transporteinrichtung 3 mit einer Aufnahme für den Vorformling 2. Die Transporteinrichtung 3 kann beispielsweise einen Sternförderer, ein Karussell oder eine Linearfördereinheit umfassen. Die Aufnahme greift beispielsweise am Tragring 2e an und transportiert den Vorformling 2 senkrecht zur Bildebene in der Transportrichtung R, also quer zur Inspektionsachse I. Denkbar ist auch, dass die Transportrichtung R senkrecht zu den optischen Achsen A, B der Kameras 4, 5 und senkrecht zur Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinheit 6 (optische Achse C) verläuft. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau mit geringem Platzbedarf in Transportrichtung R möglich. Die optischen Achsen A, B, C können einen Versatz zueinander aufweisen oder sich in einem Schnittpunkt schneiden. In the 1 is the inspection device 1 for visual inspection of the mouth area 2a and the floor area 2 B of the preform 2 shown in a side view. Only partially visible is the transport system 3 with a receptacle for the preform 2 , The transport device 3 may include, for example, a star conveyor, a carousel or a linear conveyor unit. The recording attacks, for example, on the support ring 2e and transports the preform 2 perpendicular to the image plane in the transport direction R, ie transversely to the inspection axis I. It is also conceivable that the transport direction R perpendicular to the optical axes A, B of the cameras 4 . 5 and perpendicular to the emission direction of the illumination unit 6 (optical axis C) runs. As a result, a particularly compact construction with a small footprint in the transport direction R is possible. The optical axes A, B, C may be offset from one another or intersect at an intersection.

Des Weiteren ist die erste Kamera 4 zu sehen, die mit ihrer optischen Achse A senkrecht auf den Mündungsbereich 2a des Vorformlings 2 ausgerichtet ist. Bei der Mündungsinspektion werden so Kratzer und Dellen im Bereich der Dichtfläche 2c besonders kontraststark erfasst und können dadurch zuverlässig ausgewertet werden. Ebenso kann der Mündungsdurchmesser vermessen oder eine Ovalität der Dichtfläche 2c erkannt und damit auf eine Verformung des Vorformlings geschlossen werden. Daneben können auch weitere Fehler wie zu wenig Material oder Einschlüsse im Dichtflächenbereich erkannt werden.Furthermore, the first camera 4 to be seen, with its optical axis A perpendicular to the mouth area 2a of the preform 2 is aligned. In the muzzle inspection so scratches and dents in the area of the sealing surface 2c particularly high-contrast and can therefore be reliably evaluated. Likewise, the mouth diameter can be measured or an ovality of the sealing surface 2c recognized and thus closed on a deformation of the preform. In addition, other errors such as insufficient material or inclusions in the sealing surface area can be detected.

Der ersten Kamera 4 gegenüberliegend ist die zweite Kamera 5 zur Bodeninspektion des Bodenbereichs 2b des Vorformlings 2 angeordnet. Die optische Achse B der zweiten Kamera 5 ist dazu im Wesentlichen senkrecht auf den Bodenbereich 2b ausgerichtet. Hierdurch kann beispielsweise der Anspritzpunkt 2d des Vorformlings 2 im Durchlicht erfasst und dessen Lage gegenüber der äußeren Silhouette des Vorformlings 2 ausgewertet werden. Ist beispielsweise der Anspritzpunkt 2d nicht konzentrisch mit der Silhouette, so kann daraus auf eine Verformung des Vorformlings 2 entlang seiner Längsachse geschlossen werden. Weiterhin können Löcher im Anspritzpunkt 2d oder Einschlüsse oder Fremdkörper im Bodenbereich 2b erkannt werden.The first camera 4 opposite is the second camera 5 for soil inspection of the ground area 2 B of the preform 2 arranged. The optical axis B of the second camera 5 is essentially perpendicular to the floor area 2 B aligned. As a result, for example, the injection point 2d of the preform 2 detected in transmitted light and its position relative to the outer contour of the preform 2 be evaluated. For example, is the injection point 2d not concentric with the silhouette, it may result in deformation of the preform 2 be closed along its longitudinal axis. Furthermore, holes in the injection point 2d or inclusions or foreign bodies in the floor area 2 B be recognized.

Darüber hinaus ist die Beleuchtungseinheit 6 zu sehen, die mehrere LEDs 6a als Lichtquellen in einem Gehäuse 6c aufweist. Das von den LEDs 6a abgestrahlte Licht wird über den Diffusor 6b homogenisiert, so dass die Beleuchtungseinheit 6 eine im Wesentlichen gleichmäßig abstrahlende Lichtaustrittsfläche 6d aufweist.In addition, the lighting unit 6 to see the multiple LEDs 6a as light sources in a housing 6c having. That from the LEDs 6a radiated light is transmitted through the diffuser 6b homogenized, so that the lighting unit 6 a substantially uniformly emitting light exit surface 6d having.

Zwischen der ersten Kamera 4 und dem Mündungsbereich 2a ist weiter ein Strahlteiler 7 vorgesehen, der das von der Lichtaustrittsfläche 6d in Richtung der optischen Achse C abgestrahlte Licht in Richtung der Inspektionsachse I auf den Mündungsbereich 2a umlenkt bzw. einkoppelt. Folglich erfolgen also die Beleuchtung mittels der Beleuchtungseinheit 6 und die Mündungsinspektion mittels der ersten Kamera 4 über den Strahlteiler 7 parallel oder sogar koaxial zueinander. Das von dem Mündungsbereich 2a, insbesondere von der Dichtfläche 2c zurückreflektierte Licht gelangt über eine Transmission durch den Strahlteiler 7 hindurch in Richtung der Achse A zur Kamera 4 und kann dort erfasst werden. Durch die parallele bzw. koaxiale Beleuchtung und Erfassung des Mündungsbereichs gelangt an der Dichtfläche 2c reflektiertes Licht direkt zur Kamera und erscheint so besonders hell im Bild. Dagegen streuen beispielsweise Kratzer das Licht von der Inspektionsachse weg und erscheinen so als dunkle Furchen, die besonders gut erkannt werden können. Anders ausgedrückt, ist das Kamerabild durch die parallele bzw. koaxiale Anordnung von Beleuchtung und Kamera besonders kontrastreich.Between the first camera 4 and the mouth area 2a is still a beam splitter 7 provided by the light exit surface 6d in the direction of the optical axis C radiated light in the direction of the inspection axis I to the mouth region 2a diverts or decouples. Consequently, therefore, the lighting done by means of the lighting unit 6 and the mouth inspection by means of the first camera 4 over the beam splitter 7 parallel or even coaxial with each other. That of the mouth area 2a , in particular of the sealing surface 2c reflected back light passes through a transmission through the beam splitter 7 through in the direction of the axis A to the camera 4 and can be recorded there. Due to the parallel or coaxial illumination and detection of the mouth area reaches the sealing surface 2c reflected light directly to the camera and so appears particularly bright in the picture. By contrast, scratches scatter the light away from the inspection axis and thus appear as dark furrows, which can be recognized particularly well. In other words, the camera image is particularly rich in contrast due to the parallel or coaxial arrangement of the illumination and the camera.

Des Weiteren ist die gleichmäßig abstrahlende Lichtaustrittsfläche 6d größer als die maximale Querschnittsfläche Q des Vorformlings 2 ausgebildet. Dadurch erscheint die Lichtaustrittsfläche 6d aus Sicht der zweiten Kamera 5 größer als die äußere Silhouette des Vorformlings 2. Der Vorformling 2 kann dadurch im Durchlicht besonders zuverlässig inspiziert werden.Furthermore, the uniformly radiating light exit surface 6d greater than the maximum cross-sectional area Q of the preform 2 educated. As a result, the light exit surface appears 6d from the perspective of the second camera 5 larger than the outer silhouette of the preform 2 , The preform 2 can be inspected by transmitted light particularly reliable.

Des Weiteren ist die Triggereinheit 8 zu sehen, mit der die LEDs 6a der Beleuchtungseinheit 6 so gesteuert werden, dass davon Lichtblitze abgegeben werden. Die Lichtblitze sind zeitlich so kurz gewählt, dass der Vorformling 2 in den Kamerabildern der ersten und zweiten Kamera 4, 5 trotz der Transportbewegung der Transporteinrichtung 3 stillstehend erscheinen. Die Triggereinheit 8 kann auch in die Beleuchtungseinheit 6 integriert sein oder mittels elektrischer Verbindungsleitungen damit verbunden sein. Ferner sind die erste und die zweite Kamera 4, 5 zu den Lichtblitzen der Beleuchtungseinheit 6 triggerbar, so dass die Aufnahme der Kamerabilder zeitgleich mit der Abgabe der Lichtblitze durch die Beleuchtungseinheit 6 erfolgt. Beispielsweise sind auch die Kameras 4, 5 mit der Triggereinheit 8 über entsprechende Signalleitungen verbunden.Furthermore, the trigger unit 8th to see with the the LEDs 6a the lighting unit 6 be controlled so that light flashes are emitted. The flashes of light are chosen so short in time that the preform 2 in the camera pictures of the first and second camera 4 . 5 despite the transport movement of the transport device 3 to appear resting. The trigger unit 8th can also in the lighting unit 6 be integrated or be connected by means of electrical connection lines. Further, the first and the second camera 4 . 5 to the flashes of the lighting unit 6 Triggerable, so that the recording of the camera images at the same time with the delivery of light flashes through the lighting unit 6 he follows. For example, the cameras are also 4 . 5 with the trigger unit 8th connected via appropriate signal lines.

In Abwandlung der in 1 dargestellten Inspektionsvorrichtung 1 kann die Beleuchtung der Beleuchtungseinheit 6 über eine Transmission am Strahlteiler 7 und die Mündungsinspektion mit der ersten Kamera 4 über eine Reflexion am Strahlteiler erfolgen. Anders ausgedrückt können die Positionen der ersten Kamera 4 und der Beleuchtungseinheit 6 miteinander vertauscht werden.In modification of the 1 illustrated inspection device 1 can the lighting of the lighting unit 6 via a transmission at the beam splitter 7 and the muzzle inspection with the first camera 4 take place via a reflection at the beam splitter. In other words, the positions of the first camera 4 and the lighting unit 6 be interchanged with each other.

Des Weiteren ist denkbar, dass die erste Kamera 4 in einem hier nicht dargestellten Gehäuse eingehaust ist, das an seiner Innenseite eine lichtabsorbierende Oberfläche, beispielsweise eine schwarze Farbe, aufweist. Dadurch erscheint die erste Kamera 4 im Kamerabild der zweiten Kamera 5 besonders dunkel und stört damit die Bildaufnahme wenig.Furthermore, it is conceivable that the first camera 4 is housed in a housing, not shown, which has on its inside a light-absorbing surface, such as a black color. This will make the first camera appear 4 in the camera image of the second camera 5 especially dark and thus disturbs the image recording little.

Insgesamt wird die Inspektionsvorrichtung 1 nach dem Ausführungsbeispiel in der 1 wie folgt eingesetzt:Overall, the inspection device 1 according to the embodiment in the 1 used as follows:

Der Vorformling 2 wird mittels der Transporteinrichtung 3 an die in der 1 dargestellte Inspektionsposition transportiert, wobei beim Erreichen dieser Position durch die Triggereinrichtung 8 ein Lichtblitz der Beleuchtungseinheit 6 ausgelöst wird. Das Licht wird ausgehend von der Lichtaustrittsfläche 6d über den Strahlteiler 7 reflektiert und durchleuchtet den Vorformling 2 vom Mündungsbereich 2a her in Richtung des Bodenbereichs 2b. Zeitgleich wird die Bildaufnahme der ersten und zweiten Kamera 4 und 5 ausgelöst, wobei der Vorformling 2 im Kamerabild der ersten Kamera 4 im Auflicht und im Kamerabild der zweiten Kamera 5 im Durchlicht erscheint. Die so von der ersten Kamera 4 und von der zweiten Kamera 5 aufgenommenen Kamerabilder werden an eine hier nicht dargestellte Bildverarbeitungseinheit weitergeleitet, mit der diese dann hinsichtlich Kratzer bzw. Ovalität der Dichtfläche 2c und einer Asymmetrie des Anspritzpunktes 2d hin ausgewertet werden. Denkbar sind auch andere Inspektionsverfahren für den Vorformling 2.The preform 2 is by means of the transport device 3 to the in the 1 transported inspection position, wherein upon reaching this position by the triggering device 8th a flash of light from the lighting unit 6 is triggered. The light is emitted from the light exit surface 6d over the beam splitter 7 reflects and examines the preform 2 from the mouth area 2a towards the floor area 2 B , At the same time, the image capture of the first and second camera 4 and 5 triggered, the preform 2 in the camera image of the first camera 4 in incident light and in the camera image of the second camera 5 appears in transmitted light. The so from the first camera 4 and from the second camera 5 recorded camera images are forwarded to an image processing unit, not shown here, with which these then scratch or ovality of the sealing surface 2c and an asymmetry of the injection point 2d be evaluated. Also conceivable are other inspection methods for the preform 2 ,

Es versteht sich, dass die in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannten Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch beliebige andere Kombinationen möglich sind.It is understood that the features mentioned in the embodiments described above are not limited to these specific combinations and any other combinations are possible.

Claims

Inspection device (1) for optically inspecting an orifice (2a) and a bottom region (2b) of a preform (2), comprising a transport device (3) for transporting the preform (2) in particular continuously, with a first camera (4) for inspection of the outlet and a second camera (5) for ground inspection, and with a lighting unit (6) for illuminating the preform (2) during the inspection, characterized in that the illumination unit (6) for reflected illumination of the mouth region (2a) and transmitted light illumination of the bottom region (2b ), and in that the inspection device comprises a beam splitter (7), so that the beam path of the illumination unit and the beam path of the first camera extend over the beam splitter (7).

Inspection device (1) after Claim 1 , wherein the two beam paths on the preform (2) are aligned parallel to each other or coaxially.

Inspection device (1) after Claim 1 or 2 wherein the beam splitter (7) is arranged during the inspection between the mouth region (2a) and the first camera (4) or between the mouth region (2a) and the illumination unit (6).

Inspection device (1) according to one of the preceding claims, wherein the beam splitter (7) is arranged such that the illumination with the illumination unit (6) via a reflection at the beam splitter (7) and the mouth inspection with the first camera (4) via a transmission through the beam splitter (7) through.

Inspection device (1) according to one of Claims 1 - 3 , wherein the beam splitter (7) is arranged such that the illumination with the illumination unit (6) via a transmission through the beam splitter (7) and the muzzle inspection with the first camera (4) via a reflection at the beam splitter (7).

Inspection device (1) according to one of the preceding claims, wherein the optical axes (A, B) of the first and the second camera (4, 5) along their optical path on a common axis of inspection (I), which in the inspection in the region of Preform (2) parallel or coaxial with the longitudinal axis of the preform (2), so that the first camera (4) facing the mouth region (2a) and the second camera (5) are aligned with view of the bottom region (2b).

Inspection device (1) after Claim 6 , wherein the transport device (3) is adapted to transport the preforms (2) transversely to the inspection axis (I).

Inspection device (1) according to one of the preceding claims, wherein the illumination unit (6) has a uniformly emitting light exit surface (6d).

Inspection device (1) after Claim 8 wherein the illumination unit (6) comprises a plurality of LEDs (6a) with a diffuser element (6b) connected in front of it.

Inspection device (1) after Claim 8 or 9 , wherein the uniformly radiating light exit surface (6d) is greater than a maximum cross-sectional area (Q) of the preform (2).

Inspection device (1) according to one of the preceding claims, wherein the Lighting unit (6) is designed to emit light flashes.

Inspection device (1) after Claim 11 , wherein the first and the second camera (4, 5) are triggerable on the delivery of the light flashes, so that a recording of the camera images takes place simultaneously with the delivery of the flashes of light.

Inspection device (1) according to one of the preceding claims, wherein the first camera (4) and / or the second camera (5) on the side of the preform (2) have telecentric lenses.