DE102018004539A1

DE102018004539A1 - Method and device for optical inspection of hollow glass articles

Info

Publication number: DE102018004539A1
Application number: DE102018004539.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Schmidt
Original assignee: Heye International GmbH
Current assignee: Heye International GmbH
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-12-12
Anticipated expiration: 2038-06-09
Also published as: DE102018004539B4; FR3082307A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur optischen Prüfung von Hohlglasartikeln (1) auf gestaltliche Fehler sowie auf Fehler des Werkstoffs wie Einschlüsse, Risse, Spannungsbereiche etc. hin befindet sich der Hohlglasartikel (1) in einem Strahlengang zwischen einer Kamera (3) und einer Lichtquelle (2), und zwar ferner zwischen zwei steuerbaren Optikbaugruppen (5, 6). Wenigstens eine der Optikbaugruppen (5) enthält eine Flüssigkeitslinse, welche durch elektrische Ansteuerung eine Änderung der Brennweite ermöglicht und damit einhergehend eine Verlagerung der Bildebene. Auf diese Weise kann eine Scharfabbildung unterschiedlicher zu prüfender Bereiche des Hohlglasartikels (1) erreicht werden. Eine andere Möglichkeit steuerbarer Optikbaugruppen (5, 6) besteht in linearen Polarisationsfiltern, deren Polarisationsebene durch elektrische Ansteuerung verändert werden kann, und zwar mit dem Ziel der Umstellung von einer Hellfeldabbildung zu einer Dunkelfeldabbildung und umgekehrt. Auf diesem Wege können Spannungsbereiche innerhalb der Glasstruktur lokalisiert werden. Sämtliche dieser Umstellungen sind auf elektrischem Wege schnell durchführbar,so dass sich durch Einsatz dieses Verfahrens ein im Glasformprozess vielfältig nutzbarer Prüfmodul ergibt.In the case of a method for the optical inspection of hollow glass articles (1) for design defects as well as for defects in the material such as inclusions, cracks, stress ranges etc., the hollow glass article (1) is located in a beam path between a camera (3) and a light source (2) , furthermore between two controllable optical assemblies (5, 6). At least one of the optical assemblies (5) contains a liquid lens, which enables a change in the focal length by means of electrical control and, as a result, a shift in the image plane. In this way, sharp imaging of different areas of the hollow glass article (1) to be tested can be achieved. Another possibility of controllable optical assemblies (5, 6) consists in linear polarization filters, the polarization level of which can be changed by electrical control, with the aim of switching from a bright field image to a dark field image and vice versa. In this way, areas of tension within the glass structure can be located. All of these changes can be carried out quickly by electrical means, so that using this method results in a test module that can be used in a variety of ways in the glass molding process.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1. It further relates to a device according to the preamble of claim 4.

Hohlglasartikel als Produkte eines Glasformgebungsprozesses bedürfen einer Prüfung auf unterschiedliche Eigenschaften hin, welche beispielsweise die Maßhaltigkeit der Gestalt des Produktes, Oberflächenbeschädigungen, Gestaltungsmerkmale in bzw. auf der Oberfläche, Einschlüsse im Glas einschließlich Blasen sowie Spannungsbereiche innerhalb des Glaswerkstoffs betreffen. Der Prüfung liegen stets definierte Toleranzbereiche zugrunde, wobei in dem Fall, dass diesen nicht entsprochen wird, der Hohlglasartikel als Ausschuss zu verwerfen ist.Hollow glass articles as products of a glass forming process require testing for different properties, such as the dimensional stability of the shape of the product, surface damage, design features in or on the surface, inclusions in the glass, including bubbles, and stress areas within the glass material. The test is always based on defined tolerance ranges, wherein in the event that this is not met, the hollow glassware is rejected as a committee.

Vorraussetzung für eine exakte Durchführung der Inspektion von Behältern wie Hohlglasartikeln ist eine scharfe kontrastreiche Abbildung des zu prüfenden Bereichs des Behälters.A prerequisite for an exact execution of the inspection of containers such as hollow glass articles is a sharp, high-contrast image of the area of the container to be tested.

In diesem Zusammenhang sind optische Prüfverfahren in der Form von Durchlicht- oder auch von Reflexionsverfahren bekannt, bei denen sich der Artikel in einem Strahlengang befindet und wobei an Rissen und Einschlüssen innerhalb des Glaswerkstoffs oder auch an Oberflächenstrukturen reflektiertes Licht mittels einer Kamera empfangen und einer Auswertung zugeführt wird, welche darauf gerichtet ist, die Art dieser Defekte genauer zu untersuchen. Neben reflektierend wirksamen Merkmalen können hierbei Abschattungen bildende Merkmale festgestellt werden.In this context, optical test methods in the form of transmitted light or reflection methods are known in which the article is in a beam path and received at cracks and inclusions within the glass material or on surface structures reflected light by means of a camera and fed to an evaluation which is aimed at investigating the nature of these defects in more detail. In addition to reflective effective features here shading-forming features can be detected.

In diesem Zusammenhang sind ferner optische Prüfverfahren in der Form einer Durchlichtstressanordnung bekannt, wobei sich der Artikel in einem Strahlengang zwischen zwei Polarisationsfiltern befindet, deren Polarisationsebenen sich unter einem Winkel von π/2 zueinander erstrecken. Diese Anordnung ist dazu bestimmt, Spannungsbereiche innerhalb des Glaswerkstoffs zu erkennen, wobei der Strahlengang für den Fall, dass keine Spannungsbereiche vorliegen, lichtundurchlässig ist und wobei eine Lichtdurchlässigkeit nur dann gegeben ist, wenn Spannungsbereiche vorliegen, nachdem durch diese die Polarisationsebene gegenüber ihrer Ausgangslage gedreht wird. Örtliche Spannungsbereiche innerhalb des Glases können dessen mechanische Stabilität beeinträchtigen, so dass auch in diesem Sinne fehlerbehaftete Artikel auszusondern sind.In this context, optical test methods in the form of a transmitted light stress device are also known, wherein the article is located in a beam path between two polarizing filters whose polarization planes extend at an angle of π / 2 to each other. This arrangement is intended to detect voltage ranges within the glass material, wherein the beam path is opaque in the event that there are no voltage ranges and wherein a light transmission is only given if voltage ranges are present after the polarization plane is rotated relative to its initial position , Local stress areas within the glass can affect its mechanical stability, so that in this sense error-prone items are weed out.

Beide Verfahrensvarianten führen unter Einsatz zumindest einer Kamera zu der Erstellung zumindest eines Bildes, regelmäßig jedoch von Bildfolgen, welche einen Teil des Umfangs oder eine sonstige Stelle des zu prüfenden Hohlglasartikels abbilden, welche die Grundlage eines nachgeordneten Auswerteverfahrens bildet.Using at least one camera, both variants of the method lead to the production of at least one image, but usually of image sequences which depict part of the circumference or another location of the hollow glass article to be tested, which forms the basis of a subsequent evaluation process.

Es ist bekannt, die zur technischen Darstellung dieser beiden Verfahren benötigten Komponenten in der Form von Prüfmodulen entlang einer Produktionslinie der Glasformgebung anzuordnen, wobei jeder Prüfmodul apparativ auf eine bestimmte Prüfaufgabe hin eingerichtet ist. Zu diesen Prüfaufgaben gehört u. a. auch die Sortimentsprüfung. Es ist dies eine Betriebsform der Produktionslinie, bei der in unregelmäßiger Folge Hohlglasartikel unterschiedlicher Höhe oder auch unterschiedlichen Umfangs oder auch sonstiger unterschiedlicher Gestaltungsmerkmale aufeinander folgen. Entsprechend der hierdurch bedingten Komplexität der Prüfung sind häufig mehrere Prüfmodule erforderlich.It is known to arrange the components required for the technical representation of these two methods in the form of test modules along a production line of the glass molding, wherein each test module is set up in terms of apparatus for a specific test task. These testing tasks include u. a. also the assortment check. This is an operating form of the production line in which hollow glass articles of different heights or even different circumference or else different design features follow each other in an irregular sequence. Depending on the resulting complexity of the test, several test modules are often required.

Im Zuge eines Trends nach erweiterten Prüfkriterien mit dem Ziel einer verbesserten Qualitätssicherung ergibt sich das Bedürfnis nach der Einrichtung entsprechend erweiterter Prüfverfahren und damit einhergehend einer zunehmenden Anzahl von Prüfmodulen, wobei dem jedoch aus räumlichen Gründen häufig Grenzen gesetzt sind. Mit einer bloßen Vervielfachung der einzusetzenden Prüfmodule kann diesem Problem auch mit Hinblick auf die hiermit einhergehenden Kosten nicht begegnet werden.In the wake of a trend towards extended test criteria with the aim of improved quality assurance, there is a need for the establishment of correspondingly extended test methods and, consequently, an increasing number of test modules, although limits are often set for spatial reasons. With a mere multiplication of the test modules to be used, this problem can not be met even with regard to the associated costs.

Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art in einfacher kostengünstig und insbesondere raumsparend darstellbarer Weise mit Hinblick auf eine Einrichtung weiterer Prüffunktionen hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It is against this background, the object of the invention to design a method of the type mentioned in a simple cost-effective and particularly space-saving representable manner with regard to a device of further test functions out. This object is achieved in such a method by the features of the characterizing part of claim 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach die Verwendung von wenigstens einer steuerbaren Optikbaugruppe in einem Prüfmodul, der einer Glasformmaschine zugeordnet ist, welche auf elektrischem Wege eine Änderung der Brennweite und damit einhergehend der Lage einer Bildebene für eine Aufnahme ermöglicht. Dies eröffnet nach Maßgabe der Geschwindigkeit einer Umschaltung der Optikbaugruppe die Möglichkeit einer Zusammenfassung von mehreren Aufnahmen, welche unterschiedliche Bereiche des zu prüfenden Hohlglasartikels abbilden, in einem Prüfmodul, insbesondere in einer Kamera.Essential to the invention is hereafter the use of at least one controllable optical assembly in a test module, which is associated with a glass forming machine, which allows electrically changing the focal length and concomitantly the position of an image plane for a recording. This opens in accordance with the speed of a switching of the optical assembly, the possibility of a summary of several shots, which depict different areas of the hollow glass article to be tested, in a test module, in particular in a camera.

Die steuerbare Optikbaugruppe wird nach Maßgabe des jeweiligen Hohlglasartikels dazu benutzt, unterschiedliche Bereiche des Artikels abzubilden, deren Lagen vor dem Hintergrund einer Werkstoffprüfung, einer Risikobetrachtung oder auch einer gestaltlichen Prüfung des Artikels von besonderem Interesse sind. Diese funktionale Zusammenfassung von mehreren Prüfaufgaben in einer Kamera ermöglicht eine Erweiterung des Prüfungsumfangs bei den bestehenden Glasformmaschinen ohne zusätzlichen Raumbedarf für weitere Prüfmodule.The controllable optical assembly is used in accordance with the respective hollow glass article to represent different areas of the article, the layers of which are of particular interest against the background of a material testing, a risk assessment or a creative examination of the article. This functional summary of several test tasks in one camera enables an extension of the scope of the examination in the case of the existing glass forming machines without additional space requirements for further test modules.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 kann über die steuerbaren Optikbaugruppen der Polarisationszustand des für Abbildungszwecke benutzten Strahlenganges verändert werden. Diese Maßnahme kann zusätzlich zu der genannten Brennweitenänderung eingerichtet sein und eröffnet die Möglichkeit einer Prüfung auf ein Vorhandensein von Spannungsbereichen in dem Glaswerkstoff an willkürlich ausgewählten Stellen des Artikels.According to the features of claim 2, the polarization state of the beam path used for imaging purposes can be changed via the controllable optical assemblies. This measure may be arranged in addition to said focal length change and opens up the possibility of checking for the presence of stress areas in the glass material at randomly selected locations of the article.

Der Hohlglasartikel durchläuft während der Prüfung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 einen Prüfbereich mit einer Geschwindigkeit, die durch den Maschinentakt des Glasformprozesses bestimmt wird. Als Prüfbereich kann hierbei der Bereich angesehen werden, welcher dem Erfassungsbereich der Kamera entspricht. Nach Maßgabe der Schaltgeschwindigkeit der steuerbaren Optikbaugruppen besteht die Möglichkeit einer Aufzeichnung von Aufnahmen aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln, so dass eine möglichst vollständige Erfassung des Hohlsglasartikels zwecks Prüfung darstellbar ist.The hollow glass article undergoes during the test according to the features of claim 3 a test area at a speed which is determined by the machine cycle of the glass forming process. In this case, the area which corresponds to the detection area of the camera can be regarded as the test area. In accordance with the switching speed of the controllable optical assemblies, it is possible to record images from different viewing angles, so that as complete a detection of the hollow glass article can be displayed for the purpose of testing.

Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4 zu entwerfen, welche in raumsparender Weise eine Erweiterung der Prüffunktionen von Vorrichtungen zur Prüfung von Hohlglasartikeln ermöglicht. Die Vorrichtung soll zur Integration in den Glasformgebungsprozess bestimmt sein. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 4.It is also the object of the invention to design a device according to the preamble of claim 4, which allows in a space-saving manner an extension of the test functions of devices for testing hollow glass articles. The device should be intended for integration into the glass forming process. This object is achieved in such a device by the features of the characterizing part of claim 4.

Erfindungswesentlich ist hiernach die Benutzung einer steuerbaren Optikbaugruppe im Rahmen eines durch eine Kamera und eine Lichtquelle bestimmten, zur Abbildung zumindest von Bereichen des zu prüfenden Hohlglasartikels bestimmten Strahlenganges. Die Optikbaugruppe soll beispielsweise hinsichtlich ihrer Brennweite, des Polarisationszustands des Strahlenganges usw. elektrisch steuerbar sein und auf diese Weise rasch an wechselnde Prüfungsaufgaben anpassbar sein, insbesondere an unterschiedliche abzubildende Bereiche des Hohlglasartikels sowie an eine Überprüfung auf ein Vorhandensein von Spannungsbereichen.According to the invention, the use of a controllable optical assembly within the scope of a beam path determined by a camera and a light source and designed for imaging at least areas of the hollow glass article to be tested is hereafter essential. The optical assembly should be electrically controllable, for example, with regard to its focal length, the polarization state of the beam path, etc., and in this way be adaptable quickly to changing test tasks, in particular to different regions of the hollow glass article to be imaged and to a check for the presence of stress regions.

Die Optikbaugruppe ist entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6 zur Einstellung, insbesondere Änderung der Brennweite für die herzustellenden Abbildungen eingerichtet und enthält zu diesem Zweck eine Flüssigkeitslinse. Diese ermöglicht durch eine elektrische Ansteuerung sehr schnelle Änderungen der Brennweite, wobei die Schaltzeiten handelsüblich verfügbarer Flüssigkeitslinsen in der Größenordnung von 1 msec liegen. Diese Schaltzeiten ermöglichen ohne weiteres eine Anwendung bei bewegten Hohlglasartikeln.The optical assembly is arranged according to the features of claims 5 and 6 for adjusting, in particular changing the focal length for the images to be produced and contains for this purpose a liquid lens. This allows very fast changes of the focal length by means of an electrical control, the switching times of commercially available liquid lenses being of the order of magnitude of 1 msec. These switching times readily allow application to moving hollow glass articles.

Entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 7 und 8 sind die schaltbaren Optikbaugruppen zur Änderung des Polarisationszustands des zu Abbildungszwecken benutzten Strahlenganges eingerichtet. Auf diese Weise können Spannungszustände innerhalb der Glasstruktur erkannt werden. Eine Optikbaugruppe kann auch ein steuerbares Neutralfilter enthalten, um Helligkeitsverhältnisse zu korrigieren.According to the features of claims 7 and 8, the switchable optical assemblies are arranged to change the polarization state of the optical path used for imaging purposes. In this way, stress states within the glass structure can be detected. An optical assembly may also include a controllable neutral filter to correct brightness ratios.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die steuerbaren Optikbaugruppen sowohl zur Änderung der Brennweite als auch zur Änderung des Polarisationszustands eingerichtet sein.In an advantageous embodiment, the controllable optical assemblies can be set up both to change the focal length and to change the polarization state.

Die Lichtquellen, die Optikbaugruppen sowie die Kamera stehen entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 9 mit einer Steuerung in Verbindung. Deren Betrieb ist auf diese Weise in den Ablauf des Glasformprozesses eingebunden. Der Betrieb der Lichtquellen kann beispielsweise getaktet und mit der Kamera synchronisiert eingerichtet sein. Auf diese Weise kann dem störenden Einfluß von Fremdlicht begegnet werden.The light sources, the optical assemblies and the camera are in accordance with the features of claim 9 with a controller in connection. Their operation is integrated in this way in the course of the glass forming process. The operation of the light sources can, for example, be clocked and set up synchronized with the camera. In this way, the disturbing influence of extraneous light can be countered.

Der Betrieb der Lichtquellen kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 10 ferner zur Emission unterschiedlicher Wellenlängen des Lichts eingerichtet sein. Diese Maßnahme kann zur Anpassung an unterschiedliche Einfärbungen des Glaswerkstoffs benutzt werden.The operation of the light sources may further be arranged according to the features of claim 10 for emission of different wavelengths of light. This measure can be used to adapt to different colorations of the glass material.

Die Steuerung steht entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 11 mit einer Bildverarbeitungseinheit in Verbindung. Diese ist in sich bekannter Weise zur Auswertung der ermittelten Bilder ausgerüstet, wobei entsprechend dem Ergebnis dieser Auswertung einzelne Hohlglasartikel als fehlerhaft ausgesondert werden können.The controller is in accordance with the features of claim 11 with an image processing unit in combination. This is equipped in a known manner for the evaluation of the determined images, according to the result of this evaluation individual hollow glassware can be rejected as faulty.

Die Steuerung steht entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 mit einem Datenspeicher in Verbindung oder beinhaltet einen solchen, in dem wesentliche Daten bzw. Parameter der hergestellten Hohlglasartikel gespeichert sind und die bei der Prüfung zum Vergleich mit den Hohlglasartikel herangezogen werden können. Auf einen sochen Datenspeicher kann mit Vorteil insbesondere im Rahmen eines Sortimentsbetriebes zurückgegriffen werden, bei dem in schneller Folge unterschiedlich gestaltete Hohlglasartikel zu prüfen sind.The controller is in accordance with the features of claim 12 in connection with or includes a data memory in which are stored in the essential data or parameters of the hollow glass articles produced and which can be used in the test for comparison with the hollow glass article. On such a data storage can be used with advantage in particular in the context of an assortment operation in which to be tested in rapid succession differently shaped hollow glassware.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine Darstellung einer zur Sortimentsprüfung eingerichteten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
4 eine Darstellung einer zur Prüfung von Mündungsaußendurchmesser und Mündungsgewinde bestimmten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 eine Darstellung einer zur Mündungs-und Klarschriftprüfung bestimmten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

The invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. Show it:

1 a representation of a first embodiment for carrying out the method according to the invention;
2 a representation of a second embodiment for carrying out the method according to the invention;
3 an illustration of an embodiment of the inventive method for assortment testing;
4 an illustration of an embodiment of the method according to the invention for testing orifice outer diameter and mouth thread;
5 a representation of an intended for muzzle and clear text embodiment of the method according to the invention.

Mit 1 ist in 1 ein zu prüfender Hohlglasartikel, z. B. eine Flasche bezeichnet, die auf einer zeichnerisch nicht dargestellten Unterlage aufsteht oder durch Transportriemen gehalten und von ihrer Unterseite her mittels einer flächig wirksamen Lichtquelle 2 gleichförmig beleuchtet wird.With 1 is in 1 a hollow glass article to be tested, for. B. refers to a bottle which rests on a drawing, not shown, or supported by conveyor belt and from its underside by means of a surface effective light source 2 is uniformly lit.

Der Hohlglasartikel 1 kann während der Prüfung still stehen, sich um seine Längsachse drehen oder auch eine sonstige, vorzugsweise lineare Bewegung ausführen.The hollow glass article 1 can stand still during the test, rotate about its longitudinal axis or perform any other, preferably linear movement.

Mit 3 ist eine Kamera oberhalb des Hohlglasartikels bezeichnet, die in einem zeichnerisch nicht dargestellten Rahmengestell ortsfest gehalten ist, und zwar derart, dass sich die Achse ihres Objektivs 4 gleichachsig zu der Achse des Hohlglasartikels 1 erstreckt.With 3 is a camera above the hollow glass article referred to, which is held stationary in a frame, not shown in the drawing, in such a way that the axis of its lens 4 equiaxial to the axis of the hollow glass article 1 extends.

Der Strahlengang zwischen der Lichtquelle 2 und dem Objektiv 4 ist durch eine erste steuerbare Optikbaugruppe 5 oberhalb des Hohlglasartikels 1 und eine zweite steuerbare Optikbaugruppe 6 unterhalb des Hohlglasartikels 1 gekennzeichnet, welche in gleicher Weise wie die Lichtquelle 2 mit einer Steuerung 7 in Verbindung stehen. Die Steuerung 7 und gleichermaßen die Kamera 3 stehen mit einer Bildverarbeitungseinheit 8 in Verbindung. Beide Optikbaugruppen 5, 6 sind als unabhängige Bauelemente der Anordnung beigefügt.The beam path between the light source 2 and the lens 4 is through a first controllable optical assembly 5 above the hollow glass article 1 and a second controllable optical assembly 6 below the hollow glass article 1 characterized in the same way as the light source 2 with a controller 7 stay in contact. The control 7 and equally the camera 3 stand with an image processing unit 8th in connection. Both optical assemblies 5 . 6 are attached as independent components of the arrangement.

Nach Maßgabe der jeweiligen Prüfaufgabe handelt es sich bei den Optikbaugruppen 5, 6 um Flüssigkeitslinsen, um Polarisationsfilter, um Blenden, um Neutralfilter, nämlich sämtlich um Baugruppen, deren optische Eigenschaften elektrisch steuerbar sind. Über eine entsprechende Ansteuerung der Flüssigkeitslinsen kann die der jeweiligen Abbildung zugrundeliegende Brennweite und damit die räumliche Lage einer Bildebene verändert werden. Über eine entsprechende Ansteuerung eines Polarisationsfilters kann der Polaristionszustand der abbildenden Strahlung verändert werden, beipielsweise zum Zweck der Darstellung einer Hellfeld- oder einer Dunkelfeldanordnung. Über eine entsprechende Ansteuerung von Blenden sowie von Neutralfiltern können die in das Objektiv eintretende Lichtmenge und hiermit in Verbindung stehende Parameter der Abbildung verändert werden.According to the respective test task, the optical assemblies are concerned 5 . 6 liquid lenses, polarizing filters, diaphragms, neutral filters, namely all assemblies whose optical properties are electrically controllable. By appropriate control of the liquid lenses, the focal length of the respective image and thus the spatial position of an image plane can be changed. By appropriate control of a polarization filter, the polarization state of the imaging radiation can be changed, for example, for the purpose of representing a bright field or a dark field arrangement. By means of an appropriate control of diaphragms as well as of neutral filters, the amount of light entering the objective and the related parameters of the image can be changed.

Beispielsweise kann es sich bei der Anordnung gemäß 1 bei der Optikbaugruppe 5 um eine Flüssigkeitslinse handeln, welche eine Positionierung von Bildebenen entlang der Achse des Hohlglasartikels 1 in unterschiedlichen Positionen ermöglicht. Bei der Optikbaugruppe 6 kann es sich beispielsweise um ein Neutralfilter handeln, welches nach Maßgabe seiner Einstellung eine Darstellung unterschiedlicher Helligkeitsverhältnisse ermöglicht.For example, it may be in the arrangement according to 1 at the optics module 5 to act a liquid lens, which is a positioning of image planes along the axis of the hollow glass article 1 in different positions. In the optical assembly 6 it may be, for example, a neutral filter, which allows a representation of different brightness ratios according to its setting.

Beispielsweise kann es sich bei den Optikbaugruppen 5, 6 alternativ um steuerbare lineare Polarisationsfilter handeln, deren Polarisationsebenen relativ zueinander zwischen einer Paralleltät und und einem rechten Winkel variierbar sind. Auf diese Weise sind eine Hellfeld- und eine Dunkelfeldanordnung darstellbar mit den Möglichkeiten einer Durchlichtanordnung bzw. einer Durchlichtstressanordnung.For example, it may be in the optical assemblies 5 . 6 alternatively be controllable linear polarization filter, whose polarization planes are variable relative to each other between a Paralleltät and and a right angle. In this way, a bright field and a dark field arrangement can be displayed with the possibilities of a transmitted light arrangement or a Durchlichtstressanordnung.

Von dem zu prüfenden Hohlglasartikel 1, insbesondere von Teilen desselben werden in jedem Fall ein oder auch mehrere Bilder aufgenommen, die über die Kamera 3 in die Bildverarbeitungseinheit 8 gelangen und hier ausgewertet werden, insbesondere mit dem Ziel, Abweichungen von Gestaltungsmerkmalen im Vergleich mit Referenzmerkmalen oder auch Fehlstellen auf der Oberfläche oder innerhalb des Glaswerkstoffs festzustellen. Zu den zu prüfenden Merkmalen gehören auch die äußeren Maße des Hohlglasartikels 1, insbesondere dessen Symmetrieeigenschaften hinsichtlich seiner Achse.From the hollow glass article to be tested 1 , in particular of parts of the same one or more images are taken in each case, the camera via the 3 in the image processing unit 8th and evaluated here, in particular with the aim of determining deviations from design features in comparison with reference features or even defects on the surface or within the glass material. Among the features to be tested include the outer dimensions of the hollow glass article 1 , in particular its symmetry properties with respect to its axis.

Man erkennt, dass in Abhängigkeit von der konkreten Einstellung der Optikbau- -gruppen 5, 6 zahlreiche Prüffunktionen darstellbar sind, die in nur einem Prüfmodul duchführbar sind, bestehend lediglich aus einer Kamera, zwei Optikbaugruppen und einer Lichtquelle. Eine solche Anordnung kann raumsparend untergebracht werden und ermöglicht insbesondere nachdem die Bildebenen des optischen Aufzeichnungssystems veränderbar sind, eine sehr einfache Anpassbarkeit an unterschiedliche Lagen der aufgezeichneteten Bilder und auch an unterschiedlich gestaltete Hohlglasartikel.It can be seen that, depending on the specific setting of the optical component groups 5, 6, numerous test functions can be represented, which can be performed in just one test module, consisting of only one camera, two optical modules and one light source. Such an arrangement can be accommodated in a space-saving manner and makes possible, in particular after the image planes of the optical recording system are changeable, a very simple adaptability to different positions of the recorded images and also to differently shaped hollow glass articles.

In den 2 bis 5 sind Funktionselemente, die mit denjenigen der 1 übereinstimmen, entsprechend beziffert, so dass insoweit auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.In the 2 to 5 are functional elements that match those of 1 agree, quantified accordingly, so that so far can be dispensed with a repeated description.

Die Ausführungsform gemäß 2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß 1 lediglich darin, dass eine steuerbare Optikbaugruppe 9 in die Baueinheit des Objektivs 10 der Kamera 3 integriert ist. Alternativ kann die Optikbaugruppe auch als ein Bestandteil der Kamera 3 konzipiert sein. The embodiment according to 2 differs from the one according to 1 only in that a controllable optical assembly 9 in the unit of the lens 10 the camera 3 is integrated. Alternatively, the optical assembly may also be included as part of the camera 3 be designed.

Hinsichtlich der technischen Ausführungsform der Optikbaugruppe 9 gelten die Ausführungen zu den Optikbaugruppen 5, 6 analog.With regard to the technical embodiment of the optical assembly 9 apply the comments on the optical assemblies 5 . 6 analogous.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist für eine Prüfung nach Art eines Sortimentsbetriebes eingerichtet. Dies bedeutet, dass die Formate der zu prüfenden Hohlglasartikel im Zeitablauf wechseln, und zwar im Grenzfall mit einer Geschwindigkeit, die dem Maschinentakt des Glasformprozesses nahekommt.The embodiment according to 3 is set up for an inspection in the manner of an assortment company. This means that the formats of the hollow glass articles to be tested change over time, in the limit of a speed which approximates the machine cycle of the glass forming process.

In 3 sind beispielhaft Hohlglasartikel 1, 1', 1" und 1'" dargestellt, welche unterschiedliche Größen, insbesondere Höhenmaße aufweisen, wobei deren Mündungsaußendurchmesser sowie deren Mündungsgewinde hinsichtlich ihrer Maßhaltigkeit zu prüfen sind. Der Hohlglasartikel 1 ist hierbei in zwei Positionen gezeigt, nämlich einer ersten außerhalb eines Prüfbereichs 12 und einer zweien innerhalb des Prüfbereichs 12. Die genannten Hohlglasartikel werden auf einem ersten Transportband 11 aufstehend in den Prüfbereich 12 überführt und nach durchlaufener Prüfung mittels eines zweiten Transportbandes13 weiter geführt. Das Überführen von dem ersten Transportband 11 in den Prüfbereich 12 und gleichermaßen das Überführen aus dem Prüfbereich 12 auf das zweite Transportband 13 wird unter Mitwirkung des Transportriemens 14 einer zeicherisch nicht dargestellten, an sich bekannten Überhebereinheit durchgeführt, welche gleichzeitig den Transport durch den Prüfbereich 12 übernimmt.In 3 are exemplary hollow glassware 1 . 1' . 1" and 1'" represented, which have different sizes, in particular height dimensions, wherein the mouth outer diameter and the mouth thread are to be checked for dimensional accuracy. The hollow glass article 1 is here shown in two positions, namely a first outside a test area 12 and a second within the test area 12 , The mentioned hollow glass articles are on a first conveyor belt 11 standing up in the test area 12 transferred and after continuous testing by means of a second conveyor belt 13 continued. The transfer from the first conveyor belt 11 in the test area 12 and equally the transfer from the test area 12 on the second conveyor belt 13 becomes with the help of the transport belt 14 a coin-type unit, not shown in the drawing, which is known per se, which carries the transport through the test area at the same time 12 takes over.

Auf die zeichnerische Darstellung einer sich unterhalb des Prüfbereichs 12 befindlichen Lichtquelle ist verzichtet worden.On the graphic representation of a below the test area 12 located light source has been omitted.

Zur Durchführung der Prüfung ist im Fall der 3 die Brennweite der Aufnahme entsprechend den unterschiedlichen Abständen 15, 16 und 18 der Hohlglasartikel 1, 1' und 1" einzustellen, welches ohne weiteres, insbesondere ohne Änderung der Durchlaufgeschwindigkeit der Hohlglasartikel darstellbar ist, nachdem die Reaktionszeit von handelsüblichen Flüssigkeitslinsen bei ca. 1 ms liegt und Brennweitenverstellungen von mehreren 10 mm erreichbar sind.To carry out the test is in the case of 3 the focal length of the recording according to the different distances 15 . 16 and 18 the hollow glass article 1 . 1' and 1" set, which is readily representable, in particular without changing the flow rate of the hollow glassware after the reaction time of commercial liquid lenses is about 1 ms and focal length adjustments of several 10 mm can be achieved.

Es besteht somit die Möglichkeit, zeitlich dicht aufeinanderfolgende Bildaufnahmen von einem zu prüfenden Behälter zu erstellen, beispielsweise im Abstand weniger ms, wobei mindestens eine der Optikbaugruppen 5, 6 durch ein elektrisches Signal in ihren Eigenschaften verändert wird, und zwar mit dem Ziel, verschiedene Bereiche des Behälters scharf abzubilden oder die Beleuchtungsverhältnisse zu verändern.It is therefore possible to create temporally close successive images of a container to be tested, for example, at a distance of less ms, wherein at least one of the optical assemblies 5 . 6 is changed by an electrical signal in their properties, with the aim of sharply imaging different areas of the container or to change the lighting conditions.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist auf die Prüfung des Mündungsaußendurchmessers sowie des Mündungsgewindes eines Hohlglasartikels 1 ausgerichtet. Die Zeichnung zeigt die Anordnung in einer Draufsicht. Auf die zeichnerische Darstellung einer Lichtquelle ist wiederum verzichtet worden wobei sich der zu prüfende Hohlglasartikel 1 geradlinig in Richtung des Pfeiles 19 bewegt.The embodiment according to 4 is on the examination of the mouth outer diameter and the mouth thread of a hollow glass article 1 aligned. The drawing shows the arrangement in a plan view. In turn, the drawing of a light source has been dispensed with whereby the glassware to be tested 1 straight in the direction of the arrow 19 emotional.

Lediglich beispielhaft wird der Hohlglasartikel 1 in einer ersten Position 20 - in Durchlaufrichtung gesehen - und in einer zweiten Position 21 nach der ersten Position 20 aufgenommen, somit unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln. Zu diesem Zweck wird die Brennweite für die erste Aufnahme durch Ansteuerung der Optikbaugruppe 5 nach Maßgabe eines Abstands 22 eingestellt, wohingegen die Brennweite für die zweite Aufnahme nach Maßgabe einer Summe der Abstände 22, 23 und 24 eingestellt wird, wobei mit 25 ein ebener Spiegel bezeichnet ist.For example only, the hollow glass article 1 in a first position 20 - Seen in the direction of passage - and in a second position 21 after the first position 20 recorded, thus under different viewing angles. For this purpose, the focal length for the first shot by driving the optical assembly 5 according to a distance 22 whereas the focal length for the second shot is set according to a sum of the distances 22 . 23 and 24 is set, wherein 25 denotes a plane mirror.

Diese Verfahrensweise ist nicht auf zwei Aufnahmen des zu prüfenden Hohlglasartikels 1 beschränkt und es können je nach Bedarf auch weitere Aufnahmen hergestellt werden, wobei die erforderlichen Brennweiten in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit des Hohlglasartikels über die Steuerung 7 dementsprechend eingestellt werden.This procedure is not based on two images of the hollow glass article to be tested 1 limited and it can be made as needed, other shots, with the required focal lengths depending on the flow rate of the hollow glass article via the controller 7 be adjusted accordingly.

Die Aufnahmen werden bei der Anordnung gemäß 4 seitlich bezüglich der Hohlglasartikel hergestellt und sind zur Prüfung des Mündungsaußendurchmessers 26 bestimmt.The pictures are taken in accordance with the arrangement 4 made laterally with respect to the hollow glass articles and are for testing the mouth outer diameter 26 certainly.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist zur Mündungsprüfung sowie zur bodenseitigen Klarschriftprüfung von Hohlglasartikeln 1 eingerichtet, und zwar auf der Grundlage von vertikal, das heißt parallel zur Achse des Hohlglasartikels erstellten Aufnahmen.The embodiment according to 5 is for muzzle testing as well as for the bottom clear text inspection of hollow glass articles 1 set up, on the basis of vertical, that is parallel to the axis of the hollow glass article created shots.

Zu diesem Zweck ist zusätzlich zu der Lichtquelle 2 unterhalb des Hohlglasartikels 1 eine weitere Lichtquelle 27 in der Form einer Ringlichtquelle oberhalb des Artikels, diesen und insbesondere den Mündungsbereich umgebend angeordnet. Geprüft werden können anhand der Aufnahmen zum einen der Mündungsbereich und nach dementsprechender Einstellung der Brennweite der Optikbaugruppe 5 ein bodenseitiges Klarschriftfeld 28, welches beispielhaft das Schriftbild „15“ trägt.For this purpose is in addition to the light source 2 below the hollow glass article 1 another light source 27 in the form of a ring light source above the article, surrounding it and in particular surrounding the mouth region. On the basis of the images, it is possible to test the mouth area and, accordingly, the focal length of the optical assembly 5 a bottom-side plain text field 28 which exemplifies the typeface " 15 " wearing.

Die anhand der 3 bis 5 vorgestellten Anordnungen sind vielfältig erweiterbar. Insbesondere können durch Unterbringung einer zweiten Optikbaugruppe 6 die Vorraussetzungen zur Durchführung sowohl einer Durchlichtanordnung als auch einer Durchlichtstressanordnung eingerichtet werden. Besondere Effekte sind durch einen getakteten Betrieb der Lichtquellen 2, 27 erreichbar. Diese betrieblichen Varianten sind über die jeweilige Steuerung 7 zentral einstellbar.The basis of the 3 to 5 presented arrangements are manifold expandable. In particular, by accommodating a second optical assembly 6 the requirements for the implementation of both a transmitted light arrangement and a Durchlichtstressanordnung be established. Special effects are due to a clocked operation of the light sources 2 . 27 reachable. These operational variants are via the respective controller 7 centrally adjustable.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sind wesentliche Teile wie zum Beispiel Lichtquellen 2, 27, Kamera 3 und Optikbaugruppen 5, 6, 9 horizontal und / oder vertikal verschiebbar relativ zu dem zu prüfenden Hohlglasartikel 1 angeordnet. Hierbei kann auch eine Schwenkbewegung vorgesehen sein, beispielsweise mit dem Ziel, eine vertikal orientierte Aufnahme durch eine horizontal orientierte Aufnahme zu ersetzen. Durch diese bewegliche Anordnung von wesentlichen Komponenten wird die Anpassbarkeit an unterschiedliche Formen des Hohlglasartikels 1 weiter verbessert. Vorzugsweise ist eine soche Lageverstellung mit elektrischen Antrieben über die Steuerung eingerichtet.In a further embodiment of the arrangement according to the invention are essential parts such as light sources 2 . 27 , Camera 3 and optical assemblies 5 . 6 . 9 horizontally and / or vertically displaceable relative to the hollow glass article to be tested 1 arranged. In this case, a pivoting movement may be provided, for example, with the aim of replacing a vertically oriented recording by a horizontally oriented recording. By this movable arrangement of essential components is the adaptability to different shapes of the hollow glass article 1 further improved. Preferably, such a position adjustment is set up with electrical drives via the controller.

Man erkennt, dass aufgrund der vielfältigen Einstellmöglichkeiten eines mit einer Anordnung im vorstehend beschriebenen Sinn ausgerüsteten Prüfmodul zahlreiche Prüffunktionen in dem Prüfmodul zusammengefaßt werden können, so dass auch ein gegenüber dem Stand der Technik ausgeweitetes Prüfprogramm durchführbar ist. Diese Zusammenfassung bringt eine beträchtliche Einsparung an benötigtem Einbauvolumen mit sich, womit den häufig eingeschränkten räumlichen Bedingungen im Betrieb einer Glashütte Rechnung getragen werden kann.It can be seen that numerous test functions can be combined in the test module due to the diverse adjustment possibilities of a test module equipped with an arrangement in the sense described above, so that a test program expanded compared to the prior art can also be carried out. This summary brings with it a considerable saving in required installation volume, which can accommodate the often limited spatial conditions in the operation of a glassworks.

Sämtliche Einstellungen können zentral über die dem Prüfmodul zugeordnete Steuerung abgewickelt werden. Auf diesem Wege ist in Verbindung mit einer Datenbank, in welcher u. a. die Daten der zu behandelnden Hohlglasartikel gespeichert sind, ein Beitrag zur Darstellung eines automatisierten Betriebes gegeben, der auch einen Sortimentsbetreib einschließt.All settings can be handled centrally via the control assigned to the test module. In this way, in conjunction with a database in which u. a. the data of the hollow glass articles to be treated are stored, a contribution to the representation of an automated operation, which also includes an assortment operation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.1.: HohlglasartikelHollow glass articles
1'.1'.: HohlglasartikelHollow glass articles
1".1".: HohlglasartikelHollow glass articles
1"'.1"'.: HohlglasartikelHollow glass articles
2.Second: Lichtquellelight source
3.Third: Kameracamera
4.4th: Objektivlens
5.5th: Optikbaugruppeoptical assembly
6.6th: Optikbaugruppeoptical assembly
7.7th: Steuerungcontrol
8.8th.: BildverabeitungseinheitBildverabeitungseinheit
9.9th: Optikbaugruppeoptical assembly
10.10th: Objektivlens
11.11th: Transportbandconveyor belt
12.12th: Prüfbereichinspection
13.13th: Transportbandconveyor belt
14.14th: Transportriemenconveyor belts
15.15th: Abstanddistance
16.16th: Abstanddistance
18.18th: Abstanddistance
19.19th: Pfeilarrow
20.20th: Positionposition
21.21st: Positionposition
22.22nd: Abstanddistance
23.23rd: Abstanddistance
24.24th: Abstanddistance
25.25th: Spiegelmirror
26.26th: MündungsaußendurchmesserMouth outside diameter
27.27th: Lichtquelle zur MündungsbeleuchtungLight source for muzzle lighting
28.28th: KlarschriftfeldPlain text field

Claims

Method for the optical testing of hollow glass articles (1) for structural and dimensional accuracy and material defects, the hollow glass articles (1) being passed through a test area (12), at least areas of the hollow glass article (1) being illuminated by at least one light source (2, 27) Illuminated and imaged by means of a camera (3) and wherein the evaluation of the determined images in an image processing unit (8) is performed, characterized in that the image using at least one, at least controllable in terms of their focal length, in the beam path between the light source ( 2, 27) and the camera (3) arranged optical assembly (5, 6) is performed.

Method according to Claim 1 , characterized in that the polarization state of the beam path used for imaging by means of the optical assemblies (5, 6) is adapted to the purpose of the image.

Method according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that during the passage of a hollow glass article (1) through the test area (12) of this at least two images below different viewing angles are produced.

Apparatus for carrying out the method according to one of Claims 1 to 3 characterized by a camera (3), at least one light source (2,27), means for guiding a hollow glass article (1) to be tested through the beam path defining the inspection area (12) between the light source (2, 27) and the camera (3 ) and by at least one controllable, located in said beam path optical assembly (5, 6).

Device after Claim 4 , characterized in that the optical assembly (5, 6) is adapted to adjust the focal length of the beam path.

Device after Claim 5 , characterized in that the optical assembly (5, 6) includes a liquid lens.

Device after Claim 4 , characterized in that the optical assembly (5, 6) includes a neutral filter.

Device after Claim 4 , characterized in that the optical assemblies (5, 6) are adapted to change the polarization state of the beam path.

Device according to one of Claims 4 to 8th , characterized in that the light sources (2, 27), the optical assemblies (5, 6) and the camera (3) with a controller (7) are in communication.

Device after Claim 9 , characterized in that the light sources (2, 27) are arranged to display differently colored light.

Device after Claim 9 or 10 , characterized in that the controller (7) is in communication with the image processing unit (8).

Device according to one of Claims 9 to 11 , characterized in that the controller (7) is in communication with a data memory in which at least the data of the hollow glass article (1) to be treated are stored.