DE102018130940A1

DE102018130940A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Drehlageerkennung

Info

Publication number: DE102018130940A1
Application number: DE102018130940.6A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kwirandt
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-10
Also published as: CN111272656A; CN111272656B

Abstract

Vorrichtung (1) zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs (14a) an einem Behältnis (10), insbesondere einem Kunststoffbehältnis (10), insbesondere zum Erkennen der Drehlage eines auf dem Behältnis (10) angeordneten Verschlusses (14), insbesondere mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (30), welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild des zu inspizierenden Bereichs (14a) aufzunehmen, und mit einer Strahlungseinrichtung (20), welche dazu geeignet und bestimmt ist, Strahlung auf einen Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10) auszusenden. Erfindungsgemäß beleuchtet der Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10), auf welchen Strahlung der Strahlungseinrichtung (20) trifft, den zu inspizierenden Bereich (14a).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren eines Behältnisses, insbesondere eines mit einem Verschluss verschlossenen Behältnisses. Dabei wird ein zu inspizierender Bereich an einem Behältnis, wobei es sich dabei etwa um einen Bereich an dem Behältnis oder an dessen Verschluss handeln kann, inspiziert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen der Drehlage eines auf dem Behältnis angeordneten Verschlusses. Vorrichtungen und Verfahren der Drehlagererkennung sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt. Um beispielsweise PET-Flaschen zu überprüfen, ob der Verschluss richtig aufgeschraubt ist, werden Auflichtbeleuchtungen verwendet. Die Auflichtbeleuchtungen beleuchten den Flaschentragring und die Seitenwand des Verschlusses. Dort befinden sich Markierungen, die die Drehlage von Flasche zu Verschluss anzeigen. Mit einer Beobachtungseinrichtung wird dann ein Bild des Tragerings und der Verschlussseitenwand von oben aufgenommen.
Bei den aus dem derzeitigen Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren haben sich insbesondere bei Verschlüssen verschiedener Farben Nachteile gezeigt. Durch die verschiedenen Farben der Verschlüsse sehen die Bilder bei jeder Verschlussfarbe anders aus. Besonders kritisch sind dunkle und schwarze Verschlüsse. Dort sind die Oberflächen nicht sichtbar, sondern nur noch dünne Reflexkanten. Dadurch ist bei dunklen Verschlüssen keine zuverlässige Inspektion mehr möglich.
Eine Inspektion der Verschlussseitenwand mittels einer Leuchtfläche, auf der die Flasche steht, die sich auf der Verschlussseitenwand spiegelt, hat zwar - wie interne Laborbeobachtungen der Anmelderin im Rahmen der vorliegenden Erfindung ergeben haben, den Vorteil, dass das Reflexlicht unabhängig von der Verschlussfarbe ist, und besonders auch die dunklen Verschlüsse sehr gut inspiziert werden können. Leider ist diese Ausführungsform nicht an die Gegebenheiten in einer Abfülllinie anpassbar. Führungsgeländer, Nachbarflaschen und absorbierender Flascheninhalt vereiteln die Inspektion.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Inspektion bereitzustellen, die auch bei verschieden farbigen Verschlüssen zu gleichermaßen zuverlässigen Ergebnissen führt. Allgemein soll für die Inspektion eines zu inspizierenden Bereichs die Beleuchtung dieses Bereichs verbessert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs an einem Behältnis, insbesondere einem Kunststoffbehältnis, insbesondere zum Erkennen der Drehlage eines auf dem Behältnis angeordneten Verschlusses, insbesondere mit einer Transporteinrichtung, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, weist eine Bildaufnahmeeinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild des zu inspizierenden Bereichs aufzunehmen, und weist wenigstens eine Strahlungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, Strahlung auf einen Einstrahlbereich des Behältnisses auszusenden.
Erfindungsgemäß beleuchtet der Einstrahlbereich des Behältnisses, auf welchen Strahlung der Strahlungseinrichtung trifft, den zu inspizierenden Bereich.
Die Grundidee zur Lösung der Aufgabe besteht insbesondere darin, den Verschluss mit einer geeigneten Leuchtfläche insbesondere von unten zu beleuchten und bevorzugt das Spiegelbild dieser Leuchtfläche auf der Verschlussseitenwand zu inspizieren. Als geeignete Leuchtfläche, die ungestört den Verschluss von unten beleuchten kann, kann (insbesondere nur) die Flaschenschulter und der Tragering dienen. Da diese in der Regel nicht diffus streuend sondern durchsichtig sind, scheidet eine normale Beleuchtung der Flasche aus, weil das meiste Licht nur ungestört hindurchgeht.
Bei Einstrahlung von Licht, das von dem Flaschenmaterial absorbiert wird, kann Fluoreszenzlicht entstehen, das gleichmäßig verteilt überall aus der Oberfläche (des Einstrahlbereichs) austritt. Damit wird vorteilhaft eine (ziemlich) gleichförmige flächige diffus abstrahlende Leuchtfläche erhalten, die sich auf dem Inspektionsbereich (Seitenwand des Verschlusses) spiegelt und ihn beleuchtet.
Bei dem Behältnis handelt es sich bevorzugt um ein Behältnis aus der Getränkeindustrie, etwa eine Getränkeflasche. Bevorzugt handelt es sich um PET-Behältnis. Bevorzugt handelt es sich bei dem Behältnis um ein (bereits) gefülltes Behältnis, insbesondere ein mit einem absorbierenden Inhalt (zumindest teilweise) gefülltes Behältnis. Bevorzugt handelt es sich bei dem Verschluss um einen Deckel und insbesondere um einen Drehverschluss, der bevorzugt auf das Behältnis zum Verschließen dieses Behältnisses aufgedreht und/oder bevorzugt ein Gewinde aufweist. Der Verschluss kann dabei aus Kunststoff bestehen, er kann allerdings bevorzugt auch aus einem im Wesentlichen nicht oder nur gering (insbesondere unter Bestrahlung mit UV-Strahlung) fluoreszierenden Material bestehen.
Bei dem zu inspizierenden Bereich an einem Behältnis kann es sich dabei um einen Bereich des Behältnisses selbst und/oder einen Bereich eines an dem Behältnis angeordneten weiteren Elements handeln, etwa einen an dem Behältnis angeordneten Verschluss oder etwa ein an dem Behältnis angeordnetes Etikett. Bevorzugt handelt es sich bei dem zu inspizierenden Bereich um wenigstens einen Bereich eines Verschlusses, insbesondere um einen Bereich, welcher wenigstens einen Bereich eines Verschlusses und einen Bereich des Behältnisses aufweist. Denkbar ist aber auch, dass es sich bei dem zu inspizierenden Bereich ausschließlich um einen Bereich des Behältnisses oder aber ausschließlich um einen Bereich des Verschlusses handelt. Bevorzugt handelt es sich bei dem zu inspizierenden Bereich wenigstens abschnittsweise um einen Bereich eines Tragrings des Behältnisses und bevorzugt wenigstens abschnittsweise um eine vollumfängliche Oberfläche (insbesondere einer oberen Seite bezogen auf die Längsachse des Behältnisses) des Tragrings. Bevorzugt handelt es sich bei dem zu inspizierenden Bereich wenigstens abschnittsweise um eine Seitenwandung des Verschlusses, bevorzugt um eine vollumfängliche Oberfläche (insbesondere einer oberen Seite bezogen auf die Längsachse des Behältnisses) der Seitenwandung des Verschlusses. Bevorzugt handelt es sich bei der Längsachse um die Mittelachse (bzw. Rotationsachse) des Behältnisses (welche sich bevorzugt ausgehend von dem Bodenbereich zu dem Öffnungsbereich bzw. dem Mündungsbereich des Behältnisses hin erstreckt).
Mit anderen Worten fungiert der Einstrahlbereich des Behältnisses, auf welchen Strahlung der Strahlungseinrichtung trifft, als Lichtquelle, die den zu inspizierenden Bereich wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig beleuchtet. Unter Beleuchtung wird dabei bevorzugt eine Lichterzeugung mithilfe einer künstlichen Lichtquelle sowie die folgende Sichtbarmachung von Objekten, die nicht selbst leuchten, verstanden. Bevorzugt dient der Einstrahlbereich des Behältnisses als künstliche Lichtquelle, indem ihm Energie in Form von Strahlung zugeführt wird, wobei die Strahlung von der Strahlungseinrichtung ausgesandt wird. Bevorzugt beleuchtet (insbesondere bevorzugt ausschließlich) der Einstrahlbereich des Behältnisses wiederum einen weiteren Bereich des Behältnisses, nämlich den zu inspizierenden Bereich, bevorzugt mit Licht, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um optisch für das menschliche Auge sichtbares Licht handelt. Bevorzugt wird durch die Beleuchtung durch den Einstrahlbereich der zu inspizierende Bereich optisch sichtbar gemacht und/oder dessen Beleuchtung verstärkt, sodass auf einem aufgenommenen Bild die Helligkeit und/oder der Kontrast des zu inspizierenden Bereichs verstärkt und/oder erhöht ist.
Die Beleuchtung des zu inspizierenden Bereichs über den Einstrahlbereich des Behältnisses bietet den Vorteil, dass dadurch der zu inspizierende Bereich aus einer Richtung beleuchtet werden kann, die ansonsten nur schwer oder gar nicht zugänglich ist, weil Abschnitte des Behältnisses selbst und/oder der Füllinhalt des Behältnisses in dem optischen Strahlengang der Lichtquelle angeordnet sind und die Lichtquelle verdecken. Wird beispielsweise für die Inspektion, etwa der Verschlussseitenwandung, eine Beleuchtung unterhalb des Verschlusses benötigt, ergibt sich zunächst das Problem, dass sich dort die Flasche befindet. Da Flaschen üblicherweise aus einem durchsichtigen Material bestehen, wird bei Lichteinstrahlung die Flaschenoberfläche nicht zu einer einheitlichen, homogen beleuchteten Fläche, die als indirekte Leuchtfläche dienen könnte. Das eingestrahlte Licht geht im Wesentlichen durch die Oberfläche hindurch und verschwindet in der Flasche und ihrem Inhalt. Nur an wenigen Stellen sind die Lichtquellen als grellhelle Reflexe zu sehen. Die vorliegende Erfindung schlägt vor, dass die Flasche bzw. das Behältnis selbst oder aber Bereiche der Flasche bzw. des Behältnisses oder wenigstens ein Bereich des Behältnisses leuchtet bzw. leuchten bzw. zum Leuten gebracht wird bzw. werden und damit als Beleuchtungseinrichtung bzw. als insbesondere flächige und/oder diffuse, insbesondere gleichförmige abstrahlende Lichtquelle den zu beleuchtenden, zu inspizierenden Bereich an dem Behältnis beleuchtet.
Damit schlägt die vorliegende Erfindung eine indirekte Beleuchtung des zu inspizierenden Bereichs mittels des Einstrahlbereichs des Behältnisses vor. Die Strahlungseinrichtung dient dabei bevorzugt als Energiequelle, welche den Einstrahlbereich des Behältnisses zum Leuchten anregt. Die Strahlungseinrichtung strahlt bevorzugt Strahlung direkt auf den Einstrahlbereich ein. Denkbar ist aber auch, dass sich wenigstens ein optisches Element, wie etwa eine Linse, in dem optischen Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und dem Einstrahlbereich des Behältnisses befindet. Beim Einsatz von LEDs ist es besonders vorteilhaft, wenn die Optik in den einzelnen LEDs integriert ist und bevorzugt die Abstrahlung auf einen Winkel im Bereich von 15° bis 70° begrenzt ist. Dadurch wird vorteilhaft eine hellere Bestrahlung des Einstrahlbereichs erzielt, ohne dass Spezialoptiken konstruiert werden müssen. Bevorzugt trifft keine von der Strahlungseinrichtung ausgesandte Strahlung bzw. nahezu keine von der Strahlungseinrichtung ausgesandte Strahlung den zu inspizierenden Bereich.
Möglich wäre, dass zwischen der Strahlungseinrichtung und dem zu inspizierenden Bereich kein direkter optischer Strahlengang besteht, so dass die Strahlung mindestens einmal an mindestens einem von dem inspizierenden Bereich verschiedenen Bereich des Behältnisses gestreut oder reflektiert werden muss, bevor sie zu auf den zu inspizierenden Bereich trifft. Bevorzugt bestrahlt die Strahlungseinrichtung sowohl den Einstrahlbereich als auch den zu inspizierenden Bereich. Bevorzugt ist die Vorrichtung dazu geeignet und bestimmt und/oder derart angeordnet, dass der Deckel bzw. der Verschluss des Behältnisses nicht bestrahlt wird und ein Tragering des Behältnisses durch die Bestrahlungseinrichtung bestrahlt wird. Der Deckel muss bevorzugt nicht bestrahlt werden, aber der Tragering würde ohne Bestrahlung dunkel bleiben.
Bevorzugt ist die Strahlungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, Strahlung in einem begrenzten Winkelbereich zwischen 15° und 70°, bevorzugt zwischen 20° und 50°, abzustrahlen.
Bevorzugt handelt es sich bei dem zu inspizierenden Bereich und dem Einstrahlbereich jeweils um bevorzugt um abschnittsweise voneinander verschiedene Bereiche an dem Behältnis bzw. des Behältnisses. Bevorzugt weisen der zu inspizierende Bereich und der Einstrahlbereich keinen überlappenden (gemeinsamen) Bereich auf. Bevorzugt handelt es sich bei dem zu inspizierenden Bereich und dem Einstrahlbereich um voneinander beabstandete Bereiche.
Bevorzugt handelt es sich bei der Bildaufnahmeeinrichtung um mindestens eine Kamera oder um mindestens einen CCD- oder CMOS-Chip. Bevorzugt handelt es sich um eine Kamera ohne Objektiv.
Bevorzugt nimmt die Bildaufnahmeeinrichtung (wenigstens) ein (und bevorzugt genau ein) Graustufenbild oder Farbbild auf. Bevorzugt ist die Bildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet, dass sich deren Bildaufnahmerichtung bzw. deren optische Achse im Wesentlichen parallel zur Längsachse und bevorzugt im Wesentlichen entlang der Längsachse des Behältnisses erstreckt. Die Bildaufnahme wird bevorzugt mit einem perizentrischen System durchgeführt. Bevorzugt ist ein perizentrisches System vorgesehen, dessen Betrachtungswinkel sich stetig von 0° in der Bildmitte nach außen vergrößert. Dabei wird bzw. werden besonders bevorzugt der Inspektionsbereich bzw. die Inspektionsbereiche mit Betrachtungswinkeln zwischen 5° und 15° betrachtet.
Bevorzugt ist die Transporteinrichtung dazu geeignet und bestimmt, Behältnisse vereinzelt zu transportieren, wobei bevorzugt die Behältnisse entlang des Transportpfads einen vorgegebenen Abstand zueinander aufweisen. Bevorzugt ist die Transporteinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Behältnisse stehend und/oder bevorzugt an deren Bodenbereich zu transportieren. Beispielsweise kann es sich bei der Transporteinrichtung um ein Transportband handeln, auf dem die Behältnisse stehend angeordnet sind. Bevorzugt befinden sich an dem Halsbereich und/oder dem Mündungsbereich und/oder dem Verschluss und/oder dem Tragering des Behältnisses keine Haltemittel und/oder Stützmittel der Transporteinrichtung. Bevorzugt transportiert die Transporteinrichtung wenigstens eine, bevorzugt wenigstens zwei und besonders bevorzugt eine Vielzahl von Behältnissen (zeitgleich). Möglich ist auch, dass zwei einander nachfolgend transportierte Behältnisse keinen oder einen Abstand aufweisen, der bevorzugt kleiner ist als der maximale Behältnisdurchmesser. Bevorzugt weist die Transporteinrichtung Führungsmittel, insbesondere zur seitlichen Führung der Behältnisse, wie etwa ein Führungsgeländer, auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform strahlt der Einstrahlbereich Fluoreszenzlicht, insbesondere im optisch sichtbaren Wellenlängenbereich ab. Bevorzugt ist die Bildaufnahmeeinrichtung dazu geeignet und bestimmt, Licht (für das menschliche Auge) optisch sichtbarer Wellenlängen zu detektieren. Bevorzugt wird der Einstrahlbereich des Behältnisses zum Selbstleuchten angeregt, insbesondere zur Fluoreszenz angeregt, und besonders bevorzugt zur Emission von Licht mit Wellenlängen größer als 390 Nanometern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Strahlungseinrichtung um eine UV-Strahlungsquelle. Bevorzugt ist die Strahlungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, Strahlungen aus dem Wellenlängenbereich von etwa 350 Nanometer, bevorzugt aus einem Wellenlängenbereich von 300 und 400 Nanometer, bevorzugt zwischen 340 und 380 Nanometer, bevorzugt zwischen 350 nm und 370 nm, auszusenden. Besonders bevorzugt ist die Emissionswellenlänge im Wesentlichen von 365 nm. Wird PET, aus dem die Flaschen bestehen, mit UV-Licht bestrahlt, so fluoresziert dieses Material. Dadurch leuchten die mit UV-Licht bestrahlten PET-Flaschenbereiche und werden selbst zur flächigen Lampe.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, ist die Vorrichtung dazu geeignet und derart ausgestaltet, dass die von der Strahlungseinrichtung ausgehende Strahlung nicht auf die Bildaufnahmeeinrichtung trifft und/oder diese ausgehende Strahlung nicht von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen wird. Dies bietet den Vorteil, dass die von der Strahlungseinrichtung ausgehende Strahlung nicht etwa als Hintergrundrauschen der Aufnahme bzw. den Kontrast des von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen zu inspizierenden Bereichs schmälert. Die von der Strahlungseinrichtung ausgehende Strahlung reduziert damit vorteilhaft nicht etwa als Streulicht das von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Bild des zu inspizierenden Bereichs. Bevorzugt verläuft ein Strahlengang (des Fluoreszenzlichts), welcher den zu inspizierenden Bereich beleuchtet und welcher bevorzugt von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen wird, nicht durch das Behältnisinnere, insbesondere nicht durch den Füllinhalt des Behältnisses.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strahlungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs auszusenden und die Bildaufnahmeeinrichtung ist dazu geeignet und bestimmt, Strahlungen eines zweiten Wellenlängenbereichs aufzunehmen, wobei der zweite Wellenlängenbereich den ersten Wellenlängenbereich nicht, insbesondere auch nicht teilweise, umfasst. Bevorzugt sind damit die erste und der zweite Wellenlängenbereich vollständig verschieden und weisen insbesondere bevorzugt keinen Überlappungsbereich auf. Dies bietet den Vorteil, dass Strahlung aus der Strahlungseinrichtung nicht als Streulicht oder als Störlicht das von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Bild des zu inspizierenden Bereichs verschlechtert.
Das anregende UV-Licht ist wesentlich intensiver als das Fluoreszenzlicht, und würde sonst die Aufnahme durch z.B. helle Reflexionsspots verderben. Die Bildaufnahmeeinrichtung detektiert bevorzugt keine Strahlung einer Wellenlänge aus dem Emissionsbereich aus dem Bereich der Strahlungseinrichtung. Bevorzugt ist wenigstens ein Filter und insbesondere wenigstens ein Fluoreszenzfilter und/oder ein zur Absorption ultravioletten Lichts geeignetes optisches Element vorgesehen und insbesondere vor der Bildaufnahmeeinrichtung, besonders bevorzugt in dessen Erfassungsbereich angeordnet. Bevorzugt sollte der benutzte Filter zumindestens ein Tiefpassfilter sein, der das UV-Licht abblockt. Bevorzugt kann ein Bandpassfilter eingesetzt werden, der bevorzugt nur das Fluoreszenzlicht durchlässt. So wird vorteilhaft sowohl das UV-Anregungslicht als auch Fremdlicht abblockt, dessen Wellenlänge länger ist als das Fluoreszenzlicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bzw. sind die Strahlungseinrichtungen und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung oberhalb des Transportpfads der Behältnisse und insbesondere oberhalb des zu inspizierenden Bereichs und besonders bevorzugt oberhalb des Behältnisses, bezogen auf dessen Längsachse angeordnet. Denkbar ist aber auch, dass die Strahlungseinrichtung unterhalb (bezogen auf die Längsachse) des Einstrahlbereichs angeordnet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Strahlungseinrichtungen und die Bildaufnahmeeinrichtungen in Bezug auf die Längsachse des (zu inspizierenden) Behältnisses verglichen mit der Lage des Einstrahlbereichs und/oder verglichen mit der Lage des zu inspizierenden Bereichs auf derselben Seite angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass auf der anderen Seite ausreichend Platz bzw. Raum zur Bereitstellung der Haltemittel der Transporteinrichtung besteht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform trifft wenigstens ein von der Strahlungseinrichtung ausgehender Strahlengang auf einen Schulterbereich und/oder einen Tragringbereich des Behältnisses. Bevorzugt handelt es sich bei dem Einstrahlbereich um einen Schulterbereich und/oder einen Tragringbereich des Behältnisses bzw. um Abschnitte von diesen Bereichen. Bevorzugt strahlt die Strahlungseinrichtung (insbesondere ausschließlich) wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, und insbesondere vollumfänglich auf einen Schulterbereich und/oder einen Tragringbereich des Behältnisses ein.
Bevorzugt ist die Strahlungseinrichtung derart angeordnet, dass sie wenigstens bereichsweise direkt auf einen Schulterbereich und/oder einen Tragringbereich des Behältnisses einstrahlt. Bevorzugt weist die Strahlungseinrichtung wenigstens abschnittsweise und bevorzugt im Gesamten eine im Wesentlichen ringförmige Leuchtfläche auf. Eine in Bezug auf die Längsachse des Behältnisses erfolgende bevorzugte vollumfängliche Einstrahlung auf einen Behältnisbereich bzw. Einstrahlbereich bietet den Vorteil, dass der zu inspizierende Bereich von in Umfangsrichtung, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, von allen Seiten beleuchtet werden kann. Bevorzugt wird die Flaschenschulter, beispielsweise vollumfänglich, mit UV-Licht bestrahlt. Bevorzugt leuchten die Flaschenschulter und der Tragering, sie werden selbst zur Lampe. So wäre es beispielsweise möglich, dass eine Vielzahl von UV-Lichtquellen wie beispielsweise UV-LED's ringförmig um die Längsachse des Kunststoffbehältnisses angeordnet ist. Bevorzugt wird das Behältnis und insbesondere der Einstrahlbereich des Behältnisses aus wenigstens zwei, bevorzugt aus wenigstens drei und besonders bevorzugt aus mehreren unterschiedlichen Richtungen beleuchtet, so dass bevorzugt auf diese Weise eine vollumfängliche Beleuchtung des Tragringes des Behältnisses und/oder der Seitenwandung des Verschlusses ermöglicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Strahlungsrichtung derart angeordnet und ausgebildet, dass auf den Schulterbereich des Behältnisses ein größeres Strahlungsvolumen eingestrahlt wird als auf dem Tragringbereich. Bevorzugt ist die auf den Schulterbereich des Behältnisses eingestrahlte Strahlungsleistung größer als die auf den Tragringbereich eingestrahlte Strahlungsleistung. Bevorzugt wird auf den Schulterbereich des Behältnisses je Flächeneinheit eine höhere Strahlungsenergie eingestrahlt als auf dem Tragringbereich je Flächeneinheit. Da grundsätzlich bei homogener Einstrahlung von Strahlung auf den Schulterbereich und den Tragringbereich der Tragering wesentlicher heller leuchtet als die Flaschenschulter, bietet bevorzugt eine inhomogene Einstrahlcharakteristik der Strahlungseinrichtung auf den Schulterbereich und den Trageringbereich den Vorteil, dass die unterschiedliche Leuchtintensität bzw. Lichtemission des Tragerings im Vergleich zum Schulterbereich des Behältnisses ausgeglichen bzw. der Unterschied verringert werden kann. Auch aus einem weiteren Grund sollte der Tragering nicht zu hell sein: Er dient nicht nur zum Beleuchten des Verschlusses, er wird bevorzugt auch selbst inspiziert. Bevorzugt trifft der größere Anteil des UV-Lichts die Flaschenschulter. Bevorzugt ist vor der Bildaufnahmeeinrichtung und insbesondere zwischen dem zu inspizierenden Bereich und der Bildaufnahmeeinrichtung ein perizentrisches System angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und dem Behältnis wenigstens ein Objektiv und/oder ein Linsenkörper (bzw. eine Linse) angeordnet. In einfacher Ausführung weist der Linsenkörper bevorzugt an wenigstens einer seiner Oberflächen eine Struktur auf, Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Fresnel-Linse. Das besonders bevorzugte perizentrische System weist wenigstens und bevorzugt ein Objektiv sowie wenigstens eine positive Linse (Achromat) auf. Alternativ kann das perizentrische System auch aus einem perizentrisches Objektiv bzw. einem perizentrischem Spiegelsystem bestehen. Dabei bietet die Verwendung eines Achromaten den Vorteil einer guten Bildqualität und guten Anpassbarkeit an das Gesamtsystem.
Bevorzugt ist die bzw. sind die zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und dem zu inspizierenden Behältnis angeordnete(n) Linse(n) Teil eines perizentrischen Systems. Dabei kann das perizentrische System als einteiliges bzw. einstückiges Bauteil vorgesehen sein. Ein optisches System (mit perizentrischer Wirkung) kann aber auch aus mehreren separaten (optischen) Elementen bestehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, die dazu geeignet und bestimmt ist, aus wenigstens einem (und bevorzugt genau einem) von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bild eine Lage des Behältnisses und/oder eines an dem Behältnis angeordneten Elements zu bestimmen. Bei dem an dem Behältnis angeordneten Element handelt es sich bevorzugt um einen Verschluss oder eine weitere Ausstattung des Behältnisses. Bei der Lage kann es sich dabei um eine absolute Lage, bezogen auf einen vorgegebenen Bezugspunkt der Vorrichtung oder aber um eine relative Lage zweier Punkte bzw. Bereiche an dem Behältnis handeln. Insbesondere kann es sich bei der Lage des Behältnisses und/oder bei der Lage des an dem Behältnis angeordneten Elements um eine Drehlage, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, und/oder einen Drehwinkel, ebenfalls bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, handeln. Möglich ist auch eine Bestimmung der absoluten bzw. der geometrischen Lage eines inspizierten Abschnitts aus dem zu inspizierenden Bereich, insbesondere in Bezug auf die Umgebung, möglich. Bevorzugt wird die Lage aus genau einem Bild bzw. auf Grundlage genau eines Bildes ermittelt. Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Lage einer ersten Markierung, welche der zu inspizierende Bereich des Behältnisses aufweist, zu bestimmen und bevorzugt die Lage einer zweiten Markierung, welche der zu inspizierende Bereich des Behältnisses aufweist, zu bestimmen. Bevorzugt ist die erste Markierung, insbesondere an der Oberseite (bezogen auf die Längsachse des Behältnisses) an dem Tragering des Behältnisses angeordnet. Bevorzugt ist die zweite Markierung an dem Verschluss und insbesondere an der Seitenwandung angeordnet. Bevorzugt bestimmt die Auswerteeinrichtung aus der Lage der ersten Markierung und aus der Lage der zweiten Markierung die relative Lage zwischen der ersten und der zweiten Markierung bzw. einen für die relative Lage charakteristischen Wert. Bevorzugt bestimmt bzw. ermittelt die Auswerteeinrichtung aus der Lage aus der ersten Markierung und mindestens aus der Lage einer zweiten Markierung einen für einen Drehwinkel bezogen auf die Längsachse des Behältnisses charakteristischen Ausgabewert.
Bevorzugt handelt es sich bei der Markierung um eine optisch sichtbare Ausgestaltung, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche eine Nut, eine Einkerbung, eine Ausnehmung, eine Erhöhung, einen Vorsprung und Kombinationen hieraus umfasst.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Verfahren zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs an einem Behältnis, insbesondere einem Kunststoffbehältnis, insbesondere zum Erkennen der Drehlage eines auf dem Behältnis angeordneten Verschlusses, wobei insbesondere die Behältnisse und eine Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden, wobei eine Bildaufnahmeeinrichtung wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild des zu inspizierenden Bereichs aufnimmt und eine Strahlungseinrichtung Strahlung auf einen Einstrahlbereich des Behältnisses aussendet.
Erfindungsgemäß beleuchtet der Einstrahlbereich des Behältnisses, auf welchen Strahlung der Strahlungseinrichtung trifft, den zu inspizierenden Bereich. Dabei kann das Verfahren mit allen obig im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein und umgekehrt.
Es wird also auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass der Einstrahlbereich des Behältnisses als Lichtquelle verwendet wird, um über diesen den zu inspizierenden Bereich zu beleuchten. Bevorzugt wird besonders durch eine Aufnahme der Bildaufnahmeeinrichtung die Lage einer ersten Markierung, welche an dem Behältnis angeordnet ist, und wenigstens die Lage einer weiteren Markierung, welche ebenfalls an dem Behältnis, bevorzugt an dem Verschluss, angeordnet ist, erfasst und von der Auswerteeinrichtung bestimmt.
Bevorzugt wird auf Grundlage wenigstens eines und insbesondere genau eines von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes von einer Auswerteeinrichtung einen für die Drehlage (bezogen auf die Längsachse des Behältnisses) der ersten Markierung relativ zur zweiten Markierung charakteristischen Ausgabewert bestimmt. Aus diesem kann beispielsweise festgestellt bzw. abgeleitet werden, ob ein Verschluss in korrekter Weise an dem Behältnis angeordnet ist bzw. dieses verschließt. Die Auswerteeinrichtung kann darüber hinaus bevorzugt feststellen, ob die Drehlage innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Liegt die Drehlage außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs, kann die Auswerteeinrichtung bevorzugt über die Übermittlung eines elektrischen Signals den Auswurf und/oder die Kennzeichnung des Behältnisses und/oder eine Korrektur der Anordnung des Verschlusses initiieren.
Bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren (und eine Vorrichtung) zur Drehlageerkennung eines Verschlusses (bzw. Deckels) mit Fluoreszenzlicht.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf eine Vorrichtung mit einer UV-Strahlungseinrichtung und insbesondere die Verwendung einer UV-Strahlungseinrichtung zur Bestimmung der relativen Lage, insbesondere einer Drehlage, eines an einem Behältnis angeordneten Elements (bevorzugt eines Verschlusses) bezüglich des Behältnisses, wobei bevorzugt die Strahlungseinrichtung UV-Strahlung auf einen Einstrahlbereich des Behältnisses einstrahlt und wobei eine Bildaufnahmeeinrichtung durch die Aufnahme wenigstens eines ortsaufgelösten Bildes des Behältnisses von dem Einstrahlbereich emittiertes Fluoreszenzlicht detektiert, wobei auf Grundlage des aufgenommenen Bildes die relative Lage und bevorzugt die Drehlage des an dem Behältnis angeordneten Elements bezüglich des Behältnisses oder ein hierfür charakteristischer Ausgabewert ermittelt wird. Die UV-Strahlungsquelle kann dabei mit allen obig in Zusammenhang mit der Strahlungseinrichtung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein. Bevorzugt können zudem alle obig in Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Elemente bzw. Einrichtungen der Vorrichtung wie z. B. der Bildaufnahmeeinrichtung und der perizentrischen Optik zu dieser Verwendung und bei der Vorrichtung vorgesehen sein. Die Verwendung erfolgt dabei bevorzugt derart, dass die obig beschriebene bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ausgeführt werden kann.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen: Darin zeigen:

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs an einem Behältnis;
2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Behältnis;
3 ein aufgenommenes Bild eines mit einem Verschluss verschlossenen Behältnisses unter Verwendung einer Bodenplatte als Leuchtfläche;
4a - 4c jeweils ein mit einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgenommenes Bild von mit verschiedenfarbigen Verschlüssen verschlossenen Behältnissen; und
5 ein aufgenommenes Bild eines Behältnisses mit Tragring und grünem Deckel.

1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs an einem Behältnis in einer bevorzugten Ausführungsform. Dargestellt ist der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erkennung einer Deckeldrehlage mittels UV-Strahlung. Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet ein Behältnis, bei welchem es sich bevorzugt um ein Kunststoffbehältnis und besonders bevorzugt um ein PET-Behältnis handelt. Das Behältnis 10 weist dabei einen Grundkörper in einem unteren Abschnitt und einen Schulterbereich 11, der sich in Richtung zur Behältnismündung bzw. zur Behältnisöffnung hin nach oben hin verjüngt, auf. Ebenfalls weist das Behältnis einen Tragering 13 auf, der bevorzugt zwischen dem Schulterbereich und dem Mündungsbereich bzw. der Öffnung des Behältnisses angeordnet ist. Bekanntermaßen erstreckt sich dieser bevorzugt in Umfangsrichtung, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, radial, ebenfalls bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, nach außen. Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet einen auf das Behältnis aufgebrachten bzw. an dem Behältnis angeordneten Verschluss bzw. Deckel mit der Seitenwand 14a und der Oberseite 14b. Zu sehen ist eine Strahlungseinrichtung 20, welche das Behältnis 10 wenigstens bereichsweise bestrahlt. Die schematisch dargestellten Linien des Strahlengangs illustrieren, dass die Strahlungseinrichtung 20 nicht die gesamte Behältnisoberfläche bestrahlt, sondern lediglich einen Einstrahlbereich des Behältnisses. Bei der in der 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Einstrahlbereich dabei um den Schulterbereich 11 des Behältnisses sowie um den Tragering 13 des Behältnisses. Zu erkennen ist in 1 ebenfalls, dass die Strahlungseinrichtung 20 keine Strahlung auf den Verschluss 14 und insbesondere auf die Seitenwandung des Verschlusses 14a und auch nicht auf die Oberseite 14b des Verschlusses einstrahlt. Wie von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, handelt es sich bei der Strahlungseinrichtung um eine UV-Strahlungsquelle. Diese bestrahlt insbesondere die Flaschenschulter vollumfänglich mit UV-Licht. Das PET, aus dem die Flaschen bestehen, fluoresziert. Dadurch leuchten die Flaschenschulter und der Tragering 13, sie werden selbst zur Lampe.
Die Vorrichtung 1 weist zudem eine Bildaufnahmeeinrichtung 30 auf, welche bevorzugt durch eine perizentrische Optik 40 bzw. ein perizentrisches System 40 ein Bild des zu inspizierenden Bereichs an dem Behältnis 10 aufnimmt. Bei dem zu inspizierenden Bereich kann es sich dabei beispielsweise um die Seitenwandung des Verschlusses 14 und/oder die Oberseite des Tragerings 13. Bevorzugt ist die Bildaufnahmeeinrichtung oberhalb des Behältnisses angeordnet. Bevorzugt weist die Bilderfassungsrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung 30, wie beispielsweise eine Kamera, in Richtung der Längsachse des Behältnisses. Damit deckt sich bevorzugt die optische Achse der Bildaufnahmeeinrichtung 30 und/oder der perizentrischen Optik 40 mit der Längsachse des Behältnisses. Denkbar ist aber auch eine parallele Anordnung in der die Bildaufnahmeeinrichtung und das Behältnis etwas versetzt zueinander angeordnet sind.
Das perizentrische System bzw. die perizentrische Optik 40 weist bevorzugt ein Objektiv 32 und/oder eine positive Linse 38, etwa ein Achromat, auf. Alternativ kann das perizentrische System auch ein perizentrisches Objektiv aufweisen. Bevorzugt ist zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung 30 und dem zu inspizierenden Bereich des Behältnisses oder des Behältnisses 10 wenigstens ein Filter 34 angeordnet, wobei es sich hierbei bevorzugt um einen Fluoreszenzfilter und/oder einen UV-Absorber handelt. Mit der perizentrischen Optik werden Tragering 13 und Verschluss 14 von insbesondere schräg oben aufgenommen. Bevorzugt wird mit einem Fluoreszenzfilter 34, der nur Fluoreszenzlicht durchlässt, das UV-Licht von der Kamera bzw. der Bildaufnahmeeinrichtung 30 abgehalten. Das Fluoreszenzlicht, welches von dem bestrahlten Einstrahlbereich, hier der bestrahlte Schulterbereich 11 sowie den bestrahlten Tragering 13 ausgeht bzw. ausgesandt wird, beleuchtet dabei den Verschluss und insbesondere spiegelt sich auf der Seitenwandung des Verschlusses 14. Da der Tragering wesentlich heller leuchtet als die Flaschenschulter, sollte bevorzugt der größere Anteil des UV-Lichts die Flaschenschulter treffen.
Der Tragering und die Verschlüsse weisen bevorzugt verschiedene Helligkeiten auf. Außerdem wird vorteilhaft das Fluoreszenzlicht enorm verstärkt, wenn Schaum in der Flasche das sonst nach unten verlorene UV- und Fluoreszenzlicht durch die Flaschenwand wieder nach oben reflektiert. Aus diesen Gründen sollte bevorzugt eine Kamera bzw. Bildaufnahmeeinrichtung 30 mit großer Helligkeitsdynamik verwendet werden, damit bei allen Produktionsbedingungen Tragering und Verschluss sicher und gleichzeitig mit einer Aufnahme inspiziert werden können. Kameras mit einer großen Helligkeitsdynamik können gleichzeitig auch durch ihre Rauscharmut das schwache Fluoreszenzlicht gut detektieren. Da die Drehlagebestimmung aufgrund der Vielfalt der Verschlüsse, Trageringe und deren Markierungen in der Praxis heikel ist, ist es vorteilhaft, eine Alternative bzw. Zusatzerkennung zu haben. Die Strahlungseinrichtung 20 ist bevorzugt ringförmig und oberhalb des Behältnisses angeordnet.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Behältnis 10. Bevorzugt handelt es sich hierbei also um eine Ansicht aus Sicht der Bildaufnahmeeinrichtung 30. Zu sehen ist dabei, dass ein Verschluss 14 an dem Behältnis 10 angeordnet, etwa aufgeschraubt, ist. Die größte Fläche in dieser Draufsicht von dem Verschluss 14 nimmt hier die Oberseite 14b des Verschlusses ein. Es folgt die Verschlussseitenwand 14a, Tragering 13 und das Behältnis 10. Wenn sich der Tragering in radialer Richtung gesehen, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, über die radiale Ausdehnung des Verschlusses hinaus erstreckt, ist der Tragering 13 in der Draufsicht als kreisringförmiger Abschnitt zu erkennen. Um nun bei einem Behältnis 10, beispielsweise bei einer PET-Flasche, zu überprüfen, ob der Verschluss 14 richtig angeordnet, etwa aufgeschraubt, ist, sind Markierungen 18 und 16 vorgesehen, die die Drehlage von Flasche zu Verschluss anzeigen. Bevorzugt weist der Verschluss 14 mindestens eine Markierung 18 auf, welche beispielsweise an der Oberseite 14b des Verschlusses und/oder bevorzugt an der Seitenwandung bzw. Seitenfläche 14a des Verschlusses angeordnet sein kann. Darüber hinaus ist bevorzugt auch an dem Behältnis 10 eine Markierung 16 angeordnet bzw. angebracht, besonders bevorzugt an dem Tragering und insbesondere an dessen Oberseite. Bevorzugt mit einer perizentrischen Optik wird der Tragering und die Verschlussseitenwand von oben aufgenommen.
Bevorzugt sind die Markierungen 18 in der Seitenwand 14a des Verschlusses. Bevorzugt ist die Verschlussoberseite 14b dunkel, insbesondere weil diese nicht durch Licht ausgehend von der Schulter bestrahlt bzw. beleuchtet werden kann.
Eine Auswerteeinrichtung kann nun aus dem von der Kamera oder der Bildaufnahmeeinrichtung 30 aufgenommenen Bild die Lage der Markierung 18 und die Lage der Markierung 16 bzw. eine relative Lage der beiden Markierungen 16 und 18 zueinander erfassen und dahingehend auswerten, dass beispielsweise eine Drehlage, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses 10 oder ein hierfür charakteristischer Ausgabewert, ermittelt wird. Daraus kann beispielsweise durch die Auswerteeinrichtung festgestellt werden, ob sich der Verschluss in der richtigen Drehlage, bezogen auf die Längsachse des Behältnisses, relativ zum Behältnis befindet.
3 zeigt ein aufgenommenes Bild eines leeren Behältnisses mit Tragering 13 sowie eines an diesem angeordneten (bzw. hierdurch verschlossenen) Verschlusses 14. Dieses Bild ist unter der Beleuchtung des Verschlusses über eine Bodenplatte als Leuchtfläche, auf welcher das Behältnis steht, aufgenommen und zeigt die Reflexionen bzw. Spiegelungen dieser an der Verschlussseitenwand. Das in 3 gezeigte Bild zeigt dabei eine Aufnahme im Rahmen eines Laborversuchs, in dessen Aufbau noch weder der Tragering noch der Verschluss vollumfänglich inspizierbar waren.
Erkennbar ist auf dem aufgenommenen Bild die Markierung 16 des Tragrings 13 des Behältnisses sowie die an der Seitenwandung des Deckels bzw. Verschlusses 14 angeordnete bzw. angebrachte Markierung 18. Aus der relativen Lage dieser beiden Markierungen 16 und 18 zueinander kann die Drehlage des Verschlusses (bezogen auf die Längsachse des Behältnisses) und hieraus eine korrekte Anordnung des Verschlusses auf dem Behältnis ermittelt werden.
Allerdings ist eine derartige Ausführungsform nur schwer bzw. nicht an die Gegebenheiten in einer Abfüllanlage anpassbar, in welcher Führungsgeländer, Nachbarflaschen und absorbierender Flascheninhalt die Inspektion vereiteln.
Die 4a - 4c zeigen jeweils ein mit einer Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgenommenes Bild von mit verschiedenfarbigen Verschlüssen 14 verschlossenen Behältnissen 10. Zur Verdeutlichung und zur Steigerung des Kontrastes sind nur die Trageringe überbelichtet.
4a zeigt dabei die Aufnahme eines schwarzen Deckel, 4b diejenige eines roten Deckels und 4c die Aufnahme eines silbernen Deckels. Zu erkennen ist jeweils eine Markierung 18 des Verschlusses 14, welche an dessen Seitenwandung angeordnet ist. Außerdem ist der Schulterbereich 11 des Behältnisses zu erkennen.
Trotz der verschiedenen Farben und Helligkeiten der Verschlüsse in den 4a - 4c sehen die Bilder sehr ähnlich aus. Auf der Verschlussseitenwand dominiert das Spiegelbild der leuchtenden Flasche gegenüber diffus gestreutem Licht der verschiedenen Farbpigmente. Dadurch können die dunklen und schwarzen Verschlüsse hier, im Gegensatz zu dem Stand der Technik, genauso gut inspiziert werden wie die hellen und bunten Verschlüsse.
5 zeigt ein, mit optimaler Kameradynamik, aufgenommenes Bild eines Behältnisses 10 mit Tragring 13 und grünem Deckel bzw. Verschluss 14. Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet wiederum den Schulterbereich des Behältnisses. Zu erkennen sind zudem die Markierung 18 des Verschlusses 14 an dessen Seitenwandung sowie die Markierung 16 des Behältnisses 10 an dessen Tragring 13. Aus der relativen Lage dieser beiden Markierungen zueinander kann die Drehlage (bezogen auf die Längsachse des Behältnisses) des Verschlusses bzw. Deckels mit Bezug auf das Behältnis ermittelt werden. Diese Auswertung kann basierend auf genau ein aufgenommenes Bild erfolgen, es können allerdings auch mehrere Bilder verwendet werden.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
10: Behältnis
11: Schulterbereich
12: Mündung
13: Tragring
14: Verschluss
14a: Verschlussseitenwand
14b: Verschlussoberseite
16: Markierung
18: Markierung auf Verschluss
20: Beleuchtungseinrichtung
22: Beleuchtungskegel
30: Detektionseinrichtung
32: Objektiv
34: Fluoreszenzfilter
36: Kamera-Strahlengang
38: Linse
40: Perizentrisches System

Claims

Vorrichtung (1) zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs (14a) an einem Behältnis (10), insbesondere einem Kunststoffbehältnis (10), insbesondere zum Erkennen der Drehlage eines auf dem Behältnis (10) angeordneten Verschlusses (14), insbesondere mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (30), welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild des zu inspizierenden Bereichs (14a) aufzunehmen, und mit einer Strahlungseinrichtung (20), welche dazu geeignet und bestimmt ist, Strahlung auf einen Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10) auszusenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10), auf welchen Strahlung der Strahlungseinrichtung (20) trifft, den zu inspizierenden Bereich (14a) beleuchtet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstrahlbereich (11) Fluoreszenzlicht, insbesondere im optisch sichtbaren Wellenlängenbereich, abstrahlt.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Strahlungseinrichtung (20) um eine UV-Strahlungsquelle handelt.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Strahlungseinrichtung (20) ausgehende Strahlung nicht auf die Bildaufnahmeeinrichtung (30) trifft und/oder nicht von der Bildaufnahmeeinrichtung (30) aufgenommen wird.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinrichtung (20), dazu geeignet und bestimmt ist, Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs auszusenden, und die Bildaufnahmeeinrichtung (30) dazu geeignet und bestimmt ist, Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs aufzunehmen, wobei der zweite Wellenlängenbereich den ersten Wellenlängenbereich nicht, insbesondere auch nicht teilweise, umfasst.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinrichtung (20) und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung (30) oberhalb des Transportpfads der Behältnisse (10) und insbesondere oberhalb des zu inspizierenden Bereichs (14a) angeordnet ist/sind.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Strahlungseinrichtung ausgehender Strahlengang auf einen Schulterbereich (11) und/oder einen Tragringbereich (13) des Behältnisses (10) trifft.
Vorrichtung (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass auf den Schulterbereich (11) des Behältnisses (10) ein größeres Strahlungsvolumen eingestrahlt wird als auf den Tragringbereich (13).
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung (30) und dem Behältnis (10) wenigstens eine Linse (38) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Auswerteeinrichtung aufweist, die dazu geeignet und bestimmt ist, aus wenigstens einem von der Bildaufnahmeeinrichtung (30) aufgenommenen Bild eine Lage des Behältnisses (10) und/oder eines an dem Behältnis (10) angeordneten Elements zu bestimmen.
Verfahren zum Inspizieren eines zu inspizierenden Bereichs (14a) an einem Behältnis (10), insbesondere einem Kunststoffbehältnis (10), insbesondere zum Erkennen der Drehlage eines auf dem Behältnis (10) angeordneten Verschlusses (14), wobei insbesondere die Behältnisse mit einer Transporteinrichtung (2) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden, wobei eine Bildaufnahmeeinrichtung (30) wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild des zu inspizierenden Bereichs (14a) aufnimmt und eine Strahlungseinrichtung (20) Strahlung auf einen Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10) aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10), auf welchen Strahlung der Strahlungseinrichtung (20) trifft, den zu inspizierenden Bereich (14a) beleuchtet.
Verwendung einer UV-Strahlungseinrichtung (20) zur Bestimmung der relativen Lage, insbesondere einer Drehlage, eines an einem Behältnis (10) angeordneten Elements bezüglich des Behältnisses (10), wobei die Strahlungseinrichtung (20) UV-Strahlung auf einen Einstrahlbereich (11) des Behältnisses (10) aussendet und wobei eine Bildaufnahmeeinrichtung (30) durch die Aufnahme wenigstens eines ortsaufgelösten Bildes des Behältnisses (10) von dem Einstrahlbereich (11) emittiertes Fluoreszenzlicht detektiert, wobei auf Grundlage des aufgenommenen Bildes die relative Lage des an dem Behältnis (10) angeordneten Elements bezüglich des Behältnisses (10) ermittelt wird.