DE1548175C - Vorrichtung zur automatischen opti sehen Ermittlung von Oberflachenunebenheiten an Bebalterrandern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung zur automatischen optischen Ermittlung von Oberflächenunebenheiten, wie Vertiefungen oder Erhebungen, am Rand eines offenen Behälters, der sich relativ zu zwei unter einem Winkel, vorzugsweise zwischen 35 und 70°, auf den Rand gerichteten fokussierten Lichtstrahlen bewegt, wobei die Brennpunkte der Lichtstrahlen auf verschiedenen Abschnitten des zu untersuchenden Behälterrandes liegen und die beiden Lichtstrahlen hinter den Brennpunkten durch je ein lichtempfindliches Organ aufgefangen werden, welche bei durch Unebenheiten des Behälterrandes hervorgerufenen Schwankungen der Lichtintensität ein Signal zur Aussonderung des fehlerhaften Behälters erzeugen.

Behälter, beispielsweise solche, die in der Nahrungsmittelindustrie Verwendung finden, müssen an den Dichtungsflächen, die den Verschluß derselben aufnehmen, fehlerfrei sein. Insbesondere bei Behältern, die vakuumdicht schließen müssen, um eine dauerhafte Haltbarkeit des in sie eingebrachten Gutes zu gewährleisten, sind an die Dichtungsfläche zwischen Behälter und Verschluß erhöhte Anforderungen zu stellen. Schon kleinste Fehlstellen an der Verschlußfläche können zu Undichtigkeiten führen und somit den Behälter unbrauchbar machen.

Es ist allgemein bekannt, die Fehlerlosigkeit derartiger dichtender Flächen durch Prüfpersonal optisch überwachen zu lassen. Hierbei ist jedoch der mögliche Durchlauf innerhalb der Prüfstation verhältnismäßig gering, und die überprüfende ' Person ermüdet schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit. Neben der rein optischen Überwachung durch Bedienungspersonal sind auch automatische Verfahren zur Überprüfung von Oberflächenunebenheiten an Behälterrändern bekanntgeworden, welche vorzugsweise sich lichtoptischer Vorrichtungen bedienen. So ist beispielsweise eine Vorrichtung zur automatischen optischen Ermittlung von Oberflächenunebenheiten, wie Vertiefungen oder Erhebungen, am Rand eines offenen runden Behälters bekanntgeworden, bei der die zu überprüfenden Behälter kontinuierlich mittels eines Förderbandes an eine Prüfstelle gebracht werden. Hier werden die Behälter einzeln von einer Haltevorrichtung in einer zentralen Lage fixiert und in rotierende Bewegung versetzt. Zur Überprüfung der Verschlußfläche des Behälters wird ein gebündelter . Lichtstrahl auf dieselbe gerichtet, dessen reflektierter Anteil von einer Fotozelle aufgenommen wird. Ändert sich der Reflexionswinkel oder die reflektierte Lichtmenge, so trifft die Fotozelle nicht mehr die erforderliche Lichtintensität, wodurch ein Signal erzeugt wird, welches auf unerwünschte Fehlstellen hinweist (USA.-Patentschrift 2 902 151).

Des weiteren ist eine automatisch betätigbare Prüfvorrichtung zur optischen Ermittlung von Oberflächenunebenheiten bekannt, bei welcher Flaschen * kontinuierlich einer Prüfstation zugeführt werden, die mit mehreren Fotozellen und diesen gegenüberstehenden Lichtquellen versehen ist. Die in ver- schiedenen Winkeln zueinander angeordneten Lichtquellen werfen einen Lichtstrahl nur dann auf die betreffende Fotozelle, wenn derselbe nicht durch die Verschhißflüdic der /u prüfenden Flasche unterbrochen wird (USA.-Patentschrift 3 089 594). . Hei den bekannten PrüTvorrichliingcn mit optischer ΙτπιιΠίιιημ der Obcrfliichciuinuhunlicilun werden die von der Fotozelle oder den Fotozellen wahrnehmbaren Fehler über nachgeschaltete elektronische Kreise so verarbeitet, daß nicht nur eine Anzeige der Fehlstellen, sondern — falls erforderlich — auch ein Auswerfen der fehlerhaften Behälter aus der kontinuierlichen Behandlungsstraße erfolgt. Bei den bekannten Prüfvorrichtungen ist es jedoch nachteilig, daß beispielsweise verhältnismäßig geringe Höhendifferenzen der zu prüfenden Gefäße, wobei die Dichtungsoberfläche derselben völlig fehlerlos sein kann, von der Prüfvorrichtung als fehlerhaft erkannt werden, da durch die nicht ganz normgerechte Höhe der Lichtstrahl nicht die Prüfoberfläche trifft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zur automatischen optischen Ermittlung von Oberflächenunebenheiten am Rand eines offenen Behälters zu schaffen, bei der nur dann ein Aussondierungssignal für einen fehlerhaften Behälter erzeugt wird, wenn die von den lichtempfindlichen Organen gelieferten Signale durch Unebenheiten, wie Vertiefungen oder Erhebungen, des zu prüfenden Behälterrandes hervorgerufen sind, während jeder andere Umstand, der zu einer Änderung der auf die Fotozellen fallenden Lichtmenge und damit Fehlersignal führen kann, wie z. B. Änderungen in den Lichtverhältnissen des Hintergrundes oder der Umgebung des Behälters sowie Schwankungsbewegungen, Taumeln und Unrundheit des rotierenden Behälters oder feine, die Dichtfläche des Behälterrandes nicht beeinflussende Risse, nicht zu einem Aussondierungssignal führen darf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von den lightempfindlichen Organen erzeugten Signale einer Abwägeschaltung zum Vergleich der beiden Signale sowie einer Differenzierschaltung zur Unterscheidung der durch Unebenheiten des Behälterrandes hervorgerufenen Signale von durch Instabilitäten des sich relativ zu den fokussierten Lichtstrahlen bewegenden Behälters ausgelösten Signalen zugeleitet werden.

Hierbei besteht die erfindungsgemäße Abwägeschaltung aus einem Transistor und zwei mit diesem gegenseitig gekoppelten Fotozellen. Die Fotozellen sind in Parallelschaltung in einem Stromkreis angeordnet, der zwischen Basis und Emitter des ge- & nannten Transistors liegt. _{

Die Differenzierschaltung enthält Schaltorgane, die j ein Aussondierungssignal in der einen Schaltstellung zulassen und in der anderen Schaltstellung unterbinden. Die Differenzierschaltung besteht in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus zwei Verstärkern, wobei der eine ein differenzierender Verstärker ist, und aus einem monostabilen Multivibrator.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß bei der Fehlerbestimmung in Abhängig- \ keit von den Signalen der Fotozellen unerwünschte Fehlersignale unterdrückt werden und damit nur solche Behälter automatisch aussortiert werden, bei denen der Rand Vertiefungen oder Erhebungen aufweist, was insbesondere für die Verpackungsindustrie von Bedeutung ist, wenn dort hohle Gefäße mit einem Verschluß zu versehen sind und hierzu der Behälterrand mit verhältnismäßig geringer Breite eine genau ebene Dichtungsfiächc bilden muß, wobei jedoch nur Behälter mit Vertiefungen oder Erhebungen um Rand zuverlässig aussortiert werden sollen.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausfülmmgsform der Erfindung, und es bedeutet

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig.l,

F i g. 3 ein Blockschaltbild des elektronischen Steuerungssystems der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung und

F i g. 4 ein Schaltbild eines Teils des Prüfstromkreises.

Gemäß F i g. 1 werden die Behälter 10 auf einem reibungsarmen, kontinuierlich laufenden Förderband

11 an die Prüfstelle herangebracht. Hierbei laufen die Behälter 10 zunächst an einem Schalthebel 13, welcher um eine Welle 14 schwenkbar ist, vorbei. Um die Welle 14 ist ein Solenoid IS angebracht, das das Ausschwenken des Hebels 13 mit seinem vorderen, vorzugsweise mit elastischem Material überzogenen Berührungskopf ermöglicht. Das Solenoid 15 wird durch eine Zeitgebervorrichtung, beispielsweise einen astäbilen Multivibrator 16 (F i g. 3), gesteuert. Der Impuls des astabilen Multivibrators 16 wird an eine Treiberstufe, die aus einem Verstärker 17 und einem Leistungstransistor 18 besteht, weitergegeben, wodurch an das Solenoid 15 eine Spannung angelegt wird. Das Förderband 11 ist in Längsrichtung an seinen Seiten mit Leisten versehen, welche das zufällige Abrutschen der Behälter 10 aus dem Bereich des Förderbandes verhindern. Im Bereich des Solenoids 15 ist die Behälterwand verschiebbar ausgeführt, um, je nach Größe der zu prüfenden Behälter, zwischen dem Schalthebel 13 und dem verschiebbaren Teil 12 α der Behälterwand

12 einen Spalt vorzugeben, der das Bewegen des Hebels 13 beim Vorbeilaufen eines Behälters 10 sicherstellt.

Nachdem ein Behälter 10 an dem Schalthebel 13 vorbeigelaufen ist, unterbricht er auf seinem weiteren Wege den Lichtstrahl 20, der quer über das Förderband 11 von der Lampe 21 zu einer geeigneten Lichtmeßvorrichtung, z. B. einer Fotozelle 22, läuft. Das hierdurch von der Fotozelle 22 abgegebene Signal läuft durch den Verstärker 23 (s. F i g. 3) und erregt einen monostabilen Multivibrator 24. Dieser verzögert die weitere Übertragung des Signals, bis der Behälter 10 in die genaue Drehstellung am Prüfplatz eingelaufen ist. Der Verzögerungsbetrag wird so bemessen, daß der Behälter 10 die Prüfstation gerade erreicht. Am Ende der Verzögerungsperiode kehrt der Multivibrator 24 wieder in seinen normalen Zustand zurück, wobei die rückwärtige Kante des Impulses dazu dient, mindestens zwei, vorzugsweise drei andere monostabile Multivibratoren 25, 26 und 27 anzusteuern. Der Multivibrator 25 erregt ein Gleichstrom-Drehsolenoid 28 und steuert die Zeit, während derer der Behälter 10 gedreht wird. Das von dem Multivibrator 25 ausgehende Signal läuft durch eine Treiberstufe mit dem Verstärker 29 und einem Leistungstransistor 30 zu dem Solenoid 28. Auf der Welle 32 des Solenoids 28 ist ein Hebel 31 befestigt, der mittels eines geeigneten Verschlusses 33 an den Träger 34 angelenkt ist, so daß dieser Träger 34 bei einer Schwenkung des Hebels 31 eine translatorische Bewegung ausführt. An dem anderen Ende des Trägers 34 sind zwei Sätze vertikal im Abstand übereinanderliegender Führungsrollen 35 gelagert, die oberhalb des Bandes 11 und, wie F i g. 1 zeigt, in Längsrichtung dieses Förderbandes hintereinander angeordnet sind. Eine Betätigung des Solenoids 28 hat zur Folge, daß die beiden Sätze der Führungsrollen 35 sich an dem Behälter 10 anlegen und denselben in einer Richtung quer zur Laufrichtung des Bandes so weit verschieben, bis er sich an die beiden senkrecht mit Abstand übereinander angeordneten Treibrollen 36 anlegt, die auf der Welle 37 gelagert sind.

Der Multivibrator 26 verzögert die Übertragung des Signals von dem Multivibrator 24, bis der Behälter 10 auf die gewünschte Drehzahl gebracht und in dieser Drehzahl stabilisiert worden ist. Der Multivibrator 26 verhindert, daß die Impulse, die ein Prüfstromkreis erzeugt, das ist ein Satz von Lampen und Fotozellen, deren Wirkungsweise später beschrieben wird, wenn der Behälter in die Prüfstation einläuft und dieselbe wieder verläßt, als Mängelimpulse weitergegeben werden und/oder den Abweisungs- oder Aussortierungsstromkreis betätigen. Am Ende der Verzögerungsperiode, die bezüglich ihrer Länge beliebig eingestellt werden kann, kehrt der Multivibrator 26 wieder in seinen normalen Zustand zurück, und die hintere Kante des Impulses wird zur Umschaltung eines bistabilen Multivibrators 28 in seinen entgegengesetzten Zustand verwendet.

Wenn sich der bistabile Multivibrator in leitendem Zustand befindet, wird ein Signal dem Eingang A des UND-Tores 39 zugeführt. Wird während der Zeit, in der ein solches Signal dem Eingang .,4 von dem bistabilen Prüfmultivibrator 38 zugeführt wird, auch ein Fehlersignal, das aus dem Prüfstromkreis kommt, dem Eingang B des UND-Tores 39 zugeführt, so wird an der Ausgangsklemme 39 α des UND-Tores

39 ein Signal erzeugt. Befindet sich der Multivibrator 38 nicht in leitendem Zustand, so wird dem Eingang A des UND-Tores 39 kein Signal zugeführt, und infolgedessen können die Signale, die von dem Prüfkreis kommen, kein Ausgangssignal des UND-Tores 39 zur Folge haben. Das an der Ausgangsklemme 39 α des UND-Tores 39 auftretende Signal wird durch einen bistabilen Multivibrator 40 geleitet, der für den Eingang B des weiteren UND-Tores 41 als Speicher dient, und von dort gelangt das Signal durch einen Phasenumkehrer 42 zu dem Eingang B eines Tores 43. Der Durchlauf dieses Signals durch den als Speicher wirkenden bistabilen Multivibrator

40 hat zur Folge, daß dieser Multivibrator 40 aus einer ursprünglichen Stellung umgeschaltet wird. Die Zeit und die Art und Weise, in der dieser speichernde bistabile Multivibrator 40 wieder in seine ursprüngliehe Stellung zurückgeschaltet wird, werden später beschrieben.

In dem Anzeigekreis sind die beiden vorzugsweise fokussierten Lichtstrahlen 44 und 44' (s. Fig. 2), deren Licht sich entweder im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich der Wellenlänge befinden kann und die von den Lampen 45 bzw. 45" ausgehen, so ausgerichtet, daß ihre Brennpunkte in unmittelbarer Nähe der Dichtungsoberfläche 10 α des Behälters 10 liegen. Hierbei ist jeder Lichtstrahl auf einen anderen, voneinander getrennt liegenden Teil der Dichtungsoberfläche gerichtet. Der Winkel zwischen einer durch die Dichtungsfläche 10 α gelegten Ebene und einer Ebene, in der die beiden Lichtstrahlen 44 und 44' liegen, kann ein beliebiger außer 90° sein..

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß man eine besonders wirksame Prüfung der Dichtungsfläche auf mögliche Fehlerstellen dann erzielt, wenn dieser Winkel zwischen 35 und 70° gehalten wird und vor-

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zugsweise zwischen 50 und 60° liegt. Hält man diese· hervorgerufen wurde. Um zwischen diesen beiden

angegebenen Werte ein, so beeinflussen Abweichun- Signalen zu unterscheiden, wird jedes Signal durch

gen in der Höhe des Behälters die Prüfgenauigkeit, einen Verstärker 51 geleitet, um so eine. größt-

die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt mögliche Spannungsdifferenz zwischen diesen beiden

werden kann, nicht. Die Lichterfassungselemente, 5 Signalen zu erhalten. Der Verstärker 51 umfaßt vor-

beispielsweise Fotozellen 40, 40', sind auf die Licht- zugsweise drei nicht getrennt dargestellte Verstärker,

strahlen 44 und 44' ausgerichtet und liegen quer zu Das durch das Vorhandensein von feinen Rissen

diesen so, daß unter bestimmten Bedingungen das oder geringen Unrundungen erzeugte Signal ist im

gesamte Licht, das aus den Lampen 45 und 45' allgemeinen schwächer als das Signal, das durch eine

kommt, auf diese Fotozellen fällt. Die Fotozellen 46 io Flächenvertiefung erzeugt wird. Durch eine ent-

und 46' sind so ausgelegt, daß sie jedesmal dann, sprechende Einstellung der Triggerspannung des

wenn sich der Betrag des auf diese fallenden Lichtes monostabilen Multivibrators 52 läßt sich verhindern,

ändert, ein Signal erzeugen. Eine Änderung der daß dieses schwächere Signal den Multivibrator 52

Lichtmenge, die auf diese Fotozellen fällt, tritt betätigt, d. h., es wird die Zurückweisung desjenigen

immer dann ein, wenn in der Nähe des Brennpunktes 15 Behälters, der die schwächeren Signale erzeugt hat,

dieser Lichtstrahlen eine Vertiefung oder eine Er- verhindert. Der von dem Multivibrator 52 aus-

höhung innerhalb der Dichtungsfläche vorbeiläuft, gehende Impuls wird nur sehr kurze Zeit aufrecht-

und zwar ergibt sich eine größere Lichtmenge, wenn erhalten. Der Multivibrator 52 gewährleistet, daß der

eine Oberflächenvertiefung, und eine verringerte Impuls, der an den Eingang B des UND-Tores 39

Lichtmenge, wenn eine Erhöhung innerhalb der so gelangt, stets der gleiche ist, unabhängig davon,

Dichtungsfläche an dem Brennpunkt des Lichtstrahls welche Größe und welche Gestalt der Oberflächen-

vorbeiläuft. Eine derartige Lichtmengenänderung fehler des Behälters hat.

tritt auch dann auf, wenn der Behälter während der Da die Häufigkeit von Erhebungen innerhalb der Drehung taumelt oder feine Risse hat oder unrund Dichtungsfläche von Behältern wesentlich geringer ist. Die Fotozellen 46 und 46' sind gemäß F i g. 4, 25 ist als die Häufigkeit von Flächenvertiefungen, würde vorzugsweise Rücken an Rücken, zwischen der Basis eine selbsttätige Vorrichtung, die so aufgebaut wäre, 47 α und dem Emitter 47 b eines Transistors 47, bei- daß sie nur die Vertiefungen innerhalb der Dichspielsweise eines Germanium-Transistors, geschaltet, tungsfläche anzeigen soll, in vielen Fällen ausreichen, der die Eingangsstufe eines Verstärkers 48 bildet. Dennoch kann man derartige Erhebungen unter An-Der Fotozellenkreis ist so justiert, daß an dem 30 Wendung des gleichen erfindungsgemäßen Prinzips, Kollektor 47 c des Transistors 47 kein Signal auf- wie es zur Ermittlung von Vertiefungen benutzt wird, tritt, wenn beide Zellen 46 und 46' die gleiche Licht- erfassen, weil das Signal, das an dem Kollektor 47 a menge aufnehmen. Erhält jedoch eine Zelle eine des Transistors 47 gemäß F i g. 4 und auch an dem andere Lichtmenge als die benachbarte, so wird von Ausgang des Verstärkers 48 auftritt, eine Polarität dem Kollektor 47 c des Transistors 47 ein Signal ge- 35 hat, die derjenigen des Signals, das infolge einer wonnen. Dieser Anzeigestromkreis ist unabhängig Oberflächenvertiefung gewonnen wird, entgegenvon irgendwelchen Änderungen, die sich in den gerichtet ist. Man braucht dieses Signal nicht durch Lichtverhältnissen des Hintergrundes ergeben, da den differenzierenden Verstärker 50 zu schicken, praktisch in allen Fällen, in denen Änderungen innerhalb dessen ja sonst eine Phasenumkehrung dieser Umgebungs-Lichtverhältnisse auftreten, beide 40 stattfindet. Infolgedessen wird die Anzeige von ErFotozellen gleichmäßig beeinträchtigt werden. Wie hebungen durchgeführt nach dem Multivibrator 27, bereits erwähnt, kann man an Stelle der be- der die Übertragung des Signals von dem Multischriebenen Anordnung auch eine einzelne Lampe vibrator 24 her so lange verzögert, bis der Behälter mit einer einzelnen, gegenüberliegenden Fotozelle seine Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat und in verwenden. Die Verwendung nur einer Lampe und 45 dieser Geschwindigkeit stabilisiert sowie auf die Annur einer Fotozelle führt jedoch nicht zu der er- Wesenheit von Oberflächenfehlern untersucht worden wähnten Unabhängigkeit von Änderungen der Licht- ist, wieder in seine normale Stellung zurückgekehrt Verhältnisse des Hintergrundes bzw. der Umgebung, ist. In seinem normalen Zustand steht der Schalter wenn man nicht diese einzelne Fotozelle besonders 49 so, daß er das Signal vom Verstärker 48 zum abschirmt. Das Signal, das an dem Kollektor 47 c 50 Verstärker 51 durchläßt und dadurch den differenauftritt, läuft durch den Verstärker 48, den Schalter zierenden Verstärker 50 überbrückt. Infolge der Aus-49, einen differenzierenden Verstärker 50 und den schaltung des differenzierenden Verstärkers 50 kann Verstärker 51. Der differenzierende Verstärker 50 jetzt kein Unterschied mehr zwischen einem Signal, hat die Aufgabe, zwischen den Signalen mit ver- das als Ergebnis einer Erhebung erzeugt worden ist, änderlichen Perioden in ihrer Wellenform zu unter- 55 und einem Signal, das als Ergebnis eines Taumeins scheiden. Da die Spannungswellenform, die dadurch des Behälters erzeugt worden ist, gemacht werden, erzeugt wird, daß der Behälter taumelt, üblicherweise da jedoch das Taumeln außerordentlich schnell viel langer als die Periode ist, die durch das Vor- durch Dämpfung beseitigt wird und da andererseits handensein einer Oberflächeneinsenkung erzeugt die Anzeige einer Erhebung während des letzten wird, besteht die Möglichkeit, durch die Verwendung 60 Teils des Drehvorganges des Behälters erfolgt, stellt eines differenzierenden Verstärkers 50 zwischen diese Tatsache kein ernsthaftes Problem dar. Wenn diesen beiden Typen der Signale zu unterscheiden also der Multivibrator 52 noch nicht infolge des Vor- und dadurch wiederum die Abweisung eines makel- handenseins von Oberflächenvertiefungen betätigt losen oder unbrauchbaren Behälters zu verhindern. worden ist, so wird er betätigt, wenn der Behälter in Behälter mit feinen Rissen oder mit Abweichungen 65 der Dichtungsfläche schädliche Erhöhungen aufweist, von der runden Zylinderform führen zur Erzeugung Das Vorhandensein irgendeines dieser geschilderten eines Signals, das abgesehen von der Stärke ähnlich Mängel eines Behälters, der geprüft wird, reicht also demjenigen ist, das durch die Oberflächenvertiefung aus, um ein Signal zu erzeugen, das zu dem Ein-

gangS des UND-Tores39 geleitet wird.· Man er- derband 11 in Längsrichtung desselben weiterwan-

kennt ohne weiteres, daß die Verwendung des Multi- dem kann.

vibrators 27 und des Schalters 49 in einem Gerät, Das von dem Multivibrator 25 ausgehende Signal das nur zur Anzeige von Oberflächenvertiefungeh betätigt zusätzlich zu dem Multivibrator, der dazu dienen soll, nicht erforderlich ist. Soll der Behälter 5 dient, den Bremsvorgang einzuleiten, auch die Abnur auf Vertiefungen hin geprüft werden, so kann tastvorrichtung 53, die einen monostabilen Multiman die Durchlaufgeschwindigkeit des Prüflings be- vibrator enthält. Diese Abtastvorrichtung 53 dient trächtlich erhöhen, da die Drehung des Behälters dazu, festzustellen, ob ein Signal in den Eingängen B zwecks Prüfung beträchtlich abgekürzt werden kann. der Tore 41 und 43 eingetroffen ist und den Obgleich der Behälter, nachdem er auf eine be- ίο bistabilen Speicher-Multivibrator 40 bedarfsweise stimmte Drehzahl gebracht und in dieser stabilisiert wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückworden ist, mindestens eine Umdrehung unter den zuschalten. Um zu ermöglichen, daß das von dem Lichtstrahlen durchlaufen muß, um eine genaue und Abtast-Multivibrator 53 ausgehende Signal den bivollständige Prüfung nach -einer Fehlerart durch- stabilen Speicher-Multivibrator 40 wieder in seine führen zu können, dreht man den Behälter in der 15 Ausgangslage zurückschalten kann, muß .dieses Praxis ungefähr durch I¹A bis IV2 Umdrehungen, Signal erst durch den Phasenumkehr 63 laufen, um eine ausreichende Sicherheit dafür zu gewinnen, Wenn ein Signal an den Eingängen B der Tore 41 daß die gesamte Dichtungsfläche während der und 43 aufgenommen worden ist, wird gleichzeitig Prüfung abgetastet worden ist. Wenn ein Signal ein Signal an der Ausgangsklemme 41 α des Zurückwährend der Periode, in der der Eingang^ des UND- 20 weisungs-UND-Tores 41 erhalten, wenn auch an dem Tores 39 ebenfalls ein Signal erhalten hat, den Ein- Eingang A des Zurückweisungs-UND-Tores ein Sigangß des Prüfungs-UND-Tores 39 erreicht, so er- gnal, das von dem Abtast-Multivibrator 53 kommt,, hält man an der Ausgangsklemme 39 α des UND- empfangen worden ist. An der Ausgangsklemme 43 a Tores 39 ein Signal. Wie zuvor beschrieben wurde, des Durchlaß-Zurückhaltungs-Tores 43 wird jedoch beaufschlagt das von der Ausgangsklemme 39 α des 25. kein Signal empfangen. Ein Ausgangssignal, das von UND-Tores 39 herkommende Signal den als Speicher dem Zurückweisungs-UND-Tor 41 kommt, betätigt wirkenden bistabilen Multivibrator 40, und dies einen monostabilen Multivibrator 64 innerhalb des wiederum führt zu einem Signal, das gleichzeitig zu Zurückweisungs-Stromkreises. Der Multivibrator 64 dem Eingang B des Zurückweisungs-UND-Tores 49 verzögert eine weitere Übertragung des Signals so übertragen worden ist und außerdem über den festen 30 lange, bis der Behälter 10 eine Stellung auf dem Umkehrer 42 zu dem Eingang B des Tores 43. Nach Förderband 11 erreicht hat, in der er von den Ablauf eines bestimmten Zeitabschnitts, der so ein- übrigen Behältern, die keine zu beanstandenden gestellt werden kann, daß er den verschiedenen Be- Oberflächenmängel aufweisen, getrennt werden kann, triebserfordernissen gerecht wird, kehrt der mono- Die hintere Kante des von dem Multivibrator 64 ausstabile Multivibrator 25 wieder in seinen Normal- 35 gehenden Impulses betätigt den monostabilen Multizustand zurück. Die hintere Kante dieses Impulses vibrator 65, der seinerseits die Erregungszeit des' wird benutzt, um eine Bremse zu betätigen, die die Gleichstrom-Drehsolenoids 66 steuert. Der von dem Drehung des Behälters beendet, und die Hinterkante monostabilen Multivibrator 65 ausgehende Impuls des Impulses betätigt gleichzeitig eine Abtast- wird benutzt, um über eine Treiberstufe, die einen vorrichtung 53 sowie den bistabilen Multivibrator 38, 40 Verstärker 67 und einen Leistungstransistor 68 entder dadurch wieder in seine Ausgangsstellung ge- hält, an das Solenoid 66 eine Spannung zu legen.'An schaltet wird. Der Bremsvorgang wird eingeleitet, der Welle 69 des Solenoids 66 ist ein Hebel 70 bewenn das Signal, das von dem .Multivibrator 25 festigt. Die Betätigung des Solenoids 66 hat zur kommt, den monostabilen Multivibrator 54 innerhalb Folge, daß der Hebel 70 in Berührung mit des Bremsstromkreises beaufschlagt. Der durch den 45 einem waagerecht angeordneten Abschnitt 71 α eines. Multivibrator 54 erzeugte Impuls wird benutzt, um schwenkbar gelagerten Hebels 71 kommt. Dadurch eine Spannung über eine Treiberstufe, die einen Ver- wird dieser Hebel 71 im Uhrzeiger-Drehsinn gestärker 55 und einen Leistungstransistor 56 enthält, schwenkt, wie F i g. 1 erkennen läßt. In F i g. 1 ist an das. Gleichstrom-Drehsolenoid 57 zu legen. An der Hebel 71 in seiner neutralen Mittellage darge-! der Welle 58 des Drehsolenoids 57 ist ein Teil 59 be- 50 stellt, während seine ausgelenkte Lage, in der er die festigt, das mittels des Bolzens 60 an einem Brems- Behälter weiterleitet, gestrichelt eingezeichnet ist. teil 61 befestigt ist, der infolgedessen eine trans- Der Hebel 71 wird in dieser neutralen Mittellage latorische Verschiebung erfährt. Der Bremshebel 61 durch eine Feder 72 mit einer gewissen Vorspannung ist vorzugsweise zwischen den beiden mit Abstand gehalten, wobei diese Feder 72 an einer starren, übereinanderliegenden Treibrollen 36 angeordnet 55, Stütze 73 und einem sich waagerecht erstreckenden und ist an seinem Ende mit einem Reibungsbelag 52 Abschnitt 71 b des Hebels 71 befestigt ist.
belegt, so daß der drehende Behälter, der mit seiner Nachdem der Behälter 10 an dem Hebel 71 vorOberfläche in gleitende Berührung mit dem ihm be- beigewandert ist, wandert der Hebel 70 aus seiner nachbarten Ende des Bremshebels 61 kommt, wirk- Berührungslage mit dem sich waagerecht erstrecken-, sam bis zum Stillstand abgebremst wird. Wenn der 60 den Abschnitt 71 α des Hebels 71 aus und kehrt in Bremshebel 61 an den Behälter 10 gelegt wird, so seine ursprüngliche Stellung zurück. Diese Rückkehr, wird dadurch gleichzeitig die Berührung zwischen des Hebels 70 in seine ursprüngliche Stellung hat zur dem Behälter 10 und den Treibrollen 36 unter- Folge, daß die Feder 72 jetzt auch den Hebel 71 brachen. wieder in seine neutrale Mittelstellung schwenkt. _; Nachdem der Behälter aufgehört hat, sich zu 65 Solange kein Signal die Eingänge B der Tore 41 drehen, kehren die Führungsrollen 35 und der Brems- und 43 erreicht hat, wird auch an der Ausgangs-, hebel 61 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und klemme 41 α des Tores 41 kein Signal erhalten, obgeben den Behälter frei, so daß dieser auf dem For- gleich an dem ^4-Eingang ein von dem Multivibrator:

53 herkommendes Signal aufgenommen worden ist. . Statt dessen wird ein Signal an der Ausgangsklemme 43 a des Durchlaß-Zurückhaltungs-Tores 43 empfangen. Ein Signal, das von dem Durchlaß-Zurückhaltungs-Tor 43 kommt, betätigt einen monostabilen Multivibrator 74 innerhalb des Durchlaßstromkreises. Der Multivibrator 74 verzögert die weitere Übertragung dieses Signals in der gleichen Weise, wie dies zuvor der Multivibrator 64 innerhalb des Zurückweisungs-Stromkreises getan hat. Die hintere Kante des Impulses, der von dem Multivibrator 74 ausgeht, betätigt den monostabilen Multivibrator 75. Der von diesem Multivibrator 75 ausgehende Impuls wird benutzt, um über die Treiberstufe, die einen Verstärker 78 und einen Leistungstransistor 77 enthält, eine Spannung an das Gleichstrom-Drehsölenoid 78 zu legen. An dem Schaft 79 dieses Solenoids 78 ist ein Hebel 80 befestigt. Eine Erregung des Solenoids 78 hat zur Folge, daß sich der Arm 80 an einen waagerechten Abschnitt 71c des schwenkbar gelagerten Hebels 71 legt, was wiederum zur Folge hat, daß dieser Hebel 71 entgegengesetzt dem Uhrzeiger-Drehsinn geschwenkt wird, so daß der an dem Hebel 71 entlanglaufende Behälter jetzt in eine Zone gelangen kann, in der die Behälter gesammelt werden, die keine zu beanstandenden Mängel aufweisen. Nachdem der Behälter an dem Hebel 71 vorbeigelaufen ist und der Arm 80 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, zieht die Feder 72 den Hebel 71 wieder in seine neutrale Ausgangslage zurück.

Der innerhalb des Haltestromkreises benutzte astabile Multivibrator 16 ist ein frei kippender Multivibrator, der als Oszillator oder Uhr wirkt und dadurch das Arbeitstempo der erfindungsgemäßen Vorrichtung festlegt. Obwohl man in dem hier als Beispiel beschriebenen Gerät verschiedene Arten von Oszillatoren verwenden könnte, wurde in diesem Fall der Multivibrator 16 als Oszillator ausgewählt, weil die von dieser Einheit gelieferten Rechteckwellen auf jede gewünschte Dauer und Frequenz eingestellt werden können. Die monostabilen Multivibratoren, die als Zeitgeberkreise benutzt werden, haben eine stabile und eine quasi stabile Stellung, d. h., werden sie betätigt, so schalten sie in den gegenüberliegenden leitenden Zustand .für eine bestimmte Zeitlang in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten des Stromkreises über, und sie werden nach Ablauf dieses Zeitraumes selbsttätig wieder in den stabilen Zustand zurückgeschaltet. Der bistabile Multivibrator hat dagegen zwei stabile Zustände, d. h., er verharrt in jedem dieser beiden Zustände . unbegrenzt lange. Zur Betätigung des UND-Tores 39 des Prüfungskreises wird ein bistabiler Multivibrator benutzt und nicht ein monostabiler, weil man erreichen will, daß die Unterbrechung des Stromkreises nach Möglichkeit zu dem gleichen Zeitpunkt erfolgt, zu dem der Behälter von der Prüfungsstation freigegeben wird. Eine geringe Unstimmigkeit zwischen dem monostabilen Multivibrator 25, der die Drehung steuert, und dem monostabilen Multivibrator 26, der eine Verzögerung der Prüfung bewirkt, kann in Kauf genommen werden; würde man jedoch das UND-Tor 39 offen lassen, bis das Drehsolenoid 28 den Führungsrollen 35 die Freigabe des Behälters 10 erlaubt, so würde der Anzeigestromkreis ein Signal an den Zurückweisungs-Stromkreis übertragen. Der bistabile Speicher-Multivibrator 40 dient dazu, das Fehlersignal noch zu speichern, nachdem der Behälter 10 freigegeben worden ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der bistabile Multivibrator 40 ständig ein Signal an die Eingänge B der Tore 41 und 43 gibt, solange er nicht in seine Ausgangslage zurückgeschaltet worden ist. Es wird also infolgedessen ein Signal, das durch den Anzeigestromkreis zu irgendeinem Zeitpunkt der Prüfung erzeugt worden ist, so lange aufrechterhalten oder gespeichert, bis der monostabile Drehungsmultivibrator 25 in seine ursprünglichen Lage zurückschaltet und dabei an den monostabilen Abtast-Multivibrator 53 einen Impuls gibt. Der monostabile Abtast-Multivibrator 53 entlastet den Speicherstromkreis, indem er den bistabilen Speicher-Multivibrator 40 in seine Ausgangslage zurückschaltet und den Stromkreis für die Prüfung des nächsten Behälters 10 bereit macht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit erzielt, da es die Speicherung der Durchlaß-Zurückweisungs-Information für die spätere Anwendung erlaubt, den Behälter aus der Prüf station freizugeben und bereits den nächsten Behälter in die Prüfstation zu lassen, bevor noch der geprüfte Behälter die Arbeitsstrecke verlassen hat.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Prüfvorrichtung zur automatischen optischen Ermittlung von Oberflächen-Unebenheiten, wie Vertiefungen oder Erhebungen am Rand eines offenen Behälters, der sich relativ zu zwei unter einem Winkel vorzugsweise zwischen 35 und 70° auf den Rand gerichteten fokussierten Lichtstrahlen bewegt, wobei die Brennpunkte der Lichtstrahlen auf verschiedenen Abschnitten des zu untersuchenden Behälterrandes liegen, und die beiden Lichtstahlen hinter den Brennpunkten durch je ein lichtempfindliches Organ aufgefangen werden, welche bei durch Unebenheiten des Behälterrandes hervorgerufene Schwankungen der Lichtintensität ein Signal zur Aussonderung des fehlerhaften Behälters erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die von den lichtempfindlichen Organen (46) erzeugten Signale einer Abwägeschaltung (46, 46', 47) zum Vergleich der beiden Signale sowie einer Differenzierschaltung (50, 51, 52) zur Unterscheidung der durch Unebenheiten des Behälterrandes (10 a) hervorgerufene Signale von durch Instabilitäten des sich relativ zu den fokussierten Lichtstrahlen bewegenden Behälters (10) ausgelösten Signalen zugeleitet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwägeschaltung (46, 46', 47) einen Transistor (47) und ein Paar von mit diesen gegensinnig verbundenen Fotozellen (46, 46') aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung (50, 51, 52) Schaltorgane enthält, die ein Aussondierungssignal in der einen Schaltstellung zulassen, in der anderen Schaltstellung unterbinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozellen (46, 46') in Parallelschaltung angeordnet sind und zwischen der Basis (47a) und dem Emitter (476) des Transistors (47) liegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung (50, 51, 52) einen differenzierenden Verstärker (50), einen Verstärker (51) und einen monostabilen Multivibrator (52) aufweist.

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