DE1573738B1

DE1573738B1 - Vorrichtung zum feststellen von rissen und aehnlichen fehlern in der oberflaeche von glasbehaeltern

Info

Publication number: DE1573738B1
Application number: DE19661573738
Authority: DE
Inventors: Sorbie Thomas Brown
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1966-06-30
Filing date: 1966-07-21
Publication date: 1972-04-27
Also published as: GB1155976A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen von Rissen und ähnlichen Fehlern in der Oberfläche von Glasbehältern, mit einer Einrichtung, die jeweils einen Glasbehälter um eine vertikale Achse rotieren läßt, einer ersten Prüfeinrichtung mit einer lichtprojizierenden und einer lichtempfindüchen Vorrichtung, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Horizontalebene angeordnet sind, wobei der von der lichtprojizierenden Vorrichtung projizierte Lichtstrahl und die optische Achse der hchtempfindlichen Vorrichtung, die sich auf der Oberfläche des Glasbehälters in einem Brennfleck schneiden, jeweils unter einem spitzen Winkel zur Horizontalebene angeordnet sind und einen in die Horizontalebene projizierten Winkel von etwa 90° miteinander einschließen, und einer zweiten Prüfeinrichtung mit einer lichtprojizierenden und einer Hchtempfindlichen Vorrichtung, die bezüglich einer die vertikale Achse des Glasbehälters enthaltenden Vertikalebene spiegelbildlich zu der ersten Prüfeinrichtung angeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 249224 bekannt, bei der allerdings an Stelle der beiden getrennten lichtempfindlichen Vorrichtungen eine gemeinsame Photozelle von entsprechend großen Abmessungen verwendet wird. Diese Vorrichtung dient zum Feststellen von Rissen, die in vertikalen Ebenen liegen, d. h. in Ebenen, die durch die Rotationsachse des Glasbehälters verlaufen bzw. zu einer solchen Radialebene parallel sind, sowie von Rissen, die in zur Vertikalen geringfügig geneigten Ebenen liegen. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch nicht in der Lage, in horizontalen Ebenen liegende Risse festzustellen.

Es ist bereits eine Vorrichtung (USA.-Patentschrift 3 030 516) bekannt, die sowohl horizontal verlaufende als auch vertikal verlaufende Risse in einem Arbeitsgang entdecken kann. Diese Vorrichtung weist eine lichtprojizierende Vorrichtung auf, der drei lichtempfindliche Vorrichtungen zugeordnet skid. Die drei lichtempfindhchen Vorrichtungen sind sämtlich in einer Vertikalebene angeordnet, die durch die Achse des Glasbehälters verläuft und den horizontal verlaufenden Lichtstrahl der lichtprojizierenden Vorrichtung enthält. Eine der lichtempfindlichen Vorrichtungen ist auf gleicher Höhe wie die lichtprojizierende Vorrichtung angeordnet, wogegen die beiden anderen oberhalb bzw. unterhalb der die lichtprojizierende Vorrichtung enthaltenden Horizontalebene angeordnet sind. Im Strahlengang der lichtprojizierenden Vorrichtung sind eine Blende und eine die Lichtstrahlen ablenkende Einrichtung angeordnet, die derart ausgebildet sind, daß sie von einem horizontalen Riß abgelenkte Lichtstrahlen den beiden übereinander angeordneten lichtempfindhchen Vorrichtungen zuführen, während die von einem vertikalen Riß abgelenkten Lichtstrahlen zu der auf gleicher Höhe mit der lichtprojizierenden Vorrichtung an-

ORJGINAL INSPECTED

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geordneten lichtempfindlichen Vorrichtung gelangen. F i g. 7 einen Schnitt nach Linie 9-9 der F i g. 5,

Mit dieser Vorrichtung können zwar horizontal und Fig. 8 einen Schnitt nach Linie 10-10 der

vertikal verlaufende Risse entdeckt werden, nicht je- Fig. 5.

doch Risse, die gegenüber der Vertikalen oder der Der in den F i g. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung zum

Horizontalen um einen bestimmten Betrag geneigt 5 Feststellen von Rissen und ähnlichen Fehlern in der

sind. Oberfläche von Glasbehältern ist eine Fördereinrich-

Schließlich ist noch eine Vorrichtung (USA.-Pa- rung zugeordnet, die die Glasbehälter C der Prüfstatentschrift 2 902151) mit nur einer lichtprojizieren- tion zuführt. Die Fördereinrichtung weist ein Förderden Vorrichtung und nur einer lichtempfindlichen band 24 auf, das um zwei auf vertikalen Wellen 29 Vorrichtung bekannt, die relativ zueinander verstell- io gelagerte Rollen 28 und eine Führungsschiene 25 bar sind. Die Verstellbarkeit dient dazu, Risse und läuft und die Behälter C mitnimmt.
Fehler beliebiger Lagen festzustellen. Abgesehen da- An der Prüfstelle ist eine Haltevorrichtung zum von, daß die betreffende Patentschrift nicht im ein- Festhalten der Glasbehälter C vorgesehen. Die Haltezelnen angibt, wie Lichtquelle und Photozelle relativ vorrichtung weist zwei Paare von horizontalen zueinander zu verstellen sind, um eine bestimmte Art 15 Schwenkarmen 30α, 30δ (Fig. 2) auf, die jeweils von Rissen feststellen zu können, sind bei dieser Vor- um einen vertikalen Zapfen 31 schwenkbar sind. Am richtung naturgemäß mehrere Arbeitsgänge erforder- freien Ende trägt jeder Schwenkarm 30 α bzw. 30 b lieh, um Fehler unterschiedlicher Art feststellen zu eine Rolle 33 α bzw. 33 b. Ferner sind zwei um eine können. feststehende, vertikale Achse drehbare Rollen 32

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der 20 vorgesehen, die auf konsolenartigen Trägern 32 α an-

eingangs angegebenen Art derart auszubilden, daß gebracht sind. Die Träger 32 a liegen gegenüber den

sie nicht nur horizontal verlaufende und gegenüber Rollen 33 a und haben einen vertikalen Abstand von

der Horizontalen um einen bestimmten Grad geneig- diesen Rollen; außerdem sind sie oberhalb des

te Risse, sondern auch vertikal verlaufende und ge- Förderbandes 24 angeordnet.

genüber der Vertikalen beliebig geneigte Risse in 25 Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist der Teil der Vor-

einem einzigen Arbeitsgang feststellen kann. richtung, der zum Feststellen von horizontal verlau-

Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs ange- fenden Rissen dient, eine lichtprojizierende Vorrichgebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß tung in Form einer Lichtquelle 61, und zwei lichteine dritte Prüfeinrichtung mit einer lichtprojizieren- empfindliche Vorrichtungen 62 und 63 (mit Photoden und zwei lichtempfindlichen Vorrichtungen vor- 30 zellen) auf. Der Teil der Vorrichtung, der zum Festgesehen ist, daß die lichtprojizierende Vorrichtung stellen von vertikal verlaufenden Rissen dient, weist der dritten Prüfeinrichtung in der genannten vertika- zwei lichtprojizierende Vorrichtungen in Form von len Ebene und die beiden zugeordneten lichtempfind- Lichtquellen 64 und 65 sowie zwei lichtempfindliche liehen Vorrichtungen zu beiden Seiten der Vertikal- Vorrichtungen 66 und 67 (mit Photozellen) auf. Die ebene, jedoch auf der gleichen Seite bezüglich der Ho- 35 Lichtquellen und die lichtempfindlichen Vorrichtunrizontalebene angeordnet sind, und daß der von der gen sind auf einer ringförmigen Platte 60 angebracht, lichtempfindlichen Vorrichtung der dritten Prüfein- die oberhalb der Prüfstation liegt. Die Lichtquellen richtung projizierte Lichtstrahl und die optischen 61, 64 und 65 sind mit Glühbirnen versehen, die das Achsen der beiden zugeordneten lichtempfindlichen Material der zu prüfenden Behälter durchdringende, Vorrichtungen, die alle drei unter einem spitzen Win- 40 gebündelte Energiestrahlen erzeugt,
kel zur Horizontalebene angeordnet sind, jeweils Wie in Fig. 2 gezeigt, erzeugt die zum Feststellen einen in die Horizontalebene projizierten stumpfen horizontal verlaufender Risse dienende Lichtquelle Winkel miteinander einschließen. 61 auf der Oberfläche F des Behälters C einen recht-

Die beiden lichtempfindlichen Vorrichtungen der eckigen Fleck, dessen größere Seiten vertikal verlau-

dritten Prüfeinrichtung liegen also nicht in der Verti- 45 fen. Das Lichtbündel schließt mit der horizontalen

kaiebene der lichtprojizierenden Vorrichtung, son- Ebene der ringförmigen Platte 60 einen spitzen

dem sind beidseitig zu dieser Vertikalebene, und Winkel ein, der vorzugsweise in der Größenordnung

zwar schrägverlaufend zur Vertikalebene, angeord- von 50° liegt.

net. Durch dies spezielle Anordnung wird erreicht, Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, sind die zum daß nicht nur in waagerechten Ebenen liegende Ris- 50 Feststellen von horizontal verlaufenden Rissen diese, sondern auch gegenüber der Waagerechten um nenden lichtempfindlichen Vorrichtungen 62 und 63 einen beliebigen Betrag geneigte Risse entdeckt wer- beidseitig zu der radialen Ebene angeordnet, in der den. Die Verbindung der dritten Prüfeinrichtung mit der von der Lichtquelle 61 erzeugte Lichtstrahl liegt, den beiden anderen Prüfeinrichtungen macht es mög- Die optische Achse jeder der lichtempfindlichen Vorlich, die gesamte Skala von möglichen Rissen in 55 richtungen 62 und 63 schneidet den Lichtstrahl auf einem Arbeitsgang festzustellen. der Oberfläche des Behälters und schließt mit der

An Hand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes horizontalen Ebene der ringförmigen Platte 60 einen

Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. spitzen Winkel ein, der vorzugsweise in der Größen-

Es zeigt Ordnung von etwa 50° liegt.

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum 60 Wenn der Behälter C in der Prüf station gedreht

Feststellen von Rissen in der Oberfläche von Glasbe- wird, reflektiert ein in einer horizontalen Ebene lie-

hältern, gender Riß, der wie ein Spiegel wirkt, einen Teil des

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 4-4 der F ig. 1, von der Lichtquelle 61 abgegebenen Lichtstrahls in

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 1, eine der lichtempfindlichen Vorrichtungen 62 und

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 1, 65 63. Hierdurch wird ein elektrisches Signal erzeugt,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine lichtemp- das verstärkt und zur Betätigung einer Klappe 27 befindliche Vorrichtung, nutzt wird, durch die der fehlerbehaftete Behälter

F i g. 6. einen Schnitt nach Linie 8-8 der F i g. 5, von den fehlerfreien Behältern abgesondert wird.

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Es wird nun auf die F i g. 1 und 3 Bezug genom- weitgehend auszuschalten, ist zwischen der Sammelmen. Die zum Feststellen von vertikal verlaufenden linse 72 und dem lichtempfindlichen Element 71 eine

Rissen dienenden Lichtquellen 64, 65, die unterhalb ringförmige Blende 73 angeordnet. Es wurde festge-

der ringförmigen Platte 60 angeordnet sind, projizie- stellt, daß Streureflexionen von der Außenfläche des

ren auf die Oberfläche des Behälters einen Licht- 5 Behälters C dazu neigen, Reflexionen entlang der

strahl in Form eines rechteckigen Fleckes, dessen grö- Innenfläche des Gehäuses 70 zu erzeugen. Durch die

ßere Seiten horizontal verlaufen. Die von den Licht- Blende 73 wird verhindert, daß diese Reflexionen

quellen 64 und 65 erzeugten Lichtstrahlen schließen zum lichtempfindlichen Element 71 gelangen. Als

mit der horizontalen Ebene der ringförmigen Platte weitere Vorsichtsmaßnahme gegen derartige falsche

60 jeweils einen spitzen Winkel ein, der vorzugsweise io Signale ist zwischen der Blende 73 und dem licht-

etwa 15° beträgt. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die von empfindlichen Element 71 eine weitere Blende 74

den Lichtquellen 64, 65 erzeugten Lichtstrahlen auf angeordnet. Die Blende 74 besitzt eine rechteckige

in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander an- Öffnung 75 von wesentlich kleinerer Fläche als die

geordnete Stellen der Oberfläche des Behälters ge- Öffnung der Blende 73, wodurch die Möglichkeit,

richtet. 15 daß Streureflexionen von der Innenwand zum licht-

Die lichtempfindliche Vorrichtung 66 ist der empfindlichen Element gelangen, auf ein Minimum Lichtquelle 64 und die üchtempfindliche Vorrichtung beschränkt wird. Die größere Abmessung der recht-67 der Lichtquelle 65 zugeordnet. Die lichtempfindli- eckigen Öffnung 75 ist derart ausgerichtet, daß sie chen Vorrichtungen 66, 61 sind auf der ringförmigen die Wirkung des reflektierten Lichtes, das andernfalls Platte 60 derart angeordnet, daß ihre optische Achse 20 zu den Innenwänden des Gehäuses 70 gelangen würden Lichtstrahl der zugehörigen Lichtquelle auf der de, auf ein Minimum beschränkt.
Oberfläche des Behälters schneidet. Die optische Als weitere Vorsichtsmaßnahme gegen Streurefle-Achse jeder der lichtempfindlichen Vorrichtungen xionen ist zwischen der zweiten Blende 74 und dem 66, 61 schließt mit dem zugehörigen Lichtstrahl etwa lichtempfindlichen Element 71 ein Polarisationsfilter einen rechten Winkel, in die Horizontalebene proji- 25 76 angeordnet. Ferner ist vor dem lichtempfmdlichen ziert, und mit der horizontalen Ebene der ringförmi- Element 71 ein weiteres Filter 77 vorgesehen, das aus gen Platte 60 einen spitzen Winkel, vorzugsweise in demselben Material (mit im wesentlichen denselben der Größenordnung von etwa 35° (Fig. 3), ein. Lichtübertragungseigenschaften) wie das Glas des zu

Wenn ein Behälter C an der Prüf station gedreht untersuchenden Behälters C besteht Es wurde festgewird und ein vertikaler Riß vorhanden ist, reflektiert 30 stellt, daß durch die Verwendung eines derartigen der als Spiegel wirkende Riß einen Teil der von den Filters die Möglichkeit, daß Streureflexionen zum Lichtquellen 64 und 65 erzeugten Lichtstrahlen in lichtempfindlichen Element 71 gelangen, weiter ver-Richtung auf die zugehörigen lichtempfindlichen ringert wird. Das Filter 77 ist in einer Blende 19 anVorrichtungen 66, 67, die daraufhin ein elektrisches geordnet, deren Öffnung 80 derart ausgebildet ist, Signal erzeugen. 35 daß der von dem lichtempfindlichen Element 71

Alle lichtempfindlichen Vorrichtungen 62, 63, 66, wahrnehmbare Bereich der Oberfläche verkleinert

67 haben im wesentlichen den gleichen Aufbau, der wird. Die Öffnung der Blende ist derart ausgerichtet,

in den F i g. 5 bis 7 genauer dargestellt ist. Die licht- daß sie mit den größeren Seiten des auf die Oberflä-

empfindlichen Vorrichtungen weisen jeweils ein zy- ehe des Behälters projizierten Lichtreflex fluchtet.

Hndrisches Gehäuse 70 mit einem lichtempfindlichen 40 Mit der beschriebenen Vorrichtung können somit

Element 71 und einer am offenen Ende angeordneten gleichzeitig in einer einzigen Prüf station horizontale,

Sammellinse 72 auf, die das von einem Riß reflek- vertikale und gegenüber der Horizontalen und Verti-

tierte Bild über eine zweite Sammellinse 78 auf das kalen geneigte Risse festgestellt werden, ohne daß sich

h"chtempfindliche Element 71 überträgt. die verschiedenen Lichtstrahlen stören, wobei ferner

Um die Erzeugung eines falschen Signals infolge 45 die Möglichkeit einer Fehlanzeige infolge von Streu-

von Reflexionen an der Oberfläche des Behälters reflexionen auf ein Minimum beschränkt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Feststellen von Rissen und ähnlichen Fehlern in der Oberfläche von Glasbehältern, mit einer Einrichtung, die jeweils einen Glasbehälter um eine vertikale Achse rotieren läßt, einer ersten Prüfeinrichtung mit einer lichtprojizierenden und einer hchtempfindlichen Vorrichtung, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Horizontalebene angeordnet sind, wobei der von der lichtprojizierenden Vorrichtung projizierte Lichtstrahl und die optische Achse der lichtempfindlichen Vorrichtung, die sich auf der Oberfläche des Glasbehälters in einem Brennfleck schneiden, jeweils unter einem spitzen Winkel zur Horizontalebene angeordnet sind und einen in die Horizontalebene projizierten Winkel von etwa 90° miteinander einschließen, und einer zweiten Prüfeinrichtung mit einer lichtprojizierenden und einer hchtempfindlichen Vorrichtung, die bezüglich einer die vertikale Achse des Glasbehälters enthaltenden Vertikalebene spiegelbildlich zu der ersten Prüfeinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Prüfeinrichtung mit einer lichtprojizierenlden (61) unld zwei lichtempfindlichen (62, 63) Vorrichtungen vorgesehen ist, daß die lichtprojizierende Vorrichtung (61) der dritten Prüfeinrichtung in der genannten vertikalen Ebene und die beiden zugeordneten lichtempfindlichen Vorrichtungen (62, 63) zu beiden Seiten der Vertikalebene, jedoch auf der gleichen Seite bezüglich der Horizontalebene angeordnet sind, und daß der von der lichtempfindlichen Vorrichtung der dritten Prüfeinrichtung projizierte Lichtstrahl und die optischen Achsen der beiden zugeordneten lichtempfindlichen Vorrichtungen, die alle drei unter einem spitzen Winkel zur Horizontalebene angeordnet sind, jeweils einen in die Horizontalebene projizierten stampfen Winkel miteinander einschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von den beiden ersten Prüfeinrichtungen auf den Behälter (C) projizierte Brennfleck im wesentlichen die Form eines Rechtecks hat, dessen größere Seite sich im wesentlichen horizontal erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der dritten Prüfeinrichtung (61, 62, 63) auf den Behälter (C) projizierte Brennfleck im wesentlichen die Form eines Rechtecks hat, dessen größere Seite sich im wesentlichen vertikal erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die lichtempfindlichen Vorrichtungen jeweils ein am einen Ende des Gehäuses angeordnetes lichtempfindliches Element und am anderen Ende des Gehäuses angeordnete Sammellinsen zur Bündelung der empfangenen Lichtstrahlen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sammellinsen (72, 78) und dem lichtempfindlichen Element (71) eine erste Blende (73), eine zweite Blende (74), deren Blendenöffnung (75) wesentlich kleiner als die der ersten Blende ist, und ein Polarisationsfilter (76) in Richtung der einfallenden Lichtstrahlen hintereinander angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sammellinsen (72, 78) und dem lichtempfindlichen Element (71) ein zweites Filter (77) angeordnet ist, das die gleichen Durchlaßeigenschaften wie das Glas aufweist, aus dem der zu prüfende Glasbehälter besteht.