DE19633326A1

DE19633326A1 - Controlling quality of workpieces by taking successive images of them

Info

Publication number: DE19633326A1
Application number: DE1996133326
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl Ing Henning
Original assignee: Friedrich Sanner GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Sanner GmbH and Co KG
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1998-02-26

Abstract

The method includes the taking of successive images of workpieces to be controlled using an electronic image taking unit. The workpieces are firstly taken individually from a storage, in a specified alignment under the influence of gravity successively in a vertical in a vertical recording stretch. Each workpiece is guided in free fall through the recording range of the electronic image takin unit. Also in a selected alignment to the recording axis of the image takin unit, a short time image recording of the workpiece is taken and supplied to an electronic evaluation unit. The workpieces then, depending on a good or a rejection signal produced by the evaluation unit, are led from the dropping stage in to a further conducting track for the workpieces deemed as good or a further conducting track for the rejected workpieces.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Qua lität von Werkstücken durch aufeinanderfolgende Aufnahme von Bildern der zu kontrollierenden Werkstücke mittels ei ner elektronischen Bildaufnahmeeinheit, elektronische Aus wertung der aufgenommenen Bilder in bezug auf die zu kon trollierenden Qualitätskriterien und Weitertransport der Werkstücke zur Weiterverwendung oder -bearbeitung bzw. Aus sortierung als Ausschuß bei Nichterfüllung wenigstens eines der vorgegebenen Qualitätskriterien, wobei die Werkstücke aufeinanderfolgend vereinzelt, ausgerichtet und in den Be obachtungsbereich der elektronischen Bildaufnahmeeinheit gebracht, aufgenommen und in Abhängigkeit von der Quali tätsbewertung des aufgenommenen Bildes in einer elektroni schen Auswerteeinheit weitergeführt bzw. aussortiert wer den. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for checking the Qua lity of workpieces through successive pick-up of images of the workpieces to be checked using an egg ner electronic image acquisition unit, electronic off evaluation of the recorded images in relation to the con trolling quality criteria and onward transport of the Workpieces for further use or processing or out sorting as a committee if at least one is not fulfilled the specified quality criteria, the workpieces successively isolated, aligned and in the Be care area of the electronic image acquisition unit brought, recorded and depending on the qualification assessment of the captured image in an electronic system the evaluation unit or who is sorted out the. The invention also relates to a device for Execution of the procedure.

Bei der Qualitätssicherung von in Großserien hergestellten Werkstücken wird heute vielfach noch so verfahren, daß in regel- oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen oder je weils nach einer bestimmten Produktionsmenge der Werkstücke einzelne oder wenige Werkstücke entnommen und auf die zu überprüfenden Qualitätskriterien, z. B. Form- und Maßhaltigkeit, Oberflächengüte, Farbabweichungen etc. untersucht werden. Das Ergebnis dieser Überprüfung wird dann als repräsentativ für das gesamte Produktionslos angesehen, d. h. falls die Überprüfung keine unzulässigen Abweichungen von den geforderten Qualitätskriterien er bringt, wird das gesamte Los als mängelfrei angesehen, wäh rend bei Feststellung von Mängeln an den entnommenen Werk stücken das in Frage stehende Los weiteren Prüfungen unter zogen werden muß. Es ist klar, daß die Ergebnisse solcher Qualitätskontrollen nur eine gewisse statistische Aussage kraft haben, d. h. daß ein bestimmter Anteil von den Quali tätskriterien nicht entsprechenden Werkstücken nicht ermit telt wird. In der Praxis besteht in bestimmten Fällen die Forderung, daß jedes Werkstück auf zumindest ein, oft auch mehrere Qualitätskriterien geprüft sein muß. Für die Groß serienproduktion sind hierfür Verfahren und Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen die Werkstücke elektronisch, d. h. mit Video-Kameras, aufgenommen und das jeweils aufge nommene Bild dann in einer elektronischen Bildverarbeitung in geeignet programmierten Computer-Auswerteeinheiten un tersucht wird. Der Vorteil solcher Kontrollverfahren liegt darin, daß es aufgrund der relativ schnellen elektronischen Auswertung möglich ist, jedes Werkstück zu untersuchen und die Ergebnisse auch zu protokollieren. Außerdem handelt es sich um eine berührungslose Kontrolle, wodurch bei mechanischen Untersuchungsverfahren möglicherweise denkbare Werkstück-Beschädigungen ausgeschlossen sind. Auch für Werkstücke, die unter sterilen Bedingungen hergestellt werden müssen, ist eine solche berührungslose Kontrolle fast unverzichtbar. Die Qualitätskontrolle durch Auswertung der elektronisch aufgenommenen Bilder der zu kontrollieren den Werkstücke hat sich deshalb in den letzten Jahren, z. B. bei der Herstellung von Behältern oder Verschlüssen für pharmazeutische Präparate oder für Teile von medizinischen Geräten, in großem Maße durchgesetzt. Da bei einer Bildauf nahme aber immer nur der dem Bildaufnahmegerät zugewandte Bereich des Werkstücks erfaßbar ist, ist eine einfache all seitige Kontrolle der Werkstücke nicht möglich, zumal sie ja auf einer Halterung oder Unterlage, z. B. einem Förder band, in und aus dem Aufnahmebereich der elektronischen Aufnahmekamera geführt werden müssen. Für eine allseitige Bildauswertung müßten die Werkstücke also in unterschiedli cher Lage zur elektronischen Kamera ausgerichtet und auf einanderfolgend mehrere Bildauswertungen vorgenommen wer den, was nicht nur eine entsprechende Verringerung der Aus wertekapazität zur Folge hat, sondern auch wieder Probleme bezüglich möglicher Beschädigungen bei der Handhabung der Werkstücke während des Wendevorgangs und bezüglich der Auf rechterhaltung der hygienischen Anforderungen bringen kann.In the quality assurance of mass production Workpieces are still often handled today in such a way that regular or irregular time intervals or each because of a certain production quantity of the workpieces individual or few workpieces removed and towards the checking quality criteria, e.g. B. Shape and dimensional accuracy, surface quality, color deviations etc. are examined. The result of this review will then be representative of the entire production lot viewed, d. H. if the check is not inadmissible Deviations from the required quality criteria brings, the entire lot is considered defect-free, weh rend if defects are found in the removed work put the lot in question under further tests must be pulled. It is clear that the results of such Quality controls are only a certain statistical statement have strength, d. H. that a certain proportion of the qual Workpieces that do not correspond to the criteria is communicated. In practice, there is in certain cases Requirement that each workpiece on at least one, often also several quality criteria must be checked. For the big ones Series production involves processes and devices for this have been developed in which the workpieces are electronically, d. H. with video cameras, recorded and that up then taken picture in an electronic image processing in suitably programmed computer evaluation units is searched. The advantage of such control procedures lies in that it is due to the relatively fast electronic Evaluation is possible to examine each workpiece and also log the results. It also acts a non-contact control, which means mechanical examination methods possibly conceivable Workpiece damage is excluded. Also for Workpieces made under sterile conditions is such a non-contact control almost indispensable. Quality control through evaluation to control the electronically recorded images the workpieces has therefore in recent years, for. B. in the manufacture of containers or closures for pharmaceutical preparations or for parts of medical Devices, widely enforced. As with a picture but always only take the one facing the image recording device Area of the workpiece is detectable is a simple all Side control of the workpieces is not possible, especially since they yes on a holder or pad, e.g. B. a funding band, in and out of the recording area of the electronic Recording camera must be performed. For an all-round Image processing would have to be done in different ways Positioned towards the electronic camera and on successive multiple image evaluations which is not just a corresponding reduction in off value capacity, but also problems regarding possible damage when handling the Workpieces during the turning process and with regard to the opening maintenance of hygienic requirements.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Qualitätskontrolle von Großserienwerkstücken durch elektro nische Bildauswertung dahingehend zu verbessern, daß eine berührungsfreie schnelle Kontrolle möglich wird, bei der - erforderlichenfalls - das zu untersuchende Werkstück all seitig aufnehmbar ist.The invention is based on the object that Quality control of large series workpieces by electro African image evaluation to improve that a non-contact quick control is possible, in which - if necessary - the workpiece to be examined all is receivable on both sides.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkstücke zunächst aus einem Vorrat vereinzelt und in ei ner vorgegebenen Ausrichtung unter Schwerkrafteinfluß auf einanderfolgend in eine vertikale Aufnahmestrecke abgewor fen werden, daß jedes Werkstück im freien Fall durch den Aufnahmebereich der elektronischen Bildaufnahmeeinheit ge führt und in definierter Ausrichtung zur Aufnahmeachse der Bildaufnahmeeinheit eine Kurzzeit-Bildaufnahme des Werk stücks durchgeführt wird, welche der elektronischen Auswer teeinheit zugeführt wird, und daß die Werkstücke dann in Abhängigkeit von jeweils einem von der elektronischen Aus werteeinheit erzeugten Gut- bzw. Ausschußsignal aus der Fallstrecke in eine weiterführende Bahn für als Gut befun dene Werkstücke bzw. eine weiterführende Bahn für Ausschuß werkstücke geführt werden. Die Bildaufnahme der Werkstücke im freien Fall ermöglicht es, durch geeignete Aufnahmetech niken das Werkstück allseitig und ohne jegliche Halterung oder Auflage, d. h. berührungslos, abzutasten, wobei durch eine entsprechende Kapselung der Aufnahme- bzw. Fallstrecke auch die Übertragung von Staub- oder anderen Verunreinigun gen auf die Werkstücke weitgehend vermieden werden kann.Based on a method of the type mentioned at the beginning This object is achieved in that the Workpieces are initially separated from a stock and placed in an egg ner predetermined orientation under the influence of gravity successively turned into a vertical recording path fen that each workpiece in free fall by the Recording area of the electronic image recording unit ge leads and in a defined orientation to the receiving axis of the Image acquisition unit a short-term image acquisition of the work piece of which is the electronic Auswer teeinheit is supplied, and that the workpieces then in Dependence on one from the electronic off value unit generated good or reject signal from the Falling distance in a continuation course for befun workpieces or a further path for rejects workpieces are guided. The image acquisition of the workpieces in free fall it makes possible by suitable recording technology nik the workpiece on all sides and without any bracket or edition, d. H. non-contact, palpation, being through a corresponding encapsulation of the recording or falling section also the transfer of dust or other contaminants conditions on the workpieces can be largely avoided.

Es empfiehlt sich, die Werkstücke bei der Vereinzelung auf eine vorgegebene Abwurfgeschwindigkeit zu bringen, welche sich dann - infolge des Schwerkrafteinflusses - in der Auf nahmestrecke vergrößert, so daß das Werkstück bei Erreichen der Aufnahmeposition einen gewissen Abstand von dem nächst folgend zugeführten Werkstück hat und so gewährleistet ist, daß nur das jeweils zu untersuchende Werkstück aufgenommen und kontrolliert wird.It is recommended that the workpieces be separated during separation to bring a predetermined dropping speed, which then - due to the influence of gravity - in the up distance increased so that the workpiece when reached the shooting position a certain distance from the next has the following fed workpiece and is thus guaranteed that only the workpiece to be examined is recorded and is controlled.

Die Kurzzeitaufnahme wird zweckmäßig durch eine kurzzeitige blitzartige Beleuchtung im Augenblick des Durchtritts des fallenden Werkstücks durch die Aufnahmeachse der elektroni schen Bildaufnahmeeinheit ausgelöst.The short-term admission is expedient by a short-term flashy lighting at the moment of passage of the falling workpiece through the mounting axis of the electroni triggered image acquisition unit.

Falls das Werkstück nicht nur von einer Seite, sondern in seiner gesamten räumlichen Form kontrolliert werden soll, empfiehlt es sich, das Werkstücke durch mehrere räumlich versetzt mit Abstand vorgesehene, bezüglich ihrer Aufnahme achse auf den gleichen Punkt der Fallstrecke gerichtete Bildaufnahmegeräte gleichzeitig in allen qualitätsrelevan ten Ansichten aufzunehmen.If the workpiece is not only from one side, but in its entire spatial shape should be checked, it is advisable to spatially separate the workpieces staggered with respect to their inclusion axis directed to the same point of the falling distance Imaging devices in all quality-relevant at the same time ten views.

Unterhalb des Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmeeinheit kann dann durch Einwirken von vom Fallweg abweichend ge richteten Kräften auf die fallenden Werkstücke der Fallweg in Abhängigkeit von dem in der Auswerteeinheit erzeugten Gut- oder Ausschußsignal in seiner Richtung verändert wer den, wodurch die nicht den vorgegebenen Qualitätkriterien entsprechenden Werkstücke aussortiert werden können. Dabei kann so verfahren werden, daß die Veränderung des Fallwegs durch Einschalten bzw. Abschalten eines auf den Fallweg ge richteten Strahls eines Strömungsmediums, beispielsweise einem aus einer Blasdüse austretenden Luftstrom, durchge führt wird.Below the imaging area of the imaging unit can then ge by acting different from the fall path directed forces on the falling workpieces of the fall path depending on what is generated in the evaluation unit Good or reject signal changes in its direction who the, whereby the not the specified quality criteria appropriate workpieces can be sorted out. Here can be done so that the change in the fall path by switching on or off a ge on the fall path directed jet of a flow medium, for example an air stream emerging from a blowing nozzle leads.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einer Vorrichtung zur Kontrolle der Qualität von Werkstüc ken durch Auswertung von mit einer elektronischen Bildauf nahmeeinheit aufgenommenen Bildern der Werkstücke mit einer die aufeinanderfolgend zugeführten, zu kontrollierenden Werkstücke vereinzelnden und in eine nachgeschaltete Bild-Auf nahmestrecke führenden Vereinzelungsvorrichtung, eine mit der optischen Achse auf einen Bereich der Bild-Aufnahme ausgerichteten elektronischen Bildaufnahmeeinheit mit einer zugeordneten elektronische Auswertesignale entwickelnden Auswerteeinheit und mit einer nachgeschalteten Förder strecke für die Werkstücke mit einer wahlweise durch die Auswertesignale ansteuerbaren Verzweigung in eine Förder strecke für Gut-Werkstücke bzw. eine Förderstrecke für Aus schuß-Werkstücke ausgegangen.To carry out the method according to the invention, a device for checking the quality of workpieces by evaluating with an electronic image acquisition unit recorded images of the workpieces with a the consecutively fed to be checked Separating workpieces and opening them in a downstream image leading distance separating device, a with the optical axis on an area of the image recording aligned electronic image acquisition unit with a developing associated electronic evaluation signals Evaluation unit and with a downstream conveyor route for the workpieces with an optional through the Evaluation signals controllable branching into a conveyor route for good workpieces or a conveyor route for Aus shot workpieces.

Erfindungsgemäß wird diese Vorrichtung dann so ausgebildet, daß die Bild-Aufnahmestrecke eine unterhalb der Vereinze lungsvorrichtung vorgesehene senkrechte Fallstrecke ist, und daß eine jeweils in einer vorgegebenen Position der Fallstrecke befindliche Werkstücke ermittelnde Sensorein richtung vorgesehen ist, welche ein die Aufnahme des jewei ligen Werkstücks durch die Bildaufnahmeeinheit auslösendes Signal entwickelt. According to the invention, this device is then designed such that the image recording distance one below the Vereinze vertical device is provided, and that one in a predetermined position of the Workpieces located on the falling path are sensors direction is provided, which is the inclusion of each workpiece triggered by the image acquisition unit Signal developed.

Als Sensoreinrichtung findet dabei zweckmäßig eine optische Lichtschranke Verwendung, obwohl auch andere Lösungen denk bar sind, beispielsweise Einrichtungen, in denen die Verän derung eines in der Fallstrecke erzeugten elektrischen oder magnetischen Felds durch das durchfallende Werkstück ermit telt wird.An optical sensor is expediently found as the sensor device Photoelectric sensor use, although other solutions are also possible are bar, for example facilities in which the changes change of an electrical or generated in the fall distance magnetic field through the falling workpiece is communicated.

Zweckmäßig ist dann eine durch das von der Sensoreinrich tung entwickelte Signal auslösbare, auf die Aufnahmestrecke gerichtete Blitzeinrichtung vorgesehen, welche das jeweils zu kontrollierende Werkstück in der mit der optischen Achse der Bildaufnahmeeinheit ausgerichteten Position einer Kurz zeitbelichtung unterzieht.It is then expedient to use one of the sensors tion developed signal triggerable on the shooting range Directional flash device is provided, which each Workpiece to be checked in the optical axis the image acquisition unit aligned position of a short time exposure undergoes.

Die Blitzeinrichtung weist vorzugsweise wenigstens eine Stroboskop-Blitzleuchte auf, deren Blitzfrequenz auf die Zutrittsfrequenz der von der Vereinzelungsvorrichtung abge worfenen Werkstücke einstellbar ist.The flash device preferably has at least one Strobe flashing light on, the flash frequency on the Access frequency of the abge from the separating device thrown workpieces is adjustable.

Insbesondere in solchen Fällen, in denen das Werkstück be stimmte geometrische Formen, z. B. eine zylindrische oder hohlzylindrische Form hat und aus transparentem Material besteht, kann es zweckmäßig sein, wenn die Stroboskop-Blitz leuchte(n) eine die Aufnahmestrecke konzentrisch umge bende Stroboskop-Blitzlampe aufweist bzw. aufweisen. Da durch ist es möglich, das Werkstück gleichzeitig allseitig oder - bezogen auf die Fallrichtung von seinem vorderen und/oder seinem hinteren Ende her - zu belichten.Especially in cases where the workpiece be agreed geometric shapes, e.g. B. a cylindrical or has a hollow cylindrical shape and made of transparent material it may be appropriate if the strobe flash light (s) concentrically reversed the shooting distance has or have stroboscopic flash lamp. There through it is possible to work the workpiece from all sides at the same time or - in relation to the direction of fall from its front and / or its rear end - to expose.

Die Bildaufnahmeeinheit weist bevorzugt mehrere räumlich versetzte, bezüglich ihrer Aufnahmeachse auf den gleichen Bereich der Aufnahmestrecke ausgerichtete elektronische Bild-Aufnahmegeräte auf, welche also bei der Bildaufnahme jeweils Teilbereiche des Werkstücks aufnehmen, die in ge eigneter Weise zu einem elektronischen Gesamtbild zusam mengesetzt werden, welches dann in der üblichen Weise in der Auswerteeinheit elektronisch ausgewertet wird. The image recording unit preferably has several spatially offset, with respect to their receiving axis on the same Electronic targeting range Image capture devices, which are used for image capture each take up partial areas of the workpiece that in ge appropriately to an electronic overall picture be set, which then in the usual way in the evaluation unit is evaluated electronically.

Bevorzugt sind die Bild-Aufnahmegeräte in gleichen Winkel abständen und auf gleichem Radius, bezogen auf die Mittel achse der Aufnahmestrecke, in einer die Aufnahmestrecke rechtwinklig schneidenden horizontalen Ebene angeordnet.The image recording devices are preferably at the same angle distances and on the same radius, based on the means axis of the recording path, in one the recording path arranged at right angles to the horizontal plane.

Als zweckmäßig hat sich die Anordnung von drei jeweils um 120° winkelversetzten Bild-Aufnahmegeräten erwiesen.The arrangement of three has been found to be appropriate Proved 120 ° offset image capture devices.

Als besonders vorteilhaft für die Vereinzelung und gerich tete Zufuhr der zu untersuchenden Werkstücke in die Aufnah mestrecke hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei der die Vereinzelungsvorrichtung wenigstens eine mit vorgegebener Umfangsgeschwindigkeit antreibbare Vorschubwalze aufweist, deren elastisch ausgebildete Umfangsfläche derart in den Endbereich einer die Werkstücke in vorgegebener Ausrichtung aufnehmenden Staustrecke geführt ist, daß jeweils das vor derste Werkstück von der angetriebenen Vorschubwalze durch leichten Anlagedruck ergriffen, auf die Umfangsgeschwindig keit der Vorschubwalze beschleunigt und dann in die an schließende senkrechte Aufnahmestrecke abgeworfen wird.As particularly advantageous for the singulation and court The workpiece to be examined is fed into the receptacle mestrecke has proven to be a configuration in which the Separating device at least one with a predetermined one Has circumferential speed drivable feed roller whose elastic peripheral surface in such a way End area of the workpieces in the specified orientation receiving storage route is that each before the first workpiece from the driven feed roller light pressure applied to the circumferential speed speed of the feed roller accelerates and then into the closing vertical recording path is dropped.

Die Sortierung der untersuchten Werkstücke erfolgt zweckmä ßig durch eine Ausgestaltung, bei der in Nachschaltung zur Bildaufnahmeeinheit eine die Werkstücke durch Einblasen ei nes Stroms eines Strömungsmediums in den Fallweg der Werk stücke ablenkende Blaseinheit vorgesehen ist, welche durch Ansteuerung mittels eines der von der Auswerteeinheit ent wickelten Signale für die Dauer des Durchtritts des zuge ordneten Werkstücks durch den Blasbereich abschaltbar ist.The workpieces examined are sorted appropriately ßig by a design in which in the series connection to Image acquisition unit a by blowing the workpieces flow of a flow medium into the fall path of the plant pieces deflecting blowing unit is provided, which by Control by means of one of the evaluation unit wrapped signals for the duration of the passage of the arranged workpiece can be switched off by the blowing area.

Die Blaseinheit ist dabei zweckmäßig eine einen gerichteten Luftstrom auf die Fallstrecke richtende pneumatische Blaseinheit.The blowing unit is expediently a one-way Pneumatic directing air flow onto the drop section Blowing unit.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Aus führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher er läutert, welche den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vor richtung in einem schematisierten Schaltbild zeigt.The invention is in the following description of an example in connection with the drawing he closer clarifies the structure of a front according to the invention shows direction in a schematic circuit diagram.

Die zu kontrollierenden Werkstücke werden in der in der Zeichnung innerhalb des strichpunktierten Bereichs darge stellten, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichneten Quali tätskontroll-Vorrichtung aus einem Vorratsbehälter 12, der beispielsweise als Vibrations-Sortiertrog ausgebildet sein möge, über eine als Staustrecke 14 ausgebildete Förderlei tung zugeführt und gelangen innerhalb der Vorrichtung 10 zunächst in eine Vereinzelungsvorrichtung 16, die in der Zeichnung nur schematisch als Block dargestellt ist. In der Vereinzelungsvorrichtung wird das jeweils vorderste in der Staustrecke 14 stehende Werkstück ergriffen und auf eine vorgegebene Abwurfgeschwindigkeit beschleunigt und in eine senkrechte Aufnahmestrecke 18 abgeworfen, die unmittelbar im Anschluß an die Vereinzelungsvorrichtung 16 noch von ei nem Führungsrohr 20 umgeben ist, in welchem die Werkstücke zunächst noch in der vorgegebenen Ausrichtlage gehalten werden. Die Aufnahmestrecke 18 durchläuft jedes Werkstück aufgrund der Schwerkraft im freien Fall, d. h. sogleich nach dem Austritt aus der Vereinzelungsvorrichtung 16 erhöht sich die Werkstückgeschwindigkeit infolge der Gravitations kraft, wobei jedes Werkstück zunächst durch den Strahlen gang einer Lichtschranke 24 fällt, welche von einem von ei ner Lichtquelle 26 ausgesandten und an einem Spiegel 28 re flektierten und dann zu einer Fotozelle 30 zurückreflek tierten Lichtstrahl gebildet wird. Die Lichtquelle und Fotozelle sind an eine elektronische Steuerung 32 ange schlossen, welche bei Unterbrechung der Lichtschranke 24 ein Signal auslöst, bei welchem eine Stroboskop-Blitzlampe 34 auslöst, wobei die Ansteuerung so erfolgt, daß die Aus lösung des kurzzeitigen Stroboskop-Blitzes nach einer gewissen Fallstrecke a erfolgt, in welcher das zu untersu chende Werkstück einen Fall a zurückgelegt hat, d. h. sich dann genau ausgerichtet in den optischen Achsen der Objek tive von elektronischen Bildaufnahmegeräten 36a, 36b etc. befindet, die zusammengenommen eine elektronische Bildauf nahmeeinheit 36 bilden. Die während des Stroboskop-Blitzes in der Bildaufnahmeeinheit 36 aufgenommenen Bilder werden einer die Bilddaten der Bildaufnahmeeinheit auswertenden und mit vorgegebenen Soll-Daten vergleichenden elektroni schen Auswerteeinheit 38 übermittelt, welche je nach Aus werteergebnis ein Gut- oder Ausschußsignal für das jeweils ausgewertete Werkstück entwickelt, welches über eine Sig nalleitung 40 auf eine Betätigungseinheit 42 übertragen wird, die über eine am Ende der Aufnahmestrecke 18 angeord nete Verzweigung 44 oder Weiche an zwei unterschiedlichen nachgeschaltete Förder- oder Abwurfstrecken 46a bzw. 46b schaltbar ist. Je nach dem, ob die Verzweigung auf die eine oder andere Förderstrecke geschaltet wird, werden die Gut-Werk stücke dann in einen Vorratsbehälter 48a für als Gut bewertete Werkstücke oder einen Vorratsbehälter 48b für Ausschuß-Werkstücke geführt.The workpieces to be checked are shown in the drawing within the dash-dotted area, in their entirety designated 10 quality control device from a storage container 12 , which may be designed as a vibration sorting trough, via a conveyor line designed as a storage section 14 fed and get inside the device 10 first in a separating device 16 , which is shown only schematically in the drawing as a block. In the separating device, the foremost workpiece standing in the accumulation section 14 is gripped and accelerated to a predetermined discharge speed and dropped into a vertical receiving section 18 , which is immediately surrounded by a guide tube 20 immediately after the separating device 16 , in which the workpieces are initially are still held in the specified alignment position. The receiving path 18 passes through each workpiece due to gravity in free fall, ie immediately after leaving the separating device 16 , the workpiece speed increases as a result of the gravitational force, with each workpiece first falling through the beam path of a light barrier 24 , which is from one of egg ner Light source 26 emitted and reflected on a mirror 28 and then back to a photocell 30 reflected light beam is formed. The light source and photocell are connected to an electronic controller 32 which, when the light barrier 24 is interrupted, triggers a signal in which a stroboscopic flash lamp 34 is triggered, the triggering being such that the short-term stroboscopic flash is triggered after a certain amount Fall distance a takes place, in which the workpiece to be examined has covered a case a, ie is then precisely aligned in the optical axes of the lenses of electronic image recording devices 36 a, 36 b etc., which together form an electronic image recording unit 36 . The images recorded during the stroboscopic flash in the image recording unit 36 are transmitted to an electronic evaluation unit 38 which evaluates the image data of the image recording unit and compares them with predetermined target data and which, depending on the evaluation result, develops a good or reject signal for the respectively evaluated workpiece, which Via a signal line 40 is transmitted to an actuating unit 42 , which is switchable via a branch 44 or switch arranged at the end of the receiving section 18 at two different downstream conveying or discharge sections 46 a or 46 b. Depending on whether the branch is switched to one or the other conveyor line, the good work pieces are then guided into a storage container 48 a for workpieces rated as good or a storage container 48 b for reject workpieces.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist in der Zeichnung nur schematisch dargestellt, d. h. die konstruktive Ausbil dung der Vereinzelungsvorrichtung 16 der Lichtschranke 24 oder alternative Sensoreinheiten zur Feststellung des Durchtritts eines Werkstücks ebenso wie die Ausgestaltung der Steuereinheit 32 bzw. Auswerteeinheit 38 und der Stro boskop-Einrichtung 34 sind bewußt offengelassen, da es sich hier um an sich bekannte Bauelemente und Steuerungen han delt, welche den jeweils zu kontrollierenden Werkstücken entsprechend ausgewählt werden müssen.The device 10 according to the invention is shown only schematically in the drawing, ie the constructive training of the separating device 16 of the light barrier 24 or alternative sensor units for determining the passage of a workpiece as well as the configuration of the control unit 32 or evaluation unit 38 and the strobe device 34 are deliberately left open, since these are known components and controls, which must be selected according to the workpiece to be checked.

In der Zeichnung sind schematisch zwei elektronische Video-Kameras als Bildaufnahmegeräte 36a, 36b in diametraler Ge genüberlage der Aufnahmestrecke dargestellt. In der Praxis hat sich bei der räumlichen Kontrolle von Werkstücken be sonders die Verwendung von drei jeweils um 120° in einer horizontalen Ebene winkelversetzten Bildaufnahmegeräten in der Bildaufnahmeeinheit 36 bewährt. In the drawing, two electronic video cameras are shown schematically as image recording devices 36 a, 36 b in diametrical Ge opposite of the recording path. In practice, the use of three image recording devices in the image recording unit 36 , each offset by 120 ° in a horizontal plane, has proven particularly useful for the spatial control of workpieces.

Die Verzweigung 44 am Ende der Aufnahmestrecke 18 ist sche matisch als mechanisch umschaltbare Weiche dargestellt. In der Praxis hat sich hier eine Ausgestaltung bewährt, bei welcher mit einer Blaseinheitseite auf die Fallstrecke ständig ein Blasstrom gerichtet wird, welcher das aus der Aufnahmestrecke 18 austretende Werkstück seitlich aus sei ner ursprünglichen Fallstrecke ablenkt und so in eine neue Fallstrecke zwingt, wo das Werkstück aufgefangen oder wei terverarbeitet werden kann. Lediglich dann, wenn in der Auswerteeinheit 38 ein Ausschußsignal entwickelt wird, wird die Blaseinheit kurzzeitig unterbrochen und zwar mit einer zeitlichen Verzögerung, die genau der Fallstrecke b des als Ausschuß beurteilten Werkstücks entspricht. Die Ausschuß-Werk stücke werden also in der ursprünglichen Fallrichtung weitergeführt und können dementsprechend in einem direkt unter der Aufnahmestrecke 18 angeordneten Behälter gesam melt werden.The branch 44 at the end of the receiving path 18 is shown mathematically as a mechanically switchable switch. In practice, an embodiment has proven itself here, in which a blowing unit is constantly directed to the drop section with a blower unit side, which laterally deflects the workpiece emerging from the receiving section 18 from its original drop section and thus forces it into a new drop section, where the workpiece can be collected or further processed. Only when a reject signal is developed in the evaluation unit 38 is the blowing unit briefly interrupted, namely with a time delay which corresponds exactly to the falling distance b of the workpiece assessed as reject. The committee work pieces are thus continued in the original direction of fall and can accordingly be collected in a container located directly below the receiving path 18 .

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Ausfüh rungsbeispiels verwirklichbar sind, welche sich auf die spezielle Ausgestaltung der Vereinzelungsvorrichtung, die Sensoreinheit, die Lage und Anordnung der elektronischen Bildaufnahmegeräte ebenso wie die Blitzquelle beziehen kön nen. Wesentlich im Rahmen der Erfindung ist lediglich, daß von den zu kontrollierenden Werkstücken im freien Fall be rührungslos eine elektronische Bildaufnahme erfolgt, die dann elektronisch mit vorgegebenen gespeicherten Soll-Kri terien vergleichbar ist, so daß dann anschließend die nicht den Soll-Kriterien entsprechenden Werkstücke sofort ausge schieden werden können.It can be seen that within the scope of the inventive concept Modifications and further developments of the described embodiment example can be realized, which relate to the special design of the separating device, the Sensor unit, the location and arrangement of the electronic Image acquisition devices as well as the flash source nen. It is only essential in the context of the invention that of the workpieces to be checked in free fall electronic image recording takes place without contact then electronically with predetermined stored target kri terien is comparable, so that then the not Work pieces corresponding to the target criteria immediately can be separated.

Claims

1. Method for checking the quality of workpieces by successively taking pictures of the workpieces to be checked by means of an electronic image recording unit, electronically evaluating the taken pictures in relation to the quality criteria to be checked and further transporting the workpieces for further use or processing or Sorting out as a committee in the event of non-fulfillment of at least one of the specified quality criteria, the workpieces being successively singled out, aligned and brought into the observation area of the electronic image recording unit, recorded and, depending on the quality evaluation of the recorded image, continued or sorted out in an electronic evaluation unit, characterized,
that the workpieces are first separated from a supply and successively thrown into a vertical orientation in a predetermined orientation under the influence of gravity,
that each workpiece is guided in free fall through the recording area of the electronic image recording unit and in a defined orientation to the recording axis of the image recording unit, a short-term image recording of the workpiece is carried out, which leads to the electronic evaluation unit, and
that the workpieces are then carried out in dependence on each egg nem generated by the electronic evaluation unit good or reject signal from the falling distance in a continuation path for workpieces found to be good or a white continuous path for reject workpieces.

2. The method according to claim 1, characterized in that the workpieces during separation to a predetermined one Drop speed can be brought.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the short-term shot through a brief flash like lighting at the moment of passage of the fal workpiece through the mounting axis of the electroni image acquisition unit is triggered.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the workpiece by several spatially staggered with respect to their inclusion axis aligned to the same point of the falling distance Imaging devices in all quality-relevant at the same time ten views is recorded.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that below the image recording area Image acquisition unit by acting away from the fall path directed forces on the falling workpieces of the Fall path depending on that in the evaluation unit witnessed good or reject signal changed in its direction is changed.

6. The method according to claim 5, characterized in that the change in the fall path by switching on or down switch a beam directed towards the fall path Flow medium is carried out.

7. Device for checking the quality of workpieces by evaluating images of the workpieces recorded with an electronic image recording unit ( 36 ) with a separating device ( 16 ) that separates the successively supplied workpieces to be checked and into a downstream image recording section ( 18 ). , an electronic image recording unit ( 36 ) aligned with the optical axis on an area of the image recording section with an assigned evaluation unit ( 38 ) developing electronic evaluation signals and with a downstream conveying section for the workpieces with a branching ( 44 ) in a conveyor line ( 46 a) for good work pieces or a conveyor line ( 46 b) for reject work pieces, characterized in that
that the image recording section ( 18 ) is a vertical case section provided below the separating device ( 16 ), and
that in each case in a predetermined position in the falling work piece determining Sensorein device ( 24 ) is provided, which develops a recording of the respective workpiece by the image recording unit ( 36 ) triggering signal.

8. The device according to claim 7, characterized in that the sensor device ( 24 ) has an optical light barrier.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that a triggerable by the sensor device ( 24 ) developed signal ent, directed to the receiving path straightening flash device is provided, which the workpiece to be checked in the optical axis with the Imaging unit ( 36 ) aligned position exposed to a short exposure.

10. The device according to claim 9, characterized in that the flash device has at least one stroboscopic flash light ( 34 ), the flash frequency of which is adjustable to the access frequency of the work piece fused by the separating device ( 16 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the stroboscopic flashing light (s) ( 34 ) has a path concentrically surrounding the stroboscopic flashing lamp.

12. The device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the image recording unit ( 36 ) has a plurality of spatially offset, with respect to their recording axis on the same area of the recording path ( 18 ) aligned electronic image recording devices ( 36 a; 36 b).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the image recording devices ( 36 a; 36 b) stood in the same Winkelab and at the same radius, based on the central axis of the recording section ( 18 ), in a recording section intersecting the horizontal plane are arranged.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that three image recording devices ( 36 a; 36 b;...), Each offset by 120 °, are provided.

15. Device according to one of claims 7 to 14, characterized in that the separating device ( 16 ) has at least one feed roller which can be driven at a predetermined peripheral speed, the elastically formed peripheral surfaces of which are guided in the end region of a storage section ( 14 ) receiving the workpieces in a predetermined orientation is that the foremost workpiece is gripped by the driven feed roller by light contact pressure, accelerated to the peripheral speed of the feed roller and then dropped into the subsequent vertical receiving path ( 18 ).

16. The device according to one of claims 7 to 15, characterized in that the workpieces by blowing a stream of a flow medium into the fall path of the workpieces deflecting blowing unit is provided in series connection to the image recording unit ( 36 ), which by control by means of one of the the evaluation unit ( 38 ) developed signals can be switched off for the duration of the passage of the assigned workpiece through the blowing area.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the blowing unit is a pneumatic blowing unit.