DE19723919C2 - Prüfverfahren zur berührungslosen Erkennung von Defekten an Prüflingen und/oder von Verunreinigungen in Flüssigkeiten, welche in den Prüflingen eingeschlossen sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Defek­ ten an Prüflingen und/oder zur Erkennung von Verunreinigungen in Flüssigkeiten, welche in den Prüflingen eingeschlossen sind. Bei der Beschreibung des folgenden Verfahrens, werden als Prüflinge mit Flüssigkeit gefüllte Behälter verwendet, jedoch gilt der Schutzumfang auch für Prüflinge aller Art. Die Überprüfung der Behälter und der darin eingeschlossenen Flüssigkeiten, erfolgt dabei während des Transports, wobei jede Transportposition eines Trans­ portsystems mindestens ein Sensorsystem zur Inspektion des jeweiligen Prüflings besitzt und somit eine Inspektions­ station auf einem Transportsystems darstellt. Eine In­ spektionsstation besitzt außerdem mindestens eine Beleuchtung und eine Rotationseinheit, sodaß während der Inspektion der Behälter, diese vor dem Sensorsystem rotiert werden können, wodurch für das jeweilige Sensorsystem eine Abwicklung des entsprechenden Behälters entsteht, sowie dieser vollständig inspiziert werden kann. Nachdem die Behälter selbst in­ spiziert wurden, wird die Rotation der Behälter abrupt gestoppt und die Flüssigkeiten mittels einer Bewegungsanalyse auf mögliche Verunreinigungen überprüft. Dabei kann es auch vorkommen, daß die Rotationsgeschwindigkeit zum inspizieren der Behälter und die Rotationsgeschwindigkeit kurz vor der Durchführung einer Bewegungsanalyse unterschiedlich sind.

Es ist bereits eine Vorrichtung der Firma ESAI bekannt, welche die in den Behältern eingeschlossenen Flüssigkeiten mittels einer Bewegungsanalyse auf Verunreinigungen unter­ sucht. Bei dieser Vorrichtung befindet sich eine Mehrzahl von Behältern in einem Rundläufer, der eine kontinuierliche Drehbewegung ausführt und die Behälter auf einer Kreisbahn von einer Zuführstation, zu mindestens einer Prüfstation und schließlich zu einer Ausgabestation bewegt. Auf dem ersten Abschnitt erfahren die zwischen ihrer Deck- und Bodenfläche in Haltevorrichtungen eingeklemmten Behälter mittels eines Reibbandes, das eine Rotation der Haltevorrichtung bewirkt, eine Rotation um ihre Längsachsen. Hierdurch wird auch die in den Behältern eingeschlossene Flüssigkeit in Drehbewegung versetzt. In einem zweiten Abschnitt der Kreisbahn wird die Rotation der Prüflinge abrupt gestoppt und danach mit einer Prüfeinrichtung beobachtet. Die Prüfeinrichtung führt dabei eine intermittierende Translation um die Achse des Rund­ läufers aus. Infolge der zeitweisen Synchronbewegung von Prüfeinrichtung und Rundläufer wird eine Bewegungsanalyse der Flüssigkeit möglich. Nun bewegt sich die Prüfeinrichtung zur nächsten Prüfstation zurück, um sich mit dieser wieder kurzzeitig synchron mitzubewegen.

Die intermittierende Synchronbewegung von Rundläufer und Sensorsystem erfordert einen sehr großen mechanischen Aufwand und Präzision, was dieses Konzept sehr empfindlich und teuer macht. Außerdem ist das Sensorsystem sehr hohen Beschleu­ nigungen ausgesetzt, welche durch die Hin- und Herbewegung des Sensorsystems hervorgerufen wird, um so eine kurzzeitige Synchronbewegung mit dem kontinuierlich angetriebenen Rund­ läufer zu erreichen.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird gerade das Gegenteil von dem zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt, indem das Sensorsystem fest mit dem Gestell der Vorrichtung verbunden ist und die Behälter durch ein intermittierend angetriebenes Transportsystem transportiert werden. Dabei werden die Behälter nach einer Phase der Translation und Ro­ tation vor einem Sensorsystem abrupt angehalten und danach die rotierende Flüssigkeit mit der bekannten Bewegungsanalyse inspiziert.

Beide Verfahren besitzen den Nachteil, daß vor dem Sensor­ system keine Abwicklung der Behälter erreicht wird, sodaß eine vollständige Inspektion der Behälter selbst nicht möglich ist. Weiterhin benötigen beide Systeme entweder eine intermittierende Bewegung des Sensorsystems oder eine inter­ mittierende Bewegung des Transportsystems, um eine Bewegungs­ analyse durchführen zu können und so die in der Flüssigkeit befindlichen Verunreinigungen detektieren zu können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, bei dem keine intermittierende Bewegung des Sensorsystems oder des Transportsystems benötigt wird.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß für jede Transportposition mindestens ein Sensorsystem vorgesehen ist, welches mit der jeweiligen Transportposition fest verbunden ist. Durch diese Anordnung bewegen sich die einzelnen Sensorsysteme und die entsprechenden Behälter zueinander synchron, sodaß die Behälter während des Transports inspiziert werden können. Durch eine Rotationseinheit können die Behälter rotiert, sowie die Rotation abrupt gestoppt werden. Nachdem sich die Behälter mindestens einmal um ihre Längsachse gedreht haben, ist für das jeweilige Sensorsystem eine Abwicklung des entsprechenden Behälters entstanden, wodurch dieser vollständig inspiziert werden konnten. Nachdem die einzelnen Behälter inspiziert wurden, wird die Winkelgeschwindigkeit wenn nötig verändert und so die eingeschlossenen Flüs­ sigkeiten in Drehbewegung versetzt. Danach wird die Rotation der Behälter abrupt gestoppt und die Flüssigkeit mittels einer Bewegungsanalyse auf mögliche Verunreinigungen über­ prüft. Ist der Inspektionszeitraum, welcher bei diesem Verfahren dem Zeitraum zwischen der Eingabestation und der Ausgabestation entspricht ausreichend lang, so wird eine Unterscheidung zwischen Luftblasen und Verunreinigungen möglich, indem die Steigung der Bewegungsbahn von Luftblasen größer ist, als die von Verunreinigungen. Die Dauer der Bewegungsanalyse ist dabei von der Viskosität der Flüssigkeit abhängig, welche für die Unterscheidung zwischen Luftblasen und Verunreinigungen nötig ist.

Durch dieses Verfahren ergeben sich nun die Vorteile, daß Flüssigkeiten auf Verunreinigungen untersucht, zwischen Ver­ unreinigungen und Luftblasen unterschieden, sowie die Seiten­ bereiche der Behälter, vollständig geprüft werden können.

Dieses Verfahren schließt natürlich nicht aus, daß weitere Sensorsysteme auf herkömmliche Weise außerhalb des Transport­ systems angebracht sind, um zum Beispiel die Kappen und Bodenbereiche der Prüflinge zu inspizieren.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend eine Vorrichtung beschrieben, die auf dem erfindungsgemäßen Prinzip der Inspektion von Behältern und der in diesen eingeschlossenen Flüssigkeiten beruht. Jedoch ist der Schutzumfang nicht nur auf die genannte Vorrichtung beschränkt, vielmehr liegt es im Bereich eines Durchschnitts­ fachmannes, aufgrund der gegebenen Anregungen Abwandlungen der speziellen Ausführungsform zu konzipieren, die innerhalb des offenbarten Erfindungsgedanken dadurch gekennzeichnet sind, daß jede Transportstation eines Transportsystems mit mindestens einem Sensorsystem ausgerüstet, sowie mit diesem fest verbunden ist, wodurch sich eine synchrone Bewegung des entsprechenden Prüflings und der jeweiligen Sensoreinheit ergibt.

Die Ausbildung einer Vorrichtung ist nachstehend näher erläu­ tert. Hierzu zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Feststellung von Defekten an Behältern sowie von Verunreinigungen in den darin enthaltenen Flüssigkeiten.

Fig. 2 eine Inspektionsstation des Transportsystems.

In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit übereinstim­ menden Bezugsziffern gekennzeichnet.

Über die Zuführeinrichtung 14 gelangen die Behälter 7 aneinandergereiht in eine Station 15, welche die Behälter 7 vereinzelt und vorzugsweise als Transportschnecke ausgebildet ist. Nachdem die Behälter 7 vereinzelt wurden, gelangen diese in einen Übergabestern 21a, welcher die Behälter 7 entlang einer Führungsschiene 16a an das Transportsystem 2 übergibt. Das Transportsystem 2 rotiert um dessen Achse 20, welche über die Lager 4 mit dem Gestell 1 verbunden ist. Das Transport­ system 2 besitzt für jede Inspektionsstation 12 ein Sensorsystem 3, eine Rotationseinheit 5 und eine Beleuchtung 11. Die Behälter 7 werden dabei zwischen der Rotationseinheit 5 und der Zentriereinheit 10 zentriert gehalten, wobei der Rotationsteller 8 von der Rotationseinheit 5 angetrieben und die Zentriereinheit 10 über die Hebevorrichtung 6 bewegt wird. Die Zentriereinheit 10 ist durch die Kugelführung 13 gelagert, sodaß die Zentriereinheit 10 um ihre Achse drehbar und in ihrer Längsrichtung beweglich ist. Durch diese Anordnung können nun die Behälter 7, auf ihrem Weg vom Übergabestern 21a zum Übergabestern 21b, in Rotation versetzt und inspiziert, sowie die Rotation abrupt gestoppt und eine Bewegungsanalyse durchgeführt werden. Die Behälter 7 werden dann vom Übergabestern 21b entlang der Führung 16b vom Transportsystem 2 an die Ausgabestation 19 übergeben. Nachdem die Behälter an den Übergabestern 21b übergeben wurden, werden die Inspektionsergebnisse der einzelnen Sensorsysteme 3 vorzugsweise über eine Infrarotschnittstelle an die Steuer­ einheit 17 übertragen. Nun wird die Weiche 18 von der Steuer­ einheit 17 so betätigt, daß die für gut befundenen Behälter 7a, in den Ausgabekanal 19a und die für schlecht befundenen Behälter 7b, in den Ausgabekanal 19b geschoben werden. Zur Übertragung der elektrischen Versorgung vom Gestell 1 an das Transportsystem 2 wird ein Schleifer 9 verwendet.

Claims (7)

1. Verfahren zum berührungslosen Erkennen von Defekten an Prüflingen (7) und/oder von Verunreinigungen in Flüssig­ keiten, die in den Prüflingen (7) eingeschlossen sind, wobei
die vereinzelten Prüflinge (7) einem Transportsystem (2) übergeben werden, das um eine Achse (20) rotiert,
jeder einzelne Prüfling (7) von jeweils einer, auf dem Transportsystem (2) befindlicher Inspektionsstation (12) übernommen wird,
der jeweilige Prüfling (7) in der Inspektionsstation (12) beleuchtet, in Rotation versetzt und von mindestens einem Sensorsystem (3) berührungslos inspiziert wird,
jedes Sensorsystem (3) mit der Rotationsachse der je­ weiligen Rotationseinheit (5) des Prüflings (7) und der Achse des Transportsystems (2) fest verbunden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Inspektionsstationen (12) um eine oder mehrere Achsen bewegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Inspektionsstation (12) des Transportsystems (2) mit einer eigenen Rotationseinheit (5) ausgestattet ist, deren Antrieb sich entweder auf dem Transportsystem (2) selbst, oder außerhalb des Transportsystems 2 befindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Inspektionsstation (12) des Transport­ systems (2) mit mindestens einer eigenen Beleuchtungs­ einheit (11) ausgestattet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messergebnisse der Sensorsysteme (3) über eine Infrarotschnittstelle an eine Steuereinheit (17), welche sich außerhalb des Transportsystems (2) befindet, übertragen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu prüfenden Gegenstände (7) auch von Sensorsystemen inspiziert werden können, welche außerhalb des Transportsystems (2) befestigt sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prüflinge (7) auch mit Beleuchtungsein­ heiten (11), welche außerhalb des Transportsystems (2) be­ festigt sind, beleuchtet werden können.