DE19904732B4

DE19904732B4 - Behälterprüfmaschine

Info

Publication number: DE19904732B4
Application number: DE19904732A
Authority: DE
Inventors: William J. Furnas
Original assignee: Emhart Glass SA
Current assignee: Emhart Glass SA
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: JPH11287769A; GB9903781D0; FR2775079B1; JP2008304487A; FR2775079A1; ITMI990323A1; GB2334576A; IT1308715B1; GB2334576B; DE19904732A1; US6031221A

Abstract

Maschine zum Prüfen von Profil und Wand einer Flasche, umfassend: einen Förderer (12) zum Tragen einer Flasche (10) an eine erste Prüfstation, eine erste CCD-Kameraeinrichtung (16; 16a) auf einer Seite des Förderers (12) zum Erfassen eines Kamerabildes, eine erste Lichtquelle (18) die auf der gegenüberliegenden Seite des Förderers (12) angeordnet ist, wobei die erste Lichtquelle (18) den gesamten Beleuchtungsbereich der Flasche (10) derart beleuchtet, dass die Wand der Flasche auf der CCD-Kameraeinrichtung (16, 16a) transparent erscheint und auf Wanddefekte untersucht werden kann und weiterhin ausgewählte Abschnitte der ersten Lichtquelle (18) ausgeschaltet werden, um zu bewirken, dass vorbestimmte Abschnitte des Beleuchtungsbereichs nicht beleuchtet werden, so dass ein abgedunkeltes Profil der auf der CCD-Kameraeinrichtung (16, 16a) abgebildeten Flasche (10) auf Profilfehler untersucht werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Prüfen von Glas oder Plastikbehältern wie Flaschen und insbesondere auf eine solche Maschine, die entweder die Seitenwand auf Körperdefekte prüfen kann oder die Außenfläche der Flache auf Profildefekte.
Hintergrund der Erfindung
Die Herstellung von Glasflaschen kann zu einem Profildefekt (schräger Mantel, gebogener Hals, geneigter Fuß) führen oder zu einem Wanddefekt (Stein, Blase oder Einschluß), was die Flasche inakzeptabel macht.
Im allgemeinen wird die vordere Oberfläche der Flasche beleuchtet, so daß sie transparent wird. Sie kann dann auf Wanddefekte untersucht werden. Um eine vollständige Untersuchung der vorderen Oberfläche durchzuführen, die 360° umfaßt, sind eine Anzahl von in winkelartiger Beziehung stehenden Ansichten (gewöhnlich vier) der vorderen Oberfiache erforderlich. Die US 5,486,692 A offenbart ein Ansichtssystem nach dem Stand der Technik, das zum Prüfen auf Wanddefekte verwendet wird. Während für die Prüfung auf Wanddefekte vier Ansichten erforderlich sind, sind bei der Profilprüfung nur zwei winkelartig aufeinander bezogene Ansichten erforderlich.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Maschine für die Prüfung von Wand und Profil bereit zu stellen.
Ziel der Erfindung
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus dem folgenden Abschnitt dieser Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, die in Übereinstimmung mit den Patentstatuten eine bevorzugte Ausführungsform mit den Prinzipien der Erfindung darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht auf eine Prüfmaschine in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Ansicht entlang der Linie 2-2 von 1; und
3 ist eine Ansicht der auf die zu prüfende Flasche sehende Kamera, wobei beide gesteuerten Lichtquellen vollständig eingeschaltet sind; und
4 ist eine Ansicht ähnlich der aus 3 mit ausgeschalteten Abschnitten der gesteuerten Lichtquellen.
Kurze Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Flasche 10, die entweder aus Glas oder Plastik besteht, wird von rechts nach links entlang eines Förderers 12 zur reihenweisen Prüfung an die zwei in 1 dargestellten Prüfstationen gefördert. An der ersten Prüfstation werden zwei in winkelartiger Beziehung stehende (60° in der dargestellten Ausführungsform) Ansichten der Flasche auf ein Bild einer CCD-Kamera 16 abgebildet unter Verwendung von geeigneten Strahlenteileroptiken, wie sie in den US-PS 4,025,201 A und US 5,486,692 A offenbart sind (eine Ansicht wird auf eine Hälfte des Kamerabildes abgebildet und die andere Ansicht wird auf die andere Hälfte des Kamerabildes abgebildet). Diese Kamera führt eine Wandprüfung von jeder der zwei Ansichten durch. An der zweiten Station werden zwei in winkelartiger Beziehung stehende (60° in der dargestellten Ausführungsform) Ansichten der Flasche definiert, um auf die Bilder eines Paares von vertikal gestapelten CCD-Kameras 16, 6a (2) unter der Verwendung von ähnlichen Strahlenteiler-Optiken abgebildet zu werden. Eine Kamera führt eine Wandprüfung von jeder der zwei Ansichten durch und die andere Kamera führt eine Profilprüfung der beiden Ansichten durch.
In der bevorzugten Ausführungsform werden beide Ansichten gleichzeitig auf dem Bild einer CCD-Kamera abgebildet, während an jeder Station in 1 ein Paar von Kameras gezeigt wird, um die Darstellung der Erfindung zu vereinfachen. Es ist klar, daß wahlweise eine einzige Kamera jede Ansicht an jeder Station für jede Prüfung abbilden könnte oder eine einzelne Kamera an jeder Station vorhanden sein könnte, wobei die Kamera an der zweiten Station beide Ansichten mit nacheinander genommenen Bildern der Flasche zur Wandprüfung und Profilprüfung abbildet, oder daß eine einzige Kamera an der ersten Prüfstation verwendet werden kann und ein gestapeltes Paar von Kameras an der zweiten Station, von denen jede beide Ansichten abbildet, wobei eine Kamera der Wandprüfung gewidmet ist und die andere Kamera der Profilprüfung.
Jeder Ansicht ist eine gesteuerte Lichtquelle 18 zugeordnet, die einen großen Lichtbereich mit einer großen Anzahl von vertikalen Reihen von LEDs 20 definiert. Wie in den 1 und 2 zu sehen, werden die LEDs so fokussiert oder gerichtet, daß das Licht durch die gesamte Flasche wandert (vom Kopf zum Boden und von Seite zu Seite) und auf der Kamera/den Kameras abgebildet wird. In einer einfachen Ausführung kann jede vertikale Reihe von LEDs mit einem Feldeffekttransistor (nicht gezeigt) an- und ausgeschaltet werden. Ein im wesentlichen gewölbter oder umgelappter Diffusor 22 fängt das Licht von den beiden gesteuerten Lichtquellen auf, wodurch das Licht gestreut wird und der dunkle Raum zwischen den beiden Lichtquellen beseitigt wird.
Um die Seitenwand der Flasche an jeder Station zu prüfen, werden beide Lichtquellen vollständig (alle LEDs eingeschaltet) bei einer hohen Intensität erleuchtet. Wie in 3 gezeigt, erscheint in jeder Ansicht der Flasche an der Prüfstation die Seite 24 der Flasche in der Nähe der Kante 26 der gesteuerten Lichtquellenfelder (beide Felder werden als eines angesehen) dunkel, wodurch ein Meßwert für die Wandprüfung geliefert wird. Der Rest der Flasche ist im wesentlichen transparent, so daß Wanddefekte untersucht werden können.
Um das Profit der Flasche an der zweiten Station zu prüfen, werden die gesteuerten Lichtquellen bei einer geringeren Intensität erleuchtet und eine oder mehrere vertikale Reihen von LEDs werden an jeder Seite von jeder kontrollierten Lichtquelle ausgeschaltet (die Nummer von auszuschaltenden Reihen an jeder Seite von jeder gesteuerten Lichtquelle kann unabhängig voneinander vorgegeben werden), um dunkle Bereiche 28 hinter den Seitenkanten 30 des Körpers der Flasche zu definieren, so daß ein klares Dunkelprofil des Körpers an die Kamera geliefert wird (die dunklen Bereiche sind schematisch als schwarze Linien hinter den Lichtquellen in 1 dargestellt). Aufgrund der lichtbrechenden Natur von Hals- und Mantelabschnitt 32 der Flasche führen die dunklen Bereiche dazu, daß auch das Profil des Mantels dunkel erscheint. Es kann daher in jeder Ansicht das Profil der Flasche analysiert werden. Die offenbarten Lichtquellen haben zwar vertikale Reihen von Lichtern, die einzeln an- und ausgeschaltet werden können, um vertikale dunkle Reihen zu definieren, es könnten aber auch andere Lichtquellen verwendet werden, die eine andere Wahl von auszuschaltenden Bereichen der Quelle erlauben. In solchen Quellen würde der Benutzer die Bereiche ausschalten, die die gewünschten Resultate erzielen.
Wenn an der zweiten Station gestapelte Kameras verwendet werden, ist die Kamera 16a (die Profilkamera), die das Profil der Flasche analysiert, so gerichtet (2), daß die Förderer-Oberfläche nicht gesehen wird, und die zweite Kamera 16 ist oberhalb der Profilkamera 16a angeordnet. Wie aus 1 zu entnehmen, ist der Winkel zwischen den Ansichten so gewählt, um den Bereich der gesteuerten Lichtquellen zu maximieren (der Förderer begrenzt den Bereich, in dem sich die gesteuerten Lichtquellen befinden können) und um die Beleuchtung der Seitenwand zu maximieren unter Ausnutzung der Vorteile der Effekte der lichtbrechenden Eigenschaften des Glases, das der Wand der Flasche zugeordnet ist, insbesondere der dickeren Wand und des größeren I. D.- und O. D.-Differentials im Hals der Flasche.

Claims

Maschine zum Prüfen von Profil und Wand einer Flasche, umfassend: einen Förderer (12) zum Tragen einer Flasche (10) an eine erste Prüfstation, eine erste CCD-Kameraeinrichtung (16; 16a) auf einer Seite des Förderers (12) zum Erfassen eines Kamerabildes, eine erste Lichtquelle (18) die auf der gegenüberliegenden Seite des Förderers (12) angeordnet ist, wobei die erste Lichtquelle (18) den gesamten Beleuchtungsbereich der Flasche (10) derart beleuchtet, dass die Wand der Flasche auf der CCD-Kameraeinrichtung (16, 16a) transparent erscheint und auf Wanddefekte untersucht werden kann und weiterhin ausgewählte Abschnitte der ersten Lichtquelle (18) ausgeschaltet werden, um zu bewirken, dass vorbestimmte Abschnitte des Beleuchtungsbereichs nicht beleuchtet werden, so dass ein abgedunkeltes Profil der auf der CCD-Kameraeinrichtung (16, 16a) abgebildeten Flasche (10) auf Profilfehler untersucht werden kann.
Maschine zum Prüfen von Profil und Wand einer Flasche nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquelle (18) eine Vielzahl von vertikalen Reihen von LEDs (20) umfaßt, wobei einzelne Reihen von LEDs ausgeschaltet werden können, so dass vorbestimmte Bereiche des Beleuchtungsbereichs nicht beleuchtet werden.
Maschine zum Prüfen von Profil und Wand einer Flasche nach Anspruch 2, wobei die CCD-Kameraeinrichtung (16, 16a) eine erste CCD-Kamera (16), die ein erstes Kamerabild der Flasche erfasst, wenn die erste Lichtquelle (18) den gesamten Beleuchtungsbereich beleuchtet, und eine zweite CCD-Kamera (16a), die ein zweites Kamerabild erfasst, wenn die erste Lichtquelle (18) nur ausgewählte Abschnitte des Beleuchtungsbereichs beleuchtet, umfasst, wobei die erste Kamera (16) und die zweite Kamera (16a) übereinander angeordnet sind.
Maschine zum Prüfen von Profil und Wand einer Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: eine zweite Lichtquelle (18) deren Aufbau und Wirkungsweise der ersten Lichtquelle (18) entspricht, wobei die erste und die zweite Lichtquelle nebeneinander angeordnet sind; einen gewölbten und umlappenden Diffusor (22), der das von den Lichtquellen (18) abgestrahlte Licht auffängt, wodurch es gestreut wird.