DE20010813U1 - Vorrichtung zur Prüfung eines Glasbehälters - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Prüfung eines Glasbehälters Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US 4 293 219 A) wird die Mündung einer Flasche in einer Prüfposition von außen sowie schräg von oben (Fig. 1 und 2) oder schräg von unten (Fig. 5 und 6) jeweils durch mehrere, um die Mündung herum verteilte Lichtsender beleuchtet. Die Lichtsender werden durch Unterbrechung einer Lichtschranke durch die Flasche eingeschaltet. Die Flasche wird stehend, ohne Rotation um ihre Längsachse, auf einem Transportband kontinuierlich bewegt. Eventuelle Fehlerreflexe der Mündung sollen auf Empfängersektoren gelangen, die koaxial mit und oberhalb der Mündung ringförmig angeordnet sind. Nachteilig sind der hohe Aufwand für die Beleuchtungseinrichtung sowie die Tatsache, dass die Empfängersektoren unveränderlich angeordnet sind und die Mündung nur unter einem sehr kleinen Raumwinkel sehen. Entsprechend begrenzt sind die Möglichkeiten zur Fehlererkennung.

Aus der US 4 284 353 A ist es an sich bekannt, oberhalb der Mündung einer Flasche einen Beleuchtungskopf mit einer mittigen senkrechten Bohrung anzuordnen. Der Durchmesser der Bohrung ist mindestens gleich dem Mündungsdurchmesser. Oberhalb und in Fluchtung mit der Bohrung ist eine Videokamera angeordnet, die von Fehlern der Mündung reflektiertes Licht aufnimmt. In dem Beleuchtungskopf sind mehrere Kanäle ausgebildet, die jeweils tangential an die Bohrung herangeführt sind und Lichtleitfaserbündel aufnehmen. Alle Lichtleitfaserbündel sind außerhalb des Beleuchtungskopfes zu einem Strang zusammengefasst. Das proximale Ende des Stranges liegt einer Lichtquelle gegenüber, die durch die Flasche über eine Lichtschranke eingeschaltet werden kann, wenn die Mündung eine zu der Bohrung koaxiale Prüfposition erreicht.

Firma HERMANN HEYE

• ■

• ·

16. Juni 2000 954/240 DE

Die Flasche wird auf einem Förderband stehend transportiert und dreht sich dabei nicht um ihre Längsachse. Die Fehlererkennbarkeit ist sehr begrenzt.

Aus der DE 38 15 539 A1 ist in einer Rundtischmaschine eine Vorrichtung an sich bekannt, mit der die Mündung einer in einer Prüfposition um ihre Längsachse rotierenden Flasche auf Fehler geprüft werden soll. Auf einen Zielbereich der Mündung sind mehrere, in einem etwa halbkugelförmigen Raum angeordnete Gruppen von Lichtsendern und jeweils zugeordnete Gruppen von Fotodetektoren ausgerichtet. Die zusammengehörenden Gruppen arbeiten mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge. Der Aufwand ist erheblich und die Fehlererkennbarkeit begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erkennbarkeit der Besonderheiten des Glasbehälters bei geringem Aufwand zu verbessern.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei den zu prüfenden, Licht reflektierenden Besonderheiten kann es sich z.B. um solche an der Oberfläche des Glasbehälters wie z.B. Mündungsfalten oder Beschädigungen am Innenrand der Mündung handeln. Zu den Licht reflektierenden Besonderheiten im Glas gehören vor allem Risse und Blasen. Zu den Licht absorbierenden Besonderheiten zählen Steine und andere Fremdkörper in der Wand des Glasbehälters. Zu erkennende Besonderheiten können auch Kodierungen aus Punkten oder mit Klarschrift, insbesondere Zahlen, in oder auf dem Glasbehälter sein. Solche Kodierungen können nicht reflektieren und/oder absorbieren. Werden im Laufe der Prüfung an dem Glasbehälter unzulässige Fehler festgestellt, kann der Rechner einen Auswerfer oder eine Aussortierweiche als Sortierelement ansteuern, die den fehlerhaften Glasbehälter entfernt. Die flexiblen Bildleiter bestehen vorzugsweise aus einer Anordnung von Lichtleitfasern aus Glas oder Kunststoff. Die proximalen Enden der Bildleiter sind vorzugsweise dreidimensional auf den zu prüfenden Bereich des Glasbehälters einstellbar. So kann dieser Bereich aus jeder beliebigen Richtung betrachtet werden, die eine Feststellung der gesuchten Besonderheit erleichtert oder erst

.&Ggr; "·: ."..·· .··..*·. 16. Juni2000

Firma HERMANN HEYE I .' .1 I I".. I Il I 954/240 DE

ermöglicht. Dagegen sind die distalen Enden der Bildleiter stationär angeordnet und erleichtern auf diese Weise die Aufnahme der aus ihnen austretenden Lichtsignale durch den Wandler. Durch die Ausrichtung der proximalen Enden der Bildleiter auf den zu prüfenden Bereich des Glasbehälters wird von jedem Bildleiter ein Teilbild aufgenommen. Die Teilbilder zeigen nur diejenigen Teilbereiche, in denen zu prüfende Besonderheiten erwartet werden. Derselbe Teilbereich kann dabei unter jeweils einem anderen Betrachtungswinkel von mehreren proximalen Enden von Bildleitern aufgenommen werden. Die Teilbilder an den distalen Enden der Bildleiter kann man nun in beliebiger Weise

&iacgr;&ogr; auswerten. Da stets nur interessierende Teilbereiche des Glasbehälters betrachtet werden, werden die Auflösung erhöht und die Auswertung der Teilbilder erheblich erleichtert. Die Teilbilder sind also von bisher unvermeidlichem Ballast umgebender uninteressanter Objektbereiche befreit. Außerdem können die Teilbilder in jeder beliebigen Weise zusammengesetzt werden. Dadurch ist mit den Teilbildern an den distalen Enden der Bildleiter nicht nur eine Hell/Dunkelinformation bereitgestellt, sondern erstmalig auch eine Strukturerkennung ermöglicht. Man kann anhand der Teilbilder an den distalen Enden der Bildleiter z.B. erkennen, ob es sich um ein rundes, rechteckiges, längliches, schlankes oder anderweitig geformtes Objekt handelt. So kann man unterscheiden, ob die festgestellte Hell/Dunkelinformation in den Teilbildern z.B. eine Teilungsnaht an der Mündung oder ein Riss oder ein Verschlussgewinde an der Mündung darstellt. Entsprechend sicher können Glasbehälter mit unzulässigen Fehlern aussortiert und auf gewollte Geometrie zurückzuführende Hell/Dunkelerscheinungen für die Aussortierung außer Acht gelassen werden.

Erfindungsgemäß kann man also den zu prüfenden Bereich des Glasbehälters unter einem beliebig großen Raumwinkel mit beliebig vielen proximalen Enden von Bildleitern betrachten. Dies kann so weit getrieben werden, bis eine genügend hohe Sicherheit in der Erkennung der zu prüfenden Besonderheiten des Glasbehälters erreicht ist. Durch die Gestaltung dieses Raumwinkels wird eine Vorauswahl von Teilbildern erreicht, die bei der letztlichen Bildbearbeitung von Interesse sein können. So wird die Informationsdichte und damit die Erkennungssicherheit erhöht.

Firma HERMANN HEYE

16. Juni 2000 954/240 DE

Die Merkmale des Anspruchs 2 dienen der Verbesserung der Erzeugung der Teilbilder.

Gemäß Anspruch 3 kann gewissermaßen der zu prüfende Bereich des Glasbehälters in die gemeinsame Bildebene abgewickelt werden. Diese Bildebene lässt sich durch den Wandler besonders sicher aufnehmen.

Die Merkmale des Anspruchs 4 erleichtern die Bildverarbeitung.

Gemäß Anspruch 5 ergibt sich eine besonders vollständige Besetzung der Bildebene mit den distalen Enden der Bildleiter. Verlusträume zwischen den distalen Enden sind minimal oder ausgeschaltet. Die distalen Enden können auch quadratisch ausgebildet sein.

Gemäß Anspruch 6 lassen sich die Bildleiter verhältnismäßig einfach herstellen. In den Bändern sind die Lichtleitfasern schon in einer Koordinate vorgeordnet. Die Ordnung in der dazu rechtwinkligen Koordinate geschieht durch das Aufeinanderstapeln der Bänder. An ihren proximalen Enden können die Bänder z.B. durch einen Fassungsrahmen gefasst sein. Alternativ können die Bänderstapel sowohl an ihren proximalen als auch an ihren distalen Enden selbsttragend aneinander fixiert, z.B. miteinander verklebt, sein.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 7 kann praktisch jeder beliebige Bildleiter so aufgebaut werden, dass die Orientierung der Lichtleitfaserbündel am proximalen Ende der Orientierung am distalen Ende genau entspricht. Dies ist für die Bilderzeugung von Vorteil. Die Lichtleitfasern können z.B. aus Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt und beispielsweise einen Durchmesser von 2 mm mit darin enthaltenen 3500 Lichtleitfasern aufweisen.

Gemäß Anspruch 8 lassen sich alle gewünschten Querschnitte der Bildleiter mit nur minimalen Verlustflächen aufbauen.

Firma HERMANN HEYE &iacgr; .* .: ::"..: Il I 954/240 DE

Die Merkmale des Anspruch 9 geben zusätzliche Freiheit in der Gestaltung der Bildleiter. Gegebenenfalls können die proximalen Enden durch eine Fassung gehalten und dadurch leichter montierbar und einstellbar sein.

Die Merkmale des Anspruchs 10 bieten besondere Möglichkeiten der Bildanalyse und Bildverarbeitung.

Gleiches gilt für die Merkmale der Ansprüche 11 oder 12.

Die Merkmale des Anspruchs 13 verbessern die Wandlung der Lichtsignale in elektrische Signale.

Gemäß Anspruch 14 erhält man eine verzerrungsfreie Abbildung der distalen Enden der Bildleiter auf dem Wandler.

Gemäß Anspruch 15 steht eine kostengünstige und betriebssichere Wandlung zur Verfügung.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 16 lassen sich insbesondere waagerechte Risse in der Mündung des Glasbehälters sicher feststellen. Vorzugsweise findet die Prüfung im kontinuierlichen Durchlauf der Glasbehälter durch die Prüfposition statt, ohne dass der Glasbehälter dabei um seine Längsachse rotiert.

Gemäß Anspruch 17 kann auf einfache Weise der vorerwähnte Raumwinkel der Betrachtung des zu prüfenden Bereichs vergrößert werden.

Auch gemäß Anspruch 18 kann die Prüfung im kontinuierlichen Durchlauf durch die Prüfposition und ohne Rotation der Glasbehälter um ihre eigene Längsachse erfolgen. Der hängende Transport der Glasbehälter durch die Prüfposition hindurch kann auf beliebige, an sich bekannte Weise erfolgen und hat zum Ziel, den Boden und den Übergangsbereich zum Körper der Glasbehälter für

Firma HERMANN HEYE

16. Juni 2000 954/240 DE

die Beleuchtung und Betrachtung optimal freizustellen. Besonderheiten des Übergangs sind z.B. eingelagerte Steine, die Licht absorbieren. Es kann sich aber auch um insbesondere waagerechte Risse im Übergangsbereich handeln, die dann Licht reflektieren, oder um Kodierungen am Übergang, die Licht absorbieren und/oder reflektieren können.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 19 lassen sich insbesondere im Wesentlichen senkrechte Risse, vor allem sogenannte Heißrisse, im Bodenbereich des Glasbehälters finden.

Mit jeder der Beleuchtungseinrichtungen gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22 lässt sich für den jeweiligen Einsatzfall eine optimale Beleuchtung des zu prüfenden Bereichs erzielen. In der Regel wird man für die Beleuchtung nur einen von einer Blitzlampe ausgehenden Blitz verwenden, der durch den Glasbehälter selbst, z.B. über eine Lichtschranke, gesteuert wird. Durch die Verwendung eines Blitzes wird verhindert, dass man ein verschwommenes Bild erhält, das sich aus dem kontinuierlichen Durchlauftransport der Glasbehälter durch die Prüfposition ergeben könnte.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch den Aufbau und ein Blockschaltbild der Vorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils einer Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 3 schematisch einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 4 schematisch einen Teil einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Firma HERMANN HEYE

16. Juni 2000 954/240 DE

Fig. 5 bis 7 jeweils eine mit der Vorrichtung nach Fig. 4 erzielbare Abbildung, Fig. 8 schematisch eine wiederum andere Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 9 ein Detail einer nochmals anderen Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Prüfung am Boden der Glasbehälter,

Fig. 11 die Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 10,

Fig. 12 im Wesentlichen die Schnittansicht nach Linie XII-XII in Fig. 10 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Teils einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Bodenprüfung,

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Bodenprüfung und

Fig. 15 die Draufsicht auf die um 90° gedrehte Vorrichtung gemäß Fig. 14.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Prüfung eines Bereichs 2 eines Glasbehälters 3 auf Licht reflektierende und Licht absorbierende Besonderheiten. Solche Besonderheiten können z.B. Risse, Nähte oder Abplatzungen in dem Bereich sein, die zu einem Risiko beim Gebrauch des Glasbehälters führen können. Werden Glasbehälter mit unzulässigen Fehlern festgestellt, müssen diese zuverlässig aussortiert werden. Der Bereich 2 wird durch eine Beleuchtungseinrichtung 4 beleuchtet, die durch eine Steuerung 5 steuerbar ist.

Firma HERMANN HEYE

16. Juni 2000 954/240 DE

Normalerweise bewegt sich der Glasbehälter 3 kontinuierlich ohne Drehung um seine Längsachse. Der Glasbehälter 3 unterbricht, wenn er in einer in Fig. 1 gezeichneten Prüfposition angelangt ist, eine Lichtschranke 6, deren Ausgang über eine Leitung 7 mit einem Rechner 8 verbunden ist. Der Rechner 8 steuert über eine Leitung 9 die Steuerung 5 für die Beleuchtungseinrichtung 4. Da in der Prüfposition bei kontinuierlicher Weiterbewegung des Glasbehälters 3 gewissermaßen eine Momentaufnahme von dem Bereich 2 gemacht werden soll, empfiehlt sich die Verwendung eines Lichtblitzes durch die Beleuchtungseinrichtung 4. Dadurch können Bewegungsunschärfen in der Abbildung des Bereichs 2 aufgrund der Transportbewegung des Glasbehälters 3 vermieden oder in erträglichen Grenzen gehalten werden. Die Beleuchtungseinrichtung 4 ist so auf den zu prüfenden Bereich 2 eingestellt, dass sich eine optimale Ausleuchtung des Bereichs 2 ergibt.

Auf den Bereich 2 sind Lichtempfänger 10 eingestellt. Jeder Lichtempfänger 10 weist ein ein Teilbild des Bereichs 2 auf einem proximalen Ende 11 eines Bildleiters 12 abbildendes erstes optisches System 13 auf. Es können ein oder mehrere derartige Lichtempfänger 10 eingesetzt werden.

Distale Enden 14 der Bildleiter 12 sind stationär in einer gemeinsamen Bildebene 15 angeordnet.

Die Bildebene 15 wird durch ein zweites optisches System 16 auf einen fotoelektrischen Wandler 17, in diesem Fall den Chip einer CCD-Videokamera, projiziert. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten optischen System 16 um ein telezentrisches Objektiv mit einer Vorderlinse 18 und einer Hinterlinse 19, zwischen denen eine Blende 20 angeordnet ist. Die Vorderlinse 18 ist im Durchmesser mindestens gleich groß wie die Bildebene 15, so dass die Abbildung der Bildebene 15 auf den Wandler 17 verzerrungsfrei erfolgen kann.

Der Wandler 17 ist über eine Leitung 21 mit dem Rechner 8 verbunden. Der Rechner steuert über eine Leitung 22 ein Sortierelement 23, z.B. einen Aus-

Firma HERMANN HEYE

16. Juni 2000 954/240 DE

werfer für defekte Glasbehälter. Der Rechner 8 ist über eine weitere Leitung 24 mit einem Monitor 25 zur Darstellung von Prüfergebnissen verbunden.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Prüfung des Bereichs 2 auf im Wesentlichen waagerechte Risse dargestellt. An einer senkrechten Säule 26 ist über einen waagerechten Arm 27 ein Bett 28 für ein Transportband 29 montiert. Die Glasbehälter 3, in diesem Fall Flaschen, werden stehend auf dem Transportband 29 senkrecht zur Zeichenebene kontinuierlich im Durchlauf ohne Rotation um ihre Längsachse transportiert und geprüft. Der Bereich 2 wird

&iacgr;&ogr; hier durch eine Mündung 30 des Glasbehälters 3 verkörpert. Die proximalen Enden 11 (Fig. 1) der Bildleiter 12 sind im Fall der Fig. 2 auf zwei axial hintereinander und koaxial zueinander liegenden Kreisen 31 und 32 angeordnet. Die proximalen Enden 11 liegen jeweils rings um die sich in der Prüfposition befindende Mündung 30 herum, wobei in Fig. 2 jeweils nur zwei Lichtempfänger 10 eines jeden Kreises 31, 32 dargestellt sind. Die proximalen Enden 11 sind jeweils schräg von radial außen und oben auf die Mündung 30 gerichtet. Die Lichtempfänger 10 des Kreises 31 sind in den Richtungen eines Doppelpfeils 33 und die Lichtempfänger 10 des Kreises 32 in den Richtungen eines Doppelpfeils 34 unabhängig voneinander in der Höhe einstellbar. Diese Höhenein-Stellungen geschehen durch einen Einstellmechanismus 35, der durch die Säule 26 gehalten ist. Die distalen Enden 14 der Bildleiter 12 sind wieder in der Bildebene 15 angeordnet und werden in der gleichen Weise behandelt wie in Fig. 1.

In allen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht grundsätzlich derjenigen in Fig. 2. Aus dem Kreis der Lichtempfänger 10 sind nur zwei dargestellt. Bei dem linken Lichtempfänger 10 findet nur ein Bildleiter 12 von kreisrunder Querschnittsfläche Verwendung, der aus einem Lichtleitfaserbündel besteht. Das distale Ende 14 des Bildleiters 12 endet in dem U-förmigen Unterteil 36 eines Rahmens 37,

Firma HERMANN HEYE · ;' · j · &Ggr;*! ' &iacgr; ll \ 954/240 DE

dessen Oberteil 38 umgekehrt gleich wie das Unterteil 36 ist. Unterteil 36 und Oberteil 38 können in geeigneter Weise aneinander befestigt werden.

Der in Fig. 3 dargestellte andere Lichtempfänger 10 weist dagegen acht gleichartige Bildleiter 12 von kreisrunder Querschnittsfläche auf. Die proximalen Enden 11 dieser Bildleiter 12 sind in einem dem Rahmen 37 ähnelnden, kleineren Rahmen 39 gefasst und miteinander und mit dem Rahmen 39 verklebt. Die distalen Enden 14 der acht Bildleiter 12 enden wiederum in dem Unterteil 36 und sind auch dort vorzugsweise miteinander und mit dem Unterteil 36 verklebt. Auf

&iacgr;&ogr; die gleiche Weise können weitere einzelne Bildleiter 12 oder Gruppen von Bildleitern 12 von den einzelnen Lichtempfängern 10 in den Rahmen 37 geführt und dort insbesondere durch Verklebung fixiert werden. Vorzugsweise füllen sämtliche distalen Enden 14 schließlich den freien Innenraum des Rahmens 37 vollständig aus. Die rechteckige Innenfläche des Rahmens 36 kann ein Verhältnis ihrer Seiten 40 und 41 aufweisen, das dem Seitenverhältnis des dann ebenfalls rechteckigen fotoelektrischen Wandlers 17 (Fig. 1) entspricht. Auf diese Weise wird eine formatfüllende Abbildung der distalen Enden 14 auf dem Wandler 17 erreicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind sowohl das proximale Ende 11 als auch das distale Ende 14 jedes Bildleiters 12 rechteckig ausgebildet. Jeder Bildleiter 12 nimmt ein Teilbild des Bereichs 2 auf und besteht aus drei zueinander parallelen Strängen 42 bis 44 aus Lichtleitfasern. Entsprechend sind die distalen Enden 14 in der Bildebene 15 in Austrittsfenster 1L, 1M und 1R sowie 2L, 2M und 2R unterteilt. Darin bedeuten "L" Links, "M" Mitte und "R" Rechts. In Fig. 4 sind weitere distale Enden 14 in der Bildebene 15 strichpunktiert angedeutet, die zu weiteren, in Fig. 4 nicht gezeichneten um die Mündung 30 herum verteilten Lichtempfängern führen. Jeder Lichtempfänger 10 in Fig. 4 nimmt auf diese Weise mit seinem mittleren Strang 43 eine mittige, bezüglich der Mündung 30 radiale Zone 1M, 2M, usw. seines Teilbildes auf. Entsprechend nehmen die seitlichen Stränge 42, 44 jeweils eine im Wesentlichen sekantenartig gesehene Zone 1L, 1R; 2L, 2R; usw. ihres Teilbildes auf. Wie schon die nur

·· .... .... 16. Juni 2000

Firma HERMANN HEYE · ;* ·· · ·* ; * I Il I 954/240 DE

zwei Lichtempfänger 10 in Fig. 4 andeuten, wird auf diese Weise jeder Punkt am Umfang der Mündung 30 von zahlreichen Lichtempfängern 10 in solchen Zonen von Teilbildern aufgenommen, die dann in der Bildebene 15 geordnet vorhanden sind und mit dem Wandler 17 (Fig. 1) aufgenommen und in den Rechner 8 übertragen werden können. Durch den Rechner 8 können dann die Zonen der Teilbilder in beliebiger geeigneter Weise kombiniert und z.B. auf dem Monitor 25 gemäß den Fig. 5 bis 7 dargestellt werden.

In Fig. 5 sind z.B. die linken Zonen 1L bis nL in einem streifenförmigen, auf die &iacgr;&ogr; Sichtscheibe des Monitors 25 abgewickelten, zusammengesetzten Bild der Mündung 30 dargestellt. Alle Zonen 1L bis nL entsprechen der perspektivischen Blickrichtung "Links". In ähnlicher Weise entsprechen die Zonen 1M bis nM in Fig. 6 der radialen Blickrichtung und die Zonen 1R bis nR in Fig. 7 der perspektivischen Blickrichtung "Rechts".

Man hat bei dieser Vorgehensweise eine mehrfache Chance, die gesuchte Besonderheit in der Mündung 30 zumindest unter einer der perspektivischen Blickrichtungen zu entdecken. Dies steigert die Sicherheit der Erkennung der Besonderheiten. Jedes Teilbild kann auch in mehr als drei Zonen unterteilt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind die proximalen Enden 11 und die distalen Enden 14 der Bildleiter 12 jeweils rechteckig ausgebildet und füllen damit die Bildebene 15 vollständig aus. Wiederum hat, wie in Fig. 4, jeder Lichtempfänger 10 im Ergebnis drei Bildleiter, die jeweils eine linke Zone 1L bis nL, eine mittlere Zone 1M bis nM und eine rechte Zone 1R bis nR des zugehörigen Teilbildes des Bereichs 2 darstellen.

Abweichend von Fig. 4 ist hier jedes proximale Ende 11 auf seine Blickrichtung nach links, in die Mitte oder nach rechts ausgerichtet. Die distalen Enden 14 der Bildleiter 12 sind in Fig. 8 schon in der Bildebene 15 so geordnet, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 erst auf dem Monitor gemäß den Fig.

• ·

• ·

• ·

.. · · .« .·.« 16. Juni 2000

Firma HERMANN HEYE · ;* ·· ··**;·: W \ 954/240 DE

5 bis 7 darzustellen ist. In der durch die distalen Enden 14 in der Bildebene 15 definierten Bildmatrix aus Zeilen und Spalten der distalen Enden 14 sind die distalen Enden mit den Zonen 1L bis nl_ als streifenförmiges, zusammengesetztes Bild hintereinander angeordnet. Gleiches gilt für die mittleren und rechten Zonen. Diese Zuordnung braucht also bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 nicht mehr im Rechner 8 (Fig. 1) hergestellt zu werden, sondern kann als solche gleich auf dem Monitor 25 wiedergegeben werden. Die Bildleiter 12 gemäß Fig. 8 sind vorzugsweise jeweils aus Lichtleitfasern zusammengesetzt.

Fig. 9 zeigt eine andere Art der Zusammenstellung eines Bildleiters 12 aus Bändern 45. In jedem Band 45 sind Lichtleitfasern 46 nebeneinander angeordnet und aneinander z.B. durch einen thermoplastischen Mantelkunststoff befestigt. Die Bänder 45 werden mit ihren breiten Seiten aufeinander gestapelt und in dieser Form in dem Rahmen 39 angeordnet. Die proximalen Enden 11 können zusätzlich z.B. mit Klebstoff aneinander befestigt werden. Gleiches gilt für die in Fig. 9 nicht dargestellten distalen Enden der Bänder 45. Auf diese Weise erhält man eine genaue Zuordnung jeder Lichtleitfaser 46 vom proximalen Ende 11 bis zum distalen Ende 14 (Fig. 1)des Bildleiters 12.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 bis 12 werden die Glasbehälter 3 auf einem ersten Förderband 47 kontinuierlich in einer Reihe angefördert, dann von Innentrumen 48 und 49 mit Reibschluss übernommen und schließlich auf einem zweiten Förderband 50 abgesetzt, das den Abtransport der Glasbehälter 3 in Richtung eines Pfeils 51 übernimmt. Zwischen den Förderbändern 47, 50 besteht ein Abstand, über den hinweg die Glasbehälter 3 durch die Innentrume 48, 49 hängend transportiert werden. Die Innentrume 48, 49 werden in Richtung der Pfeile 52 und 53 mit gleich großer Geschwindigkeit bewegt, so dass die Glasbehälter 3 zwischen den Innentrumen 48, 49 zwar gehalten und mitgenommen, jedoch nicht in Rotation um die eigene Längsachse versetzt werden. In einer Prüfposition wird die Lichtschranke 6 durch den Glasbehälter 3 unterbrochen und in der zuvor geschilderten Weise ein Blitz der Beleuchtungs-

Firma HERMANN HEYE : ; *:;:;*:: 1 I 954/240 DE

einrichtung 4 ausgelöst. Licht reflektierende und/oder absorbierende Besonderheiten an einem Übergang 54 von einem Körper 55 in einen Boden 56 des Glasbehälters 3 werden in der zuvor geschilderten Weise durch die Lichtempfänger 10 aufgenommen, die in diesem Fall auf einem zu der Prüfposition koaxialen Kreis unterhalb der Böden 56 angeordnet sind. Die Innentrume 48, 49 sind Bestandteile von Transportbändern 57 und 58, deren Verlauf besonders deutlich aus Fig. 11 hervorgeht.

Gemäß Fig. 12 weist die Beleuchtungseinrichtung 4 eine Blitzlampe 59, eine &iacgr;&ogr; Mattscheibe 60 und eine Sammellinse 61 auf, die das Licht in der gestrichelt angedeuteten Weise in den Glasbehälter 3 einleitet. Im Bereich des Übergangs 54 ist in Fig. 12 als zu erkennende Besonderheit 62 eine Punktkodierung dargestellt. Es handelt sich dabei um eine Licht absorbierende und/oder reflektierende Besonderheit 62, die durch die Lichtempfänger 10 aufgenommen und zur Bildebene 15 in Form von Teilbildern weitergeleitet wird. Die Weiterverarbeitung dieser Teilbilder geschieht in der zuvor beschriebenen Art und Weise.

In Fig. 12 ist ein alternative Beleuchtungseinrichtung 4 unterhalb des Bodens 56 eingezeichnet. Hierbei nimmt ein Lichtleitfaserbündel 63 das Licht der Blitzlampe 59 auf. Das Lichtleitfaserbündel 63 wird an seinem distalen Ende in einen Lichtleitfaserring 64 aufgeteilt, der das Blitzlicht in Richtung des Übergangs 54 abstrahlt.

Gemäß Fig. 13 werden die Glasbehälter 3 in der gleichen Weise wie in den Fig. 10 bis 12 durch Innentrume 48, 49 durch die in Fig. 13 gezeichnete Prüfposition hindurchgetragen. Im Fall der Fig. 13 werden im Übergang 54 als Besonderheiten 62 waagerechte Risse gesucht. Dazu wird wiederum ein Lichtleitfaserring 64 als Bestandteil der Beleuchtungseinrichtung 4 unterhalb des Bodens 56 verwendet. Die Lichtempfänger 10 sind auf einem zu der Prüfposition konzenirischen Kreis ebenfalls unterhalb des Bodens 56 angeordnet.

·· _&Ggr;/ ; ;;., ; j; ; 16.Jum2ooo

Firma HERMANN HEYE · « * &iacgr; : I ü ' I 1J 1 954/240 DE

Auch gemäß Fig. 14 werden die Glasbehälter 3 in der gleichen Weise wie in den Fig. 10 bis 12 durch die Innentrume 48, 49 durch die in Fig. 14 gezeichnete Prüfposition hindurchgetragen. Im Fall der Fig. 14 werden im Übergang 54, vor allem aber im Boden 56, als Besonderheiten 62 im Wesentlichen senkrechte Risse gesucht. Solche Risse sind insbesondere sogenannte Heißrisse, die sich vom Übergang 54 bis in den Mittenbereich des Bodens 56 erstrecken können. Gemäß Fig. 14 wird ein Lichtleitfaserring 64 als Bestandteil der Beleuchtungseinrichtung 4 oberhalb der Mündung 30 des Glasbehälters 3 verwendet. Die Lichtempfänger 10 sind auf einem zu der Prüfposition konzentrischen Kreis um

&iacgr;&ogr; eine Längsachse 65 des in der Prüfposition befindlichen Glasbehälters 3 unterhalb des Bodens 56 angeordnet. Die proximalen Enden 11 der Bildleiter 12 sind schräg von radial außen und unten auf den Boden 56 gerichtet.

Claims (22)

1. Vorrichtung (1) zur Prüfung eines Bereichs (2) eines Glasbehälters (3) auf Licht reflektierende und Licht absorbierende Besonderheiten (62),
mit einer den Bereich (2) beleuchtenden Beleuchtungseinrichtung (4)
und mit wenigstens einem auf den Bereich (2) einstellbaren Lichtempfänger (10),
wobei durch jeden Lichtempfänger (10) von dem Bereich (2) aufgenommene Lichtsignale einem fotoelektrischen Wandler (17) zuleitbar und dort in elektrische Signale wandelbar sind,
wobei ein Ausgang des Wandlers (17) mit einem die elektrischen Signale verarbeitenden und auswertenden Rechner (8) verbunden (21) ist,
und wobei durch den Rechner (8) ein Sortierelement (23) für die Glasbehälter (3) entsprechend ihren Besonderheiten (62) steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lichtempfänger (10) wenigstens einen flexiblen Bildleiter (12) aufweist,
dass ein proximales Ende (11) jedes Bildleiters (12) zur Aufnahme der Lichtsignale auf den zugehörigen Bereich (2) einstellbar ist,
dass ein distales Ende (14) jedes Bildleiters (12) stationär angeordnet ist,
und dass die aus dem distalen Ende (14) austretenden Lichtsignale dem Wandler (17) zuleitbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem proximalen Ende (11) jedes Bildleiters (12) ein den jeweiligen Bereich (2) auf dem proximalen Ende (11) abbildendes erstes optisches System (13) vorgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die distalen Enden (14) aller Bildleiter (12) in einer gemeinsamen Bildebene (15) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die distalen Enden (14) aller Bildleiter (12) in der Bildebene (15) eine Bildmatrix aus Zeilen und Spalten bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende (14) jedes Bildleiters (12) rechteckig ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bildleiter (12) mit ihren breiten Seiten aufeinander gestapelte Bänder (45) aufweist,
dass in jedem Band (45) Lichtleitfasern (46) nebeneinander angeordnet und aneinander fixiert sind,
und dass die proximalen (11) und die distalen Enden (14) der Bänder (45) jeweils aneinander fixiert sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bildleiter (12) wenigstens ein Lichtleitfaserbündel aufweist, und dass die Lichtleitfaserbündel an ihren distalen Enden (14) aneinander fixiert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Lichtleitfaserbündel eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche (Fig. 3) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bildleiter (12) mehrere Lichtleitfaserbündel aufweist, deren proximale Enden (11) aneinander fixiert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtempfänger (10) den Bereich (2) aus unterschiedlichen Richtungen betrachten,
und dass aus durch die distalen Enden (14) der Bildleiter (12) gelieferten Teilbildern ein zumindest annähernd ebenes streifenförmiges Bild des Bereichs (2) zusammensetzbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass durch den Rechner (8) aus jedem Teilbild eine mittlere Zone (1M bis nM), eine rechte Zone (1R bis nR) und eine linke Zone (1L bis nL) herausgreifbar ist,
und dass durch den Rechner (8) die mittleren (1M bis nM), rechten (1R bis nR) und linken Zonen (1L bis nL) aller Teilbilder jeweils auf einem Monitor (25) so darstellbar sind, dass sich auf dem Monitor (25) jeweils ein aus den mittleren (Fig. 6), den rechten (Fig. 7) und den linken Zonen (Fig. 5) zusammengesetztes, streifenförmiges Bild des Bereichs (2) ergibt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtempfänger (10) und in jedem Lichtempfänger (10) mehrere Bildleiter (12; Fig. 8) vorgesehen sind,
dass jeder Lichtempfänger (10) und in jedem Lichtempfänger (10) jeder Bildleiter (12) den Bereich (2) aus unterschiedlichen Richtungen betrachten,
und dass die distalen Enden (14) innerhalb der Lichtempfänger (10) am proximalen Ende (11) gleich angeordneter Bildleiter (12) in der Bildebene (15) in Gruppen (1L bis nL; 1M bis nM; 1R bis nR) so zusammengeführt sind, dass sich durch jede Gruppe ein in die Bildebene (15) abgewickeltes, aus durch Bildleiter (12) gleicher perspektivischer Orientierung gelieferten Teilbildern zusammengesetztes, streifenförmiges Bild des Bereichs (2) ergibt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wandler (17) ein das distale Ende (14) jedes Bildleiters (12) auf dem Wandler (17) abbildendes zweites optisches System (16) vorgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische System (16) als telezentrisches Objektiv ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem fotoelektrischen Wandler (17) um einen Chip einer CCD-Kamera handelt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bereich (2) um eine Mündung (30) des stehend angeordneten Glasbehälters (3) handelt,
und dass die proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) rings um die Mündung (30) des in einer Prüfstation befindlichen Glasbehälters (3) angeordnet und schräg von radial außen und oben auf die Mündung (30) gerichtet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) auf zwei axial hintereinander und koaxial zueinander angeordneten Kreisen (31, 32) liegen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bereich (2) um einen Übergang (54) von einem Körper (55) in einen Boden (56) des hängend angeordneten Glasbehälters (3) handelt,
und dass die proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) rings um den Übergang (54) des in einer Prüfposition befindlichen Glasbehälters (3) angeordnet und schräg von radial außen und unten auf den Übergang (54) gerichtet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (2) einen Boden (56) des hängend angeordneten Glasbehälters (3) umfasst,
und dass die proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) rings um eine Längsachse (65) des in einer Prüfposition befindlichen Glasbehälters (3) angeordnet und schräg von radial außen und unten auf den Boden (56) gerichtet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4) unterhalb eines Bodens (56) des Glasbehälters (3) und koaxial mit der Anordnung der proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4) oberhalb einer Mündung (30) des Glasbehälters (3) und koaxial mit der Anordnung der proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4) ein Lichtleitfaserbündel (63) aufweist,
wobei ein proximales Ende des Lichtleitfaserbündels (63) gegenüber einer . Lichtquelle (59) angeordnet und ein distales Ende des Lichtleitfaserbündels (63) zu einem mit der Anordnung der proximalen Enden (11) der Bildleiter (12) koaxialen Lichtleitfaserring (64) geformt ist.