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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Testbehältnis und
eine Testanordnung für
eine Kontrollvorrichtung für
Behältnisse.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Kontrollvorrichtungen
für Behältnisse
bekannt, wie beispielsweise Leerflascheninspektionsvorrichtungen,
Füllstandtestvorrichtungen,
Etikettiermaschinen und dergleichen. Derartige Kontrollvorrichtungen
weisen üblicherweise
eine oder eine Vielzahl von Kameras auf, die die Flaschen hinsichtlich
unterschiedlicher Kriterien untersuchen, wie beispielsweise hinsichtlich
der korrekten Anordnung eines Etiketts auf der Flasche, eines Sollfüllstands,
des Flascheninhalts, der Beschaffenheit des Flaschenhalses und des
Flaschenrandes und dergleichen. Die Kameras beobachten dabei die
Behältnisse
aus den unterschiedlichsten Richtungen. Derartige Vorrichtungen
sind beispielsweise in
DE
299 10 452 U1 ,
DE
100 65 290 A1 ,
JP 4-367432 A1 ,
JP 4-361142 A1 oder
JP 2003-270166 A beschrieben.
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Im
Falle eines Defekts einzelner Kameras sind jeweils neue Kameras
anstelle der defekten Kameras einzusetzen. Dabei ist eine sehr zeit-
und damit kostenintensive Neujustierung der ersetzten Kameras nötig. Insbesondere
soll darauf geachtet werden, dass die jeweiligen zu ersetzenden
Kameras im Falle eines Defekts getauscht werden können, ohne dass
an den vorhandenen Produktionssorten Veränderungen vorgenommen werden
müssen.
Um dies zu erreichen, muss die ersetzte Kamera nach dem Wechsel
wieder die gleiche mechanische Position, die gleiche Blendeneinstellung
und auch den gleichen Zoom und Fokus haben, wie die ersetzte Kamera.
Dieser Ersatz der Kameras ist ein sehr zeitintensives Verfahren.
Auch kann der Wechsel der Kameras üblicherweise wegen der sehr
hohen Anforderungen in Bezug auf die Inspektionsgenauigkeit nur
von Fachpersonal durchgeführt
werden und ist daher auch aus diesem Grund sehr aufwändig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, welche eine vereinfachte Neujustage einer zu wechselnden
Kamera in einer Kontrollvorrichtung für Behältnisse ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß durch
die Gegenstände
der unabhängigen
Vorrichtungsansprüche
1 und 8 sowie des unabhängigen Verfahrensanspruchs
12 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Testbehältnis für eine Kontrollvorrichtung
für Behältnisse
weist eine Vielzahl von ersten Markierungsringen auf, die das Testbehältnis auf
vorbestimmten, festen Höhen
wenigstens abschnittsweise umgeben. Daneben ist eine Vielzahl von
in einer Längsrichtung
des Testbehältnisses
verlaufenden Markierungslinien vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die
ersten Markierungsringe jeweils in konstanten vorgegebenen Abständen in der
Längsrichtung
des Testbehältnisses
zueinander angeordnet und die Markierungslinien schneiden wenigstens
einen Anteil der ersten Markierungsringe. Weiterhin sind die Markierungslinien
in jeweils vorbestimmten Abständen
in einer Umfangsrichtung des Testbehältnisses zueinander angeordnet.
Vorzugsweise umgeben die ersten Markierungsringe das Testbehältnis im
Wesentlichen vollständig.
Für den Fall,
dass die ersten Markierungsringe das Behältnis nicht vollständig umgeben,
handelt es sich bei den ersten Markierungsringen genauer um Markierungsringsegmente.
Vorzugsweise sind die ersten Markierungsringe und besonders bevorzugt
auch die Markierungslinien an einer Außenoberfläche des Testbehältnisses
angeordnet.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Testbehältnis
um eine Testflasche, sodass im Folgenden neben dem Begriff Testbehältnis auch
der Begriff Testflasche verwendet wird.
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Durch
die Vielzahl der ersten Markierungsringe und der Markierungslinien
entsteht insgesamt eine Skalierung in horizontaler und vertikaler
Richtung der Testflasche. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Markierungslinien im Wesentlichen vollständig um
das Testbehältnis
angeordnet und zueinander jeweils gleich beabstandet. Auf diese Weise
entsteht insgesamt ein auch bezüglich
der Markierungslinien und Markierungsringe rotationssymmetrischer
Körper.
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Durch
die vollständige
Anordnung der Markierungslinien um das Testbehältnis herum kann erreicht werden,
dass Kameras unabhängig
von ihrer Position gegenüber
dem Testbehältnis
justiert werden können.
Vorzugsweise ist die Tiefe der Markierungsringe beziehungsweise
Markierungslinien zwischen 0,5 mm und 4 mm, bevorzugt zwischen 1
mm und 3 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 2 mm. Die Breite
der Linien liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2 mm, besonders bevorzugt
im Bereich von 1 mm. Ferner wird darauf hingewiesen, dass auch andere
Geometrien der jeweiligen Linien beziehungsweise Ringe akzeptabel
waren. Dabei ist jedoch auf eine zufrieden stellende Haltbarkeit
der Linien und eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen
Verschleiß zu
achten.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind an einem Flaschenhals des Testbehältnisses zweite Markierungsringe
angeordnet. Diese zweiten Markierungsringe umgeben den Flaschenhals
bevorzugt im Wesentlichen vollständig und
sind in gleichmäßigen konstanten
Abständen
zueinander angeordnet. Durch diese Ringe am Flaschenhals können beispielsweise
Kameras justiert werden, die für
die Überwachung
der Etikettierung am Flaschenhals oder für eine Füllstandskontrolle eingesetzt
werden. Bei einer weiteren Ausführungsform
sind an einer Flaschenmündung
des Testbehältnisses
Markierungsstreifen vorgesehen, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet
sind. Genauer gesagt kann es sich hierbei um radial verlaufende,
sich besonders bevorzugt in der Mündungsmitte des Flaschenhalses
schneidende Linien handeln, durch die ein „Fadenkreuz" gebildet wird. Durch
diese Anordnung kann eine mittige Ausrichtung einer Kamera, die
den Flaschenrand beobachtet, erleichtert werden. Daneben können an
dem Flaschenrand auch in Umfangsrichtung verlaufende Linien vorgesehen
sein. Dies ist beispielsweise für
solche Inspektionsaufgaben von Vorteil, bei denen ringförmige Auswertgates
in Bildern benötigt
werden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Testbehältnis
wenigstens abschnittsweise eine helle Lackierung auf. Durch eine Lackierung
der Testflasche beispielsweise mit einer hellen RAL-Farbe (z. B.
lichtgrau) kann die Blende eines Objektivs mit Hilfe des Helligkeitsschnitts
der Einstellmittel der Kamera (Common Tools) so eingestellt werden,
wie es dem Sollwert oder einem abgespeicherten Referenzwert entspricht.
Vorteilhafterweise ist das Testbehältnis aus einem Material hergestellt,
welches aus einer Gruppe von Materialien entnommen ist, welche Aluminium,
Kunststoffe insbesondere PVC oder dergleichen enthält. Vorzugsweise
wird die Testflasche aus Vollmaterial gefertigt. Der Vorteil dieser
Ausführungsform
besteht darin, dass das Eigengewicht der Testflasche höher ist
und damit die Testflasche stabil auf einem Zentrierteller abgestellt
werden kann.
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Bevorzugt
weist das Testbehältnis
in einem Bodenbereich ein Eingriffselement auf, um im Wesentlichen
ortsfest mit einem Zentrierteller verbunden werden zu können. Durch
diese ortsfeste Fixierung des Testbehältnisses gegenüber dem
Zentrierteller wird eine exakte Einstellung der jeweiligen Kameras erleichtert.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Testanordnung mit einem
Testbehältnis
der oben beschriebenen Art gerichtet, wobei die Testanordnung einen
Zentrierteller aufweist, der das Testbehältnis in einer vorgegebenen
reproduzierbaren Position fixiert. Vorzugsweise weist der Zentrierteller eine
Vertiefung zu Aufnahme eines Bodenbereichs des Testbehältnisses
auf. Auf diese Weise kann ein besonders fester Halt des Testbehältnisses
gegenüber
dem Zentrierteller erreicht werden. Durch die reproduzierbare Anordnung
des Testbehältnisses
auf dem Zentrierteller wird eine Justierung neuer Kameras anhand
früher
aufgenommener Referenzbilder erleichtert.
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Vorteilhafterweise
weist der Zentrierteller ein zweites Eingriffselement auf, welches
komplementär zu
einem ersten in dem Testbehältnis
vorgesehenen Eingriffselement ausgebildet ist und mit diesem zusammenwirkt.
Auf diese Weise kann auch eine drehfeste Anordnung des Testbehältnisses
an dem Zentrierteller erreicht werden. Vorzugsweise handelt es sich
bei einem komplementär
ausgebildeten Eingriffselementen um einen Stift, der in ein Sackloch
eingreift.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind der Zentrierteller und die Testflasche einteilig, beispielsweise
als Spritzgussteil oder als gedrehtes Teil, ausgeführt.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen. Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Testbehältnisses;
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2 eine
Draufsicht auf das Testbehältnis aus 1;
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3 eine
Detailansicht zur Veranschaulichung der Geometrien der Markierungslinien;
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4 eine
Testanordnung mit einem Testbehältnis
und
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5 eine
aufgeschnittene Ansicht der Anordnung aus 4.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Testbehältnis 1.
Das Testbehältnis
ist in Form einer Testflasche ausgeführt, welche einen Flaschenhals 6,
einen Flaschenkörper 7 und
einen Bodenbereich 15 aufweist.
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In
dem Flaschenkörper 7 ist
eine Vielzahl von Markierungsringen 2 angeordnet. Diese
Markierungsringe 2 sind jeweils voneinander um einen Abstand
von 10 mm beabstandet. Daneben ist eine Vielzahl von vertikalen
Markierungslinien 4 vorgesehen, das heißt Linien, die sich in der
Längsrichtung
L der Flasche erstrecken. Damit weist die Testflasche eine horizontale
und eine vertikale Skalierung auf und daher können mit dieser Testflasche
einzelne Kamerastationen wie Zoom, Fokus und Helligkeitsverlauf nachvollziehbar
eingestellt werden, wenn eine Kamera oder ein Objektiv gewechselt
werden sollte. Die Verwendung von Ringen einerseits und Linien andererseits
erleichtert eine Justierung von Kameras erheblich, da eine Orientierung
in zwei zueinander senkrechten Richtungen möglich ist.
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Auch
an dem Flaschenhals 6 ist eine Vielzahl von zweiten Markierungsringen 9 angeordnet.
Daneben können
auch an der Flaschenmündung 13 beziehungsweise
an einem oberen Rand 13a (nicht gezeigt) Markierungslinien
vorgesehen sein. Denkbar wären
radial verlaufende Linien oder auch in Umfangsrichtungen verlaufende
Linien an dem oberen Rand 13a.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen unterschiedliche Linien unterschiedliche Farben auf. Daneben
wäre es
auch möglich,
einzelne Rasterfelder 5, die durch die Markierungsringe 2 und
die Markierungslinien 4 gebildet werden, vollflächig mit voneinander
abweichenden, exakt definierten RAL-Farben wie Schwarz, Weiß oder bestimmten Grautönen zu lackieren.
Auf diese Weise könnte
ein Helligkeitsabgleich für
die Kameras erleichtert werden.
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Daneben
können
auch an dem Flaschenhals 6 vertikale Linien vorgesehen
sein, mit denen beispielsweise eine Halskamera justiert werden kann. Auch
an der Mündung
kann, wie oben angemerkt, ein Raster vorgesehen sein.
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Mit
der erfindungsgemäßen Testflasche
können
insbesondere Kamerasysteme für
Etiketteninspektionen, Verschlussinspektionen, Füllhöhenkontrollen, Logoerkennungen
und dergleichen justiert werden. Daneben können auch Kamerasysteme für die Seitenwandinspektion,
für eine
Mündungskontrolle,
eine Scuffing- (Verschleiß)
oder eine Konturerkennung justiert werden.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf die Testflasche aus 1. Man erkennt,
dass die einzelnen Linien 2 und 4 jeweils Einfräsungen sind
und dass die einzelnen vertikalen Markierungslinien 4 in
Umfangsrichtung jeweils gleichweit voneinander beabstandet sind.
Im vorliegenden Fall sind die einzelnen Linien 4 um jeweils
20° voneinander
beabstandet und damit an dem Gesamtumfang der Testflasche insgesamt 18
Linien verteilt. Der Durchmesser der Flasche beträgt hier
62 mm. Die zweiten Markierungsringe 9 sind in der Draufsicht
konzentrisch und die jeweilige Radienänderungen im Wesentlichen konstant.
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3 zeigt
eine Detailansicht des Ausschnitts aus 2. Man erkennt,
dass die einzelnen Markierungslinien beziehungsweise -ringe bei
dieser Ausführungsform
eine Breite b von 1 mm und eine Tiefe t von 2 mm aufweisen. Es sind
jedoch auch hier andere Abmessungen der einzelnen Markierungsringe
beziehungsweise -linien denkbar. Auch können die Markierungslinien
und die Markierungsringe voneinander abweichende Geometrien besitzen.
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4 zeigt
eine erfindungsgemäße Testflasche 1,
die auf einem Zentrierteller 10 angeordnet ist. Genauer
gesagt fixiert der Zentrierteller 10 die Testflasche 1 in
einer vorgegebenen Position und ist wiederum selbst in einer festen
Position auf einem drehbaren Flaschentisch, z. B. einer Etikettiermaschine, Inspektionsmaschine
oder dgl. ausgerichtet. Der Zentrierteller weist eine (in 4 nicht
näher gezeigte)
Vertiefung auf, die passend zur Geometrie des Flaschenbodens ausgeführt ist.
In diese Vertiefung wird die Testflasche von oben eingesteckt. Mit
diesem Einstecken wird bewirkt, dass die Testflasche 1 bezüglich der
Drehachse des Zentriertellers 10, die hier mit der Symmetrieachse
des Behältnisses
zusammenfällt,
unverrückbar
festgelegt ist. Der Zentrierteller 10 weist hier 4 Segmente 12 auf,
zwischen denen Nuten 16 angeordnet sind.
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5 zeigt
eine aufgeschnittene Darstellung einer Testflasche 1 auf
einem Zentrierteller 10. Die Testflasche 1 weist,
wie in 5 gezeigt, in ihrer Mantelfläche und in der Nähe des Bodenbereichs 15 eine
Sacklochbohrung 18 auf. In diese Sacklochbohrung 18 wird
ein Passstift 17 eingeführt,
der mit seinem radial überstehenden
Teil 17a in der oben erwähnten passgenau ausgeformten
Nut 16 in der Oberseite des Zentriertellers 10 liegt.
Das Bezugszeichen 11 bezieht sich auf eine Vertiefung des
Zentriertellers 10 zur passgenauen Aufnahme der Testflasche 1 bzw.
deren Bodenbereich 15.
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Auf
diese Weise wird eine im Wesentlichen spielfreie Drehverbindung
zwischen der Testflasche 1 und dem Zentrierteller 10 erreicht.
Der Passstift 17 kann zusätzlich Einführschrägen aufweisen, um das Arretieren
der Testflasche zu erleichtern.
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Bei
der in 5 gezeigten Ausführungsform weist der Zentrierteller 10 insgesamt
vier jeweils um 90° in
Umfangsrichtung versetzt angeordnete Nuten auf. Zum Justieren einzelner
Kameras, beispielsweise in einer Etikettiermaschine, wird der Zentrierteller (ggfs.
mit der Testflasche) anstelle eines konventionellen Drehtellers
auf der Tellerantriebswelle befestigt und von dem Tellerantriebsmotor
(nicht gezeigt) durch manuelle Betätigung in eine zu dem Drehtisch definierte
Ausrichtsstellung gedreht. In dieser Stellung stimmt eine Umfangsmarkierung
am Zentrierteller mit einer zugeordneten Markierung am Drehtisch überein,
wobei es sich hier beispielsweise um ein weiteres Sackloch 22 und
einen weiteren Passstift 21 handeln kann. In einer gegenüber dem
Drehtisch definierten Stellung kann der Zentrierteller im weiteren Verlauf
festgehalten werden und dann vom Flaschentisch durch die Maschine
zu mehreren Kameras gefahren werden. Als Antriebe für den Zentrierteller 10 können beispielsweise
Schrittmotoren oder Servomotoren verwendet werden. Das Bezugszeichen 19 bezieht
sich auf eine Aufnahmeöffnung
für einen
Stift des Drehtisches.
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Es
wäre jedoch
auch weitere Möglichkeiten denkbar,
um die Testflasche 1 gegenüber dem Zentrierteller 10 zu
fixieren. So könnte
die Testflasche 1 auch ein Gewinde aufweisen, um in den
Zentrierteller 10 eingeschraubt zu werden. Bei einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
wäre es
auch möglich, die
Testflasche 1 und den Zentrierteller 10 einteilig beispielsweise
als Spritzgussteil auszuführen.
Auch in diesem Falle wäre
die Position der Testflasche gegenüber dem Zentrierteller fixiert.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.