DE2429160C2

DE2429160C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren maschinengeformter Formlinge

Info

Publication number: DE2429160C2
Application number: DE2429160A
Authority: DE
Inventors: Lars Olof Oxie Hansson; Claes-Göran Malmö Jensen
Original assignee: PLM AB
Current assignee: Rexam AB
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-06-18
Publication date: 1983-07-28
Also published as: GB1458726A; US3963918A; JPS599335Y2; JPS57148252U; FR2234613A1; JPS5069762A; FR2234613B1; SE385988B; DE2429160A1; SE7308779L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren maschinengeformter Formlinge, beispielsweise Kunststoff- und Glasformlinge, durch optisches Abtasten eines Systems von Lichtstrahlen ablenkenden, d. h. beim Durchstrahlen oder Anstrahlen der Formlingswand Bereiche unterschiedlicher Helligkeit hervorrufenden Markierungen und anschließendes Auswerten des Abtastergebnisses.

Aus DE-GM 19 67 902 ist eine Vorrichtung zum optischen Abtasten von Strichmarkierungen auf Druckgasflaschen und anderen Behältern bekannt. Da solche Strichmarkierungen lediglich geringere Reflektlonseigenschaf-•en gegenüber den umgebenden Flächenbereichen aufweist, muß eine solche Abtastvorrichtung mittels eines über die Markierungen zu führenden Lesearmes dazu ausgebildet sein, das Abtastorgan sehr nahe und dicht über die die Strichmarkierungen tragende Fläche zu führen. Der Abtastvorgang kann deshalb nur relativ langsam durchgeführt werden. Sofern diese bekannte Vorrichtung für mechanische Führung und Antrieb ausgebildet sein soll, erfordert sie hohen Aufwand für die Antriebs- und Führungseinrichtungen des Lesearmes.

Eine Weiterbildung seither Abtastvorrichtungen Ist aus DE-OS 17 74 562 bekannt, wonach zur besseren Ausnutzung der Helligkeitsunterschiede an abzulesenden Markierungen und zum Ermöglichen einer größeren Abtastentfernung eine besondere Ausbildung der Beleuchtungseinrichtung mit rotierendem Spiegel vorgesehen sein soll. Eine wesentliche Verbesserung der Abtastsicherheit und wesentliche Erhöhung der Abtastgeschwindigkeit lassen sich hierdurch aber nicht erreichen.

to Aus DE-AS 20 16 768 Ist ein Verfahren zum Abtasten von mit einem Code versehenen Gefäßen bekannt, nach welchem in die durchsichtige bzw. lichtdurchlässige Wandung des Gefäßes sphärische Sammellinsen eingeformt werden, die die Gefäßwandung durchsetzende Lichtstrahlen in einem Brennpunkt sammeln. Man erhält hierbei wesentlich intensivere Helligkeitsünterschiede als beim Abtasten von Strichmarkierungen. Jedoch bedingen diese sphärischen Sammellinsen punktförmige Ausbildung der Bereiche unterschiedlicher Helligkeit. Um beim optischen Abtasten sichere Ergebnisse zu erzielen, sind sehr genaue Zentrierung des zu ide.ntifi7?erenden Gefäßes und hohe Präzision In der Ausbildung Φ.τ Markierungen in der Gefäßwand erforderlich.

Schließlich ist aus US-PS 37 45 314 eine Vorrichtung zum Identifizieren maschinengeformter Formlinge, insbesondere Flaschen, durch optisches Abtasten eines Systems von in der Formlingwand angebrachten lichtundurchlässigen Stellen. Diese Art der Markierung und der Abtastung hat jedoch den erheblichen Mangel, daß durch

JO an der Flaschenwand anhaftende Verschmutzungsflecke oder auch durch bei der Fabrikation der Flasche entstehende Flecke solche lichtundurchlässige oder nur wenig Licht durchlassende Markierungspunkte vorgetäuscht werden können. Im übrigen wird bei dieser bekannten Vorrichtung in der Ebene der als Abtastelement benutzten Fotozelle ein Bild des gesamten Flaschenbodens erzeugt, das mit einer zwischen dem Flaschenboden und der Fotozelle anzubringenden Lochscheibe oder sonstiger Ablesevorrichtung auszuwerten ist. Trotz hohem apparativem Aufwand kann mit dieser Vorrichtung keine sichere Ablesung erreicht werden. Dabei ist auch bei dieser Vorrichtung ein sehr genaues Zentrieren der zu identifizierenden Flaschen in der Vorrichtung erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Identifizieren maschinengeformter Formlinge sowie eine Vorrichtung zum optischen Abtasten von Markierungen zum Identifizieren von Formungen der eingangs genannten Art zu schaffen, wodurch eine Identifizierung von Formungen an schnellaufenden Produktionslinlen ermöglicht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Herstellung der Formlinge Markierungen mit teilzylindrischer Oberflächenform derart in die Formllngwand eingeformt werden, daß die mittels dieser Markierungen erzeugten Bereiche unterschiedlicher Helligkeit in einer in Abstand von der Oberfläche der Fomilingv.and liegenden Bildebene liegen und sich die Zylinderachsen der Markierungen im wesentlichen rechtwinklig zu der Markierungsreihe erstrecken, und daß die von den Marklerungen erzeugten Bereiche unterschiedlicher Helligkeit In ihrer Bildebene nacheinander optisch aufgenommen und In aufeinanderfolgende elektrische Signale umgesetzt werden.
Durch die Ausbildung der Markierungen mit tellzylindrischer Oberflächenform werden mehr oder weniger strlchförmlge, elliptische Bereiche unterschiedlicher Helligkeit in der Bildebene geschaffen, die sich quer zur Richtung des aufeinanderfolgenden Abtastens erstrek-

ken. Hierdurch laßt sich die Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens von Abtasteinrichtung und Bereich unterschiedlicher Helligkeit gegenüber den bekannten Vorrichtungen wesentlich vergrößern. Es wird dadurch auch bei nur mangelhaft oder nur ungefähr in der Prüfvorrichtung zentrierten Formungen sichergestellt, daß sämtliche Bereiche unterschiedlicher Helligkeit von der Abtastvorrichtung erfaßt werden. Außerdem werden durch die Herstellungstoleranzen bedingte Lageabweichungen und Formabweichungen der Markierungen und dadurch bedingte Lageabweichungen und Formabweichungen der Bereiche unterschiedlicher Helligkeit für den Abtastvorgang praktisch unschädlich. Selbst wenn beide Möglichkeiten zusammentreffen, bietet ein länglicher, elliptischer bis strlchförmiger Bereich unierschledli- is eher Helligkeit noch ausreichend Sicherheit, tatsächlich auf die wirksame Fläche des Abtastelements zu treffen. Auf diese Welse wird das optische Abtasten der Markierungen geeignet, auch beim Identifizieren von Formllngen in schnellaufenden Produktionslinien eingesetzt zu werden. Trotz der Verminderung In den Anforderungen hinsichtlich Zentrlergenauigkeit der zu Identifizierenden Formlinge und Maßhaltigkeitstoleranzen für die Markierungen bieten die länglichen Bereiche unterschiedlicher Helligkeit durch ihre Erstreckung quer zur relativen Wanderrichtung bezüglich des Abtastelementes volle Wirksamkeit hinsichtlich der Ausbildung definierter Lichtimpulse bzw. elektrischer Signalimpulse, well der Bereich unterschiedlicher Helligkeit bezüglich seiner Wanderrichtung über die wirksame Fläche des Abtastelemems ebenso schmall Ist wie ein punktförmlger Bereich unterschiedlicher Helligkeit, evtl. noch schmaler als ein solcher punktförmiger Bereich ausgebildet werden kann. Im Rahmen der Erfindung können bevorzugte Markierungen In Form Zylinderlinsen oder zylindrischen Hohl-Spiegelelementen in die Formlingwand eingeformt werden. Solche Zylinderlinsen oder zylindrische Hohlspiegelelemente lassen sich bei maschineller Herstellung von Formungen In einfacher Weise erzeugen.

Die an den Markierungen auftretenden örtlichen Berei- -to ehe größerer Helligkeit können bevorzugt mittels Erzeugung einer relativen Bewegung von Prüfling und Abtasteinrichtung in zeitliche Lichtimpulse umgesetzt werden, aus denen zur Auswertung elektrische Impulse erzeugt werden. Die relative Bewegung von Prüfling und Abtasteinrichtung kann durch eine Bewegung des Prüflings oder eine Bewegung der Abtasteinrichtung oder auch durch unterschiedliche Bewegung von Prüfling und Abtasteinrichtung hervorgerufen werden.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird t"?.r die Markierung tragende Wandungsteil des Formlings mit von einem Brennpunkt her divergierenden Licht ausgeleuchtet. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für solche Fälle, in denen die Markierungen in einer im wesentlichen ebenen Fläche « angeordnet sind, beispielsweise auf dem Boden eines Gefäßes. Dabei kann man beispielsweise zur Identifizierung von flaschenartigen Formungen mit im lichtdurchlässigen Flaschenboden angebrachten, Lichtstrahlen sammelnden Markierungen die Ausleuchtung des Flaschen- t bodens von einem Brennpunkt aus vornehmen, den man im Bereich des Flaschenhalses einrichtet.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Markierungen einzeln mit einem enggebündelten, parallelen Lichtstrahl beleuchtet 0 und die dabei erzeugten örtlichen Bereiche erhöhter Helligkeit mit der Abtasteinrichtung aufgenommen. Dabei kann man durch relative Bewegung von Prüfling, Lichtstrahl und Abtasteinrichtung die Markierungen nacheinander mit dem Lichtstrahl abtasten. Diese Verfahrensweise läßt sich besonders einfach mit feststehender Anordnung von Lichtquelle und Abtasteinrichtung und Bewegung des Prüflings ausführen.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die als Licht sammelnde optische vorgebildeten Markierungen mit diffusem Licht beleuchtet werden.

Besonders vorteilhaft ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, die Markierungen In einer unendlichen, d. h. mit Ihrem Ende an Ihren Anfang zurückführenden Anordnung, In die Formlingwandung elnzuformen und am Anfang der Markierungsanordnungen Steuermarkierungen für Register- und Auswerteeinrichtungen anzubringen. Diese unendliche Anordnung der Markierungen ermöglicht es, das Abtasten mittels einer relativen Drehbewegung von Formling und Abtasteinrichtung um die Symmetrieachse der Markierungsanordnung vorzunehmen. Dabei kann man bevorzugt die Markierungen in rotationssymmetrischer Anordnung In eine flache Fläche des Formlings einformen und dabei als sich Im wesentlichen radial zur Symmetrieachse der Anordnung erstrekkende, zylindrische, konvexe oder konkave linsenartige optische Elemente vorbilden.

Da das Abtasten der Markierungen im erfindungsgemäßen Verfahren sehr schnell vorgenommen werden kann, bietet sich selbst beim Identifizieren von Formllngen an schnellaufenden Produktionslinien die Möglichkeit, ein zweifaches oder mehrfaches Abtasten der Markierungen an jedem Formling aufeinanderfolgend vorzunehmen. Hierdurch kann die Ablesesicherheit noch wesentlich erhöht werden.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgesehen, die aus einer Beleuchtungseinrichtung für die Markierungen, einer die Markierungen in der Bildebene der von den Markierungen erzeugten Bereiche erhöhter Heiligkeit abtastenden idermfizierüngseinricritung, einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer relativen Abtastbewegung zwischen Formling und Identifizierungseinrichtung und einer Einrichtung zum Umsetzen des Abtastergebnisses in eine vorzugsweise binäre Signalfolge besteht. Erfindungsgemäß soll bei einer solchen Vorrichtung eine Formlingaufnahme vorgesehen und derart auf eine durch die Anordnung der optischen Abtasteinrichtung bestimmte Abtastebene angepaßt sein, daß die durch die Markierungen des Formlings bestimmte Bildebene bei auf die Formlingaufnahme gesetztem Formling im wesentlichen in die Abtastebene fällt, wobei entweder die Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten eines nur eng, d. h. im wesentlichen -ur auf eine Markierung begrenzten, örtlichen Bereiches der Formlingwand oder die Abtasteinrichtung zur Aufnahme von Licht in einem eng begrenzten, d. h. im wesentlichen nur von einer Markierung her beleuchtbaren örtlichen Bereich der Abtastebene ausgebildet ist.

In einer Ausführungsform dieser Vorrichtung enthält die Abtasteinrichtung einen mit nur von einer Markierung kommenden Licht beleuchtbaren, eng begrenzten örtlichen Bereich aufnehmenden Abtastkopf, Einrichtungen zum Bewegen dieses Abtastkopfes innerhalb der Abtastebene und ein das aufgenommene Licht vom Abtastkopf zu einer lichtempfindlichen Einrichtung führendes Lichtleiterkabel.

In anderer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält die identifizierungseinrichtung eine Licht aussendende Einrichtung, die die im unteren Bereich des sich kontinuierlich drehenden Formlings

angeordneten Markierungen mit einem enggebündelten, parallelen Lichtstrahl beleuchtet, eine den Formling In Rotation versetzende Dreheinrichtung und eine feststehende lichtempfindliche Abtasteinrichtung, die Licht nur In einem eng begrenzten Bereich der Abtastebene aufnimmt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält die Identifizierungseinrichtung «ιii? Beleuchtungseinrichtung, die zur Abgabe eines entlang der Anordnung der Markierungen des Formllngs bewegten und nur einen begrenzten Bereich der Formlingwand beleuchtenden Lichtstrahles ausgebildet ist, und eine in der Abtastebene angeordnete. Licht absorbierende Einrichtung für reflektiertes Licht. Dabei kann die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle enthalten, von der aus ein schmaler, paralleler Lichtstrahl, beispielsweise ein Laserstrahl über ein koaxial zur Strahlrichtung der Lichtquelle umlaufendes Llnsen-Splegel-System derart auf einen eng begrenzten örtlichen Bereich Innerhalb eines die Markierungen enthaltenden ringförmigen Flüchenbereiches der Formlingwand gerichtet wird, daß nur jeweils eine Markierung treffendes Licht auf die Licht absorbierende Einrichtung gelenkt wird.

Die Identifizierungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zusätzlich zu der Abtasteinrichtung mit einer Positionsimpulse erzeugenden Vorrichtung ausgestattet sein. Diese Positionsimpulse erzeugende Vorrichtung kann aus einer Anzahl von die jeweilige Position der Abtasteinrichtung wiedergebenden Löchern, die konzentrisch längs eines Flansches angeordnet sind, in Zusammenwirken mit einer Lichtquelle und einer lichtempfindlichen Einrichtung gebildet sein, die Positionsimpulse zu einem Auswertegerät, beispielsweise einem Computer, weiterleitet. Die Positionsimpulse erzeugende Vorrichtung kann auch aus einer Anzahl von Eisennocken In Zusammenwirken mit einer die Positionsimpulse für das Auswertegerät erzeugenden Spule gebildet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sollte bevorzugt eine Antriebseinrichtung für mindestens zwei volle relative Umdrehungen zwischen Formling und Abtasteinrichtung für jeden Identifizierungsvorgang aufweisen. Hierdurch wird in einfacher Welse gewährleistet, daß bei jeglicher Ausgangsstellung des in die Vorrichtung eingeführten Formllngs mindestens eine volle Folge von Markierungen vom Anfang bis zum Ende abgetastet wird. Hierdurch werden aufwendige Einrichtungen erspart, die den Formling vor dem Abtasten erst In die für den Abtastvorgang richtige Ausgangsstellung bringen müßten. Durch mindestens zweimaliges relatives Umdrehen von Formling und Abtasteinrichtung kann der Abtastvorgang an jeglicher Stelle anfangen, wobei die vor dem Anfang der Marklerungsfolge vorgenommenen Abtastungen und die nach dem Markierungsende noch vorgenommenen Abtastungen für die Auswertung wegfallen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. IA einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Identifizierungseinrichtung;

Fig. IB ein abgewandeltes Teil der Einrichtung nach Fig. IA;

Fig. 2A ein Markierungselement in Form einer konvexen Zylinderlinse, die im Boden einer Flasche ausgebildet Ist;

Fig. 2B ein Markierungseiement in Form einer konkaven Zylinderlinse, die im Boden einer Flasche ausgebildet ist;

Flg. 3 einen Flaschenboden mit Linsen; Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer rotierenden Flasche mit zylindrischen Linsen und

Fig. 5 eine Identifizierungsvorrichtung mit einem rotierenden, optischen Formnummernzähler, der reflektiertes Licht benutzt.

CiemäU der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung Ist eine stillstehende Flasche 29 vorgesehen, und mit Druck gegen eine Trägerleiste 25 mittels nicht gezeigter Haltevorrichtung gehalten. Durch den Flaschenhals 89 wird mittels einer Lampe mit Linsensystem 33 ein konvergierender Lichtstrahl 110 eingeführt. Der Lichtstrahl 110 konvergiert zu einem Punkt III, der an oder dicht bei dem Flaschenhals 89 liegt, wodurch der gesamte Boden der Flasche ausgeleuchtet wird. Längs eines Bodenkreises 113 Ist eine Anzahl von Markierungen 114 derart angeordnet, daß sie einen einstUckigen Teil mit dem Bodenglas, d. h. der Formlingwand 112 bilden. In den Gleitstrelfen 6 lsi ein kreisförmiges Loch !!5 geschnitten, das etwa kleiner als der Durchmesser der Flasche 29 ist. Unterhalb des Gleitstreifens 6 Ist ein Formnummernablesergehäuse 116 In dessen Inneren ein zylindrischer Formnummernableser als Abtasteinrichtung 117 mittels Kugellagern 118 und 119 drehbar ange- bracht Ist. Die zylindrische Abtasteinrichtung 117 Ist an seinem unteren Teil mit einer scheibenförmigen Grundplatte 120 ausgerüstet, die mit einer Riemennut 121 zur Drehbewegung der drehbar angebrachten Abtasteinrichtung 117 mittels eines Riemens 122 und eines Motors 123 versehen ist.

Die Grundplatte 120 ist ferner mit einem Flansch 124 versehen, der mit einer großen Anzahl konzentrisch angeordneter Bohrungen versehen Ist, und an einer Seite durch eine Lampe 126 beleuchtet wird. Zur anderen Seite des Flansches 124 Ist ein Detektor oder Meßgeber 127 zur Aufnahme der Lichtimpulse 128 angeordnet, die nach ihrem Abtasten In elektrische Signale übergeführt und über den Draht 129 übermittelt werden.

Die Abtasteinrichtung 117 Ist mit einer oberen Zwi-

schenwand 130 versehen, in der ein Linsensystem 131 mit kurzem Brennpunktabstand angebracht ist. Die Benutzung konvexer Zylinderlinsen im Boden der Flaschen konzentriert das durchtretende Licht in eine Brennebene In kurzem Abstand unterhalb des Bodens.

Das Linsensystem 131 erzeugt dann ein Bild an der Eingangsoberfläche des Lichtleiterkabels, das das Licht zum Zentrum der Bodenplatte 120 leitet, wo ein hochempfindlicher Detektor oder Meßgeber 133 in einem Lager derart angebracht ist, daß er nicht der Drehbewegung des

Kopfes 131 folgt.

Vom Detektor 133 werden die Ausgangssignale dann in eine elektronische Einheit über einen Leiter 35 überführt, und dann zu einer geeigneten Auswertungseinrichtung, beispielsweise einem Computer.

Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, können konvexe Zylinderlinsen 114 oder auch konkave ZyÜnderlinsen 135 vorgesehen sein. Sämtliche Zylinderlinsen 114 bzw. 135 im Boden 112 der Flasche sind längs eines Kreises 113 angeordnet, wie dies FIg. 3 zeigt.

Das oben beschriebene Beispiel arbeitet in folgender Weise: Wenn eine Flasche 29 mittels einer nicht dargestellten Vorschubeinrichtung annähernd in der richtigen Stellung in der Inspektionsstation zum Stillstand gebracht wird, preßt eine Haltevorrichtung, beispiets weise bestehend aus zwei Rädern oder Rollen die Flasche 29 gegen die Halteleiste 25 derart, daß die Flasche in genau die richtige Stellung konzentrisch bzgl. des Linsensystems 33 und des der Abtasteinrichtung 117

gebracht wird. Mittels eines konvergierenden Lichtstrahles 110 beleuchtet die Lampe mit den Linsen 33 von oben her den gesamten Boden 112, wobei dieser Lichtstrahl einen Brennpunkt 111 hat, und von dort nach dem Boden 112 der Flasche 112 hin divergiert. Der Motor 123 hält die Abtasteinrichtung 117 In kontinuierlicher Drehung derart, daß das Linsensystem 131 sich rasch um und längs des Ringes 113 bewegt, der alle Lichtimpulse einfängt, die die Zylinderlinsen 114 verursachen. Diese Lichtimpulse werden über ein optisches Kabel 132 nach unten zum unteren Zentrum der Abtasteinrichtung 117 geleitet, wo ein Detektor 133 die Lichtimpulse In elektrische Signale umwandelt.

Wenn eine Flasche 29 sich In der richtigen Lage für die Nummernablesung befindet, gibt eine nicht gezeigte Positionsscheibe mit Impulsgenerator einen Impuls zum Computer, daß die Nummernablesung stattfindet.

Um zu ermöglichen, daß der Computer die Ausgangs-Wlnkelstellung der Abtasteinrichtung 117 registriert, ist eine Vielzahl von Löchern IZ5, beispielsweise 240 Löcher Im Flansch 124 angebracht, derart, daß die Lampe 126 einen Lichtimpuls zum Detektor 127 jedesmal abgibt, wenn ein Loch 175 vorbeiläuft. Diese Llchtpositionslmpulse werden In dem Detektor 127 in elektrische Positionsimpulse umgesetzt, die kontinuierlich übet einen Draht 129 auf die Auswertungseinrichtung gegeben werden.

Um die Abtasteinrichtung 117 gegen Randeinstellung der Flasche in der Inspektionsstation unempfindlich zu machen, kann der kreisförmige Ring 113 der Flasche 29 mit einer besonderen Linsenkombination 134 versehen werden, bei der die Ablesung beginnen soll, beispielsweise können vier Linsen dicht nebeneinander angeordnet werden. Dies bedeutet, daß der Computer vier Impulse in rascher Folge aufnehmen muß, um den Ableseprozeß in Gang zu setzen. Wenn die Löcher 125 beispielsweise 1,5° voneinander entfernt sind, kann es von Vorteil sein, die Zylinderlinsen 1!4 im Flaschenboden 112 in größerem Abstand anzuordnen, beispielsweise mit einem achtfach größerem Winkel, d. h. einem Winkel von 12°. Man kann 30 Markierungen maximal bei einer Umdrehung abtasten, und der Zähler der Auswertungseinrichtung wird dann acht Positionsimpulse nach Durchtritt der Startlinsen aufnehmen, und dann unmittelbar nach dem achten Impuls den Ausgang am Detektor 133 ablesen. Ist eine Linse mit 12° Winkelabstand vom Startpunkt vorhanden, wird »eins« registriert, im anderen Fall »null«. Nach weiteren acht Lageimpulsen wird der Ablauf wiederholt, und eine weitere »eins« oder »null« registriert usw.

Bei dieser Arbeitsweise! ist einbegriffen, daß 30 binäre Markierungen in den Boden 112 der Flasche 29 eingeformt werden können. Diese 30 Markierungen können vorzugsweise mehr als einmal abgetastet werden, um die Genauigkeit zu erhöhen, und dadurch kann auch ein geeigneter selbstkorrigierender Schlüssel mit Paritätsmarkierungen benutzt werden. Die Drehgeschwindigkeit des Ablesers sollte hoch genug sein, um zwei bis drei Umdrehungen während einer Zehntelsekunde auszuführen, während deren die Flasche 29 stillsteht. Dies bedeutet, eine angenäherte Drehgeschwindigkeit von 1800 Umdrehungen pro Minute.

Die oben erwähnten Positionsimpulse können auch auf magnetische Weise erzeugt werden, wenn der Umfangsflansch 124 mit (magnetischen) Nocken versehen ist, die Teil eines magnetischen Kreises einer äußeren Spule sind, die dann einen Spannungsimpuls beim Vorbeilaufen jedes Nocken erzeugt. Nach einer anderen Variation der Erfindung, wie sie In Flg. 2B gezeigt Ist, können die Zylinderllnsen 135 im Boden 112 der Flasche auch konkav ausgebildet sein, so daß jede Markierung Im FIaschenboden einem Nullimpuls am Ausgang des Detektors 135 entspricht.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Flg. 4 gezeigt Ist, kann die Flasche 29 in der Inspektionsstation in Drehbewegung versetzt werden, wobei eine Lampe mit Linsensystem 130 einen schmalen zylindrischen oder leicht konzentrischen Lichtstrahl 137 nach unten durch den Hals 89 der Flasche 29 gegen denjenigen Bodenring 113 richtet, längs dessen eine Reihe zylindrischer Linsen 138 In den Flaschenboden eingeformt 1st, und wobei jede Linse auch in diesem Fall einer Markierung entspricht. Um die Flasche 29 leicht drehen zu können, ist ein gut angepaßtes Loch 139 im Gleitstrelfen 6 ausgeschnitten. In diesem Loch Ist eine Anzahl von Rollen 140 für Berührung mit und zum Abrollen auf dem Boden 112 der Flasche 29 angeordnet. In dieser Ausfüh-

» rung ist das Loch 139 der Seiten- und Bodenfnrm der Flasche so angepaßt, daß die Flasche 29 glatt und sicher um Ihre Achse rotiert, ohne seitlich zu springen, was den Betrieb der Abtasteinrichtung 141 stören könnte, die starr unter dem Boden 112 der Flasche rechts unter dem Bodenring 113 angebracht ist.

Nach einer anderen Ausfühiungsform gemäß Fig. 5 ist ein Formnummernableser 160 vorgesehen, der einen rotierenden Lichtstrahl, beispielsweise einen Laser-Strahl zum Abtasten der Bodenlinsen der Flasche enthält. In diesem Beispiel wird eine Hohlwelle 161 benutzt, die mit zwei Lagern 162 und einer Antriebswelle 163 versehen und über eine entsprechende Scheibe 165 und einen Riemen 166 von einem Motor 164 her angetrieben wird. Die Hohlwelle 160 Ist ferner mit einem Befestigungsflansch für die Spiegel 168 und 169 und für eine Zylinderlinse 170 sowie mit einer Abtasteinrichtung 171 versehen. Ein als Abtasteinrichtung 171 benutztes Fotoelement ergibt bei konstanter Beleuchtung eine konstante Ausgangsspannung, die über Leiter 172 und 173 auf den jeweiligen Kontaktring 174 bzw. 175 gelegt ist. Diese Kontaktringe laufen in Berührung mit je einem Abgreifer 176 und 177 zum Auflegen dieser Spannung auf eine elektronische Einheit 57 über elektrische Leitungen 178 und 179.

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet in solcher Weise, daß eine Lichtquelle 180 einen sehr konzentrierten Lichtstrahl 181 koaxial mit der Hohlwelle 181 aussendet. Der Lichtstrahl trifft auf den Spiegel 168, der in der Mitte des . ansches 167 angebracht ist, wodurch der Lichtstrahl nach dem Spiegel 169 hin reflektiert ist, der am Rand des Flansches 167 sitzt. Der Lichtstrahl wird jetzt nochmals durch den Spiegel 169 gegen den Ring 113 von Markierungen 114 reflektiert, die in die stillstehende Flasche 29 eingeformt sind. Wenn keine Markierung an der Einfallstelle des Lichtstrahles vorhanden ist, wird der Lichtstrahl zurück gegen das Fotoelement 171 reflektiert, das bei konstant einfallendem Lichtstrahl eine konstante Spannung liefert, die über Leitungen 172 bis 179 (möglicherweise induktiven Typs) als Signal auf eine elektronische Einheit 57 zum Entschlüsseln gelegt wird. Wenn der Motor angetrieben wird, beginnt die Hohlwelle 161 sich zu drehen, und der Lichtstrahl 81 tastet den Bodenkreis 113 der Flasche 29 mit den Markierungen 114 ab. Jedesmal wenn eine Markierung in Form einer Zylinderlinse durch den Lichtstrahl 181 getroffen wird, wird dieser in anderer Richtung reflektiert und es ergibt einen Nullimpuls in der Ausgangsspannung. Versuche haben gezeigt, daß es vom Standpunkt der Betriebsweise her günstiger sein kann, die von Spannungsänderungen her-

rührenden Signale mit Induktiven Einrichtungen weiterzulelten. Die von der Auswertungseinrichtung oder elektronischen Einheit 57 aufgenommenen Impulse werden dann entschlüsselt, und es wird so die Flasche hinsichtlich ihres Herstellungswerkzeugs identifiziert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Identifizieren maschinengeformter Formlinge, beispielsweise Kunststoff- und Glasformlinge, durch optisches Abtasten eines Systems von Lichtstrahlen ablenkenden, d. h. beim Durchstrahlen oder Anstrahlen der Forrhllngswand Bereiche unterschiedlicher Helligkeit hervorrufenden Markierungen und anschließendes Auswerten des Abtastergebnisses, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Formlinge Markierungen mit teilzylindrischer Oberflächenförm derart In die Form-Hngswand eingeformt werden, daß die mittels dieser Markierungen erzeugten Bereiche unterschiedlicher Helligkeit In einer in Abstand von der Oberfläche der Formlingwand liegenden Bildebene liegen und sich die Zylinderachsen der Markierungen im wesentlichen rechtwinklig zu der Markierungsreihe erstrecken, und daß die roe den Markierungen erzeugten Bereiche unterschiedlicher Heiligkeit in ihrer Bildebene nacheinander optisch aufgenommen und in aufeinanderfolgende elektrische Signale umgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Markierungen in Form von Zylinderlinsen oder zylindrischen Hohlspiegelelementen in die Formlingwand eingeformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Markierungen auftretenden örtlichen Bereiche größerer Helligkeit mittels Erzeugung eir.er relativen Bewegung von Prüfling und Abtasteinrichtung in zeitliche '.ichtlmpulse umgesetzt werden, aus denen zur Auswertung elektrische Impulse erzeugt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Markierungen tragende Wandungsteil des Formllngs mit von einem Brennpunkt her divergierendem Licht ausgeleuchtet wird.

. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- *o zeichnet, daß man zur Identifizierung von flaschenartigen Formungen mit im lichtdurchlässigen Flaschcnboden angebrachten Lichtstrahlen sammelnden Markierungen die Ausleuchtung des Flaschenbodens von einem Brennpunkt aus vornimmt, den man im Bereich des Flaschenhalses einrichtet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen einzeln mit einem enggebündelten, parallelen Lichtstrahl beleuchtet und die dabei erzeugten örtlichen Bereiche so erhöhter Helligkeit mit der Abtasteinrichtung aufgenommen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch relative Bewegung von Prüflinge, Lichtstrahl und Abtasteinrichtung die Markierungen ^⁵ nacheinander mil dem Lichtstrahl abgetastet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Licht sammelnde optische Elemente vorgebildeten Markierungen mit diffusem Licht beleuchtet werden. ^M

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen In einer unendlichen, d. h. mit Ihrem Ende an ihren Anfang zurückführenden Anordnung In die Formllngswandung eingeformt werden und am Anfang der Markierungsanordnung Steuermarkierungen für Register- und Auswerteeinrichtungen angebracht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen in rotationssymmetrischer Anordnung In eine flache Fläche des Formllngs etngeformt und dabei als sich im wesentlichen radial zur. Symmetrieachse der Anordnung erstreckende, zylindrische, konvexe oder konkave linsenartige optische Elemente vorgebildet werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zweifaches oder mehrfaches Abtasten der Markierungen an jedem Formling aufeinanderfolgend vorgenommen wird.

12. Vorrichtung zum optischen Abtasten von Markierungen zum Identifizieren von Formungen im Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bestehend aus einer Beleuchtungseinrichtung für die Markierungen, einer die Markierungen in der Bildebene der von den Markierungen erzeugten Bereiche erhöhter Helligkeit abtastenden Identifizierungseinrichtung, einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer relativen Abtastbewegung zwischen Formling und Identifizierungseinrichtung und einer Einrichtung zum Umsetzen des Abtastergebnisses in eine vorzugsweise binäre Signalfolge, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formlingaufnahme (115; 139, 140) vorgesehen und derart auf eine durch die Anordnung der optischen Abtasteinrichtung (117; 141, 171) bestimmte Abtastebene angepaßt ist, daß die durch die Markierungen (114; 135) des Formlfcsgs (29) bestimmte Bildebene bei auf die Formlingaufnahme (115; 139, 140) gesetztem Formling (29) im wesentlichen In die Abtastebene fällt, wobei entweder die Beleuchtungseinrichtung (168 bis 170) zum Beleuchten eines nur eng, d. h. im wesentlichen nur auf eine Markierung (114; 135) begrenzten, örtlichen Bereiches der Formlingwand (112) oder die Abtasteinrichtung (117, 141) zur Aufnahme von Licht in einem eng begrenzten, d. h. im wesentlichen nur von einer Markierung (114; 135) her beleuchtbaren örtlichen Bereich der Abtastebene ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Antpnich 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (117) einen mit nur von einer Markierung kommenden Licht beleuchtbaren, eng begrenzten örtlichen Bereich aufnehmenden Abtastkopf (131), Einrichtungen (120 bis 130) zum Bewegen dieses Abtastkopfes (131) Innerhalb der Abtastebene und ein das aufgenommene Licht vom Abtastkopf (131) zu einer lichtempfindlichen Einrichtung (133) führendes Lichtleiterkabel (132) enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierungseinrichtung eine Licht aussendende Einrichtung (136), die im unteren Bereich des sich kontinuierlich drehenden Formlings (29) angeordneten Markierungen (138) mit einem enggebündelten, parallelen Lichtstrahl (137) beleuchtet, eine den Formling (29) In Rotation versetzende Dreheinrichtung (140) und eine feststehende lichtempfindliche Abtasteinrichtung (141) enthält, die Licht nur In einem eng begrenzten Bereich der Abtastebene aufnimmt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierungseinrichtung (160) eine Beleuchtungseinrichtung (168 bis 170) die zur Abgabe eines entlang der Anordnung der Markierungen (114) des Formllngs bewegten und nur einen begrenzten Bereich der Formlingwand (112) beleuchtenden Lichtstrahls (181) ausgebildet Ist, und eine in der Abtastebene angeordnete, Licht absorbierende Einrichtung (171) für reflektiertes Licht enthält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (168 bis 170) eine Lichtquelle (180) enthält, von der aus ein schmaler, paralleler Lichtstrahl (181), beispielsweise ein Laserstrahl, Ober ein koaxial zur Strahlrichtung der Lichtquelle (180) umlaufendes Linsen-Spiegel-System (168 bis 170) derart auf einen eng begrenzten örtlichen Bereich innerhalb eines die Markierungen (114) enthaltenden, ringförmigen Flächenbereiches: der Formlingwand gerichtet wird, daß nur jeweils etne Markierung (114) treffendes Licht auf die Licht absorbierende Einrichtung (171) gelenkt wird.

17: Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierungseinrichtung zusätzlich zu der Abtasteinrichtung mit einer Positionsimpulse erzeugenden Vorrichtung (124 bis 129) ausgestattet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsimpulse erzeugende Vorrichtung (124 bis 129) aus einer Anzahl von die jeweilige Position der Abtasteinrichtung (117) wiedergebenden Löchern, die konzentrisch längs eines Flansches (124> angeordnet sind, im Zusammenbuken mit einer Lichtquelle (126) und einer lichtempfindlichen Einrichtung (127) gebildet ist, die Positionsimpulse (129) zu einem Auswertegerät, beispielsweise einem Computer, weiterleitet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsimpulse erzeugende Vorrichtung aus einer Anzahl von Eisennocken (152) im Zusammenwirken mit einer die Positionsimpulse für ein Auswertegerät erzeugende Spule (153) gebildet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für mindestens zwei volle relative Umdrehungen zwischen Formling und Abtasteinrichtung für jeden Identifizierungsvorgang ausgebildet ist.