DE2718802A1

DE2718802A1 - Photoelectric scanner for checking necks of bottles - has annular light source with central lens ascertaining cleanliness and even, unbroken surface

Info

Publication number: DE2718802A1
Application number: DE19772718802
Authority: DE
Inventors: Olaf A Richter
Original assignee: PONNDORF HANDELSGESELLSCHAFT K
Current assignee: PONNDORF HANDELSGESELLSCHAFT K
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-11-16

Abstract

The inspection unit for checking damage to the mouths of bottles comprises an optical scanner and a photoelectric detector array. A light source consisting of an annular tube driven by DC is positioned above the bottle so that it is concentric with the centre axis of the bottle. In the centre of the ring is a lens with its optical axis aligned with the bottle axis. Above the lens and shielded from direct light from the annular light source, is an array of photo-sensitive detectors. The array is arranged around a circle which encloses the area covered by the image or alternatively, may be arranged on a straight line which lies in the image area.

Description

"Anordnung zur photoelektrischen Überwachrung der Unver-"Arrangement for the photoelectric monitoring of the incompatibilities

sehrtheit und/oder des Reinigungszustands von Plaschenmündungen" Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur photoelektrischen Überwachung der Unversehrtheit und/oder des Feinigungszustands von Flaschenmündungen, vorzugsweise aus brüchigem Material, insbesondere aus Glas, in Flaschenprüfanlagen mit einer auf die Flachenmündung gerichteten Lichtquelle und einer im Abstand zu der Lichtquelle sowie der Flaschenmündung vorgesehenen Gruppe mehrerer Lichtempfänger nebst zugeordneter elektrischer Auswerteschaltung, wobei die Lichtempfänger gegen direkte Bestrahlung seitens der Lichtquelle abgeschirmt sind.the veryness and / or the state of cleanliness of plascher mouths "The The invention relates to an arrangement for the photoelectric monitoring of the integrity and / or the state of refinement of bottle mouths, preferably made of brittle Material, in particular made of glass, in bottle testing systems with a surface opening directed light source and one at a distance from the light source and the bottle mouth intended group of several light receivers together with the associated electrical evaluation circuit, wherein the light receiver is shielded from direct irradiation from the light source are.

Bei teannten Anordnungen der erwthnten Art wird auf die Flaschenmündung Licht von einer im Abstand zentrisch zu der Flaschenmündung angeordneten Lichtquelle geworfen, welches von der Flaschenmündung bzw. darin vorhandenen Fehlstellen, wie Ausbrüchen, Muschelsorüngen, Verunreinigungen und dergleichen diffus reflektiert wird. In möglichst geringem Abstand zu der Flaschenmündung ist eine Gruppe mehrerer Lichtempfänger, meist Photozellen, nebst einer zugeordneten elektrischen Auswerteschaltung angeordnet. Wird das Licht, verursacht durch Fehlstellen an der Flaschenmündung, von dieser nicht homogen reflektiert bzw. weitergeleitet, so werden die Lichtempfänger mit unterschiedlichen Lichtstärken beaufschlagt, was zu einem Ansprechen der elektrischen Auswerteschaltung führt. Dabei errtibt sich indessen die Schwierigkeit, daß die ringförmige Flaschenmündung einen verhältnismäßig geringen Flächeninhalt hat, so daß wegen der diffusen reflexion bzw. Weiterleitung der Strahlung zu den Lichtempfängern diese beim Vorliegen kleinerer und mittelroßer Fehlstellen ufig quasi-homogen bestrahlt erden, so daß die Auswerteschaltung nicht anspricht.In the case of teaned arrangements of the type mentioned, the mouth of the bottle is applied Light from a light source arranged centrally at a distance from the bottle mouth thrown, which of the bottle mouth or defects existing therein, such as Outbreaks, mussel cores, impurities and the like are diffusely reflected will. A group of several is as close as possible to the bottle mouth Light receivers, mostly photocells, together with an associated electrical evaluation circuit arranged. If the light, caused by imperfections in the bottle mouth, The light receivers are not homogeneously reflected or transmitted by this applied with different light intensities, resulting in a response of the electrical Evaluation circuit leads. In doing so, however, the difficulty arises that the annular bottle mouth has a relatively small area, so that because of the diffuse reflection or transmission of the radiation to the light receivers these are often irradiated quasi-homogeneously in the presence of smaller and medium-sized defects earth so that the evaluation circuit does not respond.

Ebenfalls bei Flaschenprüfanlagen ist es zur photoelektrischen Überwachung der Unversehrtheit bzw. des Reinigungszustandes von FlaschenbOden auch bekannt, diese von unten her mit einer Lichtquelle zu bestrahlen. Oberhalb der Flaschenmündung ist ein Objektiv angeordnet, welches die vom vlaschenboden durchgelassene Strahlung sammelt und über ein optisches Abbildungssystem, insbesondere einen Hohlspiegel, auf einen oder mehrere Lichtempfänger abbildet.It is also used for photoelectric monitoring in bottle inspection systems the integrity or the cleanliness of bottle bottoms is also known, irradiate them from below with a light source. Above the bottle mouth an objective is arranged which captures the radiation transmitted from the bottom of the bottle collects and uses an optical imaging system, in particular a concave mirror, maps onto one or more light receivers.

Bei einer solchen Anordnung lEßt sich zwar eine sehr genaue Kontrolle des Flaschenbodens erreichen, jedoch ist dies verhältnismäßig einfach, weil die Lichtquelle an einer vom Objektiv weit entfernten Stelle angeordnet sein kann und die zu überwachende Fläche verhältnismäßig groß ist.With such an arrangement, a very precise control can be achieved reach the bottom of the bottle, however, this is relatively easy, because the light source can be arranged at a point far away from the lens and the area to be monitored is relatively large.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anordnung zur überwachung von Flaschenmündungen, welche in ihrer Auswertegenauigkeit mit derjenigen bekannter überwachungsanordnungen für Flaschenböden der vorangehend abgehandelten Art vergleichbar ist. Erreicht wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentansrruchs 1.The object of the invention is to create a compared to the prior the technology improved arrangement for monitoring bottle mouths, which in their evaluation accuracy with that of known monitoring arrangements for Bottle bottoms of the type discussed above is comparable. Is achieved this through the characterizing features of patent claim 1.

Durch die rinm- oder torusförmige Lichtquelle uird einer seits eine gleichmäßige Beleuchtung der Flaschenmündung ermöglicht, andererseits genügend Raum zur Unterbringung des Objektives geschaffen. Die Flaschenmündung wird hierbei bevorzugt nicht nur von oben her bestrahlt, sondern ein wesentlicher Teil der Strahlung gelangt auch in den Bereich des Flaschenhalses und wird dcrt durch vielfache Totalreflexionen flutlichtartig zur Flaschenmündung geleitet, wo die Flutlichstrahlung zusammen mit der reflektierten Strahlung austritt. Dies kommt einer erhöhten Lichtausbeute und damit Meßempfindlichkeit der Anordnung zugute.On the one hand, the ring-shaped or toroidal light source makes one Allows uniform lighting of the bottle mouth, on the other hand enough space created to accommodate the lens. The bottle mouth is preferred here not only irradiated from above, but a substantial part of the radiation arrives also in the area of the bottle neck and is dcrt by multiple total reflections floodlit led to the bottle mouth, where the flood radiation together with the reflected radiation emerges. This results in increased light output and thus the measurement sensitivity of the arrangement benefits.

Durch die Möglichkeit der Anbringung eines Objektives wird ferner eine beliebig hohe Vergrößerung ermöglicht, was wiederum die Anbringung einer erhöhten Anzahl von Lichtempfängern innerhalb der Gruppe der Lichtempfänger und damit ein höheres Auflösungsvermögen hinsichtlich ermittelter Fehlstellen der Flaschenmündungen ermöglicht, wobei nicht unbedingt Lichtempfänger von extrem geringen Abmessungen verwendet werden müssen.The possibility of attaching a lens is also allows an arbitrarily high magnification, which in turn allows the attachment of an increased Number of light receivers within the group of light receivers and thus a higher resolution with regard to identified defects in the bottle mouths allows, but not necessarily light receivers of extremely small dimensions must be used.

Durch die Weiterbildung nach dem Patentanspruch 2 wird ein besonders geringer Störpegel des auszuwertenden Lichtsignals erzielt, insbesondere bei mit höherer Geschwindigkeit vorbeilaufenden Flaschenmündungen, welche ohnehin eine Modulation der Lichtstrahlung erzeugen.The development according to claim 2 is a special low interference level of the light signal to be evaluated achieved, in particular with bottle mouths passing by at a higher speed, which anyway generate a modulation of the light radiation.

Durch die Weiterbildung nach dem Patentanspruch 3 wird eine erhebliche Einsparung der Anzahl erforderlicher Lichtempfänger erzielt, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Flaschenmündung ebenfalls nur eine schmale Ringfläche darstellt.The development according to claim 3 is a considerable Saving the number of required light receivers achieved, taking into account the fact that the bottle mouth is also only a narrow ring surface.

Ähnliche Vorteile ergeben sich auch durch alternative "eiterSildung nach dem Patentansnruch II, Durch die Weiterbildung nach den Patentanspruch 5 wird, insbesondere in Verbindung mit der Ausführungsform nach den Patentanstruch 4, eine wesentliche Einsparung der Anzahl von Lichtempfängern erreicht, ohne wesentliche Einbußen in bezug auf das Auflösungsvermögen.Similar advantages also result from alternative pus formation according to patent claim II, through the further development according to patent claim 5, in particular in connection with the embodiment according to patent claim 4, a substantial savings in the number of light receivers achieved without substantial Loss of resolution.

Durch die Weiterbildung nach den Patentansnruch 6, wird, bevorzugt ebenfalls in Verbindung mit der Ausführungsform nach dem Patentansoruch 4, der Vorteil einer Verminderung der Anzahl notwendizer Lichtempfänger unter Beibehaltung des angestrebten Auflösungsvermögens bzw. der angestrebten Empfindlichkeit erzielt.Due to the further development according to patent claim 6, is preferred also in connection with the embodiment according to patent claim 4, the advantage a reduction in the number of necessary light receivers while maintaining the the desired resolution or the desired sensitivity achieved.

Durch die Weiterbildung nach dem Patentansnruch 7 wird eine einwandfreie Einstellung der Anordnung vor einer Inbetriebnahme erreicht.The development according to patent claim 7 is a flawless one Adjustment of the arrangement achieved before commissioning.

Die Erfindung ist nachstend anhand der Zeichnung naher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer Strahlengangdarstellung zeigt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows an embodiment of an arrangement according to the invention in schematic Beam path representation shows.

In einer Flaschenprüfanlage werden aufeinanderfolgend Flaschen 1 auf einer horizontalen Bahn in zeitlich kurz aufeinanderfolgenden Schritten oder auch kontinuierlich unter einer mit Gleichstrom gespeisten ring- oder torusförmigen Lichtquelle 2 vorbelgeführt. Durch die LIchtquelle 2 wird Strahlung sowohl auf eine Flaschenmündung 3 gerichtet und von dort nach oben reflektiert als auch weitere Strahlunr in einen Flaschenhals 4, welche zum Teil flutlichtartig zu der Flaschenmündung 3 hin verläuft und ebenfalls oben austritt.Bottles 1 are opened one after the other in a bottle testing system a horizontal path in short successive steps or also continuously under a ring or toroidal light source fed with direct current 2 pre-evacuated. The light source 2 emits radiation both onto a bottle mouth 3 directed and reflected upwards from there as well as further rays into one Bottle neck 4, which partially runs like a floodlight towards the bottle mouth 3 and also exits at the top.

Innerhalb der Lichtquelle 2 ist ein Objektiv 5 mit koaxial zur Achse der Mündung 3 verlaufender optischer Achse 0 vorgesehen, dessen Ringebene der Flaschenmündung 3 und dessen Eildebene jener der Gruppe von Lichtempfängern 6 entspricht.Inside the light source 2 is an objective 5 coaxial with the axis the mouth 3 extending optical axis 0 is provided, the ring plane of the bottle mouth 3 and the plane of which corresponds to that of the group of light receivers 6.

Die Lichtempfänger können aus Üblichen Photozellen, Photowiderständen oder dergleichen in Kleinstbauweise bestehen.The light receivers can consist of conventional photocells, photoresistors or the like exist in miniature construction.

tiei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Lichtempfänger 6 aue einer Kreislinie angeordnet, welche die Abbildungsfläche des Objektives 5 berenzt.In the illustrated embodiment, the light receivers are 6 arranged on a circular line which defines the imaging surface of the objective 5 limited.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform kann zwischen dem Objektiv 5 und der Gruppe der Lichtempfänger 6 im Strahlengang ein elliotisch verzerrender Umlenkspiegel, insb. ein Hohl-Zylinderspiegel, angeordnet sein. Es kann auch wahlweise das Objektiv 5 als Zylinderobjei:tiv ausgebildet sein. In diesen Fall sind die Lichtempfänger 6 vorzugsweise auf einer Geraden ar.geordnet.According to an embodiment not shown, between the Objective 5 and the group of light receivers 6 in the beam path an elliotically distorting one Deflection mirrors, in particular a hollow cylinder mirror, may be arranged. It can also be optional the lens 5 be designed as a cylinder lens: tiv. In this case the light receivers are 6 preferably arranged on a straight line.

Wahlweise kann auch die durch die Gruppe der Lichtempfänger 6 definierte Ebene in einem von 90° abweichenden Winkel zur optischen Achse 0 des Objektives 5 eingestellt sein, wobei ebenfalls eine elliptische Verzerrung erreicht wird.Optionally, the one defined by the group of light receivers 6 can also be used Plane at an angle other than 90 ° to the optical axis 0 of the objective 5 should be set, whereby an elliptical distortion is also achieved.

Zwischen dem Objektiv 5 und der Gruppe der Lichtempfänger 6 kann ein in den Strahlengang hineinzubewegender Umlenkspiegel 7 vorgesehen sein (der besseren Übersicht halber lediglich gestrichelt angedeutet), dem eine Justiermattscheibe 8 nachgeordnet ist. Vor Inbetriebnahme der Flaschenspülanlage kann hierbei die in der Zeichnung veranschaulichte Anordnung anhand einer Probeflasche einjustiert werden, wobei die Ebene der Justiermattscheibe 8 derjenigen der Gruppe von Lichtempfängern 6 entspricht. Danach wird der Umlenkspiegel 7 aus dem Strahlengang herausbewegt, und die Anordnung ist bet.ieWseereit.Between the lens 5 and the group of light receivers 6 can be a Deflecting mirror 7 to be moved into the beam path may be provided (the better one For the sake of clarity, only indicated by dashed lines), which is an adjusting mat 8 is subordinate. Before starting up the bottle washing system, the in the arrangement illustrated in the drawing can be adjusted using a sample bottle, the plane of the adjusting mat 8 being that of the group of light receivers 6 corresponds. Then the deflection mirror 7 is moved out of the beam path, and the order is operational.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for photoelectric monitoring Integrity and / or the cleanliness of bottle mouths, preferably made of brittle material, in particular made of glass, in surface testing systems with a the bottle mouth directed light source and one at a distance from the light source as well as the bottle mouth provided group of several light receivers together with assigned electrical evaluation circuit, the light receiver against direct irradiation are shielded by the light source, characterized in that the light source (2) has a ring or torus shape and is concentric to the axis of the mouth and that within the light source an objective (5) coaxial with the axis of the mouth extending ontic axis (0) is provided, the Lir plane of the bottle mouth and whose image plane corresponds to the group of light receivers (6).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the light source (2) is fed with direct current.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the light receiver (5) are arranged on a circular line, which is the imaging surface of the lens (5) limited.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the light receiver are arranged on a straight line, which is in the imaging surface of the lens (5) lies.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that between the lens (5) and the group of light receivers (6) in the beam path are elliptical distorting deflecting pin, in particular cylinder mirror, is arranged.

6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the through the group of light receivers (6) defined in a plane deviating from 90 ° Angle to the axis (0) of the lens (5) is set.

7. Anordnun according to claim 1, characterized in that between the objective (5) and the group of light receivers (6) to be moved into the beam path Deflection mirror (7) and a downstream adjusting mat (8) is provided.