DE2837077C2

DE2837077C2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen optischen Überwachung und zum Sortieren von transparenten Gegenständen

Info

Publication number: DE2837077C2
Application number: DE2837077A
Authority: DE
Inventors: Marcel Le Pecq Ducloux
Original assignee: GENERALE POUR L'EMBALLAGE PARIS FR Ste
Current assignee: GENERALE POUR L'EMBALLAGE PARIS FR Ste
Priority date: 1977-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1985-08-01
Also published as: SE440195B; GB2003268B; FR2401415B1; BE869917A; JPS5463790A; US4293219A; DK151410B; IT7868963A0; DE2837077A1; IT1111631B; ES472784A1; DK371878A; CH627380A5; DK151410C; GB2003268A; SE7808914L; JPS6216375B2; FR2401415A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die öffnung von Behältern, insbesondere Behältern aus Glas, wie Flakons oder Flaschen, stellt aufgrund ihrer Konfiguration und Funktion in der Tat eine kritische Stelle dar, von der di«; Qualität der hohlen Gegenstände aus Glas abhängt.

Ein Fehler, den man hier häufig antrifft, ist ein innerer Sprung, der einen Bruch oder manchmal eine schlechte Dichtigkeit hervorrufen kann. Dieser Fehler, ein sogenannter Riß, bildet eine reflektierende Oberfläche, die in den meisten Fällen entweder in einer radial ausgerichteten, vertikalen Ebene oder in einer mehr oder weniger horizontalen Ebene angeordnet ist und sich vorzugsweise an solchen Orten befindet, wo sich der Querschnitt ändert. Ein anderer, ebenfalls anzutreffender Fehler ist der Muschelbruch, der die Regelmäßigkeit des Gefäßes beeinträchtigt und für Fehler beim Verschließen verantwortlich ist.

Es ist bekannt, hohle Glasgegenstände, photo-optisch zu untersuchen, um beispielsweise eventuelle Risse festzustellen, wobei diese Untersuchung vorzugsweise durch kreisförmiges und lokales Abtasten des Halses

und des Ringes oder der entsprechenden anderen Teile der Gegenstände mit Hilfe von Lichtbündeln erfolgt Das von einem Riß reflektierte Licht wird mit Empfängern abgetastet, die eine Aussortiereinrichtung steuern, die dazu dient die schadhaften Gegenstände automatisch von der Transporteinrichtung zu entfernen.

Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, ohne vom Untergrund oder anderen störenden Signalen beeinträchtigt zu werden, verwendet man vorzugsweise zur Abtastung

ίο jeder vorgegebenen Art von Fehler eine spezielle Anordnung von optischen Organen, die in geeigneter Weise angeordnet sind, nämlich eine Ausstrahlungsgruppe, die ein oder mehrere schmale Lichtbündel erzeugt und an eine oder mehrere AbtastzelJen angeschlossen ist

Andererseits ist es von Wichtigkeit in dem möglichen Maße mehrere Kontrolleinrichtungen in derselben Station zu gruppieren, aber es ist dann erforderlich, die verschiedenen Signale entweder geometrisch oder elektronisch mit Hilfe unterschiedlicher Modulationen sorgfältig zu trennen, und zwar unter dem Erschwernis, daß erneut Schwierigkeiten bei der Abtastung auftreten.

Schließlich besitzen die bereits beraumten Vorrichtungen die Möglichkeit der Voreinstellung, aber es ist klar, daß die Anpassung an jeden speziellen Fall schwierig bleibt. Sie führen daher bei einer vorgegebenen Anordnung zu zufriedenstellenden Ergebnissen, aber sie weisen 6?nnoch bestimmte Nachteile und gewisse Grenzen hinsichtlich ihrer Verwendung auf.
Was die kreisförmige Abtastung anbetrifft so lassen

3ü sich die bekannten Verfahren in zwei Kategorien unterteilen:

Bei den Verfahren der einen Kategorie macht man davon Gebrauch, daß der Gegenstand momentan angehalten oder seine Bewegung verlangsamt und er in Rotation versetzt wird, um eine vollständige Untersuchung durchzuführen. Im allgemeinen weisen derartige Anordnungen eine Übergabeeinrichtung auf, um den Gegenstand von einer horizontalen geradlinigen Transporteinrichtung einer Kontrollstation zuzuführen. Neben der mehr oder weniger großen Kompliziertheit der dazugehörigen Einrichtung ermöglicht es ihr Mechanismus nicht mehr als 400 bis 500 Gegenstände pro Minute weiterzuleiten. Ein derartiges Verfahren ist schwer anwendbar bei Gegenständen mit einem nicht zylindrischen, und es ist in dem Maße nicht erwünscht, wo es eine zusätzliche Handhabung des von Natur aus zerbrechlichen Gegenstandes sowie eine schnell erreichte Begrenzung der Anzahl von vorgenommenen Untersuchungen impliziert, die von der Kontrollstation und pro

so Zeiteinheit durchgefünrt werden. Ganz allgemein kann man es daher am Ausgang von Herstellungsstraßen verwenden, aber nicht bsi Straßen oder Ketten mit sehr hohem Herstellungstakt, wie den Flaschenabfüllstraßen. Aus diesem Grunde wird bei den Verfahren der zweiten Küiegorie die Untersuchung des Gegenstandes während seines Überganges senkrecht zur Kontrollstation ohne Anhalten der Transporteinrichtung oder Handhabung oder Rotation des Gegenstandes vorgenommen. Dies erfordert eine sehr rasche Rotation des Kopfes der Vorrichtung, deren Geschwindigkeit Werte zwischen 15 und 20 000 Umdrehungen pro Minute erreichen kann. Dieser Kopf ist im allgemeinen mit mehreren einander zugeordneten Ausstrahlern und Empfängern ausgerüstet, deren optische Akten präzise aufeinander ausgerichtet sind, um verschiedene Untersuchungszonen zu begrenzen oder um unterschiedliche Fehler zu ermitteln. Dennoch bleibt die Anzahl von Untersuchungen pro Zeiteinheit relativ beschränkt, denn

oberhalb einer bestimmten Durchlaufgeschwindigkeit ist die während der Untersuchung auftretende Längsabweichung derart, daß die Kontrolle unwirksam wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das die kontinuierliche Überwachung von hohlen Glasgegenständen ermöglicht, die in einem hohen Arbeitstakt vorbeilaufen und eine Anzahl von 2000 Einheiten pro Minute erreichen oder auch überschreiten können, ohne daß die obengenannten Nachteile auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung 'zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei der die Abtastempfindlichkeit erhöht ist und in Abhängigkeit von der Zeit konstant bleibt.

Für das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Für die Vorrichtung wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 8 enthaltenen Merkmale gelöst.

Gemäß der Erfindung werden verschiedene Varianten angegeben, die für die jeweilige Art der Überwachung ausgelegt sind, d. h. für sämtliche Arten von häufig auftretenden Fehlern, nämlich vertikalen Rissen, horizontalen Rissen, Muschelbrüchen usw., und zwar unter Berücksichtigung des zu erwartenden Arbeitstaktes.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine iokale Beleuchtung jedes Gegenstandes unter Verwendung von festen Lichtbündeln verwendet, die an eine Kreisabtastung angeschlossen sind: man fängt das hindurchgelassene Licht auf einer Abtastfläche wieder auf, die eine Vielzahl von festen, schmalen und empfindlichen Zonen aufweist, welche einzeln abgefragt werden, und man tastet die vom Gegenstand hindurchgelassenen Signale ab, um nach entsprechender Verstärkung in Abhängigkeit vom erhaltenen Antwortsignal eine Sortiereinrichtung zu steuern. Die Beleuchtung besteht aus einer sehr kurzen, zyklischen Abtastung, die an den aufeinanderfolgenden Abschnitten des Uiniüü's durch getrennte Sprünge in einem Zeitintervall erfolgt, und zwar mit Hilfe von einer Vielzahl von festen Lichtbündeln, die in unterschiedlicher Weise gegenüber dem Gegenstand ausgerichtet sind, und man fragt dann nacheinander zumindest einen Teil der Abtastzonen für jede Beleuchtung durch eines der Lichtbündel ab und überlagert somit zwei getrennte Abtastserien in dem Zeitintervall. Die Ausstrahlung der Lichtbündel in einem Hauptzyklus und das entsprechende Abfragen der Abtastzonen während der Sekundärzyklen werden durch Zählen der Impulse eines Hochfrequenzsignals synchron vorgenommen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Analyse der Abtastfläche systematisch in einer unveränderlichen Ordnung während jedes sekundären Zyklus, wobei aber die Wahl der tatsächlich abgefragten Zonen gegenüber jedem ausgestrahlten Lichtbündel durch ein Steuernetz bestimmt ist, das vorher befestigt worden ist

Bei einer ersten abgewandelten Ausführungsform erfolgt die kreisförmige Abtastung des Gegenstandes mechanisch durch Rotation des Gegenstandes in der Kontrollstation und erzeugt einen globalen Untersuchungszyklus.

Bei einer zweiten abgeänderten Ausführungsform wird die kreisförmige Abtastung auf elektronischem Wege erreicht und gehört somit selbst zum globalen Untersüchüügszykius. In einem solchen Falle findet die Kontrolle ohne Rotation der Gegenstände statt, und jede Abtastung erfolgt durch aufeinanderfolgende Sprünge mit Hilfe einer Vielzahl von festen Lichtbündeln, die denselben Winkel mit der Achse des Gegenstandes, aber unterschiedliche Winkel mit seiner Durchgangsebene in der Kontrollstation bilden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist oberhalb einer horizontalen Transportvorrichtung folgende Einrichtungen auf:

ίο — eine Anordnung von festen Empfängern, die im wesentlichen auf dieselbe vertikale Achse ausgerichtet sind, und /war vorzugsweise in einem Mosaik von benachbarten Elementen.

— eine Vielzahl von festen Aussirahlungseinrichtungen, die um die Empfänger angeordnet und auf die Untersuchungszone in eier Nähe dieser Achse fokussiert sind,

— ein einstellbares zur Führung und gegebenenfalls zum Transport dienendes Organ, das die Achse der hindurchlaufenden Gegenstände gegenüber der Achse der optischen Anordnung einstellt,

— einen mit hoher Frequenz arbeitenden elektronischen Zählschaltkreis, der eine synchrone Aufeinanderfolge von Erregungszyklen der Ausstrahlungseinrichtungen und der Abfrage der Empfänger gemäß ihrer Reiativstellung gegenüber der erregten Ausstrahlungseinrichtung gewährleistet, und

— ein kreisförmiges Abtastorgan, das den globalen Abtastzyklus erzeugt.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform mit elektronischer Abtastung weist die Vorrichtung genauer gesagt oberhalb einer horizontalen, vorzugsweise geradlinigen Transportvorrichtung, die mit konstanter Geschwindigkeit vorrückt.

g ipiSitgcrn, «ic r^diUi ίπ ss-

nem Kreis in einer parallel zur Transportvorrichtung verlaufenden Ebene angeordnet sind,
eine Vielzahl von festen Ausstrahlungscinrichtungen, die längs eines Kreisringes um die Empfänger und koaxial zu diesen angeordnet sowie auf die ebenfalls koaxialen Kreise fokussiert sind,
ein einstellbares Führungsorgan sowie
einen mit hoher Frequenz arbeitenden elektronischen Zählschaltkreis auf, der global einen Untersuchungszyklus mit kreisförmiger Abtastung gewährleistet

Zum besseren Verständnis der Zusammenhänge soll

die Erfindung im folgenden anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine Seitenansicht im Längsschnitt einer Vorrichtung mit elektronischer Abtastung längs der Durchgangsebene der Gegenstände;

Fig.2 eine schsmatische Darstellung der Vorrichtung längs einer parallel zur Transportvorrichtung verlaufenden Ebene bei Ausführungsformen zur Abtastung von Muschelbrüchen oder horizontalen Rissen;

Fig.3 eine schematische Teilansicht des elektronischen Schaltkreises für die Abtastung von Muschelbrüchen;

F i g. 4 eine ähnliche schematische Darstellung eines elektronischen Schaltkreises für die Abtastung von horizontalen Rissen:

Fig.5 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung zur Abtastung von vertikalen Rissen, und zwar längs einer durch die vertikale Achse der Vorrichtung hindurchgehenden, transversalen Ebene;

F i g. 6 eine Draufsicht von unten auf die Vorrichtung nach F i g. 5 längs einer parallel zur Transportvorrichtung verlaufenden und durch den Ring der Flasche hindurchgehenden Ebene;

F i y. 7 eine schematische Teilansicht des entsprechenden elektronischen Schaltkreises;

F i g. 8 ein? Seitenansicht einer Ausführungsform mit mechanischer Abtastung unter Kombintioii von mehreren verschiedenen Kontrolleinrichtungen;

Fig.9 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig.8 und in

Fig. 10 eine schematische Darstellung des entsprechenden elektronischen Schaltkreises.

Generelles Prinzip mit elektronischer Abtastung

Fig. 1 zeigt eine Flasche 10. die sich auf einem horizontalen Förderer 11 befindender mit einem Führungsorgan, beispielsweise einer Schiene 12, sowie einem Abtastsystem zur Abtastung der Anwesenheit von Gegenständen versehen ist, das eine Lichtquelle und eine photoelektrische Zelle aufweist und der durch den Lichtstrahl /-angedeutet ist,der sich senkrecht zur Ebene der F i g. 1 ausbreitet. Die Vorrichtung weist eine Anordnung 13 von Empfängerzellen, die radial im unteren Bereich eines Rohres 14 angeordnet sind, und einen koaxialen Kreisring IS mit Ausstrahlungseinrichtungen auf, welche um dieses Rohr 14 auf einem Träger 16 angeordnet sind, wobei die einen und die anderen an einen in Fig. 1 nicht dargestellten elektronischen Schaltkreis angeschlossen sind.

F i g. 1 zeigt zwei Ausführungsformen des Kreisringes 15. dessen Träger 16 mit Sitzen versehen ist, in denen die

AiicctraK|iincrc£inri£htiin&£n 2Π^σ£ΟΓΟΏβ1 βΐπΗ πηΗ 7war

hinsichtlich der Relativstellung der Ausstrahlungseinrichtungen gegenüber dem Ring der Flasche 10 und der Anordnung 13 von Empfängerzellen. Im rechten Teil der F i g. 1, die sich auf eine Ausführungsform zur Abtastung von die plane Oberfläche des Gefäßes beeinträchtigenden Muschelbrüchen bezieht, handelt es sich um einen einfachen Kreisring, wobei die Anordnung der Ausstrahlungseinrichtungen EE so gewählt ist, daß die Ausstrahlungsanordnung diese Fläche nach und nach vollständig beleuchtet. Im linken Teil der Anordnung nach Fig. 1, die eine Ausführungsform zur Abtastung von horizontalen Rissen zeigt, handelt es sich um einen dreifachen Kreisring, wobei die Ausstrahlungseinrich- :ιιιι>;·.·ιι I'Hit. I Hb. Π/rilen Ring über seine gnn/e Höhe iH-loiii-hii-n. In heulen Fallen miuI die l'mpfängcr/ellen inul Aiissirahliingseiiirichluiigen radial angeordnet. Die Neigung der Aiisstrahhmgseinrichtimgen gegenüber der 1 lori/niitulen liegt zwischen 30° und 60" und sie sind mit verschiedene Punkte des Ringes der Flasche 10 fokussiert.

Abtastung von Muschelbrüchen

Bei einer derartigen Ausführungsform sind Empfänger/ellcn und Ausstrahlungseinrichtungen jeweils in einer Anzahl von n> >= 36 vorgesehen. Die Abtastung erfolgt elektronisch.

F i g. 2 Acigi schemalisch in einer Projektion auf eine parallel /um Förderer verlaufende Ebene die radiale Verleitung der !'mpfängerzellen ER 1 bis ER 36 im Zentrum und der Ausstrahlungseinrichtungen EE 1 bis EE 36 um die Achse X-X der Vorrichtung, wobei die Empfängerzellen ER 1 und ER 19 sich ebenso wie die Ausstrahlungseinrichtungen EEi und EE 19 in der Achse der Vorschubrichtung der Gegenstände befinden.

Die auf dem geradlinigen horizontalen Förderer 11 angeordnete Flasche 10 ist durch die zur Führung dienende Schiene 12 positioniert. Diese mikrometrisch einstellbare Schiene 12 tritt mit dem Hals der Flasche 10 in

lü Verbindung und begleitet ihn bis zu einigen Zentimetern stromaufwärts der vertikalen Achse der Vorrichtung.

Die vertikale Achse des Halses der Flasche 10 befindet sich dann in einer Ebene, die durch die vertikale Achse der Vorrichtung und die Längsachse des Förderers hindurchgeht. Die derart positionierte Flasche schneidet während ihres Durchganges den Lichtstrahl r, der von der Lampe 17 des Detektors zur Abtastung der Anwesenheit von Gegenständen ausgestrahlt wird, des-

Λ) Seil Einpiängcr JS ΓΓιϋΓιΊέΓιΐαΓι den Ui'iiciSuCiiUMgSvOigang und die elektronisch gesteuerte Abtastung auslöst. Das optische Schema ist folgendes: Während der Erregung einer Ausstrahlungseinrichtung, die sich in einer vorgegebenen radialen Ebene befindet, wird die in dieser Ebene befindliche und der erregten Ausstrahlungscinrichtung gegenüberliegende Empfängcrzclle abgefragt, während alle anderen gesperrt sind. Die Anwesenheit eines Muschelbruchs lenkt das Lichtbündel ab und bewirkt, daß die abgefragte Empfängerzelle nicht beleuchtet ist.

Der verwendete elektronische Schaltkreis ist beispielshalber in F i g. 3 angedeutet. Ein Zähler CEmit der Basis rn+\ = 37 zählt die Impulse eines bei 1 MHz arbeitenden Oszillators OE. Jeder Ausgang e_l bis e36 bewirkt die Erregung der entsprechenden Ausstrahlungseinrichtungen EE 1 bis ££36 und ermöglicht gleichzeitig das Abtasten der entsprechenden Empfängerzelle. Der Ausgang € 37 lös' erneut den Abtastzyklus aus. Das Niederhalten eines Lichtimpulses durch eine Empfängerzelle erzeugt ein Signal, das nach seiner Verstärkung und Ausbildung bei Bestätigung durch den Empfänger des Anwesenheitsdetektors verwendet wird, um am Ausgang der Vorrichtung über ein Schieberegister 19 eine an sich bekannte Aussortiereinrichtung 20 zu steuern.

Der gesamte Prüfungsvorgang läuft in einigen Millisekunden ab, so daß die Längsverschiebung der Achse der Gegenstände gegenüber der vertikalen Achse der Vorrichtung praktisch vernachlässigbar bleibt, sogar für Vorschubgeschwindigkeiten, die größeren Arbeitstakten als 2000 Gegenständen pro Minute entsprechen.

Die Leistungen auf diesem Gebiet sind einfach durch die Ansprechverzögerung der Empfängerzellen und Auisirahlungseinrichtungen begrenzt. Aus diesem Grunde ist es vorzuziehen, Ausstrahlungseinrichtungen und Empfängerzellen auszuwählen, die im nahen Infrarotbereich arbeiten und für ihre geringe Trägheit bekannt sind.

Ferner ermöglicht die Art der Abfrage der Empfän-

bo gerzellen die Erzielung eines sehr großen Verhältnisses zwischen Signal und Untergrund oder Rauschen.

Da die Lippe des Ringes, die die Mündungslippe oder den Mündungsrand bildet, eine torusförmige und keine plane Oberfläche besitzt, ist es leicht einsichtig, daß es

b5 selbstverständlich unter der Voraussetzung einer geeigneten Anordnung der Ausstrahlungseinrichtungen gegenüber den Empfängerzellen möglich ist, das Signal aufzufangen, das normalerweise von der Flasche auf die

Empfängerzelle jeder radialen Untersuchungsebene hindurchgelassen wird, die sich am dichtesten an der Ausstrahlungseinrichtung befindet, d. h. die Empfängerzelle ER 19 für die Ausstrahlungseinrichtung EE 1 beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel. Eine derartige Lösung kann sich für bestimmte Formen von Ringen oder Fehlern als vorteilhaft erweisen und insbesondere für das Abtasten bestimmter Muschelbrüche, die den Außenrand an der Oberseite des Ringes beeinträchtigen.

Abtastung von horizontalen Rissen

Bei dieser Ausführungsform sind die Empfangerzellen HR wie vorher die Empfängerzellen £7? in einer Anzahl von 2 π = 36 angeordnet.

Wie oben bereits im Zusammenhang mit F i g. I angegeben, sind die Ausstrahlungseinrichtungen HEa, HEb, HEc auf drei konzentrischen Kreisen in einer Anzahl von 3x2/; = iOS vorgesehen und sieis radial angeordnet, und zwar gemäß dem gleichen Aufbau wie er in F i g. 2 angedeutet ist. mit 36 Gruppen HE. die der Reihe nach während eines globalen Untersuchungszyklus erregt werden.

Die Draufsicht ist somit identisch mit der der Ausstrahlungseinrichtungen EE und der Empfängerzellen ER der F i g. 2, auf die man Bezug nehmen kann, wenn man die Bezugszeichen der Ausstrahlungseinrichtungen EE und der Empfängerzellen EJl durch ihre entsprechenden Bezugszeichen HE und HR ersetzt.

Der Untersuchungsvorgang läuft in analoger Weise ab, jedoch ist das optische Schema umgekehrt wie beim oben beschriebenen Fall: Während der Erregung der Ausstrahlungseinrichtungen einer in einer vorgegebenen radialen Ebene befindlichen Gruppe läuft ein sekundärer Zyklus ab, währenddessen die 36 Empfängerzellen HR 1 bis HR 36 nacheinander abgefragt werden, niit AusnshniG von einer oder mehreren En^fan^crzcllungscinrichtungcn löst der Ausgang Iw 17 seinerseits erneut das Zurückstellen des Zählers CWyMii Null dir die Durchführung eines neuen globalen Zyklus ims. Bei dem in F i g. 4 wiedergegebenen Ausführungsbei-

spiel stellt man fest, daß'die Abtastung der jeweiligen Ernpfängerzellen durch die Zustände von einem der AND-Gatter /7_1 bis /?36 gesperrt werden kann. Nach Umkehrung durch das dauer η 7 sperrt das Signal In· 7 das Gatter Λ 7 und sperrt die Abtastung der I ηιρίίιημι·ι·

iss zelle HRj[. und solange der Unterbrecher K ^eschlos sen ist. ist dies die ein/ige lie.stehenile Sperre. Wenn andererseits dieser Unterbrecher K den Ι)ιΐΓΐ·Ιιμ;ΐΜ>: tier Signale hc_f> und /ic 8 durch die dauer k 7h und k 78 ermöglicht, wird die Abtastung tier ΓιηρίΙΙιιμι-Γ/ιΊΙι·

Ii HR 7 immer noch durch die Aussif.ililiiiifiscinnihinii gen llt.b und ///-.8 ^espern. umgekehrt spei reu tin· Ausstrahlungseinrichiiingeii ///7 ^lcich/eiiij; the l-'mp fängerzcllen HRb. HR7 und HR 8. Durch das Spiel der aufeinanderfolgenden Umschaltungen des Zählers ClIE

M erkennt ΓΓιάΓι, ϊίάο tier gcSpcffic Bereich ΓιΊϊ'ι der Erregung der Ausstrahlungseinrichtungen umläuft.

Nach der Verstärkung und Ausbildung werden die eventuell auftretenden Abtastsignale jeder Empfängerzelle in der oben beschriebenen Weise verwendet. Die Kippgeschwindigkeiten sind nicht größer als etwa 30 Nanosckundcn. so daß es möglich ist, eine Rotationsgeschwindigkeit der Lichtbündel von etwa 140 000 Umdrehungen pro Minute zu erzielen. Wenn man andererseits von einer beträchtlichen Anzahl von Abtastzonen unter Verwendung eines doppelten Abtastzyklus mit Schaffung von mindestens einer toten Zone gegenüber jeder Ausstrahlungscinrichtung Gebrauch macht, so ermöglicht es der Abfragemodus der Empfängerzellen, ein sehr günstiges Verhältnis zwisehen Signal und Untergrund oder Rauschen zu erzielen, so daß die Vorteile und die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung praktisch mit denen der oben beschriebenen Vorrichtun" vergleichbar sind.

len, die sich gegenüber der Gruppe von Ausstrahlungseinrichtungen in der betrachteten radialen Ebene und beiderseits von letzterer befinden.

Wenn somit beispielsweise die drei Ausstrahlungseinrichtungen der Gruppe HE7 erregt sind, so können wahlweise folgende Zellen gesperrt sein: die Empfängerzelle HR 7. die Empfärigerzelle HR 6, HR 7, HR 8 oder die Empfängerzellen HRS, HR6, HR7. HRS, HR 9. Dies dient dazu, keine direkten störenden Reaktionen zu registrierer., die beispielsweise von derselben Oberfläche der Mündungslippe herrühren, sondern nur diejenigen Reflektionen zu registrieren, die von mehr oder weniger geneigten Teilen herrühren, die stets bei sogenannten horizontalen Rissen auftreten, so daß diese Empfängerzellen inaktiv gemacht werden.

Das optische Verfahren wird durch einen elektronischen Schaltkreis gewährleistet, von dem eine schematische Teilansicht in F i g. 4 wiedergegeben ist.

Ein Zähler CHR mit der Basis 2 π + 2 = 38 zählt die Impulse eines bei 3 MHz arbeitenen Oszillators OH. Jeder der Ausgänge ΛΜ bis Ar 36 des Zählers CHR wird dazu verwendet, um während eines sekundären Zyklus der Reihe nach die entsprechenden Empfängerzellen abzutasten. Der Ausgang Ar37 läßt einen zweiten Zähler CHE mit der Basis 2n+ 1 =37 loslaufen, der nacheinander die Erregung der Ausstrahlungseinrichtungen über die entsprechenden Ausgänge AeI bis he 36 auslöst, während der Ausgang Λ£38 erneut den sekundären Zyklus der Abtastung der Empfängerzellen auslöst Nach der Erregung der gesamten Serie von Ausstrah-Abtastung von vertikalen Rissen

Die F i g. 5 und 6 zeigen den optischen Teil ι iner Vorrichtung zur Abtastung von vertikalen Rissen. Die Montage der Anordnung 13 von Empfängerzellen bleibt unverändert.

Insbesondere in Fig.5 erkennt man die Anordnung der Strahlungseinrichtungen in der Seitenansicht durch die Projektion auf eine Ebene, die durch die vertikale Achse der Vorrichtung hindurchgeht und senkrecht zur Achse der Vorschubrichtung der Gegenstände verläuft. Die Ausstrahlungseinrichtungcn VE sind in zwei Reihen angeordnet, die leicht gegeneinander geneigt sind und den oberen Teil des Ringes der Flansche 10 von unten nach oben beleuchten, und zwar mit einer Neigung gegenüber der Horizontalen, die zwischen 30° und 40° liegt Das Rohr 14 als Träger der Empfängerzellen kann vorteilhafterweise mit einer kegelstumpfförmigen Abdeckung 21 versehen sein, die störendes Streulicht reduziert

Um einen Durchgang für die Hälse der Raschen zu lassen, sind die Ausstrahlungseinrichtungen _VEnicht auf einem geschlossenen Ring angeordnet, sondern in einer Anzahl von 4 ρ = 28 auf zwei Trägern von Viertelkreisen 15.1 und 153, die symmetrisch gegenüber der Durchlauf bahn der Flasche 10 angeordnet sind.

Durch die Projektion in eine parallel zum Förderer verlaufende und durch den Ring der Flasche hindurchgehende Ebene macht F i g. 6 ihre Anordnung in Kreis-

bogen ;:-nd ihre Orientierung gegenüber den Flaschen und de« Empfängerzellen VR deutlicher. Man erkennt, daß ihre Achsen sich nicht in radialen Ebenen befinden, sondern in im wesentlichen tangentialen Ebenen am Fokussierungspunkt, und daß jeder Bogen von Ausstrahlungseinrichtungen der Träger IS. 1 und 15.3 au-i zwei übereinander angeordneten Reihen 15.12, 15.14 und 15.34, 1532 gebildet wird, die schließlich auf dem Gegenstand vier praktisch symmetrische Beleuchtungsbereiche definieren, die zusammen einen Winkel von 360° überdecken.

F i g. 6 zeigt ferner die Anordnung einer Anzahl von 4 q = 36 Empfängerzellen, die in vier Sektoren I —IV verteilt, unter einem Winkel von 45° angeordnet und mit dem Bezugszeichen VR 11 bis VR 19, VR 21 bis VR 29, VR 3> bü VR 39 und VR 41 bis VR 49 bezeichnet sind.

Die Wahl der aktiven Empfangszone ist in Fig.6 durch den schematischen Weg der Strahlen erläutert, die aus einer der Ausstrahlungseinrichtungen austreten, und ihre Ablenkung nach Reflektion an einem vertikalen Riß ist du;»~h eine radiale Linie angedeutet,

leder Riß kann aufgrund seiner Position und seiner Schräge mit einer veränderlichen Anzahl von Ausstrahlungscinrichtungen erfaßt werden; intuitiv erkennt man, daß eine störende Zone um die radiale Ebene von jeder von ihnen vorhanden ist und daß die nutzbare Empfangszone andererseits eine Fläche in der Größenordnung eines Drittel Kreises überdeckt, die sich dahinter und seitlich befindet.

Das verwendete optische Schema ist somit folgendes: Die Ausstrahlungseinrichtungen einer vorgegebenen Serie werden der Reihe nach erregt, und bei jeder Erregung werden nur 2 q = 18 Empfängerzellen nacheinander abgefragt, während die anderen 18 Empfängerzellen gesperrt sind, wobei aber die Sperren nicht direkt der Abtastung folgen und pro Sektor stattfinden. Die Zone von gesperrten Empfängerzellen ist eine Anzahl von p = 7 Ausstrahlungseinrichtungen einer vorgegebenen Serie gemeinsam. Somit entsprechen den Ausstrahlungseinrichtungen VE 121 bis VE 127 der Serie 15.12 die empfindlichen Sektoren 1 und II und somit die gesperrten Empfängerzellen VR 31 bis VR 39 und VR 41 bis VR 49. Den Ausstrahlungseinrichtungen VE 141 bis VE 147 entsprechen symmetrisch die gesperrten Empfängerzellen VR 21 bis VR 29 und VR 31 bis VR 39.

Das Schema ist für den zweiten Kreisbogen dasselbe. Den Ausstrahlungseinrichtungen VC321 bis VE327 entsprechen die gesperrten Empfängerzellen VR 11 bis VW 19 und VR 41 bis VR 49 und den Ausstrahlungsein-ιι>Ιιΐηη^Λ·ιι Γ/.Μ1 bis VT.M7 die gesperrten l-n*pfiin-.•er/elleii \ R 11 his YK I⁴» und V R 21 bis VT?», wobei tin* Ordnung iler Abtastung tier vier aufeinanderfolgenilen Sektoren von AiiNSirahUingseinrichlungen selbstverständlich unverändert bleibt.

Wie oben hereits besehrieben, löst der Empfänger 18 des Anwesenheitsdetekiors ilen Untersiiehungsvorgung ims. snbiilil die !lasche 10 der Vorrichtung in der Senkrechten zugeführt worden ist.

Der Ablauf des optischen Verfahrens wird durch einen elektronischen Schaltkreis gewährleistet, der in einer vereinfaehten schematischen Darstellung in Fig.7 wiedergegeben ist.

Kin Zähler CVR mit der Basis 4 «7 + 2 = 38 zählt die Impulse eines bei 3 MHz arbeitenden Oszillators OV. Jeder Ausgang vrl bis vr36 des Zählers CVR tastet der Reihe nach die 36 Empfänger/eilen ab. Der Ausgang vr37 läßt einen zweiten Zähler CVE mit der Basic 4p+l = 29 loslaufen und löst dabei nacheinander die Erregung der Ausstrahlungseinrichtungen über die entsprechenden Ausgänge ve 1 bis ve 28 aus. Die Ausgänge w 38 und ve 29 lösen erneut den Abtastzyklus der Empfängerzollen bzw. den Erregungszyklus der Ausstrahlungseinrichtungen aus.

Aus F i g. 7 erkennt man, daß die Abtastung der jeweiligen Empfängerzelle durch die Zustände von einem der NAND-Gatter v_n bis v\9, v2± bis vJ9, v3± bis ν 39, v41 bis ν 49 gesperrt werden kann, wobei die jeweiligen Gatter durch eine Gruppe von zwei Speichern gesteuert sind. Man erkennt beispielsweise, daß der Speicher M 12 die Abtastung der Empfängerzellen der Sektoren III und IV, nämlich die Empfängerzellen VR 31 bis VK 49 während der Erregung der Ausstrahlungseinrichtungen VE 121 bis VE 127 einschließlich sperrt; dann setzt die Erregung der Ausstrahlungseinrichtung VE 141 den Speicher M 14 in Betrieb, der das Abtasten der Empfängerzellen VR 21 bis VR 39 sperrt, usw. dank der Speicher M 34 bzw. M 32.

Lediglich beispielshalber ist die Verschaltung der Empfängerzellen VRIl; VR21; VR31 und V,?41 dargestellt, die jeweils mit den Speichern M 34, M 32; Λ/14, M 34; M 12, M 14 bzw. M 12, M32 verbunden sind.

Das von der einen oder anderen Empfängerzelle aufgefangene Signal wird in der oben beschriebenen Weise verwendet, und die Vorteile und Leistungsfähigkeit der Vorrichtung sind den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ähnlich.

Es ist auch von Wichtigkeit, darauf hinzuweisen, daß es, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, möglich ist, andere Ausführungsformen zu bauen, die speziell an den einen oder anderen Spezialfall angepaßt sind. Beispielsweise ist es so, daß eine optische Vorrichtung ähnlich der anhand der F i g. 5 und 6 zur Abtastung von vertikalen Rissen beschriebenen Vorrichtung auch verwendet werden kann, um Muschelbrüche an der Außenseite der Mündungslippe oder des Mündungsrandes abzutasten, vorausgesetzt, daß sie gemäß einem geeigneten optischen Schema betrieben wird, d. h., daß die Abtastung nur für eine schmale Gruppe von Empfängerzellen möglich ist, die sich gegenüber der Ausstrahlungseinrichtung in direkter Reflektion auf einem fehlerfreien Ring befinden, wie es bereits in VerbiuJung mit den F i g. 1 bis 3 im Zusammenhang mit der Abtastung von Muschelbrüchen beschrieben worden ist.

Mehrfache Überwachung und mechanische Abtastung

Es ist leicht einsichtig, daß weitere Ausführungsformen der beschriebenen Vorrichtung die Ausführung von Kontrollen ermöglichen, wie z. B. der Schulter eines Topfes oder Flakons oder die des Bodens einer Flasche usw.

Es ist auch einsichtig, daß es möglich ist, die optischen Organe in unterschiedlicher Weise zu gruppieren, wie z. B. in derselben Kontrollstation mehrere Arten nebeneinander anzuordnen und somit die radiale Abtastung

bo und die Umfangsabtastung zu kombinieren. Aufgrund der Verschachtelung der Signale besteht keinerlei Gefahr von gegenseitigen Störungen, und die einzige Schwierigkeit besteht darin, in den gewünschten Stellungen die Anzahl von erforderlichen Ausstrahlungseinrichtungen anzuordnen, und zwar in den vom Durchtrittstakt ermöglichten Grenzen.

Wenn man andererseits, wie oben bereits erwähnt, die Vornahme einer mechanischen Abtastung akzeptiert,

indem man den zu untersuchenden Gegenstand unter dem Kontrollkopf rotieren läßt, so wird es möglich, die Anzahl von Ausstrahlungseinrichtungen beträchtlich zu reduzieren, bis man beispielsweise nur ein einziges einfaches oder kompliziertes Lichtbündel zur Abtastung von Muschelbrüchen oder drei Lichtbündel, die unter verschiedenen Winkeln den gesamten Hals zur Abtastung von horizontalen Rissen abtasten, oder aber zwei symmetrische Lichtbündel zur Abtastung von vertikalen Rissen verwendet Die Oberlagerung verschiedener Kontrollen in derselben Station wird dann wesentlich leichter, denn man hat ferner die Beweglichkeit zur Anbringung und Positionierung der Ausstrahlungseinrichtungen und Empfängerzellen zur Verfügung, die es ermöglicht, sie für bestimmte schwierige Kontrollen unter günstigeren Winkeln auszurichten. Obwohl weiterhin, wie bereits oben erwähnt, günstigere Beleuchlungswinkel als andere, für die Untersuchung eines derartigen Fehlers existieren, können Ausstrahlungseinrichtungen und Empfängerzellen dann einen Teil ihrer spezifischen Eigenart verlieren, da die gesamte Oberfläche des Mosaiks vor Empfängerzeiien dann während jeder Äusstrahlungsphase analysiert wird. Der Erregungszyklus der Ausstrahlungseinrichtungen dient nicht mehr zur Erzeugung einer Umfangsabtastung, sondern zur Verschachtelung der verschiedenen Kontrollen auf einem UmlaufabschnitL

Eine Vorrichtung dieser Art weist auch den Vorteil einer deutlichen Vereinfachung des elektronischen Schaltkreises auf, und wenn sie sich nicht für Kontrollarbeitsgänge bei so hohen Arbeitstakten eignet, wie sie bei Flaschenabfüllmaschinen auftreten, so ermöglicht sie dennoch einen Betrieb bei ausreichender Geschwindigkeit, um bequem am Ausgang von Herstellungsstraßen zu arbeiten.

Die F i g. 8 und 9 zeigen eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Abtastung mechanisch erfolgt, und zwar durch Rotation des Gegenstandes unter dem festen Koiitrolikopf. Die mechanischen Antriebsorgane sind von üblicher Bauart; sie sind daher nicht im einzelnen dargestellt, sondern einfach schematisch in Form einer Platte 21,4 angedeutet, die an eine Antriebsrolle 22 angeschlossen ist. Diese Organe sind nicht nur in der Lage, für eine Rotation der Flasche 10 zu sorgen, sondern auch die Rasche während ihrer Rotation unter dem Kontrollkopf diskontinuierlich vorbeilaufen zu lassen, und zwar mit dem Ziel, ihre Achse mit der des Kontrollkopfes zusammenfallen zu lassen. Bei den verwendeten Takten ist es nicht möglich, eine kontinuierliche Verschiebung zu verwenden, denn die Schnelligkeit der Abtastung wäre nicht ausreichend groß, damit die Positionsabweichungen zwischen dem Beginn und dem Ende des Arbeitsganges vernachlässigbar wären. Es ist somit erforderlich, den Gegenstand für einen kurzen Augenblick anzuhalten, und die Abtastung wird durch einen Kontakt gesteuert, wenn die Flasche ihre geeignete Position unter dem Kontrollkopf eingenommen hat.

Beim wiedergegebenen Ausfuhrungsbeispiel sind in derselben Station die verschiedenen Kontrollen des Ringes einer Flasche oder eines Flakons umgruppiert.

Die Empfangsfläche 23 wird von einem Mosaik von Empfängerzeiien gebildet, die in Form einer konkaven Kalotte angeordnet sind und den Hals des Gegenstandes in der zu untersuchenden Zone teilweise umgeben, und zwar über ungefähr ein Drittel des Umfanges, und die seitlich gegenüber der Bahn der Flasche 10 angeordnet sind, um dieser ein Hindurchlaufen zu ermöglichen. Es handelt sich um eine Anordnung von s — 36 Empfän gcrzellen DR 1 bis DR 36 von länglicher Form, die /u beiden Seiten einer quer verlaufenden Eben», in drei übereinanderliegenden Reihen angeordnet sind: einer vertikalen Reihe, einer schrägen Reihe und einer hori zontalen Reihe.

Die Empfänger/eilen sind einer Anzahl von ( = 9 Ausstrahlungseinrichtungen PEl bis PE9, die zu dreien angeordnet sind und insbesondere die Abtastung von horizontalen Rissen vornehmen, sowie einer Anzahl von

to u = 2 Ausstrahlungseinrichtungen PE 10. PEIl zugeordnet, die speziell zur Abtastung von vertikalen Russen bestimmt sind. Die zuerst genannten Aussirahliiiigseiii richtungen sind oberhalb des Ringes angeordnet, ilen sie von innen her /u beiden Seilen der quer verlaufenden Symmetrieebene beleuchten, und sie erregen insbesmi dere bei Vorliegen eines Fehlers die F.nipfiUigiT/ellen der beiden unleren Reihen. Die als /weile genannten Aussirahlungscinrichlungen sind hinter der Kjiipfangsfläche 23 in ihrem unteren Bereich und symmetrisch gegenüber der Symmetrieebene angeordnet; sie erregen insbesondere die Empfängerzellen der beiden oberen Reihen.

Selbstverständlich können auch weitere Ausstrahlungseinrichtungen vorhanden sein, wobei bestimmte von ihnen so ausgelegt sind, daß sie in Abhängigkeit von der Art der zu kontrollierenden Gegenstände verwendet werden können oder nicht

Während dieses Kontrollarbeitsganges werden die elf Ausstrahlungseinn'rhtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Reihe nach erregt, und während des Betriebes von jeder dieser Ausstrahlungseinrichtungen werden sämtliche Empfängerzellen der Reihe nach analysiert Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispie len werden die Lichtsignale auf diese Weise im Zeitin tervall miteinander verschachtelt und nicht räumlich oder mittels einer elektronischen Modulation getrennt. Dieser doppelte Abtastzyklus, dessen Dauer extrem kurz ist, beeinträchtigt keine Art von Kontrolle längs einer Umfangszone mehr, statt dessen findet die Gesamtheit von vorzunehmenden Kontrollen längs einer Mantellinie statt. Wenn sie durchgeführt ist, ist der Gegenstand einer leichten Drehung unterworfen worden, deren Winkel der Breite des Umfangsabschnittes des von den Lichtbündeln bestrahlten Halses entspricht; ein neuer Abtastzyklus kann in einem leicht verschobenen Sektor stattfinden. Auf diese Weise ist es möglich, eine vollständige Abtastung durch sich gegenseitig überdekkende und aufeinanderfolgende Sektoren vorzuneh- men, um einen globalen Untersuchungszyklus durchzuführen.

Wie bereits gesagt, wird während der Erregung jeder Ausstrahlungseinrichtung, beispielsweise der Ausstrahlungseinrichtung PE4. der Zustand der Gesamtheil von Empfängerzellen DR 1 bis DR 36 im Prinzip in seiner Gesamtheit analysiert, ohne daB die einen oder anderen für die Abtastung eines speziellen Fehlers verwendet werden, d. h. ohne Berücksichtigung der Tatsache, daß bestimmte Empfängerzellen oder sogar bestimmte Rci hen von Empfängerzeiien bei Anwesenheit einer vorge gebenen Art von Fehler von der einen oder anderen Ausstrahlungscinrichtung niemals beleuchtet werden können. Vielmehr darf darauf hingewiesen werden, daß vcr schiedene Empfängerzellen, jedoch in beschränkter An zahl, andererseits von der einen oder anderen Ausstrahlungseinrichtung systematisch beleuchtet sein können, und zwar entweder direkt oder in Anwesenheit eines

Gegenstandes ohne Fehler. Aus diesem Grunde ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß diese Empfängerzelien bei Bedarf gegenüber der fraglichen Ausstrahlungseinrichtung abgedeckt werden können, um mit Hilfe eines eingebauten Sperrnetzes die Abtastung derartiger Störsignale zu vermeiden.

Der zur Steuerung dienende elektronische Schaltkreis ist in Fig. 10 wiedergegeben. Der Schaltkreis weist in diesem Falle noch einen bei 0,5 MHz arbeitenden Oszillator OD, der als Zeitbasis verwendet wird, einen Zähler CDR mit s + 2 = 38 Positionen, der zur Analyse der Empfängerzellen während jedes sekundären Zyklus dient, einen zweiten Zähler mit t + u + Ϊ — 12 Positionen, der nacheinander die Erregung der Aussirahlungseinrichtungen auslöst, und einen Anwendungsschaltkreis in der oben bereits beschriebenen Form sowie einen elektronischen Schaltkreis mit Speichern auf, der hier aus einer Matrix A zum Sperren und Durchlassen besteht

Der Oszillator OD steuert den Zähler CDR, dessen Ausgänge dr\ bis dr36 nacheinander die Analyse der 3g Em^fän^erzeüen DR 1 bis DR36 über die AND-Gatter </_! bis c/36 bewirken, während der Ausgang dr 37 den Zähler CPE loslaufen läßt, um die Erregung der folgenden Ausstrahlungseinrichtung auszulösen. und der Ausgang dr 38 den Zähler CDR auf Null zurückstellt Nach der Erregung der gesamten Serie von Ausstrahlungseinrichtungen setzt der Ausgang cfel2 seinerseits den Zähler CDE auf Null zurück, um einen neuen Abtastzyklus durchzuführen, während die Flasehe oder das Gefäß eine entsprechende Rotation ausgeführt hat

Aus Fig. 10 läßt sich entnehmen, daß das Abtasten des Fehlersij"nals, das von der einen oder anderen Empfänger zelle, z. B. der Empfängerzelle DR 4, während seiner Erregung durch eine gegebene Ausstrahlungseinrichtung, beispielsweise DEX, abgegeben wird, dadurch hindurchgelassen wird, daß ein Signal am AND-Gatter c/4 vom OR-Gatter s_4 anliegt, das seinerseits vom AND-Gatter a_t* durch das Signal de 1 angesteuert ist, wenn der entsprechende Unterbrecherkontakt i\* sich in der geschlossenen Stellung befindet Man erzeugt somit, wie oben, einen doppelten Abtastzyklus, währenddessen die aufeinanderfolgenden Abtastungen der Empfänger/eilen DR 1 bis DR 36 während der Erregung jeder Ausstrahlungseinrichtung OfI bis DEW einer Reihe von Durchlaßsignalen unterworfen sind, die vorher durch zugeordnete Stellungen der Unterbrecherkontakte /1' bis /μ³⁶ in der Matrix A vorgegeben worden sind.

Man erkennt ferner, daß jedes Abtastsignal an einem ilcr AND-Gatter /_l bis 1 36 mit dem Steuersignal von einem der Ausgänge dr 1 bis dr 36 der F.mpfängcrzcllc wird, inn heim Durchgang das Aufleuchten K'r der Kontrollampen /TO bis TR 36 hervor/urufen, die diejenige l!mpfiingcr/elle PRJ bis PR 36 an-/cigi. iliTon Abtastung wahrend seines Auftretens er-

Diese I iimpeu werden im wesentlichen da/u verwendet, um rasch diejenigen !-!mpfünger/ellen /u idcnlifi/.iemi, »lie sich am I 'rspning von möglichen Slörsignalen y.i'geiiubei einer vorgegebenen Ausstrahlungseinrichlung befinden können, und /war in Anwesenheit eines (icgcnsiaiules ohne Fehler bzw. in Abwesenheit jedes /11 iinlersucheiulen Gegenstandes, um ohne Versuche oiler Probieren das Ablnstcn dieser l-mpfiinger/.ellen zu sperren. Tatsächlich sind bei den oben beschriebenen drei Ausfilhrungsbeispielen verschiedene Sperren von vorneherein vorgesehen. Beim vorliegenden Falle obliegt es jedoch demgegenüber dem Bedienungsmann selbst, in Abhängigkeit von der Natur der zu untersuchenden Gegenstände das Netz von Sperrsignalen zu verändern.

Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist eine einzige Reihe von Kontrollampen TR vorhanden; man führt somit eine fortschreitende Untersuchung der Ausstrahlungseinrichtung durch. Zu diesem Zweck schließt to man zunächst sämtliche Unterbrecherkontakte, beispielsweise /ι¹ bis h³⁶, und läßt somit die Abtastsignale von sämtlichen Empfängerzellen gegenüber der einzigen Ausstrahlungseinrichtung DEi durch. Man untersucht dann eine bestimmte Anzahl von fehlerfreien Geis genständen. Jedes ausgesandte Störsignal, beispielsweise von der Empfängerzelle DR 4, bewirkt das Aufleuchten der entsprechenden Kontrollampe TR 4 und zeigt an, daß es erforderlich ist, die Abtastung dieser Empfängerzelle durch Öffnen des Unterbrecherkontaktes if zu sperren.

Man schließt dann die Reihe von Unterbrecherkontakten /2¹ bis ö³⁶ gegenüber der Äüsstrarilüngseinrichtung DE2 usw. bis zur vollständigen Bestimmung der Matrix A.

Ferner ist klar, daß man genauso gut eine vollständige Kontrollmatrix von Kontrollampen TR vorsehen und auch die Steuersignale dieser Kontrollampen verwenden kann, um direkt das Öffnen der entsprechenden Unterbrecherkontakte / der Matrix A hervorzurufen. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die Vorrichtung ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aufweist und im Betrieb eine große Anzahl von Anpassungsmöglichkeiten bietet

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen optischen Überwachung und zum Sortieren von transparenten Ge- genständen, die zumindest lokal eine Rotationssymmetrie besitzen, bei dem man die Gegenstände vor einer Kontrollstation vorbeilaufen läßt und dabei jeden von ihnen lokal beleuchtet, das durchgelassene licht auf einer Vielzahl von festen, schmalen und einzeln abgefragten Abtastzonen auffängt, die Veränderungen der von dem Gegenstand hindurchgelassenen Signale im Vergleich mit einem Bezugssignal analysiert und nach Verstärkung in Abhängigkeit vom erhaltenen Antwortsignal die Sortierung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung aus einer zyklischen Abtastung besteht, die mit aufeinanderfolgenden Sprüngen mit Hilfe einer Vielzahl von festen Lichtbündeln vorgenommen wird, die in unterschiedlicher Weise gegenüber dem Gegenstand angeordnet sind, und daß man nacheinander zumindest einen Teil der Abtastzonen für jede Beleuchtung durch eines der Lichtbündel abfragt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstrahlung der Lichtbündel und das Abfragen der Abtastzonen synchron durch Zählen der Impulse eines Hochfrequenzsignals vorgenommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für jede lokale Beleuchtung die Signale nur auf einem Teil der Abtastzonen abtastet

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man für jede le*\ale Beleuchtung die Gesamtheit von Abtastzonen in einer unveränderlichen Ordnung analysiert, ohne f -.er die von einigen von ihnen abgegebenen Abtastsignale hindurchzulassen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände kontinuierlich ohne Rotation vorbeilaufen läßt und daß der Abtastzyklus eine kreisförmige Abtastung umfaßt, die mit einer Reihe von festen Lichtbündeln vorgenommen wird, die mit der Achse des Gegenstandes denselben Winkel, aber mit seiner Durchgangsebene unterschiedliche Winkel bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände diskontinuierlich vorbeilaufen läßt und sie eine Rotation um sich selbst ausführen läßt und daß man eine mechanische Abtastung vornimmt, die eine Vielzahl von elektronischen Abtastzyklen beinhaltet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Abtastzonen, auf dem man die Signale abtastet, den Ausstrahlungseinrichtungen eines vorgegebenen Sektors ge- meinsam ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Kombination folgender oberhalb eines Förderers (11) angeordneter Einrichtungen:

— eine Anordnung (13; 23) von festen Empfängern, die im wesentlichen auf dieselbe vertikale Achse ausgerichtet sind,

— eine Vielzahl von festen Ausstrahlungseinrichtungen (15), die um die Empfänger angeordnet und auf die Untersuchungszone in der Nähe

dieser Achse fokussiert sind,

— ein einstellbares, zur Führung und gegebenenfalls zum Transport dienendes Organ (12,21AJl das die Achse des hindurchlaufenden Gegenstandes mit der Achse der optischen Anordnung zur Deckung bringt

— einen bei hoher Frequenz arbeitenden elektronischen Zählschallkreis (OE., OH., OV., OD..X der eine synchrone Aufeinanderfolge von Erregungszyklen der Ausstrahlungseinrichtungen und Abfragezyklen der Empfänger gemäß ihrer Relativstellung gegenüber der erregten Ausstrahlungseinrichtung gewährleistet und

— ein kreisförmiges Abtastorgan (22; CE, CHE, CVEX das den globalen Untersuchungszyklus hervorruft

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie oberhalb eines horizontalen, vorzugsweise geradlinigen und mit konstanter Geschwindigkeit vorrückenden Förderers folgende Einrichtungen aufweist:

— eine Anordnung (13) von Empfängern, die radial in einem Kreis längs einer parallel zum Förderer verlaufenden Ebene angeordnet sind,

— eine Vielzahl von Ausstrahlungseinrichtungen, die in einem Kreisring (15) um die Empfänger koaxial zu letzteren angeordnet und auf ebenfalls koaxiale Kreise fokussiert sind,

— ein einstellbares Führungsorgan (12) sowie

— einen bei hoher Frequenz arbeitenden elektronischen Zählschaltkreis (OE., OH., OV..). der einen globalen Untersuchungszyklus mit kreisförmiger Abtastung gewährleistet

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß die EmpfäRger in einem Mosaik von benachbarten Empfängcrdemcnten angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spektralbereich, in dem die Ausstrahlungseinrichtungen und die Empfänger arbeiten, im Infrarot-Gebiet liegt

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die Achse jeder Ausrlrahlungseinrichtung (EE, HE) sich in einer radialen Ebene befindet, die durch die Achse der optischen Anordnung hindurchgeht.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die Achsen der verschiedenen Ausstrahlungseinrichtungen (VE) sich in vertikalen Ebenen befinden, die jeweils einen konstanten Winkel mit der radialen Ebene des Fokussierungspunktes der entsprechenden Ausstrahlungseinrichtung bilden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstrahlungseinrichtungen in zwei ^viertelkreisen (15,1, 15J) symmetrisch gegenüber dem Durchgang der Gegenstände in vier Reihen angeordnet sind, die vier Beleuchtungsbereiche begrenzen, welche zusammen einen Winkel von 360° überdecken.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählschaltkreis zwei mit Schleifen versehene

Zähler aufweist, von denen der erste Zähler (CHR, CVR, CDR) während eines sekundären Zyklus aufeinanderfolgende Durchlaßsignale für die Abtastung an die Empfänger (HR, VR, DR) abgibt und für den zweiten Zähler (CHE, CVE, CDE) eine Sprunganweisung liefert, während der zweite Zähler (CHE₁ CVE, CDE) während des Hauptzyklus Erregerbefehle für die Empfänger (HE, VE, DE) liefert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler die aufeinanderfolgenden Durchlaßsignale über Gatter (h, v, d) abgibt, während der zweite Zähler einigen von ihnen aufeinanderfolgende Durchlaßsignale zuführt

17. Vorrichtung nach A.nspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlassen der Abtastung der Empfänger mittels einer Matrix f/y gesteuert ist, die die Erregersignale der Ausstrahlungseinrichtungen und die Analysesignale der Empfänger einzeln mittels eines Gatters (a) kombiniert, das von einem Speicher ßj gesteuert ist

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein über Gatter (t) versorgtes Netz von Kontrollampen (TR), das jedes Störsignal mit dem Analysesignal der Empfänger kombiniert und somit diejenigen Empfänger markiert, deren Abtastung die Emission eines Störsignals hervorruft

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontrollampen versorgenden Signale dazu verwendet werden, den Zustand der Speicher ßjder Matrix (A)zw steuern.

20. Vorrichtung nach Anspruch S und 16, Dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage der Empfänger mittels Speichern (M 12— M32) gesteuert ist, die die Abtastung durch aufeinanderfolgende Sektoren ermöglichen, welche aufeinanderfolgenden Reihen von Ausstrahlungseinrichtungen gemeinsam sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der gesperrten Zellen mit Hilfe einer Hilfssperreinrichtung (K) veränderbar ist.