DE29516649U1 - Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden - Google Patents
Vorrichtung zur Überprüfung von GebindenInfo
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Description
T 12 G 69
KEIL&SCHAAFHAUSEN
PATENTANWÄLTE
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden, insbesondere von Fässern wie Kegs.
In der Getränkeindustrie werden wie in vielen anderen Industriezweigen
Gebinde eingesetzt, die üblicherweise als Fässer, in der Getränkeindustrie, insbesondere wenn die
Ventile eingeschraubt sind, als Kegs bezeichnet werden. Die Fässer bestehen üblicherweise aus rostfreiem Stahl oder aus
Kombinationen von rostfreiem Stahl mit anderen Werkstoffen, wie z.B. Polyurethan oder Gummi, insbesondere im Bereich der
Faßkragen oder -enden. Die Fässer sind Mehrweggebinde, die nach Entleerung beim Kunden zur Reinigung und erneuten
Befüllung in das Abfüllwerk zurückgebracht werden. Aufgrund ihres robusten Aufbaus können die Fässer in einer Vielzahl von
Umläufen zwischen dem Abfüllwerk und den Benutzern verwendet werden. Mit zunehmendem Alter der Gebinde und Anzahl der
Umläufe treten jedoch immer häufiger deformierte und beschädigte Fässer auf, die Störungen in den Reinigungs- und
Abfüllanlagen verursachen.
Aus der DE-A-36 23 076 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Behältermündungen mit einer zentralen Achse und
einer offenen Öffnung bekannt, welche eine innere und äußere Wandfläche aufweist. Die Überprüfung erfolgt, indem der
Behälter gedreht und auf ihn ein diffuses Licht gerichtet wird. Hierbei tastet eine aus mehreren lichtempfindlichen
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PATENTANWÄLTE
Elementen bestehende Kamera die Innen- und Außenfläche des Behälterbereichs ab, wobei die in einer linearen Reihe
angeordneten Elemente Signale erzeugen, die entsprechend Inkrementen der Behälterdrehung einem Rechner zugeführt
werden. Diese der Lichtintensität entsprechenden Signale werden in einem Speicher gespeichert und mit im Speicher
vorhandenen Standarddaten verglichen, welche für einen fehlerfreien Behälter dienen. Die Flasche wird ausgeschieden,
wenn der Unterschied zwischen dem festgestellten Wert und dem gespeicherten Wert größer ist als ein festgelegter Schwellenwert.
Problematisch hierbei ist jedoch, daß mit dem vorbekannten Verfahren lediglich Behälter gleicher Art überprüft werden
können, da im Rahmen einer öntersuchungsserie nur ein bestimmter Standardbehälter als Basis verwendbar ist. Soll ein
anderer Behältertyp mit abweichenden Öffnungsdimensionen untersucht werden, so muß von außen vorgegeben werden, daß der
Überprüfung die Daten eines entsprechenden anderen Standardbehälters zugrundegelegt werden sollen. Bei den gemäß (DI )
überprüften Flaschen mag dieser Nachteil nicht besondes gravierend sein, da in aller Regel lediglich gleichartige
Behälter untersucht werden. Anders sieht es dagegen bei den erfindungsgemäß zu überprüfenden Fässern aus, bei denen eine
Vielzahl von unterschiedlichen Faßdurchmessern auf dem Markt ist und die unsortiert zur Reinigung und erneuten Befüllung
in das Abfüllwerk zurückkehren.
Auch bei dem in dem US-Patent 4,924,107 beschriebenen System zur Überprüfung der Innenfläche eines Containers wird
lediglich ein Standardbehälter, im vorliegenden Fall eine Aluminium-Getränkedose, mit festgelegten Abmessungen überprüft
.
In der EP-A-O 150 846 wird ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern an rotationssymmetrischen Behältern, insbesondere
Flaschen beschrieben, bei dem die Behälteröffnung durch einen
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T 12 G 69
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koaxial mit der Öffnung angeordneten Ringabschnitt mit Licht bestrahlt wird. Die Intensität des reflektierten Lichts wird
gemessen und das aufgenommene Bild in den entsprechenden Abschnitten des Öffnungsrandes zugeordnete Pixel aufgeteilt.
Da bei Glasflaschen, die Intensität des reflektierten und von der Kamera aufgefangenen Lichtes an defekten Stellen der
Öffnung stark variiert, weil entweder ein Teil der Strahlen abgelenkt und nicht von der Kamera aufgenommen oder ein Teil
der Strahlen gebündelt wird und eine höhe Lichtintensität erzeugt, kann die Intensität der einzelnen Pixel zur Beurteilung
der Frage, ob ein Defekt an der Öffnung vorliegt, genutzt werden. Hierzu werden einerseits die Signale von sich
entlang einer imaginären radialen Linie angeordneten Pixeln ausgewertet und mit einem festgelegten, experimentell anhand
eines Standardbehälters ermittelten Wert verglichen. Die Pixel werden entlang 720 gleichmäßig über den Umfang der Öffnung
verteilten radialen Linien aufgenommen und einzeln mit dem experimentell ermittelten Wert verglichen. Zusätzlich werden
die Intensitätswerte der Pixel nahe beieinanderliegender benachbarter radialer Linien miteinander verglichen, um
Veränderungen über den Umfang der Öffnung festzustellen. Ist die Abweichung der Werte zwischen zwei benachbarten imaginären
Linien größer als ein festgelegter Schwellenwert, oder weicht der Wert entlang einer imaginären Linie um mehr als einen
festgelegten Wert von dem experimentell ermittelten Idealwert ab, so wird hierfür ein Fehlerwert 1 gesetzt. Nach der
Überprüfung werden die auf 1 gesetzten Fehlerwerte addiert und der Behälter als defekt ausgeschieden, wenn die Summe der auf
1 gesetzten Fehlerwerte einen festgelegten Schwellenwert überschreitet. Auch bei diesem Verfahren wird daher ein
experimentell untersuchter Standardbehälter zugrundegelegt, so daß immer nur eine Reihe gleichartiger Behälter nacheinander
untersucht werden kann. Der alleinige Vergleich benachbarter imaginärer Linien reicht insbesondere bei
Behältern aus Metall, bei denen im Gegensatz zu Glasbehältern
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eine allmähliche Verformung der Öffnung oder des Randes möglich ist, nicht aus.
Die EP-A-O 426 968 beschreibt eine Vorrichtung zum Prüfen der Mündung von Flaschen aus transparentem Material mit einer auf
der Mittelachse einer zu überprüfenden Flasche angeordneten Kamera zur Aufnahme von Bildern zum Feststellen von Defekten
in der oberen Stirnfläche der Mündungslippe. Ein kreisförmiger, koaxialer Lichtleitkörper, der von einer Lichtquelle
umgeben ist, ist zwischen der Lippe und der Kamera angeordnet. Er hat eine mittige Sichtöffnung mit der Form eines Doppelkegelstumpfes.
Die Mantelfläche des der Lippe zugewandten Kegelstumpfes bildet eine Lichtaustrittsfläche zum Beleuchten
der Lippe. Der Böschungswinkel des Kegelstumpfes wird so gewählt, daß ein ringförmiger Lichtkegelstumpf auf die obere
Stirnfläche der Lippe fällt und in deren Mitte einen Einfallwinkel von etwa 45° hat. Das ergibt eine Dunkelfeldbeleuchtung
der Lippe. Sollte im Bereich der oberen Stirnfläche der Lippe ein Defekt vorhanden sein, so wird dieser hell auf dunklem
Hintergrund sichtbar. Zur Auswertung der aufgenommenen Bilder werden bestimmte Regionen in Form von Kreisringen definiert,
die eine bestimmte Anzahl von Bildelementen enthalten, aus denen der durchschnittliche Grauwert im Vergleich zu der
Nachbarregion bestimmt wird. Darüber hinaus wird ein maximaler Schwellenwert für die Grauwertdifferenz zwischen zwei
benachbarten Regionen festgelegt. Wenn bei der Flaschenprüfung eine Grauwertdifferenz ermittelt wird, die größer als dieser
Schwellenwert ist, wird die Flasche als defekt ausgeworfen. Auch hierbei wird damit als Basis der Auswertung ein Standardbehälter,
an dem der maximale Schwellenwert bestimmt wird, zugrundegelegt, so daß das Verfahen aufeinanderfolgend nur an
gleichartigen Behältern durchgeführt werden kann. Wie die obengenannten vorbekannten Verfahren dient auch dieses
Verfahren der Überprüfung von Mündungslippen von Glasflaschen,
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PATENTANWÄLTE
da hierbei immer nur gleichartige Flaschentypen untersucht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, unabhängig von dem Durchmesser und Typ des zu untersuchenden
Fasses eine Überprüfung des Faßkragens zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß mit wenigstens einer Kamera ein Bild eines zu
überprüfenden Abschnitts des Fasses, insbesondere einer Bodenfläche des Fasses mit einem Faßkragen, aufgenommen wird,
daß die Bilddaten erfaßt und an eine Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet werden, und daß die Daten in der
Datenverarbeitungseinrichtung ausgewertet werden. Die Nutzung eines Bildverarbeitungssystems zur Überprüfung der Fässer
erlaubt eine weitgehend automatische Kontrolle. Wird bei der Auswertung in der Datenverarbeitungseinrichtung festgestellt,
daß die Bilddaten des untersuchten Fasses außerhalb festgelegter Toleranzbereiche liegen, kann durch entsprechende
Steuerung der Abfüllanlage das deformierte Faß aus der Produktionslinie ausgeschleust und einem Reparaturbereich
zugeführt werden, ohne daß es zu Störungen der Abfüllanlage kommt.
Da die häufigste Beschädigung der Fässer in Form von Deformierungen
des Faßkragens, bspw. beim Absetzen des Fasses, erfolgt, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen, daß an mehreren, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Fasses verteilten Stellen des von
der Kamera aufgenommenen Bildes der Außen- bzw. Innendurchmesser des Faßkragens ermittelt wird, so daß radiale Verformungen
festgestellt werden können. Durch die Durchmesserermittlung jedes untersuchten Fasses kann die Analyse der
Deformierung des Faßkragens unabhängig von dem Faßtyp
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automatisch erfolgen. Damit ist eine Verarbeitung aller Faßdurchmesser ohne Kalibrierung möglich.
Eine ausreichend genaue Aussage über die Form des Faßkragens läßt sich erfindungsgemäß dadurch ermitteln, daß der Außen-
und/oder Innendurchmesser des Faßkragens an jeweils 8 Stellen ermittelt wird.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß
aus den ermittelten Daten des Außen- bzw. Innendurchmessers des Faßkragens ein Mittelwert, der sogenannte Außen- bzw.
Innenbestkreis, gebildet wird. Die ermittelten Bestkreise können als Ausgangspunkt für die Analyse der Deformierungen
des Faßkragens verwendet werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden die Abweichungen des
ermittelten maximalen und minimalen Außendurchmessers von dem Außenbestkreis des Faßkragens festgestellt. Auch hierbei ist
die Analyse für verschiedenste Faßtypen möglich, da jeweils der für das individuelle Faß gebildete Bestkreis herangezogen
wird.
Auf gleiche Weise werden erfindungsgemäß die ermittelten
Innendurchmesser des Faßkragens mit dem Innenbestkreis verglichen.
Da es auch vorkommen kann, daß Fässer zurückgeliefert werden, die nicht in der Abfüllanlage verarbeitbar sind oder von der
Brauerei nicht vertrieben werden, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der ermittelte Außen— bzw.
Innenbestkreis des Faßkragens mit in einer Datenbank gespeicherten Werten üblicher Fässer verglichen wird. Damit ist es
möglich, Fremdfässer automatisch aus der Abfüllanlage auszuschleusen.
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PATENTANWÄLTE
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird in dem von der Kamera aufgenommenen Bild die Anzahl der Pixel ermittelt, die außerhalb des Außenbestkreises und
innerhalb des Innenbestkreises liegen sowie die Anzahl der zwischen Außen- und Innenbestkreis liegenden Pixel. Durch
Analyse der ermittelten Pixelzahlen läßt sich eine eventuelle Deformierung des Faßkragens ermitteln.
Um auch die Fälle zu erfassen, bei denen eine einzelne Stelle des Faßkragens axial eingedrückt ist, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, das Faß auszusondern, wenn in einem Umfangsbereich des Faßkragens keine Pixel ermittelt werden.
Die axiale Deformation des Faßkragens kann aber auch in einem Schiefdrücken des Faßkragens bestehen. Erfindungsgemäß ist
daher vorgesehen, daß der Abstand verschiedener Umfangsbereiche des Faßkragens zu einer Referenzebene ermittelt wird,
die vorzugsweise horizontal liegt. Dadurch läßt sich eine eventuelle Schiefstellung des Faßkragens ermitteln.
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Zweckmäßigerweise erfolgt die Abstandsmessung mittels eines Lasermeßgerätes oder mit Ultraschall. Es kann jedoch auch
vorgesehen sein, daß die Abstandsmessung mit zwei Kameras durchgeführt wird und der Abstand durch Auswertung der
Lichtreflexe, bspw. durch Stereometrie, ermittelt wird.
Es kommt auch vor, daß die von der Kamera überprüfte Seite des Fasses keine Deformationen aufweist, daß aber eine Deformation
der gegenüberliegenden Seite des Fasses eine Schiefstellung des Fasses bewirkt. Bei einer Auswertung des von der nicht—
deformierten Seite aufgenommenen Bildes würde sich in einem solchen Fall statt der eigentlich vorliegenden Kreisform des
Faßkragens eine Ellipse ergeben. Auch die Abstandsmessung würde eine Deformation des Faßkragens anzeigen, obwohl auf
dieser Faßseite tatsächlich keine Deformation vorliegt.
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PATENTANWÄLTE
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß auf der
Bodenfläche des Fasses Referenzpunkte aufgenommen werden und daß der Abstand der Referenzpunkte von der Referenzebene
ermittelt wird.
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Vorzugsweise werden dabei vier um jeweils 90° zueinander versetzte Referenzpunkte auf der Faßbodenfläche aufgenommen.
Da die Faßbodenfläche durch den Faßkragen geschützt ist, treten an ihr üblicherweise keine Deformationen auf, so daß
sie als Basis zur Berechnung einer eventuellen Schiefstellung
des Fasses genutzt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, daß der Abstand der einzelnen Referenzpunkte
auf der Faßbodenfläche von der Referenzebene zueinander
in Beziehung gesetzt wird, daß die Relativlage des Faßbodens zur Horizontalen ermittelt wird, und daß bei einer ermittelten
Schiefstellung des Fasses das von der Kamera aufgenommene Bild des Faßkragens um die Faßneigung korrigiert wird. Nach einer
derartigen Korrektur kann überprüft werden, ob der untersuchte Faßkragen tatsächlich deformiert ist oder eine eventuelle
Fehlermeldung lediglich auf eine Schiefstellung des Fasses
zurückzuführen ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß von der Ober- und/oder der Unterseite des Fasses ein Bild aufgenommen
und ausgewertet wird, und daß das Faß ausgesondert wird, wenn die ermittelten Daten der Ober- und/oder Unterseite des Fasses
außerhalb bestimmter Toleranzbereiche liegen.
Die Fässer werden durch ein Faßventil gereinigt und befüllt, das als Fitting bezeichnet wird und insbesondere bei Kegs in
einer Muffe eingeschraubt wird. Wird die Muffe beim Transport beschädigt, kann dies zu einer Schrägstellung des Ventils im
Faß führen, so daß keine ausreichende Reinigung, Befüllung oder Entleerung möglich ist. Um bei der Überprüfung des Fasses
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auch derartige Deformationen erfassen zu können, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen,
daß der Abstand der Oberfläche eines Fittings von der Faßbodenfläche an wenigstens zwei einander vorzugsweise
gegenüberliegende Referenzpunkten der Fittingoberfläche ermittelt wird, und daß das Faß ausgesondert wird, wenn die
Abstände der wenigstens zwei Referenzpunkte auf der Fittingoberfläche
von der Faßbodenfläche um mehr als einen festgelegten
Toleranzwert voneinander abweichen. Wie oben beschrieben wird die Faßbodenfläche üblicherweise nicht deformiert, so daß
bei einem unterschiedlichen Abstand der Referenzpunkte der Fittingoberfläche zu der Faßbodenfläche von einer Schiefstellung
des Fittings ausgegangen werden kann.
Die Vorrichtung zur Überprüfung der Gebinde weist bspw. wenigstens eine Kamera zur Aufnahme von Bildern von zu
überprüfenden Abschnitten der Fässer, insbesondere der Bodenfläche des Fasses mit dem Faßkragen, und eine Datenverarbeitungseinrichtung
auf, in der die Bilddaten ausgewertet 0 werden.
Die Kamera kann dabei erfindungsgemäß eine CCD-Zeilenkamera
oder eine Videokamera sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Datenverarbeitungseinrichtung einen Speicher zur Speicherung
der ermittelten Daten und einen Speicher für die Daten bekannter Faßtypen auf.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine Meßeinrichtung für die Ermittlung des Abstandes einzelner Abschnitte des Fasses von
einer Referenzebene vorgesehen, mit der eventuelle Schiefstellungen des Faßkragens ermittelbar sind.
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Die Meßeinrichtung ist zweckmäßigerweise ein optisches Lasermeßgerät oder ein Ultraschallgerät.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung
ist vor und nach einer Wendemaschine für das Faß jeweils eine Kamera angeordnet, die Bilder von der Ober- bzw. der Unterseite
des Fasses aufnimmt. Da eine solche Wendemaschine üblicherweise am Anfang einer Abfüllanlage angeordnet ist, kann unter
Ausnutzung der bestehenden Strukturen eine frühzeitige Fehlererkennung ermöglicht werden.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist ein Zwischenspeicher
für die Daten des von der vor der Wendemaschine angeordneten Kamera aufgenommenen Bildes vorgesehen, so daß
die Bilddaten beider Kameras gemeinsam ausgewertet werden können.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in
beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder
deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zu untersuchenden Fasses mit einer darüber angeordneten
Kamera,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines aufgenommenen Bildes mit eingezeichneten Bestkreisen,
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PATENTANWÄLTE
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2 mit
angedeuteten Pixeln,
Fig. 4 ein Faß mit einer axialen Eindellung an einer Stelle,
Fig. 5 das sich bei einem in Fig. 4 dargestellten Faß
ergebende Pixelbild,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Abstandsmessung des Faßkragens von einer Referenzebene,
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht der Meßeinrichtung,
Fig. 8 ein schiefstehendes Faß,
Fig. 9 ein Faß mit schiefsitzendem Fitting, und
20
Fig. 10 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer
Wendemaschine.
Das in Fig. 1 dargestellte Faß 1 ist ein Mehrweggebinde, das
nach Entleeren beim Kunden zum Reinigen und erneuten Befüllen in die Abfüllanlage zurückgebracht wurde. Um zu vermeiden, daß
Deformierungen an dem Faß 1 den Reinigungs- und/oder Füllvorgang stören und zu Unterbrechungen des Produktionsprozesses
führen, wird überprüft, ob das Faß 1 deformiert ist. Wird eine Deformation festgestellt, so wird das Faß 1 aus dem Produktionsfluß
ausgeschleust und einem Reparaturbereich zugeführt.
Mit einer vorzugsweise über einem Transportband 2 für das Faß 1 angeordneten Kamera 3 wird ein Bild von einer Bodenfläche
4 und einem dazugehörigen Faßkragen 5 des Fasses 1 aufgenom-
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KEIL&SCHAAFHAUSEN
PATENTANWÄLTE
men. Die Bilddaten werden an eine nicht dargestellte Datenverarbeitungseinrichtung
weitergeleitet und dort ausgewertet.
In Fig. 2 ist das von der Kamera 3 aufgenommene Bild schema—
tisch dargestellt. Der Faßkragen 5 ist über seinen Umfang unregelmäßig deformiert und weicht von der ursprünglichen
Kreisform eines neuen Fasses ab. In dem aufgenommenen Bild werden an acht, in Fig. 2 durch Pfeile angedeuteten Stellen
die Außen- und Innendurchmesser des Faßkragens 5 ermittelt. Aus den erhaltenen Werten wird in der Datenverarbeitungseinrichtung
ein Mittelwert gebildet, der in einen Außenbestkreis 6 und einen Innenbestkreis 7 umgesetzt wird. Die Bestkreise
6, 7 sind in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Bei der Darstellung in Fig. 2 steht der Faßkragen 5 in Teilbereichen
über den Außenbestkreis 6 bzw. den Innenbestkreis 7 vor.
Nun werden für jeden gemessenen Außen- und Innendurchmesser des Faßkragens 5 die maximalen und minimalen Abweichungen von
dem Außenbestkreis 6 und dem Innenbestkreis 7 ermittelt.
Ergibt sich, daß die Abweichungen außerhalb eines festgelegten Toleranzbereiches liegen, so ist das Faß 1 so stark deformiert,
daß eine ordnungsgemäße Reinigung oder Füllung nicht mehr gewährleistet ist. Das deformierte Faß 1 wird ausgesondert
und einem Reparaturbereich zugeführt.
In der Datenverarbeitungseinrichtung ist ein Speicher vorgesehen, der die Außen— und Innendurchmesser der Faßkragen
des bekannten Faßbestandes enthält. Diese Daten werden nun mit dem für das Faß 1 ermittelten Außenbestkreis 6 und Innenbestkreis
7 verglichen. Stellt sich heraus, daß die Daten des Fasses 1 um mehr als einen festgelegten Toleranzbereich von
den im Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung enthaltenen Daten abweichen, so handelt es sich bei dem Faß 1 um ein
Fremdfaß, daß für die Abfüllanlage nicht geeignet ist oder von
20.10.95
- 13 - KEIL&SCHAAFHAUSEN
patentanwälte
der Brauerei üblicherweise nicht vertrieben wird. In einem solchen Fall wird das Faß 1 ausgesondert.
Zur Auswertung des von der Kamera 3 aufgenommenen Bildes können auch, wie in Fig. 3 dargestellt, Pixel 8 der Abbildung
des Faßkragens 5 ermittelt werden. Dabei wird sowohl die Anzahl der Pixel 8 ermittelt, die außerhalb des Außenbestkreises
6 und innerhalb des Innenbestkreises 7 liegen als auch die Anzahl der zwischen dem Außenbestkreis 6 und dem Innenbestkreis
7 liegenden Pixel. Sollte das Verhältnis der innerhalb und außerhalb der Bestkreise 6, 7 liegenden Pixel
8 einen festgelegten Toleranzbereich verlassen, so wird das Faß 1 ausgesondert und dem Reparaturbereich zugeführt.
Auf die oben beschriebenen Weisen werden im wesentlichen Faßkragendeformationen in radialer Richtung erfaßt. Es ist
aber auch möglich, daß der Faßkragen 5 in Axialrichtung deformiert ist. Ein derart deformiertes Faß 1 ist in Fig. 4
schematisch dargestellt. Eine axiale Eindellung 9 ist durch Analyse der Außen- und Innendurchmesser des Faßkragens 5 nicht
feststellbar, da sich diese bei einer rein axialen Verformung nicht ändern. Bei der Ermittlung der Pixel 8 in der Ebene des
Faßkragens 5 ergibt sich jedoch im Bereich der Eindellung 9 eine Lücke 10, wie in Fig. 5 dargestellt. Wird bei der Analyse
des von der Kamera 3 aufgenommenen Bildes eine derartige Lücke 10 festgestellt, so wird das Faß 1 ausgesondert.
Ist, wie in Fig. 6 dargestellt, der gesamte Faßkragen 5 schief eingedrückt, so läßt sich die Deformation nur durch eine Ab-Standsmessung
des Faßkragens 5 von einer horizontalen Referenzebene 11 feststellen. Die Abstandsmessung erfolgt über
Meßeinrichtungen 12, die über dem Faß 1 angeordnet sind und den Abstand zwischen dem Faßkragen 5 und der Referenzebene 11
erfassen. Die Meßeinrichtungen 12 können optische Lasermeßgerate oder Ultraschallgeräte sein. Auch ist es möglich, zwei
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Kameras vorzusehen, mit denen die Lichtreflexe, ggf. mittels
Stereometrie, ausgewertet werden. Da die Meßeinrichtungen 12
im wesentlichen punktförmig arbeiten, ist eine Vielzahl von Meßeinrichtungen 12 quer zu dem Transportband 2 des Fasses 1
angeordnet. Über eine Lichtschranke 13 wird der Beginn der Messung ausgelöst. Die Meßzellen 12 speichern die gemessenen
Werte während des Durchlaufs des Fasses 1 und übermitteln die Werte an die Datenverarbeitungseinrichtung. Wird eine
Schiefstellung des Faßkragens 5 ermittelt, so wird das Faß 1 ausgesondert.
Ist die der Kamera 3 zugeordnete Seite des Fasses 1 nicht deformiert, dafür aber die gegenüberliegende Seite des Fasses,
so steht ggf. das komplette Faß 1 schief. Ein derart deformiertes Faß 1 ist in Fig. 8 dargestellt. In einem solchen Fall
wird sowohl bei der Abstandsmessung mit den Meßeinrichtungen 12 als auch bei der Analyse der Durchmesser des Faßkragens 5
eine Fehlermeldung erfolgen, da die Meßeinrichtungen 12 einerseits feststellen werden, daß der Faßkragen 5 nicht
horizontal steht und andererseits die Kamera 3 ein ellipsenförmiges
Bild des Faßkragens 5 aufnehmen wird, das mit den dann ermittelten Bestkreisen 6, 7 nicht übereinstimmt. Für
einen solchen Fall wird vorgeschlagen, daß vier, um jeweils 90° zueinander versetzte Referenzpunkte 14 auf der Bodenfläche
4 des Fasses 1 aufgenommen werden (vgl. Fig. 2 und 3) und der Abstand der Referenzpunkte 14 von der horizontal liegenden
Referenzebene 11 bestimmt wird. Da die Bodenfläche 4 des Fasses 1 durch den Faßkragen 5 vor Deformierungen geschützt
ist, ist bei einem normalen Faß 1 davon auszugehen, daß die Bodenfläche 4 horizontal liegt. Wird bei der Abstandsmessung
der Referenzpunkte 14 auf der Bodenfläche 4 festgestellt, daß die einzelnen Referenzpunkte 14 unterschiedliche Abstände zu
der Referenzebene 11 aufweisen, so kann rechnerisch die
Neigung der Bodenfläche 4 und damit des Fasses 1 ermittelt werden. Die so ermittelte Neigung des Fasses 1 wird als
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- 15 - KEIL&SCHAAFHAUSEN
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Korrekturfaktor bei der Abstandsmessung der Meßeinrichtungen 12 sowie der Ermittlung der Bestkreise 6, 7 eingearbeitet.
Dadurch kann die Schiefstellung des Fasses 1 kompensiert werden. Erst nach dieser Kompensation wird die Auswertung der
Durchmesser in Bezug auf die Bestkreise 6, 7 durchgeführt, so daß Fehlmessungen und ungerechtfertigte Aussonderungen des
Fasses 1 vermieden werden.
Das Faß 1 wird über ein Faßventil oder Fitting 15 gereinigt und befüllt. Das Fitting 15 ist bspw. über eine Muffe 16 in
der Bodenfläche 4 des Fasses 1 eingeschraubt. Beim Transport des Fasses 1 kann die Muffe 16 deformiert werden, was zu einer
Schiefstellung des Fittings 15 führt. In einem solchen Fall ist eine ordnungsgemäße Reinigung, Befüllung oder Entleerung
nicht zu gewährleisten, so daß das Faß 1 auszusondern ist. Ein Faß 1 mit einer derart deformierten Muffe 16 und schiefstehendem
Fitting 15 ist in Fig. 9 dargestellt. Um die Schiefstellung des Fittings 15 ermitteln zu können, werden
wenigstens zwei, einander vorzugsweise gegenüberliegende Referenzpunkte 17 (vgl. Fig. 2 und 3) auf der Oberfläche des
Fittings 15 aufgenommen und ihr Abstand zu der Bodenfläche 4 des Fasses 1 ermittelt. Ergibt sich für die beiden Referenzpunkte
1 7 ein unterschiedlicher Abstandswert zu der möglicherweise geneigten Bodenfläche 4 des Fasses 1, so wird das Faß
1 ausgesondert.
Da eine Überprüfung des Fasses 1 sowohl auf seiner Unterseite als auch seiner Oberseite erfolgen sollte, ist bei einer, in
Fig. 10 schematisch dargestellten Vorrichtung vorgesehen, daß eine Kamera 3 sowohl vor als auch hinter einer Wendemaschine
18 der Abfüllanlage angeordnet ist. Eine solche Wendemaschine 18 ist in den Abfüllanlagen ohnehin vorhanden, da die Fässer
1 üblicherweise mit dem Fitting 15 nach oben auf Paletten in die Abfüllbetriebe zurückgebracht werden. Dort werden sie
entpalettiert und mit Fitting 15 nach oben auf dem Trans—
T 12 G 69 ,»«. .· „· .··.
- 16 - KEIL&SCHAAFHAUSEN
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portband 2 in eine Behandlungsanlage gebracht. Da der Reinigungs— und/oder Füllvorgang üblicherweise bei nach unten
gekehrtem Fitting 15 durchgeführt wird, werden die Fässer 1 in der Wendemaschine 18 gewendet und mit Fitting 15 nach unten
auf das Transportband 2 gesetzt. Durch Anordnung je einer Kamera 3 vor und nach der Wendemaschine 18 kann somit ohne
zusätzlichen Aufwand sowohl die Unter- als auch die Oberseite des Fasses 1 untersucht werden. Die Datenverarbeitungsein—
richtung kann einen Zwischenspeicher für die Daten des von der vor der Wendemaschine 18 angeordneten Kamera 3 aufgenommenen
Bildes aufweisen, so daß die Daten der Ober- und Unterseite des Fasses 1 gemeinsam ausgewertet werden können. Wird bei der
Ober— oder Unterseite des Fasses 1 eine Deformation des Faßkragens 5 und/oder des Fittings 15 festgestellt, so wird
dies von der Datenverarbeitungseinrichtung an die Anlagensteuerung gemeldet und das Faß 1 über einen hinter der
Wendemaschine 18 vorgesehenen in der Zeichnung nicht dargestellten Ausstoßer aus dem Produktionsfluß der Anlage
ausgesondert und einem Reparaturbereich zugeführt. Da gleich zu Beginn der Abfüllanlage sowohl die Ober- als auch die
Unterseite des Fasses 1 untersucht wird, ist lediglich ein Ausstoßer erforderlich. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß
vor Beginn des Reinigungs- oder Füllprozesses alle deformierten Fässer ausgesondert werden, so daß hierdurch keine
Störungen des Produktionsflusses hervorgerufen werden.
Neben den oben beschriebenen Anwendung zur Analyse von Faßdeformationen kann die Kamera 3 auch zur Überprüfung
weiterer Faßeigenschaften verwendet werden. So läßt sich mit
der Kamera 3 feststellen, ob das Faß 1 ein Etikett oder dgl. mit Informationen bspw. über das Mindesthaltbarkeitsdatum der
in dem Faß 1 enthaltenen Getränkeflüssigkeit aufweist. Fehlt ein solches Etikett, so wird das Faß 1 ausgesondert. Außerdem
lassen sich mit der Kamera 3 ggf. eine Leckage des Fittings
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KEIL& SCHAAFHAUSEN
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15 oder beliebige andere, optisch erfaßbare Informationen ermitteln.
U G
- is - Keil&Schaafhausen
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Bezugszeichenliste:
1 | Faß |
2 | Transportband |
3 | Kamera |
4 | Bodenfläche |
Lf) | Faßkragen |
6 | Außenbestkreis |
7 | Innenbestkreis |
8 | Pixel |
9 | Eindellung |
10 | Lücke |
11 | Referenzebene |
12 | Meßeinrichtungen |
13 | Lichtschranke |
14 | Referenzpunkte |
15 | Fitting |
16 | Muffe |
17 | Referenzpunkte |
18 | Wendemaschine |
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Claims (1)
- • · · · ■ 4- 19 - KEIL&SCHAAFHAUSENPATENTANWÄLTESchutzansprüche:1. Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden, insbesondere von Fässern wie Kegs, mit wenigstens einer Kamera (3) zur Aufnahme von Bildern von zu überprüfenden Abschnitten des Fasses (1), insbesondere einer Bodenfläche (4) des Fasses (1) mit einem Faßkragen (5), und einer Datenverarbeitungseinrichtung, in der die Bilddaten erfaßt und ausgewertet werden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung der Außen- und/oder Innendurchmesser des Faßkragens (5) an mehreren, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Fasses (1) verteilten Stellen des von der Kamera (3) aufgenommenen Bildes.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und/oder Innendurchmesser des Faßkragens (5) an jeweils 8 Stellen ermittelbar ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, mit welcher aus den ermittelten Daten des Außen- bzw. Innendurchmessers des Faßkragens (5) ein Mittelwert, der sogenannte Außenbestkreis (6) bzw. Innenbestkreis (7), ermittelbar ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, mit welcher die Abweichungen des ermittelten maximalen und minimalen Außendurchmessers von dem Außenbestkreis (6) des Faßkragens (5) feststellbar sind.5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, mit welcher die Abweichungen des ermittelten maximalen und minimalen Innendurchmessers von dem Innenbestkreis (7) des Faßkragens (5) feststellbar sind.20.10.95 .·····": : V':T 12 G 69 .·· ·- 20 - KEIL&SCHAAFHAUSENPATENTANWÄLTE6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Datenbank mit Werten der Außenbestkreise bzw. Innenbestkreise, die an üblichen Fässern ermittelt werden, und durch eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des ermittelten Außenbestkreises (6) bzw. Innenbestkreises (7) des Faßkragens (5) mit den in der Datenbank gespeicherten Werten üblicher Fässer.7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn— zeichnet durch eine Zähleinrichtung zur Ermittlung der Anzahl der Pixel (8) in dem von der Kamera (3) aufgenommenen Bild, die außerhalb des Außenbestkreises (6) und innerhalb des Innenbestkreises (7) liegen, und der Anzahl der zwischen dem Außenbestkreis (6) und dem Innenbestkreis (7) liegenden Pixel (8).8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aussonderung des Fasses (1), wenn in einem Umfangsbereich des Faßkragens (5) keine Pixel (8) ermittelt werden.9. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit wenigstens einer Kamera (3) zur Aufnahme von Bildern von zu überprüfenden Abschnitten der Fässer (1), insbesondere der Bodenfläche (4) des Fasses (1) mit dem Faßkragen (5), und einer Datenverarbeitungseinrichtung, in der die Bilddaten ausgewertet werden gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (12) für die Ermittlung des Abstandes einzelner Abschnitte des Fasses (1) von einer Referenzebene (11), die vorzugsweise horizontal liegt.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (3) eine CCD-Zeilenkamera ist.20.10.9512 G 69- 21 - KEIL&SCHAAFHAUSENPATENTANWÄLTE11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (3) eine Videokamera ist.12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung einen Speicher zur Speicherung der ermittelten Daten und/oder einen Speicher für die Daten bekannter Faßtypen aufweist.13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (12) ein optisches Lasermeßgerät oder ein Ultraschallgerät ist.14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kameras für die Abstandsmessung vorgesehen sind und der Abstand durch die Auswertung der Lichtreflexe, bspw. durch Stereometrie, ermittelbar ist.15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kamera (3) Referenzpunkte (14) auf der Bodenfläche (4) des Fasses (1) aufnehmbar sind, und daß der Abstand der Referenzpunkte (14) von der Referenzebene (11 ) ermittelbar ist.16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß 4, vorzugsweise um jeweils 90° zueinander versetzte Referenzpunkte (14) auf der Faßbodenfläche (4) aufnehmbar sind.17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung der Relativlage der Faßbodenfläche (4) zur Horizontalen auf der Basis der Beziehung zwischen den Abständen der einzelnen Referenzpunkte (14) auf der Faßbodenfläche (4) von der Referenzebene (11 ) und zur Korrektur des von der Kamera (3) aufgenommenes Bildes des Faßkragens (5) um die Faßneigung bei einer ermittelten Schiefstellung des Fasses (1).• *T 12 G 69 ... .- 22 - Keil&SchaafhausenPATENTANWÄLTE18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung zur Ermittlung des Abstandes der Oberfläche eines Fittings (15) von der Faßbodenfläche (4) an wenigstens zwei, einander vorzugsweise gegenüberliegenden Punkten der Fittingoberfläche.19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß vor und nach einer Wendemaschine (18) für das Faß (1) jeweils eine Kamera (3) angeordnet ist, die Bilder von der Ober- bzw. der Unterseite des Fasses (1) aufnimmt.20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen Zwischenspeicher für die Daten des von der vor der Wendemaschine (18) angeordneten Kamera (3) aufgenommenen Bildes.21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aussonderung des Fasses (1) wenn die ermittelten Werte der Ober— und/oder Unterseite des Fasses (1) außerhalb festgelegter Toleranzbereiche liegen oder die Abstände der an der Fittingoberfläche untersuchten Punkte von der Faßbodenfläche (4) um mehr als einen festgelegten Toleranzwert voneinander abweichen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29516649U DE29516649U1 (de) | 1994-03-16 | 1995-02-28 | Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4408948A DE4408948C2 (de) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden |
DE29516649U DE29516649U1 (de) | 1994-03-16 | 1995-02-28 | Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden |
EP95102820A EP0672888A3 (de) | 1994-03-16 | 1995-02-28 | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29516649U1 true DE29516649U1 (de) | 1995-12-14 |
Family
ID=27206183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29516649U Expired - Lifetime DE29516649U1 (de) | 1994-03-16 | 1995-02-28 | Vorrichtung zur Überprüfung von Gebinden |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29516649U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202004007783U1 (de) * | 2004-05-12 | 2005-09-15 | Krones Ag | Inspektionsvorrichtung |
-
1995
- 1995-02-28 DE DE29516649U patent/DE29516649U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202004007783U1 (de) * | 2004-05-12 | 2005-09-15 | Krones Ag | Inspektionsvorrichtung |
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R207 | Utility model specification |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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|
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