DE3118349A1

DE3118349A1 - Einrichtung zur lichtstreuung

Info

Publication number: DE3118349A1
Application number: DE19813118349
Authority: DE
Inventors: Yoshida Tokyo Hajime
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1982-06-03
Also published as: JPS5712352A; GB2078940A; AU547039B2; FR2485753A1; GB2078940B; FR2485753B1; AU7043981A; CA1156079A; DE3118349C2; US4428673A

Description

It 5004

Einrichtung zur Lichtstreuung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lichtstreuung, die beispielsweise dazu Verwendung findet, den Boden von Flaschen visuell zu überprüfen. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Einrichtung zur Lichtstreuung, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und mit deren Hilfe das etwaige Vorhandensein von Sprüngen, Schmutz oder Fremdkörpern in bzw. auf dem Boden von Flaschen festgestellt werden kann.

Bei der Flaschenherstellung ist es im allgemeinen erforderlich, zwischen der Flaschen-Wascheinrichtung und der Flaschen-Fülleinrichtung die Flaschen daraufhin zu überprüfen, ob sie Sprünge enthalten oder ob sich Schmutz bzw. Fremdkörper in den Flaschen befinden. Diese Prüfung erfolgt üblicherweise visuell durch eine Person. Eine derartige Inspektion ist jedoch für die Augen des Prüfers außerordentlich ermüdend, insbesondere wenn sie längere Zeit hindurch erfolgen muß, was regelmäßig der Fall ist. In dieser Ermüdung liegt ferner eine beachtliche Fehlergefahr. Nachteilig ist ferner, daß die Geschwindigkeit der visuellen Prüfung begrenzt ist und daß eine wesentliche Steigerung nicht möglich ist.

Zur Vermeidung dieser Nachteile einer visuellen, von einer Bedienungsperson durchgeführten Prüfung wurden bereits Vorrichtungen entwickelt, die unter Verwendung lichtelektrischer Wandler eine selbst-

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tätige Prüfung leerer Flaschen ermöglichen. Ein Ausführungsbeispiel einer bekannten derartigen Flaschenprüfeinrichtung, die lichtelektrische Wandler benutzt, ist in den Fig.1, 2A, 2A¹, 2B, 2B* dargestellt.

Die Vorrichtung gemäß Fig.1 enthält einen lichtelektrischen Wandler 1, beispielsweise ein Cds oder eine Videokamera. Hierdurch wird der zu prüfende Bereich, beispielsweise der Boden 3 einer Flasche oder dgl. lichtelektrisch abgetastet. Etwaige Sprünge, Schmutz oder Fremdkörper auf der Innenseite des Flaschenbodens 3 werden als Lichtkontrast festgestellt und liefern ein elektrisches Ausgangssignal. Änderungen des elektrischen Ausgangssignales werden durch geeignete, in der Zeichnung nicht veranschaulichte Auswerte-Einrichtungen festgestellt. Hierdurch lassen sich Sprünge, Schmutz oder Fremdkörper auf der Innenseite des Flaschenbodens 3 feststellen. Eine Lichtquelle 4 enthält einen parabolischen Reflektor 4^ sowie eine im Brennpunkt des Reflektors angeordnete Lampe 4^· Diese Lichtquelle 4 ist auf der dem lichtelektrischen Wandler 1 gegenüberliegenden Seite des Flaschenbodens 3 angeordnet (bei dem in der Zeichnung gewählten Ausführungsbeispiel somit unter dem Flaschenboden 3). Weiterhin ist eine Einrichtung 5 zur Lichtstreuung zwischen der Lichtquelle 4 und dem Flaschenboden 3 angeordnet. Diese Einrichtung 5 besteht aus einer nicht transparenten bzw. milchig-weißen Platte. Sie streut das von der Lichtquelle 4 ausgehende Licht, das somit gleichmäßig

bzw. homogen auf den Flaschenboden 3 fällt.

Bei diesem Gerät können die Art bzw. der Grad von Sprüngen und Schmutz bzw. die Größe der Fremdkörper auf dem Flaschenboden, die festgestellt werden, durch die Helligkeit der Lichtquelle 4 oder durch die Empfindlichkeit des lichtelektrischen Wandlers 1 gewählt und eingestellt werden, so daß auch sehr kleine Fremdteilchen festgestellt werden können. Die Genauigkeit der Prüfung wird jedoch naturgemäß durch die Struktur der geprüften Fläche, d.h. in diesem Falle durch die Art des Flaschenbodens 3, beeinflußt.

Bei Objekten wie Flaschen werden nun jedoch bei der Herstellung häufig an der Außenseite Vorsprünge erzeugt, etwa der in den Fig.2A, 2A¹ dargestellte Absatz 6 oder die in den Fig.2B, 2B¹ veranschaulichten tropfenartigen Vorsprünge 7 oder auch Zahlen ^un(ä Buchstaben (Produktionsziffern usw.) . Wird nun bei dem bekannten Gerät die Empfindlichkeit im Hinblick auf die erwünschte Feststellung von Sprüngen oder Schmutz vergrößert, so werden zwangsläufig auch die vorstehend erwähnten Unregelmäßigkeiten (wie Absätze 6, VorSprünge 7 usw.) als Lichtkontraste festgestellt. Diese Unregelmäßigkeiten werden somit als vermeintlicher Fehler (Sprung bzw. Schmutz) festgestellt und erschweren damit die selektive Feststellung der echten Mängel. Aus diesen Gründen muß man die Empfindlichkeit des Systems so reduzieren, daß lediglich Sprünge, Schmutz und dgl. als Lichtkontraste auftreten, während Absätze, Vorsprünge

und sonstige Unregelmäßigkeiten keine ausreichenden Lichtkontrast verursachen.

Um die hiernach notwendige Verringerung der Empfindlichkeit zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen/ die Außenfläche des Flaschenbodens 3 in eine klare Flüssigkeit zu tauchen, um dadurch die Lichtbrechung an der Außenfläche des Flaschenbodens 3 zu verkleinern. Dadurch kann der Lichtkontrast, der durch Absätze, Vorsprünge und dgl. an der Außenseite des Flaschenbodens verursacht wird, verringert werden.

Werden jedoch die zu prüfenden Flaschen von Förderbändern oder dgl. durch die Prüfstation geführt, so ist es äußerst umständlich, zum Zwecke der Prüfung jeden Flaschenboden in Flüssigkeit zu tauchen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Lichtstreuung zu schaffen, die einen Lichtkontrast beispielsweise durch Sprünge, Schmutz oder Fremdteilchen an der Innenseite eines Flaschenbodens zuläßt, jedoch einen Lichtkontrast durch Vorsprünge, Absätze oder dgl. an der Außenseite des Flaschenbodens vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen

Fig.1 eine Schemadarstellung einer bekannten Einrichtung zur.Flaschenprüfung;

Fig.2A und 2A¹ Aufsicht auf den Flaschenboden

sowie Schnitt hierdurch,

Fig.2B und 2B¹ Aufsicht auf einen anderen Flaschenboden und Schnitt hierdurch,

Fig.3 Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Lichtstreuung,

Fig.4 Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Einrichtung 10 zur Lichtstreuung drei zur Lichtstreuung dienende Bahnen bzw. Platten 11, 12 und 13. Sie bestehen jeweils aus transparentem Kunststoff, Glas, Kunstharz oder dgl. und sind auf einer Seite 11a bzw. 12a bzw. 13a lichtstreuend ausgebildet, wobei diese drei Seiten jedoch einen unterschiedlichen Grad von Lichtstreuung aufweisen.

Wird diese Einrichtung 10 zur Lichtstreuung verwendet, um Sprünge, Schmutz oder Fremdteilchen auf der Innenseite der Flaschenböden festzustellen, so wird diese Einrichtung 10 zwischen der Lichtquelle 4 und dem

Flaschenboden 3 in gleicher Weise wie bei dem bekannten Gerät gemäß Fig.1 angeordnet. Die Inspektion erfolgt in gleicher Weise wie bisher unter Verwendung eines lichtelektrischen Wandlers, der oberhalb der Flaschenmündung angeordnet ist.

Die Seiten 11a, 12a, 13a der Platten 11, 12 und sind als eine rauhe Oberfläche ausgebildet und der Lichtquelle 4 zugewandt. Die Rauhigkeit der Seiten 11a, 12a, 13a nimmt von der Lichtquelle 4 zum Flaschenboden 3 hin ab. Die von der Lichtquelle ausgehenden, etwa parallelen Lichtstrahlen werden daher durch die Seite 11a der Platte 11 beim Durchtritt durch die Platte 1 grob gestreut. Beim anschließenden Passieren der Platte 12 erfolgt an der Seite 12a (von etwas geringerer Rauhheit) eine leichtere Streuung. Schließlich erfolgt eine sehr feine Streuung an der Seite 13a der Platte 13. Die auf diese Weise stufenweise zunehmend feiner gestreute Lichtstrahlung passiert dann den Flaschenboden 3 und gelangt zum lichtelektrischen Wandler.

Nachdem das Licht die Einrichtung 10 durchsetzt hat und auf den Flaschenboden 3 auftrifft, wird es durch den Lichtkontrast der vorangehenden rauhen Oberfläche kaum beeinflußt; die Lichtkontraste, die durch Vorsprünge, Absätze, Zahlen oder Buchstaben oder dgl. an der Außenfläche des Flaschenbodens 3 hervorgerufen werden, werden somit ganz klein gehalten; demgegenüber werden die Lichtkontraste, die durch Sprünge, Schmutz oder Fremdkörper auf der Innenseite des Flaschenbodens 3 erzeugt

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werden, zum lichtelektrischen Wandler übertragen. Die erfindungsgemäße Einrichtung 1O zur Lichtstreuung vergrößert daher nicht nur die Prüfgenauigkeit/ sondern verbessert auch die Empfindlichkeit des lichtelektrischen Wandlers, was bei zahlreichen der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen bestätigt wurde.

Die Ausbildung der rauhen Oberfläche an den einzelnen lichtstreuenden Platten kann in verschiedener Form erfolgen. Die einzelnen kleinen Vorsprünge können konische, pyramidenförmige, kegelstumpfförmige Form besitzen oder die Gestalt von kleinen Pyramiden mit abgeflachten Köpfen aufweisen; dabei ist entweder eine regelmäßige oder eine unregelmäßige Anordnung der einzelnen Vorsprünge möglich. Generell können die Vorsprünge jede Form oder Anordnung aufweisen, die den zweck erfüllt, den Lichtkontrast klein zu halten oder zu unterdrücken, der durch Vorsprünge an der Außenseite des Flaschenbodens verursacht wird.

Die Zahl der zur Lichtstreuung eingesetzten Platten mit rauher Oberfläche kann selbstverständlich vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 abweichen. Es ist sowohl eine kleinere als auch eine größere Zahl von lichtstreuenden Platten möglich.

Fig.4 veranschaulicht als weiteres Ausführungsbeispiel eine Einrichtung 10', bei der die mittlere Platte 12 der Ausfuhrungsform gemäß Fig.3 weggelassen ist. Die Platte 11 enthält beim Ausführungs-

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beispiel der Pig.4 an ihrer einen Seite 11a eine verhältnismäßig rauhe Profilierung und an ihrer

anderen Seite 12b eine etwas feinerejprofilierung.

] Es leuchtet ein, daß die Funktion der Einrichtung

\ 5 10' gemäß Fig.4 grundsätzlich die gleiche wie die

. der Einrichtung 10 gemäß Fig.3 ist.

Auch die Aufeinanderfolge der unterschiedlich gerauhten Flächen braucht nicht so wie in den beiden Ausführungsbeispielen gewählt vorgesehen zu werden.

Die ErfindungjLst ferner nicht auf die Anwendung bei Einrichtungen zur Flaschenprüfung (auf Sprünge, Schmutz usw. auf dem Flaschenboden) beschränkt. Es ist vielmehr eine vorteilhafte Anwendung auch in

anderen Fällen möglich, in denen eine Lichtstreuung erforderlich ist.

] Während ferner bei dem dargestellten Ausführungs-

beispielen die einzelnen lichtstreuenden Platten mit Abstand voneinander angeordnet sind, ist es erfindungsgemäß selbstverständlich auch möglich, sie unmittelbar auf- bzw. aneinanderliegend vorzusehen.
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Claims

Patentansprüche:

.ι Einrichtung zur Lichtstreuung, zur Verwendung in Verbindung mit einer Vorrichtung zur optischen überprüfung eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von lichtstreuenden Flächen an Oberflächen von wenigstens einer transparenten Platte vorgesehen sind, daß diese transparente Platte zwischen

jQ einer Lichtquelle und dem zu prüfenden Gegenstand vorgesehen ist und daß der Grad der Lichtstreuung der einzelnen Flächen unterschiedlich gewählt ist, so daß das von der Lichtquelle emittierte Licht sukzessiv mit unterschiedlichem Diffusionsgrad von den einzelnen lichtstreuenden Flächen gestreut wird, ehe es auf den zu prüfenden Gegenstand fällt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die einzelnen lichtstreuenden Oberflächen als rauhe Oberflächen ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der einzelnen lichtstreuenden Flächen bei Annäherung an den zu prüfenden Gegenstand geringer wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei lichtstreuende Flächen vorgesehen

QQ sind, die je eine Oberfläche von drei gesonderten transparenten Platten bilden, wobei die lichtstreuenden Flächen jeweils der Lichtquelle zugewandt sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei rauhe Flächen vorgesehen sind, die jeweils eine Oberfläche von drei gesonderten transparenten Platten bilden, wobei die lichtstreuenden Flächen der Lichtquelle zugewandt

sind und die Rauhheit der drei Flächen bei Annäherung an den zu prüfenden Gegenstand abnimmt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit je einer lichtstreuenden Oberfläche versehenen, gesonderten transparenten Platten einstückig ausgebildet sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-: net, daß die mit je einer rauhen Oberfläche versehenen, gesonderten transparenten Platten einstückig ausgebildet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den drei lichtstreuenden Flächen

zwei auf den beiden Seiten einer transparenten Platte vorgesehen sind, während die dritte lichtstreuende Fläche auf einer Seite einer weiteren transparenten Platte vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der drei rauhen Oberflächen auf den beiden Seiten' einer transparenten Platte vorgesehen sind, während die dritte rauhe Fläche auf der einen Seite einer weiteren transparenten Platte vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach !Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtstreuenden Oberflächen jeweils
eine Anzahl von konisch geformten Vorsprüngen aufweisen.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtstreuenden Flächen jeweils eine Anzahl von pyramidenförmigen Vorsprüngen aufweisen.
j_Q 12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtstreuenden Flächen jeweils eine Anzahl von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen aufweisen.
13. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rauhen Oberflächen jeweils eine Anzahl von konisch geformten Vorsprüngen aufweisen.
14. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rauhen Flächen jeweils eine Anzahl
von pyramidenförmigen Vorsprüngen aufweisen.

■15. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rauhen Flächen jeweils eine Anzahl
von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen aufweisen.