DE3119688A1

DE3119688A1 - Vorrichtung zur ueberpruefung eines objektes auf unregelmaessigkeiten

Info

Publication number: DE3119688A1
Application number: DE19813119688
Authority: DE
Inventors: Hajime Tokyo Yoshida
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1982-07-01
Also published as: AU7083481A; DE3119688C2; GB2085578B; CA1170332A; FR2492101A1; GB2085578A; AU543786B2; US4435641A; FR2492101B1; JPS5768389A

Description

Vorrichtung zur Überprüfung eines Objektes auf Unregelmäßigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur überprüfung eines Objektes auf Unregelmäßigkeiten, insbesondere zur gleichzeitigen Prüfung mehrerer Stellen des Objektes, beispielsweise der Mündung und des Bodens einer Flasche.

In Fertigungs- und Verarbeitungsstraßen, in denen Flaschen Verwendung finden, beispielsweise in der Getränke-Industrie, in der pharmazeutischen Industrie und dgl., müssen die Flaschen u.a. gewaschen und anschließend überprüft werden. Eine solche Prüfung der Flaschen im Hinblick auf das etwaige Vorhandensein von Fremdteilchen, auf Beschädigungen der Flasche im Bereich der Flaschenöffnung und des Bodens, ist nach dem Waschen der rlasche stets erforderlich, unabhängig davon, ob es sich um neue Flaschen oder um rezyklierte Flaschen handelt. Zusätzlich zur überprüfung der Flaschenmündung und des Flaschenbodens muß gelegentlich auch der übrige Flaschenkörper untersucht werden.

Anstelle der früher üblichen visuellen Untersuchung durch eine Bedienungsperson ist man neuerdings zunehmend zu automatischen Prüfungen mittels geeigneter Einrichtungen übergegangen. Zu diesem Zweck ist bereits die Verwendung lichtelektrischer Wandler

SO bekannt, beispielsweise Photodioden, Fernsehkameras oder dgl. Sie stellen Unregelmäßigkeiten dadurch fest, daß die an den untersuchten Zonen der Flasche

aufgrund von Beschädigungen oder sonstigen Unregelmäßigkeiten auftretenden Helligkeitsunterschiede lichtelektrisch abgetastet und ausgewertet werden.

Es war jedoch bisher nicht möglich/ mit diesen bekannten Einrichtungen gleichzeitig mehrere Bereiche eines Objektes, beispielsweise die Mündung/ den Boden oder den sonstigen Körper einer Flasche usw., durch einen einzigen lichtelektrischen Wandler zu prüfen. Es war vielmehr notwendig, beispielsweise drei gesonderte lichtelektrische Wandler einzusetzen, um die drei genannten Flaschenbereiche zu untersuchen. Demgemäß mußten bisher auch den mehreren lichtelektrischen Wandlern eine entsprechende Zahl von gesonderten Auswerteeinheiten nachgeschaltet werden. Daraus ergeben sich ein komplizierter Aufbau und hohe Kosten dieser Prüfeinrichtungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, die es gestattet,unter

Verwendung eines einzigen lichtelektrischen Wandte lers mehrere unterschiedliche Zonen des Objektes, beispielsweise die Mündung und den Boden einer Flasche, gleichzeitig zu untersuchen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig.1 eine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Prüfvor

richtung;

Fig.2 eine Aufsicht zur Erläuterung der Funktion

der Vorrichtung gemäß Fig.1; 10

Fig. 3 und 4 Schemadarstellungen der Hauptteile

weiterer Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung.

Bei dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Prüfvorrichtung einen optischen oder lichtelektrischen Wandler 1, beispielsweise eine Video-Kamera oder dgl. In dem Wandler 1 sind ein als das eigentliche lichtelektrische Wandlerelement dienender, lichtelektrischer Schirm 1a sowie zwei optische Linsen 1b, 1c vorgesehen; diese beiden Linsen sind in der gleichen optischen Achse in einem vorbestimmten Abstand vorgesehen.

Das zu prüfende Objekt 2 erzeugt über die Linsen 1b, 1c ein optisches Bild auf dem lichtelektrischen Wandlerschirm 1a. Das hierdurch erzeugte elektrische Signal des Wandlers 1 entspricht diesem optischen Bild und wird einer Auswerteeinrichtung zugeführt, beispielsweise einem Computer, der u.a. einen Verstärker, eine Auswerteschaltung usw. enthält. Diese Einrichtung 3 kann in bekannter Weise ausgebildet sein; eine ins einzelne gehende Be-

Schreibung erscheint insoweit daher nicht erforderlich.

Bei dertkusführungsbeispiel gemäß Fig.1 ist als zu prüfendes Objekt 2 eine Flasche angenommen. Dabei werden gleichzeitig die Flaschenmündung 2a und der Flaschenboden 2b untersucht. Zu diesem Zweck ist eine Lichtquelle 4a vorgesehen, die Licht auf die Flaschenmündung 2a wirft,, ferner eine Lichtquelle 4b, die den Flaschenboden 2b bestrahlt. Es versteht sich jedoch, daß statt dessen auch eine einzige Lichtquelle vorgesehen oder auf eine gesonderte Lichtquelle überhaupt verzichtet werden kann.

Die Linse 1b ist eine scheibenförmige, konvex gekrümmte Sammellinse, deren Brennweite so gewählt ist, daß sich auf dem Schirm 1a des Wandlers 1 der in einem bestimmten Abstand vor dem Wandler 1 angeordnete Flaschenboden 2b abbildet.

Die Linse 1c ist eine ringförmige, konvex gekrümmte ■Sammellinse, deren Brennweite so gewählt ist, daß auf dem Schirm 1a die Flaschenmündung 2a derselben Flasche abgebildet wird. Die zentrale öffnung 1d dieser ringförmigen Linse 1c ist so groß, daß der Strahlengang durch die Linse 1b, der den Flaschenboden 2b abbildet, nicht gestört wird. Die Linse 1c ist beispielsweise auf der Vorderseite der Linse 1b, d.h. auf der der Flasche zugewandten Seite angeordnet, wobei die beiden optischen Achsen der Linsen 1b und 1c zusammenfallen. Durch die Linsen 1b und 1c werden somit auf dem

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Schirm 1a des lichtelektrischen Wandlers 1 gleichzeitig die Bilder von zwei unterschiedlichen Stellen des untersuchten Objektes 2, im vorliegenden Falle des Flaschenbodens 2b und der Flaschenmündung 2a, abgebildet.

Fig.2 stellt eine vergrößerte Aufsicht des lichtelektrischen Wandlerschirmes 1a des Wandlers 1 dar. Hierbei ist 2b¹ das durch die Linse 1b erzeugte Bild des Flaschenbodens 2, während 2a¹ das durch die Kombination der Linsen 1c und 1b erzeugte Bild der Flaschenmühdung 2a darstellt. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, ist die Anordnung der Linsen 1b und 1c so gewählt, daß sich auf dem Schirm 1a praktisch keine nennenswerte Überlappung der Bilder 2a' und 2b¹ ergibt, die von der Flaschenmündung 2a bzw. dem Flaschenboden 2b erzeugt werden; das Bild 2a¹ befindet sich vielmehr mit geringem Abstand außerhalb des Bildes 2b'.

Durch Abtasten des Schirmes 1a mittels eines Elektronenstrahles werden in bekannter Weise elektrische Signale erzeugt, die den optischen Bildern auf dem Schirm 1a entsprechen. Diese elektrisehen Signale werden dann vom Wandler 1, beispielsweise einer Video-Kamera, der Auswerteeinrichtung 3 zugeführt. Hierin werden durch Auswertung der vom Wandler 1 gelieferten elektrischen Signale festgestellte Unregelmäßigkeiten oder Fehler im Bereich der Flaschenmündung 2a oder des Flaschenbodens 2b festgestellt. Mittels eines einzigen lichtelektrischen Wandlers 1 können somit zwei unterschiedliche

Bereiche des geprüften Objektes (hier Flaschenmündung 2a und Flaschenboden 2b) untersucht werden.

Die Einzelheiten der Auswerteeinrichtung 3 bedürfen keiner näheren Erläuterung, da insoweit bekannte Schaltungselemente Verwendung finden.

Bei dem in Fig.3 schematisch dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel erzeugt eine Sammellinse 1b ^auf eiern Schirm 1a ein Bild 2a¹ der Flaschenmündung 2a, während eine konkave Zerstreuungslinse 1c' anstelle der konvexen Sammellinse 1c des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.1 Verwendung findet. Sie erzeugt auf dem Schirm 1a ein Bild 2b¹ des Flaschenbodens 2b und zwar gleichzeitig mit dem zusammen mit der Linse 1b erzeugten Bild 2a¹ (die Relativlage dieser beiden Bilder entspricht der Darstellung gernäß Fig. 2). Die Linsen 1b und 1c' • erzeugen somit wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Bilder 2a¹ und 2b¹.

Bei dem in Fig.4 veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel ist eine übliche scheibenförmige konvexe Linse 1c" in der zentralen öffnung Id¹ einer ringförmigen konkaven Linse 1b" untergebracht. Die Brennweiten der Linsen 1b" und 1c" sind so gewählt, daß die Linse 1b" auf dem Schirm 1a ein Bild 2a¹ der Flaschenmündung 2a erzeugt, während die Linse 1c" gleichzeitig ein Bild 2b¹ des Flaschenbodens 2b hervorruft.

Bei den oben erläuterten Beispielen bestehen die beiden Linsensysteme jeweils nur aus einer einzigen Linse. Selbstverständlich kann jedoch jedes dieser Linsensysteme auch aus mehreren Linsen aufgebaut sein, um die verschiedensten optischen Fehler (z.B. Farbfehler und dgl.) zu kompensieren.

° Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen werden jeweils zwei Bereiche des zu untersuchenden Objektes gleichzeitig geprüft. Selbstverständlich kann jedoch die Untersuchung auch auf drei und mehr Bereiche ausgedehnt werden. Zu diesem Zweck wird eine entsprechende Anzahl von Linsensystemen mit unterschiedlichen Brennweiten vorgesehen, so daß auf dem einzigen Schirm des einzigen lichtelektrischen Wandlers (beispielsweise einer Video-Kamera) gleichzeitig eine der Zahl der untersuchten Bereiche entsprechende Anzahl von Bildern hervorgerufen werden.

^Es versteht sich ferner, daß optische Filter, Blenden und sonstige Hilfseinrichtungen Verwendung finden können, um mittels der einzelnen Linsensysteme scharfe Bilder auf dem Schirm zu erzeugen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit mehrere Zonen eines zu prüfenden Objektes gleichzeitig durch einen einzigen lichtelektrischen Wandler geprüft werden. Dieser lichtelektrische Wandler kann dabei den gleichen konventionellen Aufbau wie

SO bisher besitzen; er braucht lediglich mit einer anderen Anordnung optischer Linsen ausgerüstet zu werden. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß wie bisher nur eine einzige Auswerteeinrichtung notwendig ist.

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

(1.] Vorrichtung zur überprüfung eines Objektes auf ^"^ etwaige Unregelmäßigkeiten, Fehler oder dgl., enthaltend

a) einen lichtelektrischen Wandler mit einem lichtelektrischen Schirm zur Aufnahme eines zu untersuchenden Bereiches des Objektes und zur Erzeugung eines entsprechenden elektri

schen Signales, sowie

b) eine Auswerteeinrichtung, der das elektrische Signal des lichtelektrischen Wandlers zuge-. ' führt wird und die feststellt, ob das Objekt

Unregelmäßigkeiten, Fehler oder dgl. aufweist,

dadurch gekennzeichnet , daß der lichtelektrische Sensor eine Anordnung optischer Linsen aufweist, die gleichzeitig Bilder von wenigstens zwei unterschiedlichen Bereichen des Objektes auf dem lichtelektrischen Schirm des lichtelektrischen Wandlers fokussiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung optischer Linsen eine scheibenförmige Sammellinse und eine ringförmige Zerstreuungslinse enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung optischer Linsen eine scheibenförmige Sammellinse und eine scheibenförmige Zerstreuungslinse enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung optischer Linsen eine scheibenförmige Sammellinse und eine ringförmige Sammellinse enthält, die um die erstgenannte Linse herum angeordnet ist und mit ihr in Berührung steht.