DE3143007A1

DE3143007A1 - "verfahren und vorrichtung zum kompensieren der signaldrift bei der behaelterpruefung"

Info

Publication number: DE3143007A1
Application number: DE19813143007
Authority: DE
Inventors: Edmund C. 1758 Albemarle Road Florida Wiggins
Original assignee: Barry Wehmiller Co Inc
Current assignee: Barry Wehmiller Co Inc
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1982-06-16
Also published as: AU7672881A; US4391373A; CA1176341A; GB2087549A; JPS57156546A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kompensieren der
Signaldrift bei der Behälterprüfung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eir>e Vorrichtung zum Kompensieren der Signaldrift bei der Prüfung des Kronenrings von Behältern auf Splitter und andere Defekte, die Behälter gebrauchsungeeignet machen.

Bei vorhandenen Vorrichtungen zum Erfassen von Splittern und Defekten in Behälter-Kronenringen, die unter Verwendung von IR-Strahlung arbeiten, treten oft Fehler auf,
die ihre Leistungsfähigkeit unter das theoretisch mögliche Maximum drücken. Diese Fehler ergeben sich aus der

Verwendung eines festen Schwellwerts in der Detektorschaltung. Die Empfindlichkeit der Detektoren muß auf unter
das Maximum abgeschwächt werden, damit sich infolge der
Wertedrift der Bauteile keine unannehmbar bohe Ausschußrate entwickelt. Diese Drift kann eintreten, da der Wirkungsgrad von .Lumineszenzdioden temperatur- und alterungsabhängig ist. Desgleichen ändert sich der Verstärkungsfaktor von Transistoren mit der Temperatur bzw. die Ausgangsspannung von Transistoren mit Schwankungen der Umlichthelligkeit. Der Schwellwert des Detektors kann sich infolge von Temperatureffekten verschieben und der Strom

einer Lumineszenzdiode kann durch Änderungen der Vorwiderstände infolge zu hoher Leistung, Alterung» Feuchtigkeit und Temperatur oder Ansammlungen von Schmutz und Feuchtigkeut auf den Schutzfenstern sich ändern, so daß die den Phototransistor erreichende.Lichtstärke sinkt. Sieht man weiterhin einen einzelnen Schwellwert vor, müssen alle LED-Phototransistor-Strecken in ihrer Drift gleichlaufen, da sonst Abweichungen zwischen den Kanälen auftreten. Es liegen zahlreiche veränderliche Einflußgrößen vor, die jede Driftkompensation sehr schwierig machen.

Aus der US-PS 4 213 042 ist bekannt, Lichtsender und -empfänger in zusammenwirkenden Paaren zum Abtasten des gesamten Kronenrings zu verwenden, wobei eine elektronische Steuerung die Lichtsender, Treiberstufen und Detektorschaltungen in der richtigen zeitlichen Aufeinanderfolge ansteuert und auch eine Ausstoßvorrichtung auslöst.·

Die GB-AS 2 003 26 8 gibt ein Verfahren zur Prüfung von transparenten Gegenständen an, bei dem man IR-Licht auf den Gegenstand schickt, den austretenden Strahl detektiert und mit einer Synchronsteuerung die Lichtquellen umschaltet und die Detektoren abfragt.

Die US-PS 3 631 255 lehrt eine Prüfvorrichtung für Kronenringe, in der mit elektronischen Mitteln transparente Behälter geprüft werden und ein optischer Projektor das Behälterbild auf einen Photovervielfacher wirft, der elektrische Signale erzeugt, mit denen eine Ausstoßvorrichtung ausgelöst werden kann.

Weiterhin sei zum Stand der Technik auf die US-PSn 3 349 906, .3 479 514, 3 267 796, 3 355 980 und 3 327 849 verwiesen.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber dem Detektor der US-PS 4 213 042 dar und liegt in

H30P

einem Verfahren und einer Vorrichtung zur selbsttätige^ Kompensation des Schwellwerts in Anwendung auf einen Splitterdetektor, mit denen sich Schäden am Kronenrina von Behältern genauer erfassen lassen.

Die Kompensationsautomatik für Detektoren für gesplitterte Behälteroberflächen richtet sich auf den Ausgleich der Drift der Stärke der von den Detektoren abgegebenen Signale. Es hat sich herausgestellt, daß zwischen den aufeinanderfolgenden Behälterprüfungen im wesentlichen keine Drift auftritt, auch wenn dieses Intervall zwischen 50 ms (bei 1200 Behältern pro Minute) und 0,5 s (bei 120 Behältern pro Minute) liegt. Der aktuelle Wert der Drift läßt sich bestimmen, indem man das Ausgangssignal der Detektorkanäle mißt, wenn kein Behälter im Prüfbereich vorliegt; innerhalb dieses Zeitraums gibt es ein Intervall, in dem kein Detektorkanal von einem Behälter beeinflußt wird. Indem man also die Kanalausgangsgröße innerhalb dieses Intervalls mißt, kann man eine Änderung zum Nachstellen der Detektionsschwelle für die nächste Prüfung verwenden und erhält so eine kontinuierliche und selbsttätige Driftkompensation.

Ersichtlich sind Behälterdefekte bestimmter Art mit IR-Detektoren nur schwer zu erfassen - insbesondere Splitterungen, die den Vorschlußring nicht vollständig durchbrechen, wie beispielsweise innen oder außen liegende Abbruche. Da diese zu einer örtlichen "Verdünnung" des Verschlußrings führen, ist noch Material vorhanden,das einen Teil des Strahls absorbieren, reflektieren oder brechen kann. Infolge der Drift müssen die Detektoren normalerweise so eingestellt werden, daß nur eine erhebliche Änderung der Stärke des vom Detektor aufgefangenen IR-Lichts

ausgewertet wird.
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-δι Mit der hier vorgeschlagenen Kompensation lassen sich jedoch auch Änderungen des Lichtdurchgangs von wenigen Prozent ohne weiteres und genau ermitteln. Man kann also zahlreiche Arten von Fehlern erfassen, bei denen der Lichtstrahl abgeschwächt wird.

Zur Ermittlung von Defekten in Kronenringoberflachen hat man hauptsächlich IR-Detektoren eingesetzt, da der gewölbte Verschlußring den Strahl so streut bzw. bricht, daß selbst bei Flintglas kein IR-Licht den Detektor mehr erreicht. IR-Detektoren sind u.a. auch für Dunkelglasbehälter mit Schraubverschlüssen, deren Material den größten Teil der IR-Strahlung absorbiert, und auf Gewinde mit sehr dicht liegenden Gewindegängen angewandt worden. Im letzteren Fall führen die zahlreichen Gewindegänge innerhalb eines Strahls zu einer starken Streuung des Lichts; dieser Effekt wird durch Dunkelglasbehälter noch verstärkt. Bei den normalen Verschlußgewinden verlaufen die Innen- und die Außenflächen des Behälters fast parallel und der IR-Strahl wird kaum linsenartig beeinflußt. Bei Gewinden mit weit beabstandeten Gewindegängen liegen zwischen diesen klare Bereiche, so daß in einigen Detektorkanälen kein Gewindewulst im Strahl liegt und der Strahl daher kaum gestreut wird. Befindet sich eine solche Oberflächenausgestaltung auf einem Flintglasbehälter, kann der Transmissionsgrad örtlich über 90 % liegen. Da die hier vorgeschlagene Anordnung in der Lage ist, auch kleine .Änderungen des IR-Lichtdurchgangs zu erfassen (beispielsweise 90 % bei einem einwandfreien gegenüber 100 % bei einem vollständig durchgebrochenen Gewinde), kann man mit ein und derselben Vorrichtung sämtliche Verschlußgewindearten und Ausgestaltungen von Kronenringen prüfen.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine selbsttätige Schwellwertkompensation so anzugeben, daß die Detek-

toren keinerlei Einrichten oder Abgleichen erfordern and daß Änderungen des Lichtdurchgangs von nur wenigen Prozent sich leicht und im wesentlichen genau erfassen lassen, so daß Defekte im Kronenring, die zu einem nur teilweisen Durchgang des Sendestrahls führen, ermittelt werden können.

Die vorliegende Erfindung schafft also ein Verfahren zur Kompensation der Signaldrift in Behälterprüfvorrichtungen mit einem Prüfbereich zwischen einem Strahlungssender und einem Strahlungsempfänger, indem man (a) die vom Detektor ermittelten, dem Energiestrahl entsprechenden Signalwerte, aus dem Zeitraum zwischen den Einzelprüfungen von Behältern im Prüfbereich speichert, (b) den Signalwertspeicher so steuert, daß eine Unterscheidung zwischen dem Detektorausgangssignal im Intervall zwischen den Prüfungen und dem Detektorausgangssignal der eigentlichen Behälterprüfung erfolgt, (c) aus den zwischen den Einzelprüfungen gespeicherten Detektorausgangssignalen kontinuierlich driftkompensierte Signalschwellwerte ableitet, und (d) bei jeder Einzelprüfung den Wert des Detektorausgangssignals mit dem zuvor kompensierten Signalschwellwert verqleicht.

Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin eine Vorrichtung zum Kompensieren der Signaldrift bei der Inspektion von durch eine Prüfzone geführten Behältern mit .(a) einer Vielzahl von Strahlungsdetektoren, die auf die den Prüfbereich durchlaufenden Behälter gerichtet sind, (b) einer Vielzahl von Strahlungssendern, die so auf den Behälterprüfbereich gerichtet sind, daß Strahlsender und -detektoren paarweise zusammenwirken und die Ausgangssignale der Detektoren bei der Behälterprüfung sowie in den Intervallen zwischen den Behälterdurchläufen durch den Prüfbereich bestimmte Werte annehmen, und (c) einer Auswerteschaltung, die an die Sender und die Detektoren so angeschlossen ist, daß die Detektorausgangssignale synchron mit den Energie-

-ΙΟΙ strahlen der Sender abgefragt werden» Diese Auswerteschaltung weist (1) eine erste Unterschaltung zur Speicherung der in den Intervallen zwischen den Behalterdurchläufen durch den Prüfbereich erzeugten Signalwerte und Umwandlung der gespeicherten Signalwerte zu Schwellwerten sowie (2) eine zweite Unterschaltung auf, in der die Ausgangssignalwerte der Detektoren während der Behälterprüfung mit den gespeicherten Schwellwerten verglichen werden.

Die Erfindung soll nun unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung anhand beispielhafter Ausführungsformen erläutert werden.

Fig. 1 ist dabei eine- schaubildliche Aufrißdarstellung eines Förderers, der Behälter durch einen Prüfbereich führt, wo die Verschlußkrone auf Defekte geprüft wird;

Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht aus der Ebene 2-2 der Fig. 1 und zeigt die Anordnung der Detektoren um die Behälterkrone herum, während der Behälter den Prüfbereich durchläuft;
Fig. 3 .ist eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, aber aus der Ebene 3-3 der Fig. 1, und zeigt die Anordnung der mit den Detektoren gepaarten Lichtsender;
Fig. 4 ist ein Diagramm der Strahlkeule mit Andeutung der Linsenwirkung

der Behälterkrone; und Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Elektronik

und ihrer Bestandteile, wie sie dem ^° Prüfbereich in Fig. 1 zugeordnet ist.

Die Fig. 1 zeigt vereinfacht einen Förderer 10 und die Seitenführungen 11, 12, die eine Folge von Behältern C auf einer vorgegebenen Bahn durch eine Station führen, in der eine Einrichtung 13 zur Erfassung von Defekten am Kronenring mit einer geeigneten Halterung so angeordnet ist, daß sie die Krone beim Durchlauf des Behälters durch die Station übergreift. Die Vorrichtung 13 weist die Gehäuse 13A, 13B auf, in denen sich die unten zu beschreibenden Systemteile befinden. Jeder geeignete Förderer läßt sich hier verwenden. An einem geeigneten Ort hinter der Prüfstation ist eine nicht gezeigte Auswerfeinrichtung angeordnet, die als defekt oder unannehmbar befundene Behälter aus der Behälterfolge aussondert.

Der Inhalt der Gehäuse 13A, 13B der Detektoreinrichtung 13 ist in den Fig. 2, 3 dargestellt. Hierbei liegen acht IR-Sender 20 - 27 (Fig. 3) unter dem Niveau des Kronenrings 16, die Detektoren über diesem Niveau (Fig. 2). Die Detektoren 2OA bis 2 7A sind in einer Anordnung dargestellt, in der die Vorderkante 15 des Kronenrings 16 zuerst, dann die Hinterkante und schließlich die Bereiche /.WJuCh(¹Jn Vorder- und Hinterkante geprÜJ:L werden. KUr die .In 1'¹Ig. 3 tje/.el <.|L·· Richtung des Behälterdurchlaufs werden die Sender in der Reihenfolge 20, 21, 22, 23 erregt, um die Vorder- und die Hinterkante des Behälters zu erfassen, dann die Sender 24, 25, 26, und 27. Falls ein Kronenring abgesplittert ist, tritt ein Teil des IR-LichtStrahls über den Kronenring hinaus und bestrahlt den in seinem Strahlweg liegenden Detektor. Wegen ihrer kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten werden hier IR-Dioden und -Transistoren eingesetzt; bei sichtbarem Licht arbeitende Bauteile lassen sich erfolgreich bei niedrigeren Geschwindigkeiten einsetzen.

Die Darstellung der Fig. 4 soll eine akzeptable Anordnung ³^ der Sender - beispielsweise de« Senders 20 - /.eiejen, in

der dieser etwa 12° aus der Waagerechten aufwärts strahlt; dieser Winkel kann jedoch zwischen etwa 10° und etwa 15° liegen. Der Kronenring auf dem Behälter C wirkt dabei als Linse so, daß, wenn der Kronenring nicht gesplittert ist, der IR-Lichtstrahl gestreut wird, wie es mit den gestrichelten Linien X, Y angedeutet ist. Ist jedoch der'Kronenring defekt, läuft ein Teil des IR-L'ichtes in der Strahlbahn weiter und wird vom Detektor 2OA aufgefangen, der mit dem Sender 2Q zusammenwirkt. Es hat sich herausgestellt,

^Q daß ein Splitter von etwa 9 mm (3/8 in.) im Kronenring fast immer erfaßt wird. Bei kleiner werdenden Splittern sinkt die Erfassungshäufigkeit ab, bis von etwa 3 mm (1/8 in.) großen Splittern etwa nur jeder zweite erfaßt wird. Bei Behältern, die IR-Licht absorbieren, kann die Detektionsschwelle der Detektoren niedriger eingestellt werden, um kleinere Splitter besser erfassen zu können. Bei niedrigen Werten können jedoch Auswerffehler auftreten, wenn Behälter durch die Prüfstation laufen, deren Durchgangs-Gigenschaften für IR-Licht gut sind. Dieser Umstand wird dadurch berücksichtigt, daß die Detektionsschwellen so eingestellt sind, daß Werte unterhalb eines minimalen Transmissionsgrads ignoriert werden.

Die gegenseitige Zuordnung der Sender und der mit ihnen gepaarten Detektoren, wie sie in den Fig. 3 bzw. 2 dargestellt ist, ist so getroffen, daß die Sendestrahlen auf den Kronehringbereich in acht im wesentlichen gleichbeabstandeten Zielsektoren auftreffen. Die Strahlen haben einen Streuwinkel von etwa 10°, so daß man mit acht Strahlon den gesamten Kronenring mit IR-Licht bestrahlen kann. Wie die Fig. 4 zeigt, liegt der Detektor 2OA auf der Mittellinie des vom zugeordneten Sender 20 abgegebenen Lichtstrahls. ■

Um die Detektoranordnung 13 zu aktivieren, unterbricht jeder die Prüfstation in die einlaufende Behälter mit der Vorder-

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kante 15 seines Kronenrings 16 einen Lichtstrahl B zwischen einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Lichtquelle 30 und einer Photozelle 31. Die Photozolle 31 sendet an einen Teil der Steuerschaltung 41 ein Signal, das die ZeiL-steuerung der Detektoranordnung anlaufen läßt. Die Dauer der Prüfperiode kann dabei so kurz wie eine Millisekunde sein, so daß der gesamte Kronenring jedes Behälters C sich vollständig abtasten läßt.

10.Die Fig. 5 zeigt nun als Blockdiagramm die Elektronik des Systems sowie die Systembestandteile, mit denen die Kompensationsautonatik für das Detektorsystem zum Prüfen von Behältern auf abgesplitterte Oberflächen gesteuert wird. Schematisiert ist eine Vielzahl von Sendern 20 bis 2 7 gezeigt, die auf geeignete Weise an eine Ansteuer- bzw. Treiberschaltung 33 angeschlossen sind, in der jeder Sender seine eigene Ansteuerstufe bzw. "Adresse" hat. Die Sender sind einer gleichen Anzahl von Detektoren 2OA bis 2 7A zugeordnet und auf sie ausgerichtet, die an eine geeignete Schaltung 34 angeschlossen sind derart, daß jeder Detektor ebenfalls eine eigene Adresse hat. Die Schaltungen in 34 können Analogmultiplexer sein, so daß, wenn der Strahl eines Senders auf den zugehörigen Detektor fällt, ein Signal auf der Leitung 35 zu einer Auswerteschaltung pe läuft, wo die gewünschten Signale aus der Detektoranordnung 13 dahingehend ausgewertet werden, ob ein Behälter ausgeworfen oder durchgelassen werden soll. Auf die Auswertschaltung und die Detektoranordnung 13 wird unten ausführlicher eingegangen.

Die Leitung 35 ist an einen Verstärker 36 üblicher Ausführung gelegt, der das Signal auf eine brauchbare Stärke anhebt und auf eine Leitung 37 sowie an einen A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) 38 legt. Die Ausgangsleitungen 3 ³^ des A/D-Wandlers 38 laufen zum Speicher 40 sowie mit den

Leitungen 42 an die zentrale Steuerung 41. Das Ausgangssignal 46 des Digital/Analog-Wandlers (D/A-Wandlers) 44 geht an ein von Hand einstellbares Empfindlichkeitspotentiometer 47 sowie an ein Behälter-überhöhenpotentiometer 48. Von diesen Potentiometern laufen die Signale an einen Analogmultiplexer 49, dessen Ausgang 50 über einen Trennverstärker an einen Eingang eines Komparators 52 gelegt ist. Das Ausgangssignal des Analogschalters 4 9 ist ^in vorbestimmter Signalschwellwert, der etwa 80 % des Ausgangssignals des D/A-Wandlers 44 betragen kann. Das Ausgangssignal' des Verstärkers 36 ist mit der Leitung 37 ebenfalls an den andere Anschluß des Komparators 52 gelegt. Ist also das Signal aus der Leitung 37 stärker als das Schwellwertsignal aus dem TrennVerstärker 51, erscheint auf der Leitung 53 ein Auswerfsignal, mit dem eine geeignete Auswerfmechanik (nicht gezeigt) betätigt werden kann, die den zugehörigen Behälter stromabwärts der Detektoranordnung 13 aus dem Behälterstrom des Förderers 10 entfernt.

Die zentrale Steuerung 41 steuert die oben beschriebene Schaltung. Sie enthält einen Oszillator 54 zur Zeitsteuerung, der Sender und der Detektoren in der richtigen Zuordnung über die Adreßwahlschaltungen 55 für die den Adres-. sen 56 zugeordnete Ansteuerschaltung 33 für die Sender - 27 und die entsprechenden Adressen 57 der Detektoren 2OA - 27A. Weiterhin zeigt die Fig. 5, daß die zentrale Steuerung 41 über die Leitung 58 (Schreib/Lese-Steuerung) an den Speicher 40 angeschlossen ist, um das Einspeichern der ankommenden Signale an der zugehörigen Adresse und deren Auslesen zu steuern, wenn sie auf den D/A-Wandler geschaltet und dann vom Komparator 52 mit dem Eingangssignal auf der Leitung 37 verglichen werden sollen. Die Adreßwahlschaltung 5 5 der Steuerung ist mit den Leitungen 5 9 an die Adreßwahlschaltung 6 0 im Speicher 40 sowie an

^° die Adreßwahlschaltungen 56, 57 angeschlossen.

a Jb t. F₁ *

3143CC

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Die Auswerteschaltung PC nach Fig. 5 enthält also die Mittel, um jeden Sender 20-27 anzuweisen, einen Strahl auf seinen der Detektoren 2OA bis 2 7A zu einer Zeit zu richten, wenn (a) ein Behälter zwischen Sender und Detektor hindurchläuft und (b) dies nicht der Fall ist. Um diese zwei Steuerbedingungen zu erfassen, gibt die Auslöseanordnung 30, 31 auf der Leitung 61 der zentralen Steuerung 41 ein Signal ab, wenn ein Behälter durch die Prüfeinrichtung läuft. Auf diese Weise weiß die Steuerung 41, welche Betriebsart der Sender und Detektoren jeweils gerade vorliegt, Die auf den Detektor fallenden Strahlungsimpulse werden in einer ersten Unterschaltung verarbeitet, die die analogen Detektorsignale digitalisiert und sie im elektronischen Speicher 40 an einer bestimmten Adresse speichert, die einem der Detektoren 2OA bis 27A zugeteilt ist.

Die Speicherung der Signale im Speicher 40 erfolgt unter der Steuerung der Einheit 41, solange keine zu prüfenden Behälter einlaufen. In dieser Betriebsart arbeiten die Sender und Detektoren kontinuierlich, wenn kein Behälter durch den Prüfbereich in der Anordnung 13 läuft, sowie auch dann, wenn tatsächlich Behälter geprüft werden. Wie unten ausführlicher erläutert, wird der Speicher 40 nach jedem BehälterprüfIntervall gelöscht, so daß, wenn sich der Signalwert ändert, der Speicher diese Änderung festhalten kann. Jede Sender-Detektor-Kombination führt alle 192 με eine Abtastung durch. Erreicht jedoch ein Behälter den Prüfbereich, wird er von der Auslöseanordnung 30, 31 erfaßt und die Zentralsteuerung 41 erfährt nun, daß ein Behälter eingelaufen ist, und steigert die Abtastrate auf 128 ^s, um die Auswirkungen der Behälterbewegung so gering wie möglich zu halten. Gleichzeitig schaltet die zentrale Steuerung 41 den Speicher 4 0 von Schreiben auf Lesen und legt an ihn die Adresse des jeweils angesteuerten Detektors 2OA - 27A. Das Ausgangssignal des Speichers 40 wird

• '« β
« β * β

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wieder analogisiert und an die von Hand verstellbare Empfindlichkeitseinstellung 47, 48 einer zweiten Unterschaltung gelegt.

Es ist oben bereits erwähnt worden, daß die Auswerteschaltung in zwei verschiedenen Betriebsarten arbeitet, die als "Abgleichbetrieb" und "Prüfbetrieb" beschrieben werden können. Im Abgleichbetrieb läßt die zentrale Steuerung 41 die Sender 20 - 27 und die Detektoren 2OA - 27A kontinuierlieh durchlaufen, wobei jedes zusammengehörige Paar in Abständen von 192 \is zugeschaltet wird. Ein maximaler Strahldurchgang erfolgt, wenn kein Behälter im Prüfbereich 13 vorliegt; der zugehörige Wert wird an der zugeordneten Adresse im Speicher 40 abgelegt. Die Signalwerte im Speieher 40 werden also fortwährend auf den neuesten Stand gebracht; man braucht daher kein Zeitsteuersignal, das anzeigt, wenn kein Behälter im Prüfbereich vorliegt. Die zentrale Steuerung 41 löscht jeden Speicherplatz im Speicher 4Q nach dem Prüfbetrieb, so daß ein neues Maximum vor der nächsten Prüfung erzeugt werden kann. Auf diese Weise kann der neue Signalmaximumwert geringer als der vorgehende sein, wenn im System eine Drift aufgetreten ist.

Im Prüfbetrieb bewirkt die zentrale Steuerung eine Abfrage jedes Sender-Detektor-Paars, wenn das Signal von der Auslöseeinrichtung 31 empfangen worden ist. Jedes Paar wird in Abständen von 128 με abgefragt, d.h. schneller als im Abgleichbetrieb. Die Prüfzeit für acht Detektoren beträgt also nur 1024 \is; das Abfrageintervall von 192 [is im Abgleichbetrieb liefert die zur A/D-Wandlung erforderliche zusätzliche Zeit. Im Prüfbetrieb erfolgt jedoch keine A/D-Wandlung. Die im Speicher 40 abgelegte maximale Signalstärke, wenn kein Behälter sich im Prüfbereich befindet, entspricht einem Strahldurchgang von 100% für jede einem ° Sender-Detektor-Paar zugeordnete Adresse. In der

zweiten Unterschaltung wird ein Anteil (beispie] sweir-o jü %) dieses maximalen Werts an einen Eingang des Komparators gelegt, und zwar über das Empfindlichkeitspotentiometer 47» mit dem der Schwellwert bestimmt wird. Bleibt dieser Schwell-, wert für die Signale aller Adressen erhalten und haben sämtliche Durchgangssignale einen höheren als den Schwellwert, erscheint am Ausgang 53 das Auswerfsignal. Liegen die Signalwerte jedoch unter dem Schwellwert, gibt der Komparator 52 an seinem Ausgang 53 kein Auswerfsignal ab.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Detektoranordnung 13 noch mit einem speziellen Sender-Empfänger-Paar 62, 6 3 versehen, das den Durchlauf von Behältern erfaßt, die zu hoch sind. Ein zu hohur Behälter .unterbricht den Sunde strahl des Senders 62 und bewirkt im Empfänger 63 (über einen geeigneten Inverter, der hier nicht ausführlich beschrie- ' ben werden muß) ein Ausgangssignal. Derartige Inverter sind bekannt; sie invertieren die logischen Signalzustände derart, daß der Empfänger 6 3 kein Ausgangssignal abgibt, wenn eine Prüfung stattfindet (entsprechend dem Signal aus dem Detektor 31). Der Sender 62 ist mit der Ansteuerschaltung 33 so verbunden, daß die Synchronisation mit dem System nicht verlorengeht, während der Empfänger 6 3 aus dem gleichen Grund mit dem Analogmultiplexer 34 verschaltet ist.

Die obige Beschreibung offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Behälterprüfeinrichtung, bei der eine Detektoranordnung 13 Signale einer Vielzahl von Sender-Detektor-Paaren abgibt, die in zeitlicher Zuordnung erzeugt werden, wenn Behälter geprüft werden und wenn kein Behälter den Prüfbereich durchläuft. Eine Auswerteschaltung PC ist an die Detektoranordnung 13 über eine erste ünterschaltung angeschlossen, in der ein Speicher die in den Zwischenintervallen erzeugten Signale gespeichert und sie auf Abruf an

eine zweite Unterschaltung mit einer Empfindlichkeitseinstellung und einem Analogschalter 47 - 49 sowie an eine einen Trennverstärker enthaltende Schaltung 51 abgibt _r der sie an den Komparator 52 weitergibt, wenn das nächste Prüfsignal am Komparator eintrifft. Auf diese Weise, wird, wenn der aus den Intervallen zwischen den Behalterprufungen gespeicherte Signalwert driftet, dieser geänderte Signalwert zur Nachstellung des Schwellwerts benutzt, mit dem der Signalwert aus der nachfolgenden Behälterprüfung verglichen wird. Die Auswerteschaltung PC kompensiert daher selbsttätig jede Drift der Signalwerte, die sich aus änderungen der Bauteilewerte, einer Verschmutzung der Anordnung oder anderen Einflüssen der Umgebung ergeben kann, in der sich die Anordnung befindet.

'

Leerseite

Claims

4660 West Horissant Avenue, St. Louis, Missouri 63115, V.St.A,

Fatentans prüche

i1y Verfahren zum Konpensieren der Sicmaldrift beim Prüfen von Behältern auf Splitterstellen mit einer Anordnung mit einer Vielzahl von Strahlungsenergiesendern, die mit jeweils einem Strahlungsenergiedetektor zu zusammenwirkenden Paaren in einem Prüfbereich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) Strahlungsenergie als Strahl während des Behälterdurchlaufs und in den Intervallen zwischen den . Behälterprüfungen durch den Behälterprüfbereich schickt,

(b) die beim Behälterdurchlauf und zwischen den Behälterdurchläufen vorliegenden Strahlungsenergiewerte ermittelt,

(c) aus den zwischen den Behälterdurchläufon im Prüfbereich ermittelten Energiestrahlwerten einen Schwellwert ableitet,

(d) die vorliegenden Schwellwerte durch später ermittelte Strahlungsenergiewerte aus den Intervallen zwischen den Behälterdurchläufen ersetzt, um eine Drift in den vorher ermittelten Schwellwerten zu kompensieren, (e) den jeweils kompensierten Schwel.lwert mit dem während des nachfolgenden Behälterdurchlaufs ermittelten Energiestrahlwerten vergleicht, und (f) ein Behälterauswerfsignal erzeugt, wenn ein vorbestimmter Unterschied zwischen dem kompensierten Schwellwert und dem bei der Behälterprüfung aufgetretenen Signalwert vorliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die während der Behälterdurchläufe detek^ tierten Ausgangssignale der Energiestrahlen schneller als die zwischen den Behälterdurchgängen ermittelten abtastet, um die Auswirkungen der Behälterbewegung abzuschwächen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwellwerte auf einen vorbestimmten Wert einstellt, der kleiner ist als der zwischen den Behälterdurchläufen erfaßte Wert des EnergieStrahls.
4. Verfahren nach.Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Auswertung der in den Intervallen zwischen den Behälterdurchgängen erfaßten Energiestrahlstärkewerten diese speichert und den Speicher jeweils nach einem Behälterdurchgang löscht, so daß ein neuer Signalwert gespeichert werden kann.
5. Vorrichtung zum Kompensieren der Signaldrift bei der Prüfung von Behältern, die einen Prüfbereich durchlaufen, gekennzeichnet durch (a) eine Vielzahl von Strahlungsener-, giedetektoren, die auf die durch den Prüfbereich laufenden Behälter gerichtet sind, (b) eine Vielzahl von Strahl-

^*¹ Kendorn, die ao auf: den Behälterprüf bareich gerichtet sind.

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daß jeweils ein Sender mit einem Detektor zusammen ein zusammenwirkendes Paar bildet, das Ausgangssignale der Detektoren entsprechend den Behälterprüfwerten sowie entsprechend Werten zwischen den Behälterdurchgängen durch den Prüfbereich liefert, und (c) eine Auswerteschaltung, die an die Sender und die Detektoren angeschlossen ist und jedes Detektorausgangssignal synchron mit den Energiestrahlen der Sender abfragt, wobei die Auswerteschaltung (1) eine erste Unterschaltung zum Speichern der Signalwerte, die zwischen den Behälterdurchgängen durch den Prüfbereich · aufgenommen werden, und zum Umwandeln der gespeicherten Signalwerte zu Schwellwerten, und (2) eine zweite Unterschaltung aufweist, in der die während der Behälterprüfung aufgenommenen Ausgangssignalwerte aus den Detektoren mit den gespeicherten Schwellwerten verglichen werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Unterschaltung einen Analog/Digital-Wandler, einen an den Ausgang des A/D-Wandlers angeschlossenen Speicher sowie einen Digital/Analog-Wandler aufweist, wobei die Auswerteschaltung die erste Unterschaltung so arbeiten läßt, daß jedes Ausgangssignal des A/D-Wandlers mit dem zuvor im Speicher gespeicherte Signal verglichen wird, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, die Signaldriftkompensation auf den neuesten Stand zu bringen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Unterschaltung einen Komparator aufweist, an dessen einen Eingang die Ausgangssignale der

"3Q,Energiestrahldetektoren gelegt sind, während zwischen dem zweiten Eingang des !Comparators und der ersten Unterschaltung eine Empfindlichkeitseinstellung liegt, um einen mit den Detektorausgangssignalwerten zu vergleichenden kompensierten Signalwert einzuführen.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empi indlichkeitseinsteilung kompensierte Signalwerte als prozentuale Anteile des unkompensierten Signalwerts zu wählen gestattet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine an den Komparator angeschlossene Auswerfsignalschaltung, die ein Auswerfsignal jedesmal übernimmt, wenn die Detektorsignalwerte größer als der jeweils neueste Schwellwert sind.