DE3801388C2 - Verfahren zur elektro-optischen Päckchenprüfung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektro-optisches Kon­ troll- oder Prüfverfahren für Päckchen.

Es ist bekannt, an Verpackungsmaschinen elektro-optische Vorrichtungen, die üblicherweise Telekameras umfassen, zur Kontrolle oder Prüfung der Oberflächengüte (des Finish) der in der Maschine gefertigten Päckchen zu verwenden; die Prüfung der Oberflächengüte wird gewöhnlich dadurch ausge­ führt, daß die Päckchen auf einem Förderband zwischen zwei oder mehr Telekameras, die in ihrer Lagebeziehung zueinan­ der versetzt angeordnet sind, hindurchtransportiert werden.

Da hierbei die Päckchen mit einer ihrer Flächen mit dem Förderband in Anlage sind, kann ersichtlicherweise wenig­ stens eine der Flächen nicht geprüft werden. Eine derartige Einschränkung kann Probleme in solchen Fällen aufwerfen, da nicht nur eine Oberflächenprüfung, sondern auch eine genaue maßliche Prüfung aller Flächen des Päckchens gefordert wird.

Aus der DE 35 32 068 C2 ist eine Prüfvorrichtung zur automatischen Prüfung von Objekten, insbesondere von Behältern oder Flaschen bekannt, bei der durch Drehung der Objekte im Sichtfeld einer Kamera Aufnahmen der Objekte unter verschiedenen Drehwinkeln gemacht werden. Hierdurch wird erreicht, daß z. B. bei Flaschen die ganze Mantelfläche untersucht werden kann. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß der am Förderer aufliegende Teil des untersuchten Objekts, z. B. der Flaschenboden, nicht von der Kamera erfalt wird und somit nicht untersucht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Prüf- oder Kontrollverfahren für die Oberflächeneigenschaften oder -kenndaten eines Päckchens aufzuzeigen, mit dem der oben genannte Nachteil, daß eine Fläche des Päckchens nicht zu prüfen ist, ausgeschaltet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur elektro-optischen Prüfung von Päckchen aufgezeigt, das gekennzeichnet ist durch die Schritte:

• - aufeinanderfolgendes Transportieren der Päckchen längs einer ersten Fördereinrichtung, die eine erste, mit einem ersten Teil eines jeden Päckchens in Anlage befindliche Förderfläche bestimmt,
• - aufeinanderfolgendes überführen der Päckchen auf eine zweite Fördereinrichtung, die eine zweite, mit einem zwei­ ten Teil eines jeden Päckchens in Anlage befindliche För­ derfläche bestimmt,
• - Herstellen mittels elektro-optischer Einrichtungen einer ersten Bildaufnahme eines Teils der Außenoberfläche eines jeden Päckchens bei dessen Lauf längs der ersten Förder­ einrichtung sowie einer zweiten Bildaufnahme des übrigen Teils der Außenoberfläche eines jeden Päckchens bei des­ sen Lauf längs der zweiten Fördereinrichtung und
• - Vergleichen der bei den beiden, durch die elektro­ optischen Einrichtungen ausgeführten Bildaufnahmevorgän­ ge erhaltenen Abbildungen mit Bezugsabbildungen zur Er­ zeugung von Übereinstimmungssignalen für die Steuerung einer Auswerfvorrichtung.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von zwei, diese nicht beschränkenden Ausführungs­ beispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer elektro-optischen Prüfvorrichtung für Päckchen mit einem dieser zugeordneten Schaltkreis zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine zu Fig. 1 gleichartige Darstellung einer elektro-optischen Prüfvorrichtung in einer zwei­ ten Ausführungsform.

Die elektro-optische Prüf- oder Kontrollvorrichtung 1 dient der Prüfung der Oberflächengüte oder des Finish, d. h. der Korrektheit einer Anzahl von hergestellten Päckchen 2, die längs einer von einem Fördersystem 3 bestimmten Bahn aufein­ anderfolgend transportiert werden.

Jedes Päckchen 2 hat im wesentlichen die Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds mit zwei Stirnflächen 4 und 5, mit einer oberen Fläche 6 und einer unteren Fläche 7, die zueinander parallel sind, sowie mit zwei zueinander parallelen und zu den Flächen 4, 5, 6 sowie 7 jeweils rechtwinkligen Seitenflächen 8 und 9.

Die Förderanlage 3 umfaßt einen Zufuhrförderer 10 mit einem Förderband 11, das um waagerechte Rollen 12 läuft und mit der unteren Fläche oder dem Teil 7 der Päckchen 2 in Anla­ ge ist. Der Förderer 10 ist dazu vorgesehen, Päckchen 2 zu tragen und in Aufeinanderfolge einem Paar von Förderern 13 sowie 14 zuzuführen, die die Päckchen 2 durch Saugwir­ kung halten. Der erste Förderer 13 aus dem Paar weist ein für Luft durchlässiges Förderband 15 auf, das um an den entgegengesetzten Enden einer ersten Saugkammer 17 ange­ ordnete senkrechte Rollen 16 läuft und auf der Länge der Saugkammer mit der Seitenfläche oder dem Teil 8 der Päckchen 2 in Anlage ist. Der zweite Förderer 14 umfaßt ein für Luft durchlässiges Förderband 18, das um an den entgegengesetz­ ten Enden einer zweiten Saugkammer 20 angeordnete senkrech­ te Rollen 19 läuft und längs dieser Saugkammer mit der Sei­ tenfläche oder dem Teil 9 der Päckchen in Anlage ist. Zu der Förderanlage 3 gehört schließlich noch ein Austragför­ derer 21, der mit dem Zufuhrförderer 10 fluchtet und ein Förderband 22 aufweist, das um waagerechte Rollen 23 läuft. Beide Förderer 10 und 21 sind mit oberen, stehenden Füh­ rungswänden 24 für die Päckchen 23 ausgestattet.

Ein Austrag-Endabschnitt des Förderers 10 erstreckt sich unter den ersten Förderer 13. Der transportierende Teil des Förderbandes 15, das Teil des Förderers 13 ist, ersetzt den fehlenden Endabschnitt von einer der Wände 24, die ober­ halb des Förderers 10 verlaufen. Die Förderer 13 und 14 überlappen sich teilweise auf einer Länge, die im wesent­ lichen gleich der Länge eines Päckchens 2, gemessen in der durch den Pfeil 25 angegebenen Laufrichtung, ist. Insbeson­ dere sind die transportierenden Flächen der Förderbänder 15 und 18 so angeordnet, daß sie zum Teil einander gegenüber­ liegen und einen Abstand zueinander aufweisen, der im we­ sentlichen gleich der Dicke eines Päckchens 2 ist.

Ein Einlauf-Endabschnitt des Förderers 21 erstreckt sich unter das Austragteil des Förderers 14. Der transportieren­ de Teil des Förderbandes 18, das Teil des Förderers 14 ist, ersetzt den fehlenden Eingangsabschnitt von einer der Wän­ de 24, die oberhalb des Förderers 21 verlaufen.

Die elektro-optische Prüfvorrichtung 1 umfaßt elektro­ optische Telekameraeinrichtungen mit einer benachbart zum ersten Förderer 13 befindlichen Telekamera 26, die mit Be­ zug zur transportierenden Fläche des zugeordneten Förderban­ des 15 so angeordnet ist, daß sie mit Hilfe einer aus einem Objektiv 27 bestehenden elektro-optischen Einrichtung die drei Flächen 5, 7 und 9 des auf dem Förderer 13 gehaltenen Päckchens 2 in einer vorgegebenen ersten Lage nahe dem Einlaufende des zweiten Förderers 14 im Bildfeld hat.

Wie die Fig. 1 zeigt, weist die Telekamera 26 eine zweite elektro-optische Einrichtung auf, die aus einem Objektiv 28 besteht, welches über ein optisches Faserbündel 29 mit der Telekamera 26 verbunden ist. Das Objektiv 28 ist benach­ bart zum zweiten Förderer 14 mit Bezug auf die transportie­ rende Fläche des zugeordneten Förderbandes 18 unter einem solchen Winkel angeordnet, daß es die drei Flächen 4, 6 und 8 des am Förderer 14 befindlichen Päckchens 2 in einer zweiten vorgegebenen Lage in der Nähe des Austragendes des ersten Förderers 13 im Bildfeld hat.

Das Erreichen der ersten und zweiten Lage durch ein Päck­ chen 2 wird durch jeweilige optische Fühler 30 und 31 er­ faßt, die die Telekamera 26 auslösen, so daß diese imstande ist, über die Objektive 27 und 28 zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen des gleichen Päckchens 2 unter zwei verschiede­ nen Winkeln zu fertigen.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, erzeugt die Telekamera 26 bei ihrem jedesmaligen Auslösen eine Abbildung, die in Form von Analogsignalen einem Analog-Digital-Wandler 32 am Eingang eines Steuerkreises 33 zugeführt wird. Dieser Steuerkreis 33 enthält zwei Digital-Bezugssignalemitter 34 und 35, die jeweils durch die Fühler 30 und 31 zur glei­ chen Zeit wie die Telekamera 26 aktiviert werden.

Demzufolge liefert die Telekamera 26, wenn ein Päckchen 2 in die erste Prüflage bewegt und vom Fühler 30 erfaßt wird, eine reelle Abbildung der Flächen 5, 7 und 9 des Päckchens 2, welche durch den Wandler 32 in digitale Signa­ le umgesetzt wird, während der Emitter 34 auf eine Bezugs­ abbildung bezogene digitale Signale abgibt.

Die auf die reelle Abbildung und die Bezugsabbildung je­ weils bezogenen digitalen Signale werden gleichzeitig einem Vergleicher 36 zugeführt, der jegliche Unterschiede zwi­ schen den beiden Abbildungen feststellt und das Ergebnis zu einem Prozessor 37 leitet. Auf der Grundlage eines vor­ gegebenen Programms entscheidet der Prozessor 37, ob die Oberflächengüte des Päckchens 2 akzeptabel ist, und wenn das nicht der Fall ist, so steuert der Prozessor eine Aus­ werfvorrichtung 38 bekannter Bauart, die stromab vom För­ derer 21 angeordnet ist und dazu dient, das bestimmte Päck­ chen 2 zu einem späteren Zeitpunkt auszusondern.

Der gleiche Vorgang wird wiederholt, wenn sich ein Päckchen in die zweite Prüflage bewegt, wobei der Fühler 31 gleich­ zeitig die Telekamera 26 und den Bezugssignalemitter 35 betätigt, um die Flächen 4, 6 und 8 des Päckchens 2 zu prüfen.

Es wird folglich jedes Päckchen 2 zwei aufeinanderfolgenden Prüfungen unterworfen, wodurch es möglich ist, alle Flächen des Päckchens 2 durch den Aufbau des Fördersystems 3 gemäß der Erfindung zu inspizieren oder zu prüfen.

Die in Fig. 2 gezeigte abgewandelte Ausführungsform ent­ hält eine elektro-optische Prüfvorrichtung 39 für die För­ deranlage 3, die sich von der Prüfvorrichtung 1 lediglich dadurch unterscheidet, daß sie als elektro-optische Tele­ kameraeinrichtung eine Telekamera 40 enthält, bei der die beiden Objektive 41 und 42, die den Objektiven 27 und 28 der Telekamera 26 der ersten Ausführungsform entsprechen, mit der Telekamera 40 über jeweilige Faserbündel 43 und 44 verbunden sind.

Claims (4)

1. Verfahren zur elektro-optischen Päckchenprüfung, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - aufeinanderfolgendes Transportieren der Päckchen längs einer ersten Fördereinrichtung, die eine erste, mit einem ersten Teil eines jeden Päckchens in Anlage be­ findliche Förderfläche bestimmt,
• - aufeinanderfolgendes Überführen der Päckchen auf eine zweite Fördereinrichtung, die eine zweite, mit einem zweiten Teil eines jeden Päckchens in Anlage befind­ liche Förderfläche bestimmt,
• - Herstellen mittels elektro-optischer Einrichtungen einer ersten Bildaufnahme eines Teils der Außenoberflä­ che eines jeden Päckchens bei dessen Lauf längs der ersten Fördereinrichtung sowie einer zweiten Bildauf­ nahme des übrigen Teils der Außenoberfläche eines je­ den Päckchens bei dessen Lauf längs der zweiten Förder­ einrichtung und
• - Vergleichen der bei den beiden, durch die elektro­ optischen Einrichtungen ausgeführten Bildaufnahmevor­ gänge erhaltenen Abbildungen mit Bezugsabbildungen zur Erzeugung von Übereinstimmungssignalen für die Steuerung einer Auswerfvorrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bildaufnahmen durch jeweils eine elektro-optische Telekamera, die zur bildlichen Erfas­ sung der Päckchen unter zwei unterschiedlichen Winkel­ lagen angeordnet sind, hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bildaufnahmen durch Übertra­ gen einer ersten sowie zweiten, unter zwei verschiede­ nen Winkeln genommenen Abbildungen eines jeden Päckchens zu einer einzigen elektro-optischen Telekamera herge­ stellt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Abbildungen zu der einzigen elektro-optischen Telekamera durch wenigstens ein Faserbündel übertragen werden.