DE4123173A1

DE4123173A1 - Pruefvorrichtung fuer transparente behaelter

Info

Publication number: DE4123173A1
Application number: DE4123173A
Authority: DE
Inventors: Yoshida Hajime
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1992-01-16
Also published as: GB2247750A; GB9115003D0; FR2664700A1; US5467125A; JPH0472554A; AU8041591A; CA2046812A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung, insbeson dere für Flaschen oder Behälter, zur Feststellung von in der Wandung eines transparenten Behälters vorhan denen Fehlern, wie beispielsweise Blasen.

In den letzten Jahren wurden anstelle von Glasbehältern solche aus Plastik, beispielsweise aus Polyethylen, zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten, insbesondere von Ge tränken, eingesetzt. Derartige Behälter sind gegenüber Glasbehältern insoweit vorteilhaft, als sie leichter massenhaft und kostengünstig hergestellt werden können, ein geringeres Gewicht aufweisen, und weniger bruchge fährdet sind. Bei der Produktion von Plasikbehältern ist jedoch besonders darauf zu achten, daß keine Feh ler, wie beispielsweise Blasen, Verwerfungen oder ähn liches, in der Behälterwand entstehen.

Plastikbehälter werden hauptsächlich im Spritzgußver fahren hergestellt, wodurch relativ häufig Fälle auf treten, in denen das Wandmaterial mit Luftblasen ver mengt ist. Durch Formung von Behältern unter Verwendung von Luftblasen enthaltendem Wandmaterial oder durch Vermengung von Luftblasen mit Wandmaterial im Ferti gungsprozeß entstehen Behälter, deren Wandung durch flachgedrückte Luftblasen geschwächt ist und daher bei Transport oder Verwendung reißen oder sich in sonstiger Weise öffnen kann.

Derartig dünne und kleine Blasen in der dünnen Behäl terwand sind jedoch durch bloßes Betrachten nur schwer zu bemerken.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines Prüfsystems für Blasen nach dem Stand der Technik. In diesem Bei spiel wird Licht aus einer Lichtquelle 1 auf einen Be hälter 3 durch einen Lichtstreuschirm 2 gestrahlt, wo bei eine Videokamera 4 auf der der Lichtquelle 1 abge wandten Seite des Behälters 3 das durch den Behälter gelangende Licht aufnimmt. Das von der Kamera 4 aufge nommene Videosignal wird zur Untersuchung auf mögli cherweise im Behälter 3 vorhandene Fehler entwickelt.

Der Helligkeitsunterschied zwischen solchen Wandteilen des Behälters 3, die Blasen aufweisen und solchen, die keine enthalten, ist derartig gering, daß es bislang unmöglich war, mit Sicherheit und Genauigkeit Blasen zu erkennen.

Beim Einsatz von herkömmlichen Prüfvorrichtungen war es zwar möglich, undurchsichtige Fremdkörper (beispielsweise Steine) in der Wandung des Behälters 3 festzustellen, es war jedoch sehr schwierig, kleinste Blasen in der Wandung zu erkennen. Um derartige klein ste Blasen in der Wandung festzustellen, waren bislang aufwendige Bildprozessoren notwendig, die die oben ge nannten geringen Helligkeitsunterschiede in ausreichen dem Umfang verstärken. Es liegt im Wesen einer solchen Maßnahme, daß sich das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis in einem Maße verschlechtert, daß die Blasenfeststel lung nicht mehr stabil ist und demgemäß diese Vorrich tung in der Praxis nicht geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Prüfvorrich tung für transparente Behälter zu schaffen, die die Nachteile der bislang verwendeten Prüfvorrichtungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prüfvor richtung für transparente Behältnisse gemäß dem Oberbe griff des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert und in der Zeichnung veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1A eine schematische Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 1B einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 2A;

Fig. 2A und 2B Schemadarstellung zur Erläuterung der Funktionen des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.

Fig. 3 eine Schemadarstellung einer Prüfvor richtung nach dem Stand der Technik.

In den Fig. 1A und 1B bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen zu prüfenden Behälter aus transparentem Material, wie beispielsweise aus Plastik. Die Bezugsziffer 11 be zeichnet eine Lichtquelle, die den Behälter 10 in die sem Fall gleichförmig von einer Seite durch einen Lichtstreuschirm 12 anstrahlt. Auf der der Lichtquelle 11 abgewandten Seite des Behälters 10 ist längs des Be hälters 10 eine das Licht nicht reflektierende Platte 13 vorgesehen, die geringfügig größer ist als der Be hälter 10. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine Videoka mera, die gegenüber dem Behälter 10 auf der gleichen Seite wie die Lichtquelle 11 angeordnet ist und den Be hälter 10 aufnimmt. Die Videokamera 14 ist dabei so an geordnet, daß sie nicht unmittelbar das Licht der Lichtquelle 11 aufnimmt. Ein Bildprozessor 15 ist mit der Videokamera 14 verbunden und dient der Verarbeitung der von der Videokamera 14 aufgenommenen Bildsignale zur Überprüfung des Behälters 10 auf Fehler, wie bei spielsweise Blasen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die das Licht nicht reflektierende Platte 13 durch Be schichtung einer Grundplatte aus Plastik, Holz, Papier, Metall o. ä. mit einer das Licht nicht reflektierenden schwarzen oder matten Farbe oder mit Textil, Papier oder anderem das Licht nicht reflektierenden Material hergestellt. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche der Grundplatte sehr rauh, so daß die o. g. Beschichtung fest aufgebracht werden kann.

Nachfolgend wird die Funktion des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels erläutert.

Das von der Videokamera 14 aufgenommene Bildfeld ist grundsätzlich dunkel. Das heißt, im allgemeinen wird sowohl das von der Lichtquelle 11 ausgehende, durch den Behälter 10 gestrahlte und auf die Platte 13 fallende Licht, als auch das restliche, den Behälter 10 zwar nicht durchstrahlende, jedoch auf die Platte 13 fallende Licht von der das Licht nicht reflektierenden Platte 13 im wesentlichen absorbiert, so daß kein Licht in das Bildfeld der Videokamera 14 eindringt.

Sofern Blasen o. ä. in der Wandung des Behälters 10 vor handen sind, werden diese das von der Lichtquelle 11 abgestrahlte Licht streuend reflektieren, so daß nur derartig gestreut reflektiertes Licht von der Videoka mera 14 aufgenommen wird. Innerhalb des dunklen Bildes der Videokamera 14 erscheint daher das gestreut reflek tierte Licht der Blasen als hell leuchtend. Durch Ver arbeitung des Ausgangssignals der Videokamera 14 im Prozessor 15 ist somit die Fehlerfeststellung leicht möglich.

Sofern die festzustellende Blase auf einem seitlichen Ende des Behälters 10 im Blickfeld der Videokamera 14 auftritt (vgl. Punkt a in Fig. 1A), ist deren Aufnahme durch die Videokamera 14 erschwert. Demgegenüber ist sie vereinfacht, wenn der Prüfbereich des Behälters 10 eingeschränkt ist (vgl. Bereich b in Fig. 1A) und der Behälter 10 gedreht wird, so daß sein gesamter Umfang in verschiedenen Aufnahmen untersucht wird.

Fig. 2A und 2B zeigen ein Beispiel einer Fehleranordnung in der Wandung des Behälters 10. Fig. 2A zeigt eine Vor deransicht hiervon und Fig. 2B eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 2A.

Blasen werden im Spritzgußverfahren in unterschiedliche Formen gepreßt. Fig. 2A und 2B zeigen ein typisches Bei spiel einer Anordnung einer Vielzahl von Blasen. Die Feststellung von Blasen erfolgt jedoch unabhängig von deren Form. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung kann daher beispielhaft an der in Fig. 2A und 2B gezeigten Form einer Blase dargestellt werden.

Fig. 2A stellt die Form einer Blase dar, so wie sie von vorne bei Betrachtung der Wandung des Behälters 10 er scheint. Während des Spritzgußverfahrens zur Herstel lung des Behälters 10 bildete sich der in Fig. 2A ge zeigte Blasenbereich aus; etwa 1 cm im Durchmesser mes sende, bogenförmige Streifen c und d umfassen eine Blase e, die im Zentrum der bogenförmigen Streifen liegt und nicht nach außen entweichen kann.

Von dem von der Lichtquelle 11 abgestrahlten Licht (vgl. Fig. 2B) wird das Licht, das die Wandung des Be hälters 10 an solchen Stellen durchdringt, an denen keine Blasen vorliegen (etwa Punkt g), nicht von der Wandung reflektiert, sondern gelangt in das Innere des Behälters 10. Dieses in das Innere des Behälters 10 ge langende Licht durchdringt auch die im Verhältnis zur Einfallseite rückwärtige Wandung des Behälters 10, wird von der das Licht nicht reflektierenden Platte 13 ab sorbiert und gelangt daher nicht zur Videokamera 14.

Dagegen wird das von der Lichtquelle 11 ausgehende Licht in den Blasenbereichen c, d und e gestreut re flektiert, so daß Streulichter h, h′, h′′ reflektiert werden. Diese Streulichter h, h′, h′′ gelangen dann zur Videokamera und werden von ihr aufgenommen.

Die Videokamera 14 nimmt die von Blasengruppen herstam menden reflektierten Streulichter als helle Bilder in einem dunklen Bereich auf, so daß derartige Blasengrup pen als solche erkannt werden. Wenn in diesem Fall das Ausgangssignal der Videokamera 14 vom Bildprozessor 15 ausgewertet ist, ist leicht und sicher feststellbar, daß eine Blase in der Wandung des Behälters 10 vorhan den ist.

Die vorstehende Beschreibung der Fehlerfeststellung be zieht sich nur auf die Feststellung von Blasen in der Wandung eines transparenten Behälters mit der erfin dungsgemäßen Prüfvorrichtung. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung auch zur Festellung von Fehlern anderer Art in gleicher Weise geeignet ist.

Wenngleich bislang nur von Plastik als Material eines transparenten Behälters die Rede war, so ist doch selbstverständlich, daß auch Blasen und andere Fehler in Behältermaterialien wie etwa Glas festgestellt wer den können.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Feststellungs verfahren nach vollständig anderem Konzept als die bis lang verwendeten Prüfverfahren. Beim vorliegenden Ver fahren wird der Kontrast zwischen dem (blasenlosen) guten Bereich und den Fehlern (Blasen) im Bild der Vi deokamera derart verstärkt, daß auch ohne Verwendung eines speziellen und aufwendigen Bildprozessors das Vorhandensein von Fehlern in der Wandung des transpa renten Behälters ohne weiteres festgestellt werden kann.

Es ist weiterhin festzustellen, daß ein einfacher Bild prozessor bei der vorliegenden Erfindung auch zur si cheren Erfassung kleinster Blasen ausreichend ist, so daß eine kostengünstige Prüfvorrichtung geschaffen wurde. Ferner ist der gesamte Aufbau der Prüfvorrich tung unkompliziert und leicht installierbar, was den praktischen Einsatz erleichtert.

Claims

1. Prüfvorrichtung für transparente Behälter, enthal tend

a) eine Lichtquelle zur einseitigen Bestrahlung ei nes transparenten Behälters;
b) eine das Bild des Behälters aufzeichnende Video kamera, die so angeordnet ist, daß sie nicht un mittelbar das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht aufnimmt;
c) einen Bildprozessor zur Verarbeitung des Ausgangsbildsignals der Videokamera; und
d) eine das Licht nicht reflektierende Platte, die auf der der Videokamera abgewandten Seite des Behälters angeordnet ist.

2. Prüfvorrichtung für transparente Behälter, enthal tend

a) eine Lichtquelle zur einseitigen Bestrahlung ei nes transparenten Behälters;
b) eine vor der Lichtquelle angeordnete Lichtstreu platte;
c) eine das Bild des Behälters aufzeichnende Video kamera, die so angeordnet ist, daß sie nicht un mittelbar das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht aufnimmt;
d) einen Bildprozessor zur Verarbeitung des Ausgangsbildsignals der Videokamera; und
e) eine das Licht nicht reflektierende Platte, die auf der der Videokamera abgewandten Seite des Behälters angeordnet ist.

3. Prüfvorrichtung für transparente Behälter nach An spruch 1, wobei die das Licht nicht reflektierende Platte aus einer Grundplatte hergestellt ist, auf deren Oberfläche eine das Licht nicht reflektierende schwarze Farbe aufgetragen ist.

4. Prüfvorrichtung für transparente Behälter nach An spruch 2, wobei die das Licht nicht reflektierende Platte aus einer Grundplatte hergestellt ist, auf deren Oberfläche eine das Licht nicht reflektierende schwarze Farbe aufgetragen ist.

5. Prüfvorrichtung für transparente Behälter nach An spruch 1, wobei die das Licht nicht reflektierende Platte aus einer Grundplatte hergestellt ist, auf deren Oberfläche eine matte Farbe aufgetragen ist.

6. Prüfvorrichtung für transparente Behälter nach An spruch 2, wobei die das Licht nicht reflektierende Platte aus einer Grundplatte hergestellt ist, auf deren Oberfläche eine matte Farbe aufgetragen ist.

7. Prüfvorrichtung für transparente Behälter nach An spruch 3, wobei die Grundplatte von einer Seite eine rohe Oberfläche aufweist.

8. Prüfvorrichtung für transparente Behälter nach An spruch 4, wobei die Grundplatte von einer Seite eine rohe Oberfläche aufweist.