DE4143185A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontrolle des gewichts von glastropfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen berührungslosen Kontrolle des Gewichts von Glastropfen und die Vorrichtung zu seiner Durchführung. Sie ist besonders für Tropfenspeiser von Glasformungsmaschinen geeignet.

Es ist bereits eine Vorrichtungen zur automatischen berüh­ rungslosen Kontrolle des Gewichts von Glastropfen bekannt. (DD-PS 2 42 675). Diese Anordnung verwendet eine Flächenkamera und eine Auswerteelektronik für die Bewertung der Bilder des Tropfens. Die Auswerteelektronik ist mit der Speisermechanik über einen Impulsgeber gekoppelt, der die Aufnahme und Auswertung des Bildes bei einer bestimmten Stellung der Scherblätter auslöst.

Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, daß infolge der mechanischen Kopplung und den damit verbundenen Unwägbarkeiten der Zeitpunkt für die Bildauswertung nur ungenau definiert ist und damit bei der starken Dynamik, der die ausfließende Glasmasse unterliegt, hohe Meßfehler unvermeidbar sind.

Gleichzeitig bedeutet die mechanische Kopplung verminderte Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.

Des weiteren ist nachteilig, daß der Glastropfen mit einem Objektiv fester Brennweite auf den Sensor abgebildet wird. Da der Abbildungsmaßstab auf den größten möglichem Tropfen fest eingestellt werden muß, treten bei kleinen Tropfen infolge der unvollständigen Ausnutzung der Sensorgröße hohe Meßunsicherheiten auf.

Die Anpassung des Abbildungsmaßstabes mit Hilfe von Zoom- Objektiven ist bekannter Stand der Technik. Die übliche axiale Anordnung von Kamera und Zoom-Objektiv hat bei der Anwendung für die Tropfengewichtsmessung den Nachteil, daß der Neigungswinkel der Kamera bei Veränderung des Ab­ bildungsmaßstabes geändert werden muß. Das ist mit hohem Bedienaufwand verbunden oder erfordert, wollte man diese Handlung automatisiert vornehmen, erhöhten gerätetech­ nischen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen berührungslosen Kontrolle des Gewichtes von Glastropfen und die Vorrichtung zu dessen Durchführung bereitzustellen, mit denen das Tropfengewicht bei geringem Bedien- bzw. Geräteaufwand mit hoher Zuverlässigkeit und Meßgenauigkeit bestimmt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels einer Flächenkamera die Bilder des Tropfens einschließlich der Scherenblätter direkt am Tropfring aus horizontaler Blickrichtung fortlaufend aufgenommen und ständig daraufhin untersucht werden, in welchen Bildern die Scherenblätter bereits in den vorgeformten Tropfen einge­ drungen sind und eine bestimmte Position erreicht haben. In diesen Bildern wird die räumliche Integration entlang der Tropfenkontur, begrenzt durch die Bewegungsebene der Sche­ renblätter, vorgenommen. Weiterhin werden die Integralwerte zweier aufeinanderfolgender Bilder entsprechend der Stel­ lung der Scherblätter zur Interpolation des Zwischenwertes beim Durchlaufen der Sollposition der Scherenblätter herangezogen. Die Skalierung des interpolierten Wertes erfolgt mit verwogenen Tropfen. Der Gewichtswert wird als Trend auf einem Display grafisch dargestellt.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ver­ wendet eine Flächenkamera, ein Zoom-Objektiv, eine Arit­ metikeinheit sowie einen Speicher und ein Display. Flächenkamera und Zoom-Objektiv sind erfindungsgemäß nicht- axial so miteinander verbunden, daß sich die ersten Zeilen der Flächenkamera in der optischen Achse des Objektivs befinden, wobei die optische Achse horizontal in Höhe der Scherenblätter verläuft.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie die berührungslose Gewichtsbestimmung der Glastropfen mit hoher Genauigkeit gewährleistet und dabei nur geringen Bedien- und Geräteaufwand erfordert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Der Einfachheit halber wurde in der Zeichnung die Kamera um 90 grd gegenüber dem Speiser gedreht dargestellt.

Das Glas aus dem Speiserkopf 10 tritt durch den Tropfring 3 aus. Es bildet sich zunächst der vorgeformte Tropfen, der durch den Scherenmechanismus und insbesondere die daran angebrachten Scherenblätter 2a und 2b, abgeschnitten wird und als Glastropfen weiter in eine Formgebungsmaschine fällt.

Die Einstellungen des Drehrohrs 11 und des Plungers 12 beeinflussen Tropfenform und -gewicht.

In horizontaler Blickrichtung in Höhe der Bewegungsebene der Scherenblätter befindet sich die optische Achse des Zoom-Objektivs 5. Die Flächenkamera 4 ist nicht-axial an dem Objektiv so angeordnet, daß sich die ersten Zeilen des Flächensensors 6 in der optischen Achse befinden. Dem Flächensensor ist die Arithmetikeinheit 8 und dieser sind der Speicher 9 sowie das Display 7 nachgeschaltet.

Die Bildfolge wird fortlaufend daraufhin geprüft, ob die Scherenblätter bereits in den vorgeformten Tropfen 1 ein­ gedrungen sind und eine bestimmte Position erreicht haben. Diese Bilder werden in den Speicher 9 abgelegt. Die Arith­ metikeinheit 8 ermittelt das räumliche Integral des Tropf­ ens entlang der Tropfenkontur, die durch die Bewegungsebene der Scherenblätter begrenzt wird. Da die Bildfolge nicht kontinuierlich, sondern nur in einem endlichen Zeittakt bereitgestellt werden kann, wird zwischen den Integral­ werten aufeinanderfolgender Tropfenbilder entsprechend der Stellung der Scherenblätter in diesen Bildern interpoliert.

Dieser präzisierte Integralwert wird mit verwogenen Tropfen skaliert und als Trendgrafik auf dem Display dargestellt. Veränderungen des Tropfengewichts sind auf dieser Trend­ grafik sofort erkennbar und ermöglichen die Stabilisierung des Speisers.

Bei erheblichen Änderungen der Tropfengröße nach einer Sortimentsneueinstellung wird der Abbildungsmaßstab des Objektivs neu festgelegt, so daß das Bild des Tropfens den Sensor nahezu vollständig ausfüllt. Infolge der erfindungs­ gemäßen nicht-axialen Anordnung von Kamera und Objektiv ist die Scherenebene auf dem Sensor trotz Veränderung des Ab­ bildungsmaßstabes invariant auf die Anfangszeilen des Sen­ sors festgelegt. Zusätzliche Korrekturen des Neigungswin­ kels der Kamera sind nicht erforderlich.

Claims (2)

1. Verfahren zur automatischen berührungslosen Kontrolle des Gewichtes von Glastropfen unter Verwendung einer Flächenkamera, einer Arithmetikeinheit, einer Speicher­ einheit und eines Displays, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder des vorgeformten Tropfens einschließlich der Sche­ renblätter am Tropfring in horizontaler Blickrichtung fort­ laufend mittels der Flächenkamera aufgenommen und diese Bildfolge daraufhin untersucht wird, in welchen Bildern die Scherenblätter in den vorgeformten Tropfen eingedrungen sind und eine vorbestimmte Position erreicht haben, daß in diesen Bildern die räumliche Integration entlang der Tropf­ enkontur, beginnend ab der Bewegungsebene der Scheren­ blätter vorgenommen und daß zwischen zwei aufeinander­ folgenden Integralwerten entsprechend der Stellung der Scherenblätter interpoliert wird und daß danach der so interpolierte Integralwert, mit denjenigen von verwogenen Tropfen skaliert, als Gewichtskontrollwert auf dem Display als Trendgrafik dargestellt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenkamera (4) nicht-axial in der Weise mit dem Zoom-Objektiv (5) verbunden ist, daß sich die ersten Zeilen des Flächen­ sensors (6) in der optischen Achse des Objektivs befinden, die horizontal auf die Bewegungsebene der Scherenblätter (2a und 2b) orientiert ist und daß des weiteren die Flächenkamera mit der Arithmetikeinheit (8) und diese mit der Speichereinheit (9) sowie dem Display (7) zusammen­ geschaltet ist.