DK154668B - Apparat til detektion af fejl i genstande af gennemskinneligt materiale - Google Patents

Description

DK 154668 B

i

Opfindelsen angår et apparat til detektion af fejl i en genstand af gennemskinneligt materiale omfattende et organ til at generere en lysstråle og foranledige at lysstrålen repetitivt skanderer i en første retning, organer til at transportere den 5 gennemskinnelige genstand forbi lysstrålen i en anden retning, der ikke er parallel med den første retning, således at overfladen af det gennemskinnelige materiale repetitivt skanderes ved hjælp af strålen i en retning, der ikke er parallel med bevægelsesretningen af materialet, og en optoelektronisk lys-10 opsamlingsenhed omfattende en lysdiffuserende skærm med en forside, der er indrettet til at modtage lys fra lysstrålen efter passage af det gennemskinnelige materiale, og et elektrisk kredsløb, der er indrettet til at detektere fejl i genstanden ved en signalbehandling af det elektriske signal frem-15 bragt ved hjælp af lysopsamlingsenheden.

Et flaske-inspektionsapparat, som er blevet beskrevet i irsk patentskrift nr. 31.613 og britisk patentskrift 1.430.547 omfatter et lyski 1 de-projektorsystem for frembringelse af et 20 koncentreret lysbånd. Lysbåndet projiceres på en roterende tromle, som tangentielt understøtter tyve udad reflekterende, plane sølvbelagte spejle. Tromlen drives af en elektromotor med dertil hørende gear. Lysbåndet rammer de roterende spejle og reflekteres nedad gennem en apertur i bunden af et hus til 25 et.antal plane spejle, for derved at tilvejebringe et repetitivt skanderende lysbånd. Det reflekterende lysbånd er desuden reflekteret fra disse tre plane spejle, som er monteret vinke Idrejet i en vertikalt anbragt søjle under huset. En roterende tavle omgiver søjlen, som har en vertikal slids, der 30 tillader emission af yderligere reflekterede lysbånd fra søjlen. Den roterende tavle understøtter desuden en vertikal maskedel med en vert i ka1 slids, som tjener til okklusion af hele det repetitive lysbånd, på nær en del deraf, for derved at koncentrere sidstnævnte i en smal lysstråle, som passerer gen-35 nem en vinkel på tilnærmelsesvis tyve grader, når tavlen og slidsen roterer. Den koncentrerede lysstårle, der i det følgende vil blive omtalt som skanderingsstrålen, skanderes således gennem en vinkel i det vertikale plan og bevæger sig gen- 2

DK 154668 B

nem en vinkel i et horisontalt plant. En gennemskinnelig beholder, der skal inspiceres, bæres omkring periferien af den roterende tavle ved hjælp af fingre, der tjener til at presse flasken mod roterende valser, som drejer flasken, når denne 5 føres gennem skanderingszonen, der gennemtrænges af den koncentrerede skanderingsstråle, idet sidstnævnte fokuceres i flaskens akse. Lys, der passerer gennem flasken, opsamles ved hjælp af et lysopsamlingsapparat i forbindelse med et fotomul-tiplierrør, som fører det resulterende skanderingssignal til 10 et styrekredsløb. Lysopsamlingsapparatet kan udgøres af et antal glas- eller plastfiberoptiske elementer monteret i et matri ks arrangement på forsiden af en platform. Den anden ende fibrene er samlet til dannelse af et bundt, hvis endeflade er passende formet, optisk poleret og optisk koblet til fotomul-15 tipiierrøret.

Det er underforstået, at skanderingsstrålen, der under skanderingsperioden føres gennem maskeslidsen, kontinuerligt skanderer i et vertikalt plan samtidigt med, at den bevæger sig i et 20 horisontalt plan ved en rotation af maskedelen. Endvidere drejes flasken kontinuerligt under passage af skanderingszonen, og skanderingshyppigheden er af en sådan størrelse, at hele arealet af flasken overskanderes med 25¾.

25 Det oprindelige apparat anvendte fiberoptik i forbindelse med et fotomultiplierrør til bestemmelse af den totale lysmængde, der faldt ind på lysopsamlingsskærmen, eftersom flere fejl i flasken gav anledning til diffus eller refraktiv udbredelse af strålen bort fra skander ingaspunktet. Eftersom de ikke repræ-30 senterede okklusioner eller forureninger, men snarere var en del af en bogstavering eller anden ornamentering på beholderen, måtte det lys, der kom gennem denne, opsamles for at man kunne konstatere om der var tale om okklusionsfejl.

35 Den første begrænsning af dette system er den betydelige ineffektivitet af terminalenden af fibrene, der hvor de kommer ud af matricen. Ved enderne er lysopsamlingsegenskaberne ikke særligt effektive, eftersom de slutter på en optisk tilfældig

DK 154668 B

3 måde i luft og har en forholdsvis lille modtagevinkel. Den efterfølgende transmission til pladen af fotomultiplierrøret giver derfor anledning til tab. Fotomult i pi i errør er meget effektive, men forstærker også støj.

5

Det har desuden vist sig, at fabrikanter af hule glasgenstande i mange tilfælde ønsker at detektere ikke-okklusi ve fejl, såsom foldninger, lysreflekser, bobler og deformationer i flasken. Eftersom disse specielle defekter ikke har okklusions-10 egenskaber, er systemet ikke i stand til at opløse disse.

Formålet med opfindelsen er derfor at anvise, hvorledes man eliminerer problemerne ved de hidtidige inspektionsapparater, og dette formål er ifølge opfindelsen opnået ved at omsam-15 lingsenheden omfatter en matrix af lysfølsomme anordninger, der vender mod bagsiden af skærmen, organer anbragt imellem skærmen og matricen af lysfølsomme anordninger, og som er indrettet til at sørge for, at det elektriske udgangssignal fra hver af de lysfølsomme anordninger afhænger af lysmængden, der 20 i hovedsagen kun afgives fra bagsiden af et respektivt elementområde af skærmen, og at det elektriske kredsløb omfatter organer, der er anbragt til at detektere i hovedsagen ikke-ok-klusive refraktive fejl i genstanden ved én selektiv undersøgelse af udgangssignalerne af et antal lysfølsomme anordninger 25 i forbindelse med et sæt af elementområder med en forud be stemt positionsrelation til det elementområde, i hvilket strålen fortrinsvis falder i et givet øjeblik.

I britisk patentskrift nr. 1.207.489 er der ganske vist an-30 vendt en tilsvarende lyskol lektor. Denne lyskollektor er imidlertid anvendt i et ikke-skanderende inspektionsapparat, der ikke muliggør en detektion af ikke-okklusi ve fejl.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under hen-35 visning til tegningen, hvor

Fig. 1 viser en lyskollektor til et f1 aske-inspektionsapparat ifølge opfindelsen, 4

DK 154668 B

fig. 2 1ysko11ektoren set i snit, fig. 3A og 3B typiske lysmønstre, som kan falde ind på lyskol-lektoren efter en skanderingsstråles passage af en flaske, 5 fig. 4 en illustration af, hvorledes lyskol lektorens fotodioder er forbundet indbyrdes, fig. 5 et diagram over et kredsløb til detektion af ukklusi-10 onsfejl i en flaske, der inspiceres, fig. 6 et diagram over en ud af fem ensartede kredsløb til detektion af refraktionsfejl i en flaske, 15 fig. 6A en tavle, der viser de respektive kombinationer af indgangssignaler til de øvrige 4 kredsløb, der er vist i fig.

6, fig. 7A til 7E forskellige fotodiodekombinationer, i forbin-20 delse med hvilke de 5 kredsløb kan anvendes, og fig. 8 et diagram over et kredsløb til udvælgelse af udgangen af de respektive kredsløb af de 5 kredsløb i afhængighed af positionen af skanderingsstrålen.

25

Inspektionsapparatet ifølge opfindelsen indeholder f.eks. det skanderingsarrangement, der er anvendt i inspektionsapparatet ifølge irsk patentskrift nr. 31.613 og engelsk patentskrift nr. 1.430.547. Skanderingsarrangementet vil derfor ikke blive 30 beskrevet detaljeret. Det foreliggende skanderingsarrangement afviger imidlertid fra de hidtidige arrangementer ved, at flasken ikke bevæges igennem en vinkel i det horisontale plan, men derimod holdes stationær, medens den roteres og repetitive vertikalt skanderes i skanderingszonen ved hjælp af en 35 skanderingsstråle fokuseret på dens akse. Årsagen er, at skanderingsstrålen - når den rammer lyskol lektoren efter passage af flasken - skal følge den samme forudbestemte vertikale bane på lyskollektoren for alle vertikale skanderinger af flasken.

DK 154668 B

5

Hvis flasken og skanderingsstrålen blev forskudt horisontalt under den vertikale skandering, ville dette kræve et yderligere kompensationsorgan. Den foreliggende udførelsesform er således fremkommet ved, at det tidligere skanderingsarrangement 5 er modificeret, således at bordet til understøtning af flasken midlertidigt fastholdes, medens rotationen og den vertikale skandering af flasken finder sted. Den skanderende lysstråle kan f.eks. udgøres af en laserstråle.

10 Hovedforskellen mellem den foreliggende udførelsesform og det hidtidige inspektionsapparat ligger i udformningen af lyskol-lektoren og signalbehandlingen af de deraf frembragte elektriske signaler. Lyskol 1ektoren - se fig. 1 - har forrest en lysdiffuserende gennemskinnelig skærm 1. På et kredsløbskort 3 15 er der en rektangulær matriks af fotodioder 2. Mellem skærmen og kortet 3 er der et rektangulært eventuelt bikageformet net 4 som udgøres af uigennemskinnelige hvide vægge. Væggene afgrænser en matriks af kvadratiske kasser 5, der er åbne fortil og bagtil og er periodiske ligesom fotodioderne 2. Lysko11 ek- 20 toren er vist i fig. 1, idet delene er trukket ud fra hinan den. Når lyskol 1ektoren er samlet til brug, er gitteret 4 anbragt ' i en lagkonstruktion imellem skærmen 1 og kredsløbskortet 3 for derved at forhindre lækage af lys fra den ene kasse til den anden. Der er desuden anbragt en diode 2 centralt i 25 den bageste ende af hver kasse 5. Dette er vist i snit i f i g.

2.

Under anvendelse er lyskollektoren anbragt vertikalt med skærmen 1 vendende mod inspektionszonen af apparatet, således 30 at den skanderende lysstråle passerer ned over centret af lyskollektoren efter at have passeret den roterende flaske. Diodematricer 5 dioder bred og har en dybde, der er bestemt af enten hele eller blot en del af højden af flasken. I dette tilfælde passerer skanderingsstrålen ned langs den midterste 35 søjle af de 5 søjler af kasser, idet den rammer skærmen 1 over hver midterkasse 5 en efter en. Fig. 1 viser for enkeltheds skyld kun en matriks, der er 15 dioder i dybde.

6

DK 154668 B

Selv om skanderingsstrålen i det ideelle tilfælde (en perfekt glat og regulær flaske) kun passerer ned langs den midterste søjle af kasser - i praksis som følge af spredning eller refraktion (som følge af fejl, bogstavering, ornamentering etc) 5 og difusionsvirkning af skærmen - vil strålen, når den rammer den enkelte kasse på skærmen, frembringe et mønster af lys, som i hovedsagen strækker sig bag kassen. Når lysstrålen er rettet mod kassen X efter at have passeret flasken, vil der blive frembragt et mønster eksempelvis det, der er vist skralt) veret, selv om lyset fra flasken stadig overvejende vil være indfaldende i kassen X, når bortses fra tilfælde af stor deformation af flasken. Den ovenfor beskrevne lyskol letor tjener til at tillade en analyse af mønstrene frembragt ved hjælp af det lys, der trænger ind på den gennemskinnelige skærm 1, især 15 til at differentiere imellem de mønstre, som er frembragt af store refraktionsfejl, og de mønstre, som er frembragt af mindre refraktionsfejl (eller bogstavering eller ornamentering), som kan accepteres. Lyskollektoren er også indrettet til at kunne detektere okklusionsfejl.

20

Lyskol lektoren virker på følgende måde. Som det vil blive beskrevet i det følgende er mønstrene detekteret ved at undersøge udgangene af udvalgte fotodioder ved hvert trin af skanderingen. For at maksimere følsomheden er det ønskværdigt, at hver 25 af .dioderne frembringer et signal, der er så stort som muligt.

Dette er opnået ved, at hver af dioderne som tidligere nævnt er omgivet af en kasse 5, som til denne diode tildeler et bestemt elementområde af skærmen 1, hvorfra kun denne diode og ingen andre dioder vil kunne modtage lys. Som følge af de 30 hvide vægge vil størstedelen af det lys, der diffuseres gennem skærmen ind i en given kasse blive genudstrålet til fotodioden. Sidstnævnte reagerer derved i hovedsagen på den samlede mængde lys, der når ind i kassen fra det tildelte område af skærmen 1. Resultatet er et betydelig højere udgangssignal fra 35 hver af dioderne for et givet mønster end hvis gitteret 4 ikke var til stede. Dertil kommer, at væggene af kasserne i hovedsagen forhindrer overspilning af lys fra én kasse til den næ ste, således at signalerne fra nærliggende dioder skarpt vil

DK 154668 B

7 kunne differentieres, idet hver af dioderne kun reagerer på lys fra sin egen del af skærmen. Hvis bikagen eller gitteret 4 ikke var til stede, ville signaldifferentieringen mellem én diode og en efterfølgende diode være meget mindre, hvorved det 5 ville være vanskeligere at skelne imellem de forskellige typer af mønstre.

Dimensionerne af lyskol lektoren og afstanden til den flaske, der skanderes, bestemmes ved hjælp af diameteren af flasken og 10 dens forventede spredningskarakteristikker, (idet der tages højde for bogstavering eller ornamentering) på en sådan måde, at mønsteret af det lys, der under den enkelte vertikale skandering af en flaske af acceptabel kvalitet falder ind på skærmen 1, til intet tidspunkt strækker sig ud over B, C og D søj-15 lerne af kasser - se fig. 3A. Dertil kommer, at en refrakti onsfejl, (såsom hammer finish) som ikke bevirker, at mønsteret falder på A eller E søjlerne, antages at være af mindre betydning og derfor acceptabel. Okklusionsfejl såsom urenheder i flasken kan derfor detekteres ved at summere de samlede ud-20 gangssignaler af alle dioderne i B, C og D søjlerne (dvs. i de optrukne linier), og sammenligne summen med et referencetærskelværdi svarende til den pågældende del af skanderingen. Når sumsignalet falder ned under tærskelværdien, antages det, at der er en okklusi onsfej1, og der genereres et afvisningssi-25 gnal. Kredsløb til at foretage B, C og D-søjlesummationerne vil blive beskrevet i det følgende. Selv om detektionen af ok-klusionsfejl kun har relation til summen af lyset og ikke dens fordeling, så er det underforstået at summationen kan foretages over alle fem søjler A til E. Det skal pointeres, at skær-30 men 1 skal være af en sådan tykkelse, at difusionen introduceret ved hjælp af skærmen er tilstrækkelig til i hovedsagen at eliminere okklusionseffekten af væggene af kasserne 5 på laserstrålen. Skærmen 1 kan f.eks. udgøres af 4 mm tykt "030 opal perspex".

35

Ved B, C og D sø j 1 esummat i oner kan man også detektere store ikke-okklusive refraktionsfejl, hvis disse fejl forskyder størstedelen af mønstret mod A eller E søjlen i en sådan grad, 8

DK 154668 B

at der opnås et sådant fald i Bf C, D-søjle sumsignalet, at det kan detekteres ved en tærskelværdi-sammenligning. Ikke-okklusive refraktionsfejl, som er store nok til at give en afvisning af flasken, giver ikke et fald i B, C, D søjlesumsig-5 nalet, der er tilstrækkeligt til at dette bringes ned under tærskelværdien. Disse fejl kan således ikke detekteres ved hjælp af dette organ.

Et eksempel på en sådan fejl er en fold. En fold er i contai-10 nerterminologi en linifejl på overfladen af beholderen, og laserstrålen danner da, når den rammer denne fejl, et mønster, der er forskelligt fra det, der frembringes, når strålen passerer gennem feljfrit glas. Mønstret er en lang linie, der er omtrent 30 mm bred på den ovale skærm med rette vinkler i for-15 hold til retningen af foldningen i skæringspunktet med strålen. Et sådant mønster er vist i fig. 3B. Mønsteret udstrækker sig til søjlerne A og E. Den mængde lys, der afbøjes i A og E-søjlerne ved hjælp af foldningen er i almindelighed ganske lille; ofte under 10¾ af den totale lysmængde fra strålen og 20 somme tider helt ned til 2%. Det er ikke praktisk at detektere sådanne fejl ved hjælp af faldet i amplitude af B, C, D sumsignalet, idet sammenligningstærskelværdien til dette sumsignal i så fald må stilles så højt, at det også afviser perfekte flasker som følge af naturlige og acceptable variationer i 25 transmissionsegenskaber. Dertil kommer, at der ikke vil være noget fald i B, C, D søjlesumsignalet, hvis liniemønstret ligger i hovedsagen vertikalt inden for B, C, D søjlerne, og i sådanne tilfælde vil det ikke på nogen måde være muligt at detektere foldningen.

30 løsningen på dette problem er at undersøge en 5 x 5 ramme af kasser, centreret på den gangbare nominelle kasse X i den C-søjle, mod hvilken lysstrålen fra flasken er rettet. Denne 5x5 ramme er vist i fig. 3B. Det er blevet konstateret, at den 35 skanderende laserstråle normalt kun spredes i denne ramme, under skanderingen af en foldning eller klinende defekt og i hovedsagen forbliver inden for 3x3 rækken afgrænset af rammen, når den del af flasken, der skanderes, er af acceptabel kva-

DK 154668B

9 litet. Ved at summere udgangene af dioderne i rammen kan der frembringes et sumsignal svarende til den totale lysmængde, der er indfaldende på rammen. Dette sumsignal kan sammenlignes med et ramme-tærskel værdiniveau, og når tærskelværdien over-5 skrides, genereres et afvisningssignal. Fordelen ved dette.arrangement er, at ramme-tærskel værdi niveauet kan sættes ganske lavt for derved at detektere de små mængder lys, der er indfaldende i rammen som følge af en foldning, og som ikke kan detekteres på basis af faldet i B, C, D-søjlesummationen. Ef-10 tersom en foldning kan forekomme hvor som helst under en vertikal skandering, er det klart, at rammen må steppes vertikalt ned langs diodematricen i synkronisme med skanderingsstrålen for at være centreret på den gyldige nominelle kasse X i C-søjlen. Kredsløb til at foretage rammesummation, sammenlig-15 ning og step vil blive beskrevet i det følgende.

For at forenkle signalbehandlingskredsløbene er dioderne af matricen forbundet indbyrdes på en speciel måde som vist i fig. 4. Diodematricen er opdelt i en serie af nærliggende 5x5 20 undermatricer Ml, M2, M3...MN og dioderne med samme relative position i hver undermatriks er forbundet indbyrdes til tilvejebringelse af et fælles udgangssignal. Således er f.eks. dioderne A21, A22, A23...A2n forbundet indbyrdes som vist til en fælles udgang A2, dioderne E41, E42, E43...En er forbundet 25 indbyrdes til en fælles udgang E4 etc. Resultatet er 25 udgangsterminaler A1...E5 som vist til højre i fig. 4 som hver er forbundet til dioden under matricen identificeret ved de samme to initiale karakterer. Forbindelserne mellem dioderne er tilvejebragt på det trykte kredsløbskort 3. Inden yderlige-30 re signalbehandling er signalerne på udgangene Al til E5 forstærket ved hjælp af ikke viste organer. I det følgende vil benævnelserne Al til E5 blive anvendt til at identificere de forstærkede signaler udledt fra de på tilsvarende måde identificerede udgangsterminaler af matricen.

35 B, C, D søjlesummationen og sammenligningen foretages ved hjælp af kredsløbet vist i fig. 5. Alle signalerne fra B, C og D udgangsterminalerne af diodematricen er adderet i en addi 10

DK 154668 B

tionsenhed 6 til tilvejebringelse af et sumsignal svarende til den totale mængde, der er indfladende på B, C og D søjlerne af matricen. Sumsignalet forstærkes i et automatisk modforvrængningskredsløb 7, som er beskrevet i britisk patentskrift nr.

5 1.430.547. Det modforvrængende signal sammenlignes derefter med et reference-tærskelværdi niveau i en Automatic Tracking tærskelværdi kredsløb 8. Dette er en teknik, som er blevet anvendt tidligere i flaske-inspektionsapparater. Kredsløbet 8 ti 1vejebringer et tærskelværdisignal, som er udledt fra sumsi-10 gnalet for derved at tilvejebringe en tilpasning til behol derne hvis vægtykkelser og/eller farvetætheder kan variere betydeligt. Tærskelværdisignalet er en udglattet version af det efterfølgende sumsignal, som er forskudt med en forudbestemt værdi. Hvis variationer i vægtykkelse og/eller farvetæthed 15 ikke er noget problem, kan der anfvendes et reference-tærskel-værdiniveau, som er en forud bestemt funktion af den vertikale position af skanderingsstrålen - jf. britisk patentskrift nr. 1.430.547. Når de modforvrængede B, C, D søjlesumsignaler falder under reference-tærskelværdiniveauet, genereres et afvis-20 ningssignal ved udgangen 9. Afvisningssignalet aktiverer til rette tid en flaskeafvisningsmekanisme. Modforvrængningskredsløbet 7 kan udelades i tilfælde af, at det kun er klare flasker, der inspiceres.

25 Rammesummationen og -sammenligningen foretages ved hjælp af 5 separate kredsløb som vist i fig. 6. Kredsløbene afviger essentielt kun i deres forbindelse til udgangsterminalerne af diodematricen. I fig. 6 er den særlige kombination af diodeudgangssignaler, adderet i en additionsenhed 10^ til tilveje-30 bringelse af et sumsignal på leder 11. Sumsignalet på leder 11 svarer således til den totale lysmængde modtaget ved hjælp af diode'rne i de skraverede kasser i fig. 7A. Det ses, at der ikke kun er en, men derimod flere 5x5 rammer ved siden af hinanden. Dette er immaterielt eftersom et lineært foldemønster 35 normalt kun vil strække sig ind i en ramme og bidragene fra andre rammer vil være nul. Selv hvis et mønster strækker sig ind i to rammer, vil dette kun øge detektionsfølsomheden. Sumsignalet på 11 føres derefter til et modforvrængningskreds1øb

DK 15466 δB

η 12 (som kan udelades, hvis der kun skal inspiceres klarae glasbeholdere), og derefter til en komparator 13, hvor det mvodfor-vrængede signal sammenlignes med et reference-tærskelværdini-veau tilført ved 14. Når sumsignalet overstiger tærskel værdi -5 niveauet, genereres et signal £l ved udgang 15. Når en af rammerne af 7A er centreret på den gyldige nominelle boks X i søjlen C bliver II signalet behandlet som et afvisningssignal.

De øvrige fire ramme- og komparatorkredsløb svarer til de i 10 fig. 6 viste, men har en anden kombination af indgange til additionsenheden i hvert tilfælde. Add i tionsenhederne af disse andre fire kredsløb har henvisningsbetegnelserne IO2, 103, IO4 og IO5, og tabellen i fig. 6A viser den respektive kombination af indgange til hver additionsenhed. Udgangssignalerne, der i 15 hvert tilfælde er genereret på den respektive leder 15, ved overskridelse af tærskel værdi niveauet, er identificeret ved Σΐ, 13, 14 og 15 som vist nederst i tabellen. Ved inspektion af de forskellige figurer ses, at de særlige rammer summeret ved hjælp af additionsenhederne 102/ IO3, IO4, IO5 er vist 20 skraveret i fig. 7B til 7E.

For at detektere eksistensen af et lineært mønster svarende til en foldning i en speciel skanderingsposition uden at detektere et mønster svarende til en acceptabel flaske er det 25 nødvendigt at undersøge udgangen 15 af kun det rammesummati-ons- og sammenligningskredsløb, som svarer til en ramme centreret på den gyldige nominelle boks X i midtersøjlen C. Når den gyldige nominelle boks X er C31, C32, C33, C34 etc. - se fig. 7A til 7E - anvendes udgangen 15 af kredsløbet inklusive 30 additionsenheden 10j. Når den gyldige nominelle boks X sr C51, C52, C53 etc. anvendes på tilsvarende måde udgangen 15 af kredsløbet inklusive additionsenheden IO3. Et kredsløb ±il udvælgelse af udgangen af det respektive sum- og sammenligningskredsløb, når den nominelle boks X bevæger sig ned langs ma-35 tricer, vist i fig. 8.

Hver af signalerne Cl til C5 fra diodematricen sammenlignes individuelt i givet fald efter en modforvrængning i kredsløbe-

DK 154668 B

12 ne 16 i en komparator 17 med et referenceniveau. Når referenceniveauet overskrides af C-indgangssignalet i et specielt tilfælde, tilvejebringer den respektive komparator 17 et udgangssignal på 18, hvilket udgangssignal tilføres til en 0G-5 port 19. Referenceniveauet indstilles således, at det svarer til mere end 50% af den maksimale lysmængde, som kan falde ind på skærmen 1 i fravær af okklusioner, således at kun én komparator 17 kan tilvejebringe et udgangssignal og kun én OG-port kan åbnes til et givet tidspunkt. Den anden udgang til hver af 10 OG-portene 19 udledes fra udgang 15 af et respektivt rammesum-mations- og komparatorkredsløb. Hvis et £ signal tilføres til indgangen af en OG-port 19, som er åben, så føres dette signal gennem OG-porten til udgang 20 og derefter gennem en ELLER-port 21 til tilvejebringelse af et afvisningssignal på 22.

15 Ethvert £ signal ved indgangene af de øvrige OG-porte føres ikke videre og kan derfor ikke tilvejebringe et afvisningssignal. For enhver nominel boks X i C søjlen vil kun £ udgangen videreføres fra rammesummations- og komparatorkredsløbet svarende til en 5x5 ramme, centreret på den nominelle boks X.

20 Virkningen er, at når den skanderende stråle skanderer C søjlen af matricen boks for boks, så stepper en 5x5 ramme centreret på den gyldige boks ned langs matricen med strålen.

Hvis den totale mængde lys, der falder på den gyldige nomi-25 nelle boks X ikke overstiger tærskelværdien indstillet ved hjælp af komparatoren 17, vil udgangen af den omgivende ramme ikke blive undersøgt, eftersom den dertil hørende OG-port forbliver lukket. Dette vil normalt kun forekomme ved tilstedeværelse af en okklusion eller ved en deformation af flasken, der 30 som helhed forskyder strålen bort fra midtersøjlen. I begge tilfælde genereres et afvisningssignal som følge af faldet i B, C, D søj 1 esumsignalet, således at en undersøgelse af den omgivende ramme ikke er nødvendig.

35 Afvisningssignalerne på 22 kan anvendes til at aktivere flaske-afvisningsmekanismen på samme måde som signal.et på 9 - se f i g. 5. Mindre refraktionsfejl, der er forskellige fra en foldning eller lignende eksempelvis en lille boble kan imod-

DK 154668B

13 lertid tilvejebringe et afvisningssignal fra et af rammesumma-tions- og sammenligningskredsløbene. Man ønsker ikke at afvise en flaske blot på basis af en lille boble og til at jskelne imellem en fold og en lille boble udnyttes den omstændighed, at 5 sidstnævnte har meget mindre dimensioner end folden, sÉåledes at boblen kun vil kunne give et afvisningssignal under isen eller to på hinanden følgende vertiakle skanderinger, medens en foldning, som er af meget større dimensioner normalt viTl give et afvisningssignal for et meget større antal af på himanden 10 følgende vertikale skanderinger. Afvisningssignaler på £2 føres til et af vi sni ngs-unde,rtrykni ngskredsløb 23 i form af en tæller. Sidstnævnte er indrettet til at tilvejebringe ;st afvisningssignal på 22, ved fremkomst af i hvert fald ét afvisningssignal under et forud bestemt minimalt antal af på hinan-15 den følgende vertikale skanderinger. Endelig er afvisnirrgssig-nalerne på 24 og på 9 - se fig. 5 - ELLER-signalbehandlet, således at en af dem vil kunne aktivere f1askeafvisningsmeka-nissom som før nævnt.

20 Selv om ovennævnte først og fremmest drejer sig om at detektere ikke-okklusi ve refraktionsfejl i form af folder, -Så vil rammen også kunne anvendes til at detektere lysmønstre af former, der er forskellige fra den lineære. F.eks. kan visse ikke okklusive fejl, der er forskellige fra foldninger frembringe 25 mønstre i form af en cirkel, et rektangel eller en trekant.

Disse mønstre kan også detekteres ved hjælp af rammen, hvis de strækker sig ind i rammen. Hvis de ikke strækker sig ind i rammen, og hvis det er ønskværdigt at detektere dem, kan dette ske ved at undersøge ethvert andet egnet mønster af bokse, der 30 omgiver den gyldige nominelle boks X. Sidstnævnte teknik er mere anvendelig i tilfælde af, at der anvendes en større dio-dematriks, således som det vil blive beskrevet i det følgende.

Det har imidlertid vist sig, at den ovenfor beskrevne 5x5 ramme er egnet til at detektere de fleste uønskede ikke-okklusive 35 refraktionsfejl, som forekommer i praksis.

Det skal desuden pointeres, at en matriks, af en bredde på fem dioder, er passende, hvilket er baseret på empiriske un-

Claims (8)

10 Principperne kan også anvendes i forbindelse med defekter i ark, glas, plastmaterialer etc. I sådanne tilfælde er arket ført kontinuerligt forbi en skanderingsstråle. Patent krav. 15 ---------------------

1. Apparat til detektion af fejl i en genstand af gennemskinneligt materiale omfattende et organ til at generere en lysstråle og foranledige, at lysstrålen repeti tivt skanderer i en 20 første retning, organer til at transportere det gennemskinnelige materiale af genstanden forbi lysstrålen i en anden retning, der ikke er parallel med den første retning, således at overfladen af det gennemskinnelige materiale repetitivt skanderes ved hjælp af strålen i en retning, der ikke er parallel 25 med bevægelsesretningen af materialet, og en optoelektronisk lysopsamlingsenhed (f i g. 1) omfattende en lysdi ffuserende skærm (1) med en forside, der er indrettet til at modtage lys fra lysstrålen efter passage af det gennemskinnelige materiale, og et elektrisk kredsløb, der er indrettet til at detektere 30 fejl i genstanden ved en signalbehandling af det elektriske signal frembragt ved hjælp af lysopsamlingsenheden, kendetegnet ved, at lysopsamlingsenheden (fig. 1) omfatter en matriks af lysfølsomme anordninger (2), der vender mod bagsiden af skærmen (1), organer (4) anbragt imellem skærmen 35 og matricen af lysfølsomme anordninger, og som er indrettet til at sørge for, at det elektriske udgangssignal fra hver af de lysfølsomme anordninger afhænger af lysmængden, der i hovedsagen kun afgives fra bagsiden af et respektivt elementom- DK 154668 B råde af skærmeri, og at det elektriske kredsløb omfatter organer (10-15, 16-21), der er anbragt til at detektere*i hovedsagen ikke-okklusive refractive fejl i genstanden ved en selektiv undersøgelse af udgangssignalerne af et antal ITysføl-5 somme anordninger i forbindelse med et sæt af elementområder (fig. 3B) med en forud bestemt positionsrelation til de.t elementområde X, hvorpå strålen fortrinsvis falder i givet øjebiik.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at gen standen er en gennemskinnelig beholder, og at organerne til transport af den gennemskinnelige genstand forbi plet lysstrålen omfatter organer til rotation af beholderen, idet cten første retning er parallel med rotaitonsaksen af beholderen.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at matricen af lysfølsomme anordninger (3) er en rektangulær ma-triks med den ene hovedakse anbragt parallelt med rotationsaksen af beholderen. 20

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, <at organerne (4) omfatter et rektangulært gitter af tynde vægge, der er anbragt i lag mellem skærmen (1) og matricen f(:2) for derved at definere et antal bokse (5) med en respektiv 25 lysfølsom anordning anbragt ved den bageste del af hver boks, idet den enkelte boks (5) på sin side afgrænser det respektive elementområde af skærmen, hvorfra den dertil hørende anordning modtager lys.

5. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kende tegnet ved, at sættet af elementområder (fig. 3B) danner en ramme af sådanne områder, der i en afstand omgiver det enkelte elementområde X, i hvilket strålen falder til et givet tidspunkt. 35

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at undersøgelsesorganerne omfatter organer (10, 12) til udledning af et signal med relation til summen af udgangssignalerne af DK 154668 8 de lysfølsomme anordninger (2) i forbindelse med rammen, organer (13) til at sammenligne det sumrelaterede signal med et tærskel ni veau (14) og organer (15) til generering af et fejlindikerende signal, når det sumrelaterede signal overstiger 5 tærskelværdiniveauet.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved en beholderafvisningsmekanisme aktiveret af et beholderafvigsnings-signal (24) og et organ til generering af et afvisningssignal 10 ved forekomst af et fejlindikeringssignal (22) under et forud bestemt antal individuelle på hinanden følgende skanderinger af beholderen.

8. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kende-15 tegnet ved, at det elektriske kredsløb til detektion af okklusive fejl desuden omfatter organer (6 og 7) til udledning af et signal, der er relateret til summen af udgangssignaler af de lysfølsomme anordninger (2) i forbindelse med et felt (søjle B, C, D i fig. 3A) af umiddelbart nærliggende elemen-20 tområder, der omgiver og indeholder det elementområde (X i fig. 3A), i hvilket strålen falder til et givet tidspunkt, og organer (8) til at sammenligne det sumrelaterede signal med et tærskelværd i niveau. 25 30 35