EP1405059A1 - Vorrichtung und verfahren zur inspektion transparenter böden von flaschen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur inspektion transparenter böden von flaschen

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Publication number
EP1405059A1
EP1405059A1 EP02764357A EP02764357A EP1405059A1 EP 1405059 A1 EP1405059 A1 EP 1405059A1 EP 02764357 A EP02764357 A EP 02764357A EP 02764357 A EP02764357 A EP 02764357A EP 1405059 A1 EP1405059 A1 EP 1405059A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bottle
illuminated
light
image
area
Prior art date
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Ceased
Application number
EP02764357A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Kwirandt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP1405059A1 publication Critical patent/EP1405059A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9018—Dirt detection in containers
    • G01N21/9027—Dirt detection in containers in containers after filling

Definitions

  • the invention relates to a device for inspecting transparent bottoms of bottles or the like, with an optical system, which has a camera for recording at least one image of the bottoms and a
  • the invention relates to a method for inspecting the bottom of bottles or the like, in which at least one image of a transparent bottle bottom is recorded with a camera.
  • JP 08075674A a device for recognizing foreign objects is known in a transparent container, which is already filled and closed, in which light sources arranged laterally next to the bottom of the container illuminate the container and a camera arranged below the bottom of the bottle records the light reflected by the foreign objects ,
  • the disadvantage here is that in addition to the transparent bottom of the container, the camera also captures the entire container from the inside, with strong contrast differences in the image area. This makes electronic evaluation of the images, which is usually based on differences in brightness, more difficult.
  • the object of the invention is therefore to provide a device and a method for inspecting the bottom of bottles or the like, with which the bottom of a bottle or the like for foreign objects, impurities, etc. can be examined, and the foreign objects can be easily recognized, for example by means of electronic evaluation.
  • a surface illuminated by an illumination device serves as a background, from which foreign objects stand out clearly as shadows.
  • An advantageous embodiment of the floor inspector is that it is provided for the inspection of filled and / or closed bottles. Especially with bottles that are filled or closed, it is difficult to look into the bottle from above, with which foreign objects in the bottle can be recognized, because of the refraction and light absorption of the filling material or the bottle cap.
  • the floor inspector according to the invention is particularly advantageous here.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is that the illuminated area is optically diffuse. This means that light that falls on the illuminated surface is at least partially scattered over a wide solid angle range. The fact that the illuminated surface is optically diffuse creates a homogeneous background for the image of the bottle bottom.
  • Another advantageous embodiment of the invention consists in that the illuminated surface comprises the underside of the closure of a bottle and / or the surface of the contents of a bottle and / or the underside of foam which is located in a bottle. Such areas or the bottle are spaced from the bottle bottom, so that the illuminated area for the camera presents itself as out of focus. As a result, the background for the image of the bottle base appears very homogeneous and without large differences in intensity, even if the illuminated area itself has certain differences in brightness.
  • an optical device which optically enlarges the illuminated area for the recording. This enables namely that for the relatively large bottle bottom also comparatively small areas can serve as a background for the picture.
  • the optical device can advantageously be a lens and in particular a Fresnel lens, which is arranged between the bottle bottom and the camera.
  • Fresnel lenses have the advantage that they do not have a large weight and are inexpensive.
  • the Fresnel lens is arranged in such a way that the illuminated surface lies essentially or just behind the focal plane of the Fresnel lens, the illuminated surface appears very blurred, so that contours on the illuminated surface do not have a negative effect on the image recording. Because the background is blurred, it appears very homogeneous in its light intensity.
  • the focal plane it must be taken into account that a large part of the beam path is in an optical medium (bottle body, liquid) with a refractive index different from 1. Because the light refracts at the interface with the air as it enters and exits the medium, the focal plane is not at the focal length of the lens as it would have been in air.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in arranging the camera in such a way that an image can be taken from below the bottle position when the bottle is upright and the illuminated area is located above the bottle bottom.
  • the illuminated area is advantageously above the bottle base, so that the light from the illuminated area passes through the bottle base and falls on the camera.
  • An embodiment is advantageous in which the illuminated area is illuminated from at least two sides in order to achieve uniform illumination of the illuminated area, which is advantageous for a homogeneous background of the image.
  • the lighting device it is advantageous to arrange the lighting device in such a way that it emits its light essentially obliquely upwards. This means that a horizontally aligned, bright surface can be optimally illuminated.
  • a further development of the invention is to provide the lighting device in such a way that it lights up in the Emits essentially obliquely downwards or downwards onto the illuminated surface 5. This also allows optimal illumination of the area to be achieved for a horizontally lying, bright area.
  • lighting device which is arranged above the bottle and emits light in the direction of the bottle. With such a device it is possible to compensate for dark spots in the background image, which result from an inclined or moving liquid level m of the bottle.
  • an advantageous embodiment of the invention is to provide supply and request devices at the floor inspector, which supplies and requests bottles, so that several bottles can be continuously inspected one after the other in a relatively rapid sequence.
  • a conveyor can be provided which demands the bottles through the inspection position. All that is required is to expose the area of the bottle that is used to illuminate light and the bottom area.
  • a conveyor is recommended for this, in which the bottle is located between laterally adjacent elements, e.g. Clamping belt pair of a conveyor, is held.
  • an evaluation device with which the recorded images are evaluated electronically in a fully automated manner in order to determine whether foreign objects are present in the bottle and, for example, lie on the inside of the bottle.
  • an electronic camera such as a CCD camera (color, black and white)
  • CCD camera color, black and white
  • the liquid in the bottle can also be examined. For example, bubbles, turbidity, suspended matter, etc. can be recognized and analyzed.
  • the lighting device can include incandescent lamps, spotlights, light-emitting diodes, lasers, laser diodes, flash light lamps, halogen lamps, gas discharge lamps or the like. If necessary, the lighting device can also be switched on only briefly for the image acquisition by a suitable control device.
  • the method according to the invention provides for an image of the bottle base to be recorded with a camera, the bottle base being imaged in front of a surface illuminated by an illumination device.
  • an illumination device By imaging the bottom of the bottle against an illuminated background, it is possible to detect foreign bodies in the area of the bottom of the bottle by forming shadows.
  • a particularly advantageous embodiment of the method consists in inspecting bottles filled and / or closed with the method according to the invention. Since it is not possible with these bottles, the bottle bottom from above, i.e. through the bottle neck, the method can be carried out particularly advantageously in such bottles.
  • a particularly advantageous embodiment of the method is that the illuminated surface diffuses incident light. As a result, it is not particularly important from which direction the light shines on the illuminated surface occurs so that the choice of the direction of light incidence on the illuminated surface is not particularly critical.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in using the underside of the bottle cap, the liquid level and / or the underside of foam which is located in the bottle as the illuminated surface. All such surfaces are suitable as an illuminated background for the reception of the bottle bottom. Since such areas are generally far apart from the bottle bottom, such areas usually appear blurred when the bottle bottom shown in focus or objects lying on the bottle bottom are picked up, so that a homogeneously appearing background is formed. This homogeneous background is particularly advantageous when the images are to be evaluated electronically for contrasts, since the blurred representation of the illuminated area generally has no or very little contrast.
  • An advantageous embodiment of the method consists in using a closure with a light underside.
  • a bright underside of the shutter can scatter a particularly large amount of light, which results in a good luminous efficacy for taking the picture.
  • a particularly advantageous embodiment of the method consists in providing an optical device with which the illuminated area for taking the image is optically enlarged. This makes it possible to use small areas, such as the inside of a crown cap or a screw cap of a bottle, as a lightened area compared to the floor.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention is to record the image of the bottle bottom through a lens and in particular through a Fresnel lens with the camera.
  • a Fresnel lens on the one hand enlarges the image of the bottle bottom, but only slightly, and on the other hand it can be used to enlarge the illuminated area, which means that small illuminated areas can also be used as illuminated background areas for comparison to the bottle bottom.
  • An advantageous embodiment of the method also consists in the fact that the illuminated area is or is arranged essentially in or just behind the focal plane of the Fresnel lens.
  • the illuminated area is recorded essentially out of focus by the camera, so that any contrasts and structures of the illuminated areas appear washed out, which results in a homogeneous background for the image recording, which is advantageous for the detection of foreign objects in the bottle.
  • an advantageous embodiment of the method consists in taking the image from below the bottle bottom. This makes it possible to have direct access to the bottom of the bottle to take the picture. It is also advantageous that the illuminated area is located above the bottom of the bottle. This allows the bottom of the bottle to be picked up directly from below with the illuminated surface as the background.
  • the illuminated area essentially obliquely from below.
  • an optimal illumination of the surface can be guaranteed.
  • a method according to the invention is advantageous in which the illuminated area is illuminated essentially obliquely from above or from above. If the area 5 is located on an at least partially translucent part, for example foam in the bottle or a translucent closure, homogeneous and good illumination of the illuminated area can thus be ensured.
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention consists in illuminating the bottle from above with an additional lighting device. If the oblique liquid level in the bottle deflects or refracts the light from the illuminated surface from its direction to the camera hm, then in this state an oblique liquid surface becomes the light that falls through the closure on the side of the bottle the sloping surface was broken towards the camera. This can cause possible dark fields, which are train in the illuminated background, be at least partially compensated.
  • Another advantage is a method in which the recorded images are evaluated electronically and in which the bottles are supplied and requested to a floor inspection device which carries out the method according to the invention. This makes it possible to inspect a large number of bottles in quick succession.
  • FIG. 1 shows a floor inspector according to the invention in a schematic view
  • Fig. 3 shows a further advantageous embodiment of the invention in a schematic representation.
  • em floor inspector 1 is shown, with which a transparent glass or plastic bottle 2 can be inspected. Foreign bodies 17, which may possibly be in a filled and already closed bottle 2, are to be detected.
  • lighting devices 4 are provided which illuminate the underside 5 of a closure 8. That from the underside 5 of the closure scattered light propagates at least partially down towards the bottom of the bottle. There the light from any foreign objects
  • the camera 3 now records an image of the bottle base 6 together with any foreign bodies 17 that may be present. Here, the camera is focused on the area of the bottle bottom 6.
  • the captured image is electronically analyzed by an electronic evaluation device 16.
  • the liquid By focusing the camera on the volume or abdominal area 7 of the bottle 2, the liquid can be examined for turbidity, floating or other particles as well as for bubbles etc.
  • the result of the evaluation is used to sort out any bottles and to exclude them from further use if foreign bodies are detected in the bottle.
  • the arrangement of the Fresnel lens 8 results in a field of view for the camera 3, in which the underside 5 of the bottle cap 8 illuminated by the lighting devices 4 appears as a light background.
  • the objects 17, which are located in the light path between the illuminated surface 5 and the camera 3, are thus perceived as shadows.
  • FIG. 2a to 2d show special embodiments of the illuminated surface 5 and their illumination.
  • the upper part of a bottle 2 with a filling 9 is shown in FIG. 2a.
  • the lighting devices 4 arranged laterally next to the bottle neck emit their light at least partially or predominantly in the direction of the inside 5 of a crown cap 8.
  • the beads 10 on the bottle neck which act as a kind of lens and can thus direct the light from the lighting devices 4 onto the surface 5 to be illuminated, are particularly helpful here.
  • the light is diffusely scattered on the bright inside 5 of the crown cap 8 and at least partially spreads downward, as indicated by the three parallel arrows, in the direction of the filling material 9. After crossing the filling material and the bottom of the bottle, the light is recorded by a camera 3 (FIG. 1).
  • This variant of the illuminated surface 5 is particularly suitable for filling goods 9 which do not tend to foam, or for bottles in which the filling material 9 has no foam.
  • the foam underside 5 of the foam crown can be used as an illuminated surface.
  • Lighting devices 4 are provided next to the bottle and illuminate the foam underside 5 obliquely from below. Since the foam underside 5 also diffuses the light, at least some of the light is directed downwards in the direction of the camera 3. The floor inspection can advantageously be carried out with this light.
  • FIG. 2c A further possible arrangement of the optical system of the device according to the invention is shown in FIG. 2c.
  • a closure 8 is used that is at least partially or slightly transparent to light, as can be done, for example, with plastic bottle closures
  • the illuminated surface 5, which in turn represents the underside of the closure 8 can also be viewed from above, ie illuminated through the shutter.
  • the lighting unit 4 can advantageously be attached above the closure 8.
  • the beads 10 could advantageously be used for directing light.
  • Illumination of the illuminated surface from above is not limited to a screw cap, as shown in FIG. 2c, but is merely based on whether the closure 8 is at least partially transparent to light.
  • FIG. 2d A further possibility is shown in FIG. 2d, in which the illuminated surface 5 consists of the upper side of the filling material 9 or the lower side of the foam 19.
  • the foam 19 is, for example, a white or light-colored foam, it is possible to radiate light from the lighting devices 4 horizontally into the foam area 19. The light is reflected diffusely several times in the foam area 19 and at least partially finally emerges from the foam downwards in the direction of the bottle bottom. It is also possible in this way to create the illuminated area 5, which serves as a background for the floor inspection.
  • FIG. 3 shows a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention, which is particularly relevant when the liquid level in the bottle 2 is in motion and is, for example, at an angle.
  • the entire liquid level is shown obliquely, however, the following explanations also apply in the event that only part of the liquid level is inclined or if different parts of the liquid level m at different inclinations.
  • the inclination of the liquid level can be done by tilting the bottle, as well as accelerating, braking or moving the bottle on a circular path. Even simple vibrations of the bottle during transport through the inspection device can briefly cause waves to form on the surface of the liquid in the bottle.
  • Liquid level is oblique, the light of the light beam 13 is broken vertically downwards in the direction of the bottom. In the event that the liquid level is essentially horizontal, the light of the light beam 13 is refracted differently, so that it essentially does not reach the camera. The light of the additional illumination device 11 is therefore only visible from the position of the camera if the liquid level in certain areas or a total of m movement or is inclined.
  • the loss of light that was emitted from the underside of the closure 8 in the direction of the bottom of the bottles can be at least partially or completely compensated for , In this way, possible dark spots in the background of the tank, which are formed by an inclined liquid level or by wave formation on the liquid level, are avoided or compensated for.
  • a device is also conceivable in which the liquid level in the bottle is deliberately inclined so as to omit the lighting devices 4 and only work with the additional lighting device 11.
  • an illuminating device 4 illuminates an area to be illuminated
  • Illumination devices 4 illuminated area 5 shown.
  • the image obtained with the camera 3 is then displayed with an evaluation device 16, as shown in FIG. 1, evaluated.
  • Such an evaluation device carries out a predetermined image recognition or compares the images obtained with reference images in order to arrive at a conclusion about foreign bodies 17 in the bottle 2.
  • the bottles shown in FIGS. 1 to 3 are each filled and closed with a closure 8.
  • a closure 8 By closing the bottle, it is relatively easy to realize the illuminated area 5, since the closures 8 provide a suitable area with their light, usually white underside.
  • the surface 5 only has to be somewhat diffuse here - which is true for almost all common bottle tops - so that it at least partially scatters the light falling obliquely onto the underside of the closure 8 in the direction of the bottle bottom.
  • the underside 5 of the closure 8 and also the underside 5 of a foam area 19 can be used.
  • the underside 5 of a closure can be illuminated from below in the case of an opaque closure 8 and from below and from above in the case of a transparent closure 8.
  • the illuminated area 5 By recording the image with the camera 3 through the Fresnel lens 18, the illuminated area 5 appears like a greatly enlarged bright screen, in front of which the foreign bodies 17 stand out clearly.
  • the illuminated area 5 for taking a picture is thus optically enlarged by the Fresnel lens 18.
  • the bottles are fed in a direction 14 to a floor inspector 1 and in a direction 15 by the latter again dissipated.
  • This process can be carried out continuously at high speed, for example, by means of conveyor belts, not shown, which engage the sides of the bottles in a frictionally engaged manner.
  • the image 3 can be drawn by the bottle itself in a suitable manner as soon as the bottle 2 is in a suitable position for image acquisition.
  • the bottle 2 can advantageously be held or transported by a conveyor. This also results in the bottles 2 being requested and requested for the inspection position. The requirement advantageously leaves the floor area for light to pass so that the floor area can be photographed well.
  • the lighting devices 4 shown in FIG. 1 must, if the bottles are moved 2 m in the direction 14 and 15, be located to the side of the bottles, seen in the direction of movement.
  • the method is advantageously carried out with two light sources which are arranged in a suitable manner around the bottle neck, but the use of more or fewer light sources is also possible according to the invention.
  • the bead 10 is used to direct the light from the lighting device 4 towards the underside 5 of the closure 8.
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention consists in illuminating the bottle from above with an additional lighting device 11.
  • an additional lighting device 11 As a result, dark fields, which result in the area of the image of the background 5 during the image acquisition by an at least partially inclined liquid level m of the bottle 2, can be compensated for become.
  • Light that strikes the edge of the bottle 2 laterally past the closure 8 is broken into the bottle and hits the oblique liquid level there, which then breaks the light downward in the direction of the bottle bottom.
  • the light of the additional illuminating device 11 m is coupled into the beam path to the bottom 6 and the camera 3 hm in the case of an inclined liquid level. This compensates for the loss of light that occurs due to the inclined liquid level in that light is broken away from the beam path to the bottom 6 and the camera 3 hm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion des transparenten Bodens einer Flasche oder dergleichen. Die Vorrichtung und das Verfahren sind dadurch ausgezeichnet, dass ein optisches System so vorgesehen ist, dass der Flaschenboden für die Aufnahme vor einer durch die Beleuchtungseinrichtung erhellten und vom Flaschenboden beabstandeten Fläche abgebildet wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Inspektion transparenter Boden von Flaschen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inspektion transparenter Boden von Flaschen oder dergleichen, mit einem optischen System, das eine Kamera zur Aufnahme von wenigstens einem Bild des Flaschenbodens und eine
Beleuchtungseinrichtung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bodeninspektion von Flaschen oder dergleichen bei dem mit einer Kamera wenigstens ein Bild eines transparenten Flaschenbodens aufgenommen wird.
Bekannt ist aus der JP 08075674A eine Vorrichtung zur Erkennung fremder Gegenstande m einem transparenten Behalter, der bereits gefüllt und verschlossen ist, bei der seitlich neben dem Behalterboden angeordnete Lichtquellen den Behalter beleuchten und eine unterhalb des Flaschenbodens angeordnete Kamera das von den fremden Gegenstanden reflektierte Licht aufnimmt.
Nachteilig ist hierbei, dass die Kamera neben dem transparenten Boden des Behalters auch den gesamten Behalter von innen erfaßt, wobei sich starke Kontrasteunterschiede im Bildbereich ergeben. Dadurch wird eine elektronische Auswertung der Bilder, die in der Regel auf Helligkeitsunterschieden basiert, erschwert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inspektion von Boden von Flaschen oder dergleichen zu schaffen, mit dem der Boden einer Flasche oder dergleichen auf Fremdgegenstande, Verunreinigungen etc. untersucht werden kann, und die fremden Gegenstande leicht, beispielsweise mittels elektronischer Auswertung, erkannt werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelost.
Bei dem erfmdungsgemaßen Bodeninspektor dient eine von einer Beleuchtungseinrichtung erhellte Flache als Hintergrund, von dem sich Fremdgegenstande deutlich sichtbar als Schatten abheben.
Vorteilhaft ist es, zumindest den gesamten Boden aufzunehmen. Aber auch nur eine teilweise Aufnahme des Bodenbereichs ist erfmdungsgemaß möglich.
Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform des Bodeninspektors besteht darin, dass er zur Inspektion von gefüllten und/oder verschlossenen Flaschen vorgesehen ist. Gerade bei Flaschen, die gefüllt bzw. verschlossen sind, ist ein Einblick in die Flasche von oben, mit dem Fremdkörper m der Flasche erkannt werden können, aufgrund der Brechung und der Lichtabsorption des Füllguts oder dem Flaschenverschluss nur schwer möglich. Gerade hierbei ist der erfmdungsgemaße Bodeninspektor von Vorteil .
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, dass die erhellte Flache optisch diffus ist. Dies bedeutet, dass Licht, das auf die erhellte Flache einfallt, zumindest teilweise in einem großen Raumwinkelbereich gestreut wird. Dadurch, dass die erhellte Flache optisch diffus ist, ergibt sich ein homogen erscheinender Hintergrund für die Aufnahme des Flaschenbodens . Eine weitere, vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, dass die erhellte Flache durch die Unterseite des Verschlusses einer Flasche und/oder die Oberflache des Füllguts einer Flasche und/oder die Unterseite von Schaum, der sich in einer Flasche befindet, umfasst. Derartige Flachen oder bei der Flasche sind von dem Flaschenboden aus beabstandet, so dass sich die erhellte Flache für die Kamera als unscharf darstellt. Dadurch erscheint der Hintergrund für die Aufnahme des Flaschenbodens optisch sehr homogen und ohne große Intensitatsunterschiede, selbst dann, wenn die erhellte Flache selbst gewisse Helligkeitsunterschiede aufweist .
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn eine optische Einrichtung vorgesehen ist, die die erhellte Flache für die Aufnahme optisch vergrößert. Dies ermöglicht nämlich, dass für den relativ großen Flaschenboden auch vergleichsweise kleine Flachen als Hintergrund für die Aufnahme dienen können.
Die optische Einrichtung kann vorteilhafterweise eine Linse und hierbei insbesondere eine Fresnel-Lmse sein, die zwischen Flaschenboden und Kamera angeordnet ist. Fresnel- Lmsen haben den Vorteil, dass sie kein großes Eigengewicht haben und kostengünstig sind.
Ist die Fresnel-Lmse so angeordnet, dass die erhellte Flache im Wesentlichen oder kurz hinter der Fokalebene der Fresnel-Lmse liegt, so erscheint die erhellte Flache sehr unscharf, wodurch sich Konturen auf der erhellten Oberflache nicht negativ für die Bildaufnähme auswirken. Dadurch, dass der Hintergrund unscharf dargestellt ist, erscheint er in seiner Lichtmtensitat sehr homogen. Bei der Bestimmung der Fokalebene ist zu berücksichtigen, dass sich ein großer Teil des Strahlengangs in einem optischen Medium (Flaschenkorper, Flüssigkeit) mit einem von 1 verschiedenen Brechungsindex befindet. Dadurch, dass sich das Licht bei Eintritt und Austritt aus dem Medium an der Grenzflache zur Luft bricht, liegt die Fokalebene nicht bei der Brennweite der Linse, wie sie sich an Luft ergeben wurde.
Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, die Kamera so anzuordnen, dass bei aufrechter Flasche ein Bild von unterhalb der Flaschenposition aus aufgenommen werden kann und sich die erhellte Flache oberhalb des Flaschenbodens befindet. Dadurch ist es möglich, d e Kamera relativ dicht am Flaschenboden anzuordnen, so dass mit einem großen Raumwinkel ein großes Bild des Flaschenbodens erstellt werden kann, ohne kostspielige Vergroßerungsoptiken (z.B. Zoom-Ob] ektive) einsetzen zu müssen. Die erhellte Flache befindet sich dabei vorteilhafterweise oberhalb des Flaschenbodens, so dass das Licht von der erhellten Flache ausgehend durch den Flaschenboden hindurchtritt und auf die Kamera fallt.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der die erhellte Flache von mindestens zwei Seiten aus beleuchtet wird um so eine gleichmaßige Ausleuchtung der erhellten Flache zu erreichen, was für einen homogenen Hintergrund des Bildes von Vorteil ist.
Vorteilhaft ist eine derartige Anordnung der Beleuchtungseinrichtung, dass sie ihr Licht im Wesentlichen schräg nach oben abgibt. Dadurch kann eine horizontal ausgerichtete helle Flache optimal beleuchtet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung liegt darin, die Beleuchtungseinrichtung so vorzusehen, dass sie ihr Licht im Wesentlichen schräg nach unten bzw. nach unten auf die erhellte Flache 5 abgibt. Auch damit kann für eine horizontal liegende, helle Flache eine optimale Ausleuchtung der Flache erreicht werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht weiterhin darin, eine zusätzliche
Beleuchtungsemrichtung vorzusehen, die oberhalb der Flasche angeordnet ist und Licht m Richtung der Flasche abstrahlt. Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, Dunkelstellen in der Hmtergrundabbildung, die sich durch einen geneigten bzw. bewegten Flussigkeitsspiegel m der Flasche ergeben, auszugleichen.
Weiterhin besteht eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung darin, Zu- und Abfordereinrichtungen bei dem Bodeninspektor vorzusehen, der Flaschen zu- und abfordert, so dass relativ rascher Reihenfolge nacheinander mehrere Flaschen nacheinander kontinuierlich inspiziert werden können. Dazu kann ein Forderer vorgesehen sein, der die Flaschen durch die Inspektionsposition hindurchfordert. Dabei muss lediglich der Bereich der Flasche, der zum Einstrahlen von Licht verwendet wird, und der Bodenbereich freiliegen. Hierfür bietet sich ein Forderer an, bei dem die Flasche zwischen seitlich anliegenden Elementen, z.B. Klemmriemenpaar eines Forderers, gehalten wird.
Für die Inspektion von mehreren Flaschen mit hoher Leistung ist es weiterhin vorteilhaft, eine Auswertevorrichtung vorzusehen, mit der die aufgenommenen Bilder elektronisch vollauto atisiert ausgewertet werden, um festzustellen, ob Fremdkörper in der Flasche vorliegen und beispielsweise auf dem Flaschenboden innen aufliegen. Hierfür ist insbesondere der Einsatz einer elektronischen Kamera, wie z.B. einer CCD- Kamera (Farbe, Schwarzweiß) , vorteilhaft, da die aufgenommen Bilder so direkt an die Auswerteeinrichtung weitergeleitet werden können.
Durch Fokussierung der Kamera auf den Volumenbereich der Flasche, kann auch die Flüssigkeit in der Flasche untersucht werden. Dabei können beispielsweise Bläschen, Trübungen, Schwebstoffe etc. erkannt und analysiert werden.
Die Beleuchtungseinrichtung kann Glühlampen, Strahler, Leuchtdioden, Laser, Laserdioden, Blitzlichtlampen, Halogenlampen, Gasentladungslampen oder entsprechendes umfassen. Die Beleuchtungseinrichtung kann bedarfsweise auch nur kurzzeitig für die Bildaufnahme von einer geeigneten Steuereinrichtung kurz eingeschaltet werden.
Das erfmdungsgemaße Verfahren sieht vor, mit einer Kamera ein Bild des Flaschenbodens aufzunehmen, wobei der Flaschenboden für die Aufnahme vor einer mit einer Beleuchtungsemrichtung erhellten Flache abgebildet wird. Durch das Abbilden des Flaschenbodens vor einem erhellten Hintergrund ist es möglich, durch Schattenbildung Fremdkörper im Bereich des Bodens der Flasche zu detektieren.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des Verfahrens besteht darin, mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren gefüllte und/oder verschlossene Flaschen zu inspizieren. Da es bei diesen Flaschen nicht möglich ist, den Flaschenboden von oben, d.h. durch den Flaschenhals, einzusehen, lasst sich bei derartigen Flaschen das Verfahren besonders vorteilhaft ausfuhren.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des Verfahrens besteht darin, dass die erhellte Flache einfallendes Licht diffus streut. Dadurch ist es nicht ausgesprochen wichtig, aus welcher Richtung das Licht auf die erhellte Flache einfallt, so dass die Wahl der Lichteinfallrichtung auf die erhellte Flache nicht ausgesprochen kritisch ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, als erhellte Flache die Unterseite des Flaschenverschlusses, den Flussigkeitsspiegel und/oder die Unterseite von Schaum, der sich m der Flasche befindet, zu benutzen. Sämtliche derartige Flachen sind als erhellter Hintergrund für die Aufnahme des Flaschenbodens geeignet. Da derartige Flachen m der Regel weit vom Flaschenboden beabstandet sind, erscheinen derartige Flachen in der Regel bei der Aufnahme des scharf dargestellten Flaschenbodens bzw. von Gegenstanden, die auf dem Flaschenboden aufliegen, unscharf, so dass ein homogen erscheinender Hintergrund ausgebildet wird. Dieser homogene Hintergrund ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Bilder elektronisch nach Kontrasten ausgewertet werden sollen, da durch die unscharfe Darstellung der erhellten Flache diese der Regel keine oder nur sehr wenig Kontrast aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform des Verfahrens besteht darin, einen Verschluss mit einer hellen Unterseite zu verwenden. Eine derartige, helle Verschlussunterseite kann besonders viel Licht streuen, wodurch sich eine gute Lichtausbeute für die Aufnahme des Bildes ergibt.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des Verfahrens besteht darin, eine optische Einrichtung vorzusehen, mit der die erhellte Flache für das Aufnehmen des Bildes optisch vergrößert wird. Dadurch ist es möglich, auch im Vergleich zu dem Boden kleine Flachen, wie beispielsweise die Innenseite eines Kronkorkens oder eines Schraubverschlusses einer Flasche, als erhellte Flache zu verwenden. Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform des erf dungsgemaßen Verfahrens besteht darin, das Bild des Flaschenbodens durch eine Linse und hierbei insbesondere durch eine Fresnel-Lmse hindurch mit der Kamera aufzunehmen. Eine derartige Fresnel-Lmse vergrößert zum einen das Bild des Flaschenbodens, jedoch dies nur leicht, zum anderen kann sie dazu eingesetzt werden, die erhellte Flache zu vergrößern, wodurch auch zum Vergleich zum Flaschenboden kleine erhellte Flachen als erhellte Hintergrundflachen benutzt werden können.
Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform des Verfahrens besteht weiterhin darin, dass die erhellte Flache im Wesentlichen in oder kurz hinter der Fokalebene der Fresnel-Lmse angeordnet ist oder angeordnet wird. Durch eine derartige Anordnung wird die erhellte Flache im Wesentlichen unscharf von der Kamera aufgenommen, so dass sich etwaige Kontraste und Strukturen der erhellten Flachen verwaschen darstellen, wodurch sich em homogener Hintergrund für die Bildaufnahme ergibt, was vorteilhaft für die Erkennung von Fremdgegenstanden der Flasche ist.
Weiterhin besteht eine vorteilhafte Ausfuhrungsform des Verfahrens darin, das Bild von unterhalb des Flaschenbodens aus aufzunehmen. Dadurch ist es möglich einen direkten Zugang zu dem Flaschenboden zu haben, um das Bild aufzunehmen. Auch ist es vorteilhaft, dass sich die erhellte Flache oberhalb des Flaschenbodens befindet. Dadurch kann die Aufnahme des Flaschenbodens von unten aus direkt mit der erhellten Flache als Hintergrund geschehen.
Auch ist es vorteilhaft, die erhellte Flache von mindestens zwei Seiten aus zu beleuchten, da so eine homogene gleichmäßige Ausleuchtung der erhellten Flache erreicht wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, Flaschen mit einem Wulst unterhalb ihrer Verschlusseinrichtung zu verwenden, da ein derartiger Wulst das Emkoppeln von Licht in den Bereich der Unterseite des Verschlusses deutlich erleichtert. Das kommt daher, dass ein derartiger Wulst wie eine Linse das Licht ablenkt und auf die Verschlussunterseite richtet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die erhellte Flache im Wesentlichen schräg von unten zu beleuchten. Für eine horizontal angeordnete Flache kann damit eine optimale Ausleuchtung der Flache gewährleistet werden. Insbesondere, falls sich die Flache auf einem undurchsichtigen Gegenstand befindet, ist es sinnvoll, die Flache von unten zu beleuchten, falls das Bild von unten aufgenommen werden soll.
Weiterhin ist e erfmdungsgemaßes Verfahren vorteilhaft, bei dem die erhellte Flache im Wesentlichen schräg von oben bzw. von oben beleuchtet wird. Falls sich die Flache 5 auf einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Teil, beispielsweise Schaum m der Flasche oder einem lichtdurchlässigen Verschluss befindet, kann somit eine homogene und gute Ausleuchtung der erhellten Flache gewahrleistet werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Verfahrens besteht darin, die Flasche mit einer zusätzlichen Beleuchtungseinrichtung von oben zu beleuchten. Falls durch einen schragstehenden Flussigkeitsspiegel in der Flasche das Licht von der erhellten Oberflache von seiner Richtung zu der Kamera hm abgelenkt wird bzw. gebrochen wird, so wird in diesem Zustand einer schragstehenden Flussigkeitsoberflache das Licht, das seitlich an dem Verschluss vorbei m die Flasche fallt durch die schragstehende Oberflache in Richtung der Kamera gebrochen. Dadurch können eventuelle Dunkelfelder, die sich in dem beleuchteten Hintergrund ausbilden, zumindest teilweise ausgeglichen werden.
Vorteilhaft ist weiterhin em Verfahren, bei dem die aufgenommenen Bilder elektronisch ausgewertet werden und bei dem die Flaschen zu einer Bodeninspektionseinrichtung, die das erfmdungsgemaße Verfahren ausfuhrt, zu- und abgefordert werden. Dadurch ist es möglich eine Vielzahl von Flaschen in kurzen Zeitabstanden hintereinander zu inspizieren.
Im Folgenden werden Ausgestaltungen der erfmdungsgemaßen Vorrichtung und des erfmdungsgemaßen Verfahrens anhand der Ausfuhrungsformen der erfmdungsgemaßen Vorrichtung mit Hilfe der anliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen erfmdungsgemaßen Bodeninspektor m einer schematischen Ansicht,
Fig. 2a-2d verschiedene erfmdungsgemaße
Ausfuhrungsformen in schematischen Detaildarstellungen, und
Fig. 3 eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung in einer schematischen Darstellung.
In Fig. 1 ist em Bodeninspektor 1 dargestellt, mit dem eine transparente Glas- oder Kunststoffflasche 2 inspiziert werden kann. Fremdkörper 17, die sich eventuell in einer gef llten und bereits verschlossenen Flasche 2 befinden können, sollen detektiert werden.
Im oberen Bereich der Flasche, in der Nahe des Flaschenhalses, sind Beleuchtungsemrichtungen 4 vorgesehen, die die Unterseite 5 eines Verschlusses 8 beleuchten. Das von der Unterseite 5 des Verschlusses gestreute Licht propagiert zumindest teilweise nach unten in Richtung des Flaschenbodens. Dort wird das Licht von etwaigen Fremdkörpern
17 abgelenkt oder absorbiert, so dass diese Schatten werfen. Im Weiteren tritt das Licht durch den lichtdurchlässigen Boden 6 aus der Flasche aus und wird von einer Fresnel-Linse
18 in Richtung einer Kamera 3 gebündelt. Die Kamera 3 nimmt nun ein Bild des Flaschenbodens 6 zusammen mit den eventuell vorhandenen Fremdkörpern 17 auf. Hierbei ist die Kamera auf den Bereich des Flaschenbodens 6 fokusiert. Das aufgenommene Bild wird von einer elektronischen Auswertvorrichtung 16 elektronisch analysiert.
Durch Fokussierung der Kamera auf den Volumen oder auch Bauchbereich 7 der Flasche 2 kann die Flüssigkeit sowohl auf Trübung, Schwebe- oder sonstige Teilchen als auch auf Bläschen etc. untersucht werden.
Das Ergebnis der Auswertung wird dazu benutzt, etwaige Flaschen auszusortieren und von der weiteren Verwendung auszuschließen, falls Fremdkörper in der Flasche detektiert werden.
Durch die Anordnung der Fresnel-Linse 8 ergibt sich für die Kamera 3 ein Blickfeld, bei dem die von den Beleuchtungseinrichtungen 4 erleuchtete Unterseite 5 des Flaschenverschlusses 8 als heller Hintergrund erscheint. Die Gegenstände 17, die sich im Lichtweg zwischen der erhellten Fläche 5 und der Kamera 3 befinden, werden somit als Schatten wahrgenommen .
In Fig. 2a bis 2d sind spezielle Ausfuhrungsformen der erhellten Fläche 5 und ihre Beleuchtung dargestellt. In Fig. 2a ist das Oberteil einer Flasche 2 mit einem Füllgut 9 dargestellt. Die seitlich neben dem Flaschenhals angeordneten Beleuchtungseinrichtungen 4 geben ihr Licht zumindest teilweise bzw. überwiegend in Richtung der Innenseite 5 eines Kronkorkens 8 ab. Hierbei sind insbesondere die Wülste 10 am Flaschenhals hilfreich, die als eine Art Linse wirken und somit das Licht der Beleuchtungseinrichtungen 4 auf die zu beleuchtende Fläche 5 lenken können. An der hellen Innenseite 5 des Kronkorkens 8 wird das Licht diffus gestreut und breitet sich zumindest teilweise nach unten, wie durch die drei parallelen Pfeile angedeutet, in Richtung des Füllguts 9 aus. Nach Durchquerung des Füllguts und des Flaschenbodens, wird das Licht von einer Kamera 3 (Fig. 1) aufgenommen. Diese Variante der erhellten Fläche 5 eignet sich insbesondere für Füllgüter 9, die nicht zu einer Schaumbildung neigen, bzw. für Flaschen, bei denen das Füllgut 9 keinen Schaum hat.
Falls1 sich in der Flasche 2 Schaum 19 befindet (Fig. 2b), kann die Schaumunterseite 5 der Schaumkrone als erhellte Fläche verwendet werden. Wieder sind
Beleuchtungseinrichtungen 4 neben der Flasche vorgesehen und beleuchten die Schaumunterseite 5 schräg von unten. Da auch die Schaumunterseite 5 das Licht diffus streut, wird zumindest ein Teil des Lichtes nach unten in Richtung der Kamera 3 gelenkt. Mit diesem Licht kann die Bodeninspektion vorteilhaft durchgeführt werden.
In Fig. 2c ist eine weitere mögliche Anordnung des optischen Systems der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Wird beispielsweise ein Verschluss 8 verwendet, der zumindest teilweise oder geringfügig für Licht durchlässig ist, wie dies beispielsweise bei Kunststoffflaschenverschlüssen machbar ist, so kann die erhellte Fläche 5, die wiederum die Unterseite des Verschlusses 8 darstellt, auch von oben, d.h. durch den Verschluss hindurch beleuchtet werden. In diesem Fall kann die Beleuchtungsemheit 4 vorteilhaft oberhalb des Verschlusses 8 angebracht werden. Alternativ oder zusatzlich wäre es πedoch auch bei derartigen Verschlüssen denkbar, ähnlich wie m Fig. 2a dargestellt, die Unterseite 5 des Verschlusses 8 von unten zu beleuchten. Hierbei konnten auch wieder die Wulste 10 zur Lichtlenkung vorteilhaft eingesetzt werden.
Eine Beleuchtung der erhellten Flache von oben (Fig. 2c) ist nicht auf einen Schraubverschluss, wie m Fig. 2c dargestellt, beschrankt, sondern richtet sich lediglich danach, ob der Verschluss 8 zumindest teilweise für Licht durchlassig ist.
In Fig. 2d ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, bei der die erhellte Flache 5 aus der Oberseite des Füllguts 9 bzw. der unteren Seite des Schaums 19 besteht. Ist der Schaum 19 beispielsweise em weißer oder hellfarbiger Schaum, besteht die Möglichkeit, Licht von den Beleuchtungseinrichtungen 4 horizontal in den Schaumbereich 19 einzustrahlen. Das Licht wird im Schaumbereich 19 mehrmals diffus reflektiert und tritt zumindest teilweise schließlich auch nach unten Richtung des Flaschenbodens aus dem Schaum aus. Auch auf diese Weise ist es möglich, die erhellte Flache 5, die als Hintergrund für die Bodeninspektion dient, zu schaffen.
In Fig. 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform der erfmdungsgemaßen Vorrichtung dargestellt, die insbesondere dann relevant ist, wenn der Flussigkeitsspiegel in der Flasche 2 in Bewegung ist und beispielsweise schräg steht. In Fig. 3 ist der gesamte Flussigkeitsspiegel schragliegend dargestellt jedoch gelten die folgenden Ausfuhrungen auch für den Fall, dass nur em Teil des Flussigkeitsspiegels schräg steht bzw. wenn verschiedene Teile des Flussigkeitsspiegels m verschiedenen Neigungen schräg stehen. Das Schragstehen des Flussigkeitsspiegels kann sowohl durch Neigung der Flasche, als auch Beschleunigen, Abbremsen oder Bewegen der Flasche auf einer Kreisbahn geschehen. Auch durch einfache Erschütterungen der Flasche beim Transport durch die Inspektionsvorrichtung kann es kurzzeitig zu Wellenbildung auf der Flussigkeitsoberflache in der Flasche kommen.
Wie m Fig. 3 dargestellt wird das Licht, das von den Beleuchtungse heiten 4 auf den Verschluss 8 gestrahlt wird und von dort annähernd senkrecht nach unten wegstrahlt (siehe Pfeil 12) , durch die schragstehende Oberflache der Flüssigkeit aus der Richtung zu dem Flaschenboden 6 und der Kamera hm weggebrochen. Dies bedeutet aus der Sichtweise der Kamera, dass die erhellte Flache 5, die hier die Unterseite des Verschlusses 8 sein soll, für die Kamera zumindest teilweise nicht mehr sichtbar ist. Dadurch kann die Unterseite des Verschlusses 8 nicht mehr ganz als erhellte Flache dienen, vor der der Boden der Flasche aufgenommen werden soll.
Dies kann jedoch dadurch ausgeglichen werden, dass oberhalb der Flasche 2 (wie in Fig. 3 dargestellt) eine zusätzliche Beleuchtungsemrichtung 11 vorgesehen ist, deren Licht bei Schragstehen des Flussigkeitsspiegels dann m Richtung des Flaschenbodens 6 m die Flasche 2 eingekoppelt wird. Wie m Fig. 3 dargestellt, wird dadurch, dass der
Flussigkeitsspiegel schräg steht, das Licht des Lichtstrahls 13 senkrecht nach unten in Richtung des Bodens gebrochen. Für die Falle, dass der Flussigkeitsspiegel im Wesentlichen waagerecht ist, wird das Licht des Lichtstrahls 13 anders gebrochen, so dass es im Wesentlichen nicht zu der Kamera gelangt. Das Licht der zusätzlichen Beleuchtungsemrichtung 11 ist von der Position der Kamera aus somit nur dann sichtbar, falls der Flussigkeitsspiegel m gewissen Bereichen oder auch insgesamt m Bewegung ist bzw. schräg steht. Durch die Emkopplung des Lichts der zusatzlichen Beleuchtungsemrichtung 11 m den Bereichen, m denen der Flussigkeitsspiegel schräg steht, kann der Verlust des Lichts, das von der Unterseite des Verschlusses 8 in Richtung des Bodens der Flaschen ausgesandt wurde, zumindest teilweise bzw. auch ganz ausgeglichen werden. Damit werden eventuelle Dunkelstellen m der Hmtergrundbeleuchtung, die sich durch einen schragstellenden Flussigkeitsspiegel oder durch Wellenbildung auf dem Flussigkeitsspiegel bilden, vermieden bzw. ausgeglichen.
Auch ist eine Vorrichtung denkbar, bei der bewusst der Flussigkeitsspiegel in der Flasche geneigt wird, um so die Beleuchtungseinrichtungen 4 wegzulassen und lediglich mit der zusätzlichen Beleuchtungsemrichtung 11 zu arbeiten.
Das erf dungsgemaße Verfahren wird nun anhand der in den Figuren dargestellten erfmdungsgemaßen Vorrichtung erläutert .
Wie m Fig. 1 dargestellt, wird mit einer Beleuchtungseinrichtung 4 Licht auf eine zu erhellende Flache
5 gelenkt. An dieser Flache 5 wird das Licht gestreut und so in Richtung des Flaschenbodens gelenkt. Mit der Kamera 3 wird dann eine Aufnahme des Bodens 6 bzw. von Fremdkörpern 17, die sich m der Bodennahe befinden, gemacht. Dabei dient die erhellte Flache 5 als heller Hintergrund, so dass sich Fremdkörper 17 durch dunkle Umrisse bzw. Schatten darstellen. Dadurch können derartige Fremdkörper 17 leicht wahrgenommen werden. Mit der Fresnel-Lmse 18 wird somit der Flaschenboden
6 mit den Fremdkörpern 17 vor der mit den
Beleuchtungseinrichtungen 4 erhellten Flache 5 abgebildet. Das mit der Kamera 3 gewonnene Bild, wird anschließend mit einer Auswertevorrichtung 16, wie Fig. 1 dargestellt, ausgewertet. Eine derartige Auswertevorrichtung fuhrt eine vorbestimmte Bilderkennung durch bzw. vergleicht die gewonnenen Bilder mit Referenzbildern, um so zu einem Schluss über Fremdkörper 17 in der Flasche 2 zu gelangen.
Die m den Fig. 1 bis 3 dargestellten Flaschen sind jeweils gefüllt und mit einem Verschluss 8 verschlossen. Durch das Verschließen der Flasche ist es relativ einfach möglich, die erhellte Flache 5 zu realisieren, da die Verschlüsse 8 mit ihrer hellen, meist weißen Unterseite eine geeignete Flache zur Verfugung stellen. Die Flache 5 muss hierbei lediglich etwas diffus sein- was für nahezu alle gangigen Kronkorkenunterseiten erfüllt ist -, damit sie das schräg auf die Unterseite des Verschlusses 8 einfallende Licht zumindest teilweise in Richtung des Flaschenbodens streut.
Bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren, kann wie in den Fig. 2a bis 2d dargestellt, die Unterseite 5 des Verschlusses 8 als auch die Unterseite 5 eines Schaumbereichs 19 ausgenutzt werden. Die Unterseite 5 eines Verschlusses kann im Falle eines undurchsichtigen Verschlusses 8 von unten und im Falle eines durchsichtigen Verschlusses 8 von unten als auch von oben beleuchtet werden.
Durch die Aufnahme des Bildes mit der Kamera 3 durch die Fresnel-Lmse 18 hindurch, erscheint die erhellte Flache 5 wie eine stark vergrößerte helle Leinwand, vor der sich die Fremdkörper 17 deutlich abheben. Durch die Fresnel-Lmse 18 wird also die erhellte Flache 5 für das Aufnehmen eines Bildes optisch vergrößert.
Wie weiterhin in Fig. 1 dargestellt werden bei einer Ausfuhrungsform dieses erfmdungsgemaßen Verfahrens die Flaschen in einer Richtung 14 einem Bodeninspektor 1 zugeführt und einer Richtung 15 von diesem wieder abgeführt. Dieser Vorgang kann beispielsweise durch nicht gezeigte, seitlich an den Flaschen reibschlussig angreifende, einander gegenüberliegende Forderriemen kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. Die Aufnahme des Bildes 3 kann durch die Flasche selber m geeigneter Weise ausgelost werden, sobald sich die Flasche 2 an einer geeigneten Position zur Bildaufnahme befindet. Bei der Aufnahme kann die Flasche 2 vorteilhafterweise von einem Forderer gehalten, bzw. transportiert werden. Dadurch ergibt sich auch die Zu- und Abforderung der Flaschen 2 zu der Inspektionsposition. Der Forder laßt vorteilhafterweise den Bodenbereich für Licht durchgangig, damit der Bodenbereich gut fotografiert werden kann .
Die m Fig. 1 dargestellten Beleuchtungseinrichtungen 4 müssen sich, falls die Flaschen 2 m Richtung 14 und 15 bewegt werden, seitlich von den Flaschen, m Bewegungsrichtung gesehen, befinden.
Das Verfahren wird vorteilhafterweise mit zwei Lichtquellen ausgeführt, die m geeigneter Weise um den Flaschenhals angeordnet sind, jedoch ist auch der Einsatz von mehr oder weniger Lichtquellen erf dungsgemaß möglich.
Wie m Fig. 2a dargestellt, wird der Wulst 10 dazu benutzt, das Licht von der Beleuchtungseinrichtung 4 in Richtung zu der Unterseite 5 des Verschlusses 8 zu lenken.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Verfahrens besteht darin, die Flasche von oben mit einer zusätzlichen Beleuchtungseinrichtung 11 zu beleuchten. Dadurch können Dunkelfelder, die sich in dem Bereich des Abbildes des Hintergrunds 5 bei der Bildaufnahme durch einen zumindest teilweise schragstehenden Flussigkeitsspiegel m der Flasche 2 ergeben, ausgeglichen werden. Dabei wird Licht, das seitlich an dem Verschluss 8 vorbei auf den Rand der Flasche 2 trifft, in die Flasche hineingebrochen und trifft dort auf den schragstehenden Flussigkeitsspiegel, der das Licht dann nach unten hm, m Richtung des Flaschenbodens, bricht. Dadurch wird bei einem schragstehenden Flussigkeitsspiegel das Licht der zusätzlichen Beleuchtungseinrichtung 11 m den Strahlengang zu dem Boden 6 und der Kamera 3 hm eingekoppelt. Dies gleicht den Verlust an Licht, der durch den schragstehenden Flussigkeitsspiegel dadurch auftritt, dass Licht aus dem Strahlengang zu dem Boden 6 und der Kamera 3 hm weggebrochen wird, aus.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Inspektion transparenter Boden (6) von Flaschen (2) oder dergleichen, mit einem optischen System mit :
einer Kamera, zur Aufnahme von wenigstens einem Bild des Flaschenbodens (6), und
einer Beleuchtungseinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass das optische System so ausgebildet ist, dass der Flaschenboden (6) für die Aufnahme vor einer durch die Beleuchtungseinrichtung (4) erhellten und vom Flaschenboden beabstandeten Flache (5) abgebildet wird.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Inspektion von gefüllten und/oder verschlossenen Flaschen vorgesehen ist.
3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) optisch diffus ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) die Unterseite (5) eines Verschlusses (8) der Flasche (2) und/oder die Oberflache (5) eines Füllguts (9) der Flasche (2) und/oder die Unterseite (5) von Schaum (19) m der Flasche zumindest teilweise umfasst.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Einrichtung (18) vorgesehen ist, die die erhellte Flache (5) für die Aufnahme optisch vergrößert.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (18) eine Linse (18), insbesondere eine Fresnel-Lmse (18), ist, die zwischen Flaschenboden (6) und Kamera (3) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fresnel-Lmse (18) so angeordnet ist, dass die erhellte Flache (5) im Wesentlichen in oder kurz hinter der Fokalebene der Fresnel-Lmse (18) liegt.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera so angeordnet ist, dass bei aufrechter Flasche em Bild von unterhalb der Flaschenposition aus aufgenommen werden kann, und sich die erhellte Flache (5) oberhalb des Flaschenbodens (6) befindet.
9. Vorrichtung (1) nach einem der Anspr che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) von mindestens zwei Seiten aus beleuchtet wird.
10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung
(4) Licht im Wesentlichen schräg nach oben abgibt.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung
(4) Licht im Wesentlichen schräg nach unten abgibt.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Flasche (2) eine zusätzliche Beleuchtungseinrichtung (11) vorgesehen ist, die Licht in Richtung der Flasche (2) abstrahlt, insbesondere auf deren Schulterbereich.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Zu- und Abführungseinrichtungen zum vorzugsweise kontinuierlichen Zu- und Abführen von Flaschen zu/von der Inspektionsvorrichtung (1) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswertevorrichtung (16) zur elektronischen Auswertung des aufgenommenen
Bildes vorgesehen ist.
15. Verfahren zur Inspektion transparenter Böden von Flaschen oder dergleichen (2) bei dem mit einer Kamera (3) wenigstens ein Bild eines Flaschenbodens (6) aufgenommen wird dadurch gekennzeichnet, dass der 'Flaschenboden (6) für die Aufnahme vor einer mit einer Beleuchtungseinrichtung (4) erhellten und vom Flaschenboden (6) beabstandeten Fläche (5) abgebildet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine gefüllte und/oder verschlossene Flasche (2) inspiziert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Fläche (5) einfallendes Licht zumindest teilweise diffus streut.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als erhellte Fläche (5) die Unterseite (5) eines Flaschenverschlusses (8) und/oder der Flussigkeitsspiegel (5) und/oder die Unterseite (5) von Schaum (19) in der Flasche benutzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flasche (2) mit einem Verschluss (8) mit einer hellen Verschlussunterseite verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Einrichtung (8) die erhellte Flache (5) für das Aufnehmen eines Bildes optisch vergrößert.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild des Flaschenbodens (6) durch eine Linse (18), insbesondere eine Fresnel-L se (18), hindurch mit der Kamera (3) aufgenommen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) im Wesentlichen m oder kurz hinter der Fokalebene der Fresnel-Lmse (18) angeordnet ist oder wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass em Bild von unterhalb des Flaschenbodens (6) aus aufgenommen wird und sich die erhellte Flache (5) oberhalb des Flaschenbodens (6) befindet .
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) von mindestens zwei Seiten aus beleuchtet wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flasche (2), die einen Wulst (10) unterhalb seiner Verschlusseinrichtung aufweist, verwendet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) im Wesentlichen schräg von unten beleuchtet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die erhellte Flache (5) im Wesentlichen schräg von oben beleuchtet wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche (2) zusätzlich mit einer zusätzlichen Beleuchtungseinrichtung (11) von oben beleuchtet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommenen Bilder elektronisch ausgewertet werden.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Flaschen (2) einer Inspektionsvorrichtung 1 vorzugsweise kontinuierlich zu- und abgeführt werden.
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