EP2021780A1 - Testbehältnis und testanordnung für eine kontrollvorrichtung für behältnisse - Google Patents

Testbehältnis und testanordnung für eine kontrollvorrichtung für behältnisse

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Publication number
EP2021780A1
EP2021780A1 EP07725004A EP07725004A EP2021780A1 EP 2021780 A1 EP2021780 A1 EP 2021780A1 EP 07725004 A EP07725004 A EP 07725004A EP 07725004 A EP07725004 A EP 07725004A EP 2021780 A1 EP2021780 A1 EP 2021780A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
test
test container
container
centering plate
marking
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07725004A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carsten Widera
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 EP2021780A1 publication Critical patent/EP2021780A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • G01N21/93—Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/042—Calibration or calibration artifacts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component

Definitions

  • the present invention relates to a test container and a test arrangement for a container inspection device.
  • container control devices are known in the art, such as empty bottle inspection devices, level testing devices, labeling machines, and the like.
  • Such control devices typically include one or a plurality of cameras that inspect the bottles for different criteria, such as the correct placement of a label on the bottle, a desired level, the contents of the bottle, the nature of the bottle neck and bottle rim, and the like.
  • the cameras observe the containers from different directions.
  • Such devices are described, for example, in DE 299 10 452 U1, DE 100 65 290 A1, JP 4-367432 A1, JP 4-361142 A1 or JP 2003-270166 A.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a device which allows a simplified readjustment of a camera to be changed in a control device for containers. This is achieved according to the invention by the objects of the independent apparatus claims 1 and 8 and the independent method claim 12.
  • test container according to the invention for a
  • Control device for containers has a plurality of first marking rings which surround the test container at predetermined, fixed heights at least in sections.
  • a plurality of marking lines extending in a longitudinal direction of the test container are provided.
  • the first marking rings are each arranged at constant predetermined intervals in the longitudinal direction of the test container relative to one another, and the marking lines intersect at least a portion of the first marking rings.
  • the marking lines are arranged at predetermined intervals in each case in a circumferential direction of the test container.
  • the first marker rings surround the test container substantially completely. In the event that the first Marking rings do not completely surround the container, the first marking rings are more precisely marking segments.
  • the first marking rings and more preferably also the marking lines are arranged on an outer surface of the test container.
  • test container is preferably a test bottle, so that the term test bottle and the term test bottle are used hereinafter in addition to the term test container.
  • the overall result is a scaling in the horizontal and vertical direction of the test bottle.
  • the marking lines are arranged substantially completely around the test container and are equally spaced from each other. In this way, a total of one with respect to the marking lines and marking rings rotationally symmetric body.
  • the depth of the marking rings or marking lines is between 0.5 mm and 4 mm, preferably between 1 mm and 3 mm and particularly preferably in the range of 2 mm.
  • the width of the lines is preferably between 0.5 mm and 2 mm, particularly preferably in the range of 1 mm. It should also be noted that other geometries of the respective lines or rings were acceptable. However, it is on a satisfactory durability of the lines and to ensure a satisfactory resistance to wear.
  • second marking rings are arranged on a bottleneck of the test container. These second marking rings preferably surround the bottleneck substantially completely and are arranged at equal constant distances from each other. These rings at the bottleneck, for example, cameras can be adjusted, which are used for monitoring the labeling on the bottleneck or for a level control.
  • marking strips are provided at a bottle mouth of the test container, which are arranged at regular intervals from each other.
  • these may be radially extending lines, most preferably intersecting in the mouth center of the neck of the bottle, forming a "crosshair.”
  • This arrangement may facilitate centering a camera that observes the rim of the bottle At the edge of the bottle circumferential lines can also be provided, which is advantageous, for example, for those inspection tasks in which ring-shaped evaluation gates are required in images.
  • the test container at least partially on a bright finish.
  • a light RAL color eg light gray
  • the aperture of a lens can be adjusted with the help of the brightness cut of the setting means of the camera (Common Tools), as the setpoint or a stored reference value corresponds.
  • the test container is made of a material taken from a group of materials containing aluminum, plastics, in particular PVC or the like.
  • the test bottle is made of solid material. The advantage of this embodiment is that the dead weight of the test bottle is higher and thus the test bottle can be stored stably on a centering plate.
  • the test container preferably has an engagement element in a bottom region in order to be able to be connected to a centering plate substantially stationary.
  • the present invention is further directed to a test assembly having a test receptacle of the type described above, the test assembly having a centering plate that fixes the test receptacle in a predetermined reproducible position.
  • the centering plate has a depression for receiving a bottom region of the test container. In this way, a particularly firm hold of the test container relative to the centering plate can be achieved. Due to the reproducible arrangement of the test container on the centering plate an adjustment of new cameras based on previously recorded reference images is facilitated.
  • the centering plate has a second engagement element which is complementary to a first engagement element provided in the test container is and interacts with this.
  • a rotationally fixed arrangement of the test container can be achieved on the centering plate.
  • a complementary formed engaging elements to a pin which engages in a blind hole.
  • the centering plate and the test bottle are made in one piece, for example as an injection molded part or as a turned part.
  • the present invention is further directed to a method for calibrating or adjusting control devices for containers, wherein in a first step a reference image of a test container of the type described above is taken and wherein this test container is arranged on a centering plate of the type described above. The image is taken with an image recording device. In a further method step, a test image of the test container is received on the centering plate with a further image recording device.
  • the test image is compared with the reference image and the control or inspection device is calibrated on the basis of the compared images. More specifically, the method according to the invention calibrates a replaced new camera based on the recorded reference image.
  • the same test container is used both for receiving the reference image and for recording the test image.
  • a reference image is taken by a test container fixed on a centering plate to a predetermined time, for example, by triggering a camera, and stored in the system.
  • This image can be measured with the help of common tools.
  • it is possible to mechanically position the camera on the basis of the stored preset pixel-precise, and to set the zoom to the exact pixel specification.
  • reproducible zoom settings are achieved in an accurate vertical positioning of the camera to the test bottle by the inventive method.
  • the test container together with the centering plate the horizontal position of the camera relative to the test container can also be reproduced.
  • the combination of the test container and the centering plate makes it possible to change cameras without changing the parameters of the set product types.
  • test images are taken, by means of which the calibration is carried out.
  • the respectively recorded test image can be compared with the reference image in individual comparisons until the replacement camera is completely adjusted. It is also possible to record the test image substantially continuously and thus also to carry out the comparison with the reference image continuously.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a test container according to the invention
  • FIG. 2 is a plan view of the test container of FIG. 1; FIG.
  • Fig. 3 is a detail view illustrating the geometries of the marking lines
  • Fig. 4 shows a test arrangement with a test container
  • FIG. 1 shows a test container 1 according to the invention.
  • the test container is designed in the form of a test bottle which has a bottleneck 6, a bottle body 7 and a bottom region 15.
  • Marking rings 2 arranged. These marking rings 2 are each spaced from each other by a distance of 10 mm. Besides, a plurality of vertical marking lines 4 are provided, that is, lines extending in the longitudinal direction L of the bottle.
  • the test bottle has a horizontal and a vertical scaling and therefore, with this test bottle individualhestationen such as zoom, focus and brightness curve can be adjusted comprehensible, if a camera or a lens should be changed.
  • the use of rings on the one hand and lines on the other hand facilitates an adjustment of cameras considerably, since an orientation in two mutually perpendicular directions is possible.
  • marking lines can also be provided at the bottle mouth 13 or at an upper edge 13a (not shown). Conceivable would be radial lines or lines extending in the circumferential direction at the upper edge 13a.
  • different lines have different colors.
  • 6 vertical lines can be provided on the bottleneck, with which, for example, a neck camera can be adjusted. Also at the mouth, as noted above, a grid may be provided.
  • test bottle in particular camera systems for label inspections,
  • FIG. 2 shows a top view of the test bottle from FIG. 1. It can be seen that the individual lines 2 and 4 are each milling in and that the individual vertical marking lines 4 are each equidistant from each other in the circumferential direction. In the present case, the individual lines 4 are spaced apart from one another by 20 ° in each case, and thus a total of 18 lines are distributed over the entire circumference of the test bottle. The diameter of the bottle is 62 mm.
  • the second marking rings 9 are concentric in plan view and the respective changes in radius substantially constant.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the detail from FIG. 2. It can be seen that the individual marking lines or rings in this embodiment have a width b of 1 mm and a depth t of 2 mm. However, other dimensions of the individual marking rings or lines are also conceivable here. Also, the marking lines and the marking rings may have different geometries.
  • FIG. 4 shows a test bottle 1 according to the invention, which is arranged on a centering plate 10. More specifically, the centering plate 10 fixes the test bottle 1 in a predetermined position and, in turn, is itself in a fixed position on a rotatable bottle table, e.g. B. a labeling machine, inspection machine or the like. aligned.
  • the centering plate has a recess (not shown in detail in FIG. 4) which is designed to match the geometry of the bottle bottom.
  • the test bottle is inserted from above into this depression. With this insertion, the test bottle 1 is caused to rotate with respect to the axis of rotation of the Centering plate 10, which coincides here with the axis of symmetry of the container is fixed immovably.
  • the centering plate 10 here has 4 segments 12, between which grooves 16 are arranged.
  • FIG. 5 shows a cutaway view of a test bottle 1 on a centering plate 10.
  • the test bottle 1 has a blind bore 18 in its lateral surface and in the vicinity of the bottom region 15.
  • a dowel pin 17 is inserted, which lies with its radially projecting portion 17a in the above-mentioned precisely shaped groove 16 in the top of the centering plate 10.
  • the reference numeral 11 refers to a depression of the centering plate 10 for accurately fitting the test bottle 1 or its bottom region 15.
  • the dowel pin 17 may additionally have chamfers to facilitate the locking of the test bottle.
  • the centering plate 10 has a total of four each offset by 90 ° in the circumferential direction grooves.
  • the centering plate 10 has a total of four each offset by 90 ° in the circumferential direction grooves.
  • Plate drive motor (not shown) rotated by manual operation in a defined to the turntable alignment position.
  • a circumferential mark on the centering plate with an associated mark on the turntable is correct match, which may be, for example, another blind hole 22 and another dowel pin 21 here.
  • the centering plate In a position defined with respect to the turntable, the centering plate can be held in the further course and then driven from the bottle table through the machine to several cameras.
  • drives for the centering plate 10 for example, stepper motors or servomotors can be used.
  • the reference numeral 19 refers to a receiving opening for a pin of the turntable.
  • test bottle 1 could also have a thread in order to be screwed into the centering plate 10.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur ortsaufgelösten zerstörungsfreien Werkstückuntersuchung mittels wenigstens eines Messsensors, der über eine technische Oberfläche des zu untersuchenden Werkstückes geführt wird und innerhalb des Werkstückes vorhandene lokale Materialinhomogenitäten, lokale Materialungänzen und/oder lokale Materialgefüge in der Lage ist zu detektieren. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ausgehend von einer Startposition, an der der wenigstens eine Messsensor auf der Oberfläche des Werkstückes positioniert und ein erster vom Messsensor erfassbarer Volumenbereich des Werkstückes detektiert wird, der durch ein erstes Messsignal repräsentiert wird, durch Verschieben des Messsensors längs der Werkstückoberfläche in einer zweite Position eine Bewegungstrajektorie, auf der Grundlage eines Vergleiches des ersten Messsignals mit einem an der zweiten Position erhaltenen zweiten Messsignal, das einen zweiten Volumenbereich repräsentiert, wobei sich der erste und zweite Volumenbereich zumindest teilweise überlappen, ermittelt wird, und dass anhand der Bewegungstrajektorie die Relativlage der zweiten Position relativ zur Startposition auf der Oberfläche des Werkstückes ermittelt wird.

Description

Testbehältnis und Testanordnung für eine Kontrollvorrichtung für Behältnisse
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Testbehältnis und eine Testanordnung für eine Kontrollvorrichtung für Behältnisse. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Kontrollvorrichtungen für Behältnisse bekannt, wie beispielsweise LeerflascheninspektionsVorrichtungen, Füllstandtestvorrichtungen, Etikettiermaschinen und dergleichen. Derartige Kontrollvorrichtungen weisen üblicherweise eine oder eine Vielzahl von Kameras auf, die die Flaschen hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien untersuchen, wie beispielsweise hinsichtlich der korrekten Anordnung eines Etiketts auf der Flasche, eines Sollfüllstands, des Flascheninhalts, der Beschaffenheit des Flaschenhalses und des Flaschenrandes und dergleichen. Die Kameras beobachten dabei die Behältnisse aus den unterschiedlichsten Richtungen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in DE 299 10 452 Ul, DE 100 65 290 Al, JP 4- 367432 Al, JP 4-361142 Al oder JP 2003-270166 A beschrieben.
Im Falle eines Defekts einzelner Kameras sind jeweils neue Kameras anstelle der defekten Kameras einzusetzen. Dabei ist eine sehr zeit- und damit kostenintensive Neujustierung der ersetzten Kameras nötig. Insbesondere soll darauf geachtet werden, dass die jeweiligen zu ersetzenden Kameras im Falle eines Defekts getauscht werden können, ohne dass an den vorhandenen Produktionssorten Veränderungen vorgenommen werden müssen. Um dies zu erreichen, muss die ersetzte Kamera nach dem Wechsel wieder die gleiche mechanische Position, die gleiche Blendeneinstellung und auch den gleichen Zoom und Fokus haben, wie die ersetzte Kamera. Dieser Ersatz der Kameras ist ein sehr zeitintensives Verfahren. Auch kann der Wechsel der Kameras üblicherweise wegen der sehr hohen Anforderungen in Bezug auf die Inspektionsgenauigkeit nur von Fachpersonal durchgeführt werden und ist daher auch aus diesem Grund sehr aufwändig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine vereinfachte Neujustage einer zu wechselnden Kamera in einer Kontrollvorrichtung für Behältnisse ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Vorrichtungsansprüche 1 und 8 sowie des unabhängigen Verfahrensanspruchs 12 erreicht. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Testbehältnis für eine
Kontrollvorrichtung für Behältnisse weist eine Vielzahl von ersten Markierungsringen auf, die das Testbehältnis auf vorbestimmten, festen Höhen wenigstens abschnittsweise umgeben. Daneben ist eine Vielzahl von in einer Längsrichtung des Testbehältnisses verlaufenden Markierungslinien vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die ersten Markierungsringe jeweils in konstanten vorgegebenen Abständen in der Längsrichtung des Testbehältnisses zueinander angeordnet und die Markierungslinien schneiden wenigstens einen Anteil der ersten Markierungsringe. Weiterhin sind die Markierungslinien in jeweils vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Testbehältnisses zueinander angeordnet. Vorzugsweise umgeben die ersten Markierungsringe das Testbehältnis im Wesentlichen vollständig. Für den Fall, dass die ersten Markierungsringe das Behältnis nicht vollständig umgeben, handelt es sich bei den ersten Markierungsringen genauer um Markierungsringsegmente . Vorzugsweise sind die ersten Markierungsringe und besonders bevorzugt auch die Markierungslinien an einer Außenoberfläche des Testbehältnisses angeordnet.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Testbehältnis um eine Testflasche, sodass im Folgenden neben dem Begriff Testbehältnis auch der Begriff Testflasche verwendet wird.
Durch die Vielzahl der ersten Markierungsringe und der Markierungslinien entsteht insgesamt eine Skalierung in horizontaler und vertikaler Richtung der Testflasche. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Markierungslinien im Wesentlichen vollständig um das Testbehältnis angeordnet und zueinander jeweils gleich beabstandet. Auf diese Weise entsteht insgesamt ein auch bezüglich der Markierungslinien und Markierungsringe rotationssymmetrischer Körper.
Durch die vollständige Anordnung der Markierungslinien um das Testbehältnis herum kann erreicht werden, dass Kameras unabhängig von ihrer Position gegenüber dem Testbehältnis justiert werden können. Vorzugsweise ist die Tiefe der Markierungsringe beziehungsweise Markierungslinien zwischen 0,5 mm und 4 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 2 mm. Die Breite der Linien liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm. Ferner wird darauf hingewiesen, dass auch andere Geometrien der jeweiligen Linien beziehungsweise Ringe akzeptabel waren. Dabei ist jedoch auf eine zufrieden stellende Haltbarkeit der Linien und eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß zu achten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an einem Flaschenhals des Testbehältnisses zweite Markierungsringe angeordnet. Diese zweiten Markierungsringe umgeben den Flaschenhals bevorzugt im Wesentlichen vollständig und sind in gleichmäßigen konstanten Abständen zueinander angeordnet. Durch diese Ringe am Flaschenhals können beispielsweise Kameras justiert werden, die für die Überwachung der Etikettierung am Flaschenhals oder für eine Füllstandskontrolle eingesetzt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform sind an einer Flaschenmündung des Testbehältnisses Markierungsstreifen vorgesehen, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Genauer gesagt kann es sich hierbei um radial verlaufende, sich besonders bevorzugt in der Mündungsmitte des Flaschenhalses schneidende Linien handeln, durch die ein „Fadenkreuz" gebildet wird. Durch diese Anordnung kann eine mittige Ausrichtung einer Kamera, die den Flaschenrand beobachtet, erleichtert werden. Daneben können an dem Flaschenrand auch in Umfangsrichtung verlaufende Linien vorgesehen sein. Dies ist beispielsweise für solche Inspektionsaufgaben von Vorteil, bei denen ringförmige Auswertgates in Bildern benötigt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Testbehältnis wenigstens abschnittsweise eine helle Lackierung auf. Durch eine Lackierung der Testflasche beispielsweise mit einer hellen RAL-Farbe (z. B. lichtgrau) kann die Blende eines Objektivs mit Hilfe des Helligkeitsschnitts der Einstellmittel der Kamera (Common Tools) so eingestellt werden, wie es dem Sollwert oder einem abgespeicherten Referenzwert entspricht. Vorteilhafterweise ist das Testbehältnis aus einem Material hergestellt, welches aus einer Gruppe von Materialien entnommen ist, welche Aluminium, Kunststoffe insbesondere PVC oder dergleichen enthält. Vorzugsweise wird die Testflasche aus Vollmaterial gefertigt. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Eigengewicht der Testflasche höher ist und damit die Testflasche stabil auf einem Zentrierteller abgestellt werden kann.
Bevorzugt weist das Testbehältnis in einem Bodenbereich ein Eingriffselement auf, um im Wesentlichen ortsfest mit einem Zentrierteller verbunden werden zu können. Durch diese ortsfeste Fixierung des Testbehältnisses gegenüber dem Zentrierteller wird eine exakte Einstellung der jeweiligen Kameras erleichtert.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Testanordnung mit einem Testbehältnis der oben beschriebenen Art gerichtet, wobei die Testanordnung einen Zentrierteller aufweist, der das Testbehältnis in einer vorgegebenen reproduzierbaren Position fixiert. Vorzugsweise weist der Zentrierteller eine Vertiefung zu Aufnahme eines Bodenbereichs des Testbehältnisses auf. Auf diese Weise kann ein besonders fester Halt des Testbehältnisses gegenüber dem Zentrierteller erreicht werden. Durch die reproduzierbare Anordnung des Testbehältnisses auf dem Zentrierteller wird eine Justierung neuer Kameras anhand früher aufgenommener Referenzbilder erleichtert.
Vorteilhafterweise weist der Zentrierteller ein zweites Eingriffselement auf, welches komplementär zu einem ersten in dem Testbehältnis vorgesehenen Eingriffselement ausgebildet ist und mit diesem zusammenwirkt. Auf diese Weise kann auch eine drehfeste Anordnung des Testbehältnisses an dem Zentrierteller erreicht werden. Vorzugsweise handelt es sich bei einem komplementär ausgebildeten Eingriffselementen um einen Stift, der in ein Sackloch eingreift.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der Zentrierteller und die Testflasche einteilig, beispielsweise als Spritzgussteil oder als gedrehtes Teil, ausgeführt. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Kalibrieren bzw. Justieren von Kontrollvorrichtungen für Behältnisse gerichtet, wobei in einem ersten Schritt ein Referenzbild eines Testbehältnisses der oben beschriebenen Art aufgenommen wird und wobei dieses Testbehältnis auf einen Zentrierteller der oben beschriebenen Art angeordnet ist. Dabei erfolgt die Aufnahme mit einer Bildaufnahmeeinrichtung. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Testbild des Testbehältnisses auf dem Zentrierteller mit einer weiteren Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen .
In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Testbild mit dem Referenzbild verglichen und die Kontroll- bzw. Inspektionsvorrichtung anhand der verglichenen Bilder kalibriert. Genauer gesagt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine ausgewechselte neue Kamera anhand des aufgenommenen Referenzbildes kalibriert. Bevorzugt wird sowohl zur Aufnahme des Referenzbildes als auch zur Aufnahme des Testbildes das jeweils gleiche Testbehältnis verwendet. Es wäre jedoch auch möglich, ein weiteres gleichartiges Testbehältnis bei der Aufnahme des Testbildes zu verwenden. Das vollständige Verfahren wird dabei nicht in einem bestimmten Zeitraum durchgeführt, sondern zunächst wird nur das Referenzbild aufgenommen. Das Testbild wird erst bei Bedarf aufgenommen, dass heißt, insbesondere wenn eine Kamera zu ersetzen ist.
Genauer gesagt wird von einem auf einem Zentrierteller fixierten Testbehältnis zu einem vorgegebenen, beispielsweise durch eine Triggerung einer Kamera festgelegten Zeitpunkt, ein Referenzbild aufgenommen und im System abgespeichert. Dieses Bild kann mit Hilfe der allgemeine Werkzeuge (Common Tools) pixelgenau vermessen werden. Beim Austausch der Kamera besteht die Möglichkeit, die Kamera anhand der gespeicherten Vorgabe mechanisch pixelgenau zu positionieren, sowie den Zoom pixelgenau der Vorgabe entsprechend einzustellen.
Damit werden durch das erfindungsgemäße Verfahren reproduzierbare Zoomeinstellungen, reproduzierbare Blendeneinstellungen in eine genaue vertikale Positionierung der Kamera zur Testflasche erreicht. Durch die Verwendung des Testbehältnisses zusammen mit dem Zentrierteller kann auch die horizontale Position der Kamera bezüglich des Testbehältnisses reproduziert werden. Damit ermöglicht insbesondere die Kombination aus dem Testbehältnis und dem Zentrierteller einen Wechsel von Kameras ohne Veränderungen an den Parametern der eingestellten Produktsorten.
Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Testbildern aufgenommen, anhand derer die Kalibrierung vorgenommen wird. Dabei kann jeweils in Einzelvergleichen das jeweils aufgenommene Testbild mit dem Referenzbild solange abgeglichen werden, bis die eingewechselte Kamera vollständig justiert ist. Auch ist es möglich, das Testbild im Wesentlichen kontinuierlich aufzunehmen und damit auch den Vergleich mit dem Referenzbild kontinuierlich durchzuführen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Testbehältnisses;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Testbehältnis aus Figur 1;
Fig. 3 eine Detailansicht zur Veranschaulichung der Geometrien der Markierungslinien;
Fig. 4 eine Testanordnung mit einem Testbehältnis und
Fig. 5 eine aufgeschnittene Ansicht der Anordnung aus Figur 4.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Testbehältnis 1. Das Testbehältnis ist in Form einer Testflasche ausgeführt, welche einen Flaschenhals 6, einen Flaschenkörper 7 und einen Bodenbereich 15 aufweist.
In dem Flaschenkörper 7 ist eine Vielzahl von
Markierungsringen 2 angeordnet. Diese Markierungsringe 2 sind jeweils voneinander um einen Abstand von 10 mm beabstandet. Daneben ist eine Vielzahl von vertikalen Markierungslinien 4 vorgesehen, das heißt Linien, die sich in der Längsrichtung L der Flasche erstrecken. Damit weist die Testflasche eine horizontale und eine vertikale Skalierung auf und daher können mit dieser Testflasche einzelne Kamerastationen wie Zoom, Fokus und Helligkeitsverlauf nachvollziehbar eingestellt werden, wenn eine Kamera oder ein Objektiv gewechselt werden sollte. Die Verwendung von Ringen einerseits und Linien andererseits erleichtert eine Justierung von Kameras erheblich, da eine Orientierung in zwei zueinander senkrechten Richtungen möglich ist.
Auch an dem Flaschenhals 6 ist eine Vielzahl von zweiten Markierungsringen 9 angeordnet. Daneben können auch an der Flaschenmündung 13 beziehungsweise an einem oberen Rand 13a (nicht gezeigt) Markierungslinien vorgesehen sein. Denkbar wären radial verlaufende Linien oder auch in Umfangsrichtungen verlaufende Linien an dem oberen Rand 13a.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen unterschiedliche Linien unterschiedliche Farben auf. Daneben wäre es auch möglich, einzelne Rasterfelder 5, die durch die Markierungsringe 2 und die Markierungslinien 4 gebildet werden, vollflächig mit voneinander abweichenden, exakt definierten RAL-Farben wie Schwarz, Weiß oder bestimmten Grautönen zu lackieren. Auf diese Weise könnte ein Helligkeitsabgleich für die Kameras erleichtert werden.
Daneben können auch an dem Flaschenhals 6 vertikale Linien vorgesehen sein, mit denen beispielsweise eine Halskamera justiert werden kann. Auch an der Mündung kann, wie oben angemerkt, ein Raster vorgesehen sein.
Mit der erfindungsgemäßen Testflasche können insbesondere Kamerasysteme für Etiketteninspektionen,
Verschlussinspektionen, Füllhöhenkontrollen, Logoerkennungen und dergleichen justiert werden. Daneben können auch Kamerasysteme für die Seitenwandinspektion, für eine Mündungskontrolle, eine Scuffing- (Verschleiß) oder eine Konturerkennung justiert werden. Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Testflasche aus Figur 1. Man erkennt, dass die einzelnen Linien 2 und 4 jeweils Einfräsungen sind und dass die einzelnen vertikalen Markierungslinien 4 in Umfangsrichtung jeweils gleichweit voneinander beabstandet sind. Im vorliegenden Fall sind die einzelnen Linien 4 um jeweils 20° voneinander beabstandet und damit an dem Gesamtumfang der Testflasche insgesamt 18 Linien verteilt. Der Durchmesser der Flasche beträgt hier 62 mm. Die zweiten Markierungsringe 9 sind in der Draufsicht konzentrisch und die jeweilige Radienänderungen im Wesentlichen konstant.
Figur 3 zeigt eine Detailansicht des Ausschnitts aus Figur 2. Man erkennt, dass die einzelnen Markierungslinien beziehungsweise -ringe bei dieser Ausführungsform eine Breite b von 1 mm und eine Tiefe t von 2 mm aufweisen. Es sind jedoch auch hier andere Abmessungen der einzelnen Markierungsringe beziehungsweise -linien denkbar. Auch können die Markierungslinien und die Markierungsringe voneinander abweichende Geometrien besitzen.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Testflasche 1, die auf einem Zentrierteller 10 angeordnet ist. Genauer gesagt fixiert der Zentrierteller 10 die Testflasche 1 in einer vorgegebenen Position und ist wiederum selbst in einer festen Position auf einem drehbaren Flaschentisch, z. B. einer Etikettiermaschine, Inspektionsmaschine oder dgl . ausgerichtet. Der Zentrierteller weist eine (in Figur 4 nicht näher gezeigte) Vertiefung auf, die passend zur Geometrie des Flaschenbodens ausgeführt ist. In diese Vertiefung wird die Testflasche von oben eingesteckt. Mit diesem Einstecken wird bewirkt, dass die Testflasche 1 bezüglich der Drehachse des Zentriertellers 10, die hier mit der Symmetrieachse des Behältnisses zusammenfällt, unverrückbar festgelegt ist. Der Zentrierteller 10 weist hier 4 Segmente 12 auf, zwischen denen Nuten 16 angeordnet sind.
Figur 5 zeigt eine aufgeschnittene Darstellung einer Testflasche 1 auf einem Zentrierteller 10. Die Testflasche 1 weist, wie in Figur 5 gezeigt, in ihrer Mantelfläche und in der Nähe des Bodenbereichs 15 eine Sacklochbohrung 18 auf. In diese Sacklochbohrung 18 wird ein Passstift 17 eingeführt, der mit seinem radial überstehenden Teil 17a in der oben erwähnten passgenau ausgeformten Nut 16 in der Oberseite des Zentriertellers 10 liegt. Das Bezugszeichen 11 bezieht sich auf eine Vertiefung des Zentriertellers 10 zur passgenauen Aufnahme der Testflasche 1 bzw. deren Bodenbereich 15.
Auf diese Weise wird eine im Wesentlichen spielfreie Drehverbindung zwischen der Testflasche 1 und dem Zentrierteller 10 erreicht. Der Passstift 17 kann zusätzlich Einführschrägen aufweisen, um das Arretieren der Testflasche zu erleichtern.
Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform weist der Zentrierteller 10 insgesamt vier jeweils um 90° in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Nuten auf. Zum Justieren einzelner Kameras, beispielsweise in einer
Etikettiermaschine, wird der Zentrierteller (ggfs. mit der Testflasche) anstelle eines konventionellen Drehtellers auf der Tellerantriebswelle befestigt und von dem
Tellerantriebsmotor (nicht gezeigt) durch manuelle Betätigung in eine zu dem Drehtisch definierte Ausrichtsstellung gedreht. In dieser Stellung stimmt eine Umfangsmarkierung am Zentrierteller mit einer zugeordneten Markierung am Drehtisch überein, wobei es sich hier beispielsweise um ein weiteres Sackloch 22 und einen weiteren Passstift 21 handeln kann. In einer gegenüber dem Drehtisch definierten Stellung kann der Zentrierteller im weiteren Verlauf festgehalten werden und dann vom Flaschentisch durch die Maschine zu mehreren Kameras gefahren werden. Als Antriebe für den Zentrierteller 10 können beispielsweise Schrittmotoren oder Servomotoren verwendet werden. Das Bezugszeichen 19 bezieht sich auf eine Aufnahmeöffnung für einen Stift des Drehtisches.
Es wäre jedoch auch weitere Möglichkeiten denkbar, um die Testflasche 1 gegenüber dem Zentrierteller 10 zu fixieren. So könnte die Testflasche 1 auch ein Gewinde aufweisen, um in den Zentrierteller 10 eingeschraubt zu werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wäre es auch möglich, die Testflasche 1 und den Zentrierteller 10 einteilig beispielsweise als Spritzgussteil auszuführen. Auch in diesem Falle wäre die Position der Testflasche gegenüber dem Zentrierteller fixiert.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims

Patentansprüche
1. Testbehältnis (1) für eine Kontrollvorrichtung für Behältnisse, mit einer Vielzahl von ersten Markierungsringen (2) die das Testbehältnis auf vorbestimmten, festen Höhen wenigstens abschnittsweise umgeben und einer Vielzahl von in einer Längsrichtung (L) des Testbehältnisses verlaufenden Markierungslinien (4), wobei die ersten Markierungsringe (2) jeweils in konstanten, vorgegebenen Abständen in der Längsrichtung (L) des Testbehältnisses (1) zueinander angeordnet sind, die Markierungslinien (4) wenigstens einen Anteil der ersten Markierungsringe (2) schneiden und die Markierungslinien (4) in jeweils vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Testbehältnisses (1) zueinander angeordnet sind.
2. Testbehältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungslinien (4) im Wesentlichen vollständig um das Testbehältnis (1) herum angeordnet sind.
3. Testbehältnis nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Flaschenhals (6) des Testbehältnisses zweite Markierungsringe (9) angeordnet sind, die den Flaschenhals (6) im Wesentlichen vollständig umgeben und in gleichmäßigen konstanten Abständen zueinander angeordnet sind.
4. Testbehältnis nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Flaschenmündung (13) des Testbehältnisses (1) Markierungsstreifen vorgesehen sind, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.
5. Testbehältnis nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Testbehältnis (1) wenigstens abschnittsweise eine helle Lackierung aufweist.
6. Testbehältnis nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Testbehältnis (1) aus einem Material hergestellt ist, welches aus einer Gruppe von Materialien entnommen ist, welche Aluminium, Kunsstoffe, insbesondere PVC, oder dergleichen enthält.
7. Testbehältnis nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Testbehältnis (1) in einem Bodenbereich (15) ein erstes Eingriffselement (18) aufweist, um im Wesentlichen ortsfest mit einem Zentrierteller (10) verbunden werden zu können.
8. Testanordnung mit einem Testbehältnis (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche und einem Zentrierteller (10), der das Testbehältnis (1) in einer vorgegebenen reproduzierbaren Position fixiert.
9. Testanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierteller (10) eine Vertiefung (11) zur Aufnahme eines Bodenbereichs (15) des Testbehältnisses
(1) aufweist.
10. Testanordnung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 8 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierteller ein zweites Eingriffselement (17) aufweist, welches komplementär mit einem ersten an dem Testbehältnis (1) vorgesehenen Eingriffselement (18) zusammenwirkt .
11. Testanordnung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierteller (10) und das Testbehältnis (1) einteilig ausgeführt sind.
12. Verfahren zum Kalibrieren von Kontrollvorrichtungen für Behältnisse mit den Schritten:
Aufnahme eines Referenzbildes eines Testbehältnisses (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, welches auf einem Zentrierteller (10) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche angeordnet ist mit einer Bildaufnahmeeinrichtung;
- Aufnahme eines Testbildes des Testbehältnisses auf dem Zentrierteller mit einer Bildaufnahmeeinrichtung;
- Vergleich des Testbildes mit dem Referenzbild und Kalibrieren der Kontrollvorrichtung anhand der verglichenen Bilder.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Testbildern aufgenommen wird, anhand derer die Kalibrierung vorgenommen wird.
14. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 9 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Testbild im Wesentlichen kontinuierlich aufgenommen wird.
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