NL1012323C2

NL1012323C2 - Werkwijze voor het inspecteren van een doorzichtige verpakking, en inrichting en systeem ten gebruike daarbij.

Info

Publication number: NL1012323C2
Application number: NL1012323A
Authority: NL
Inventors: Jensen Peter Akkerman; Arend Van De Stadt; Servaes Joordens
Original assignee: Eagle Vision Systems B V
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-19
Also published as: AU5714100A; WO2000077499A1

Description

WERKWIJZE VOOR HET INSPECTEREN VAN EEN DOORZICHTIGE VERPAKKING, EN INRICHTING EN SYSTEEM TEN GEBRÜIKE DAARBIJ

In het niet zo verre verleden zijn bij een bekende Nederlandse bierbrouwerij problemen ontstaan doordat er glasscherven aanwezig bleken te zijn in gevulde bierflesjes. Alhoewel dit te wijten was aan de kwali-5 teit van het gebruikte glas, is hierdoor de glazen fles-verpakking voor bier en andere dranken in een ongunstig daglicht komen te staan.

Uit de internationale octrooiaanvrage PCT/NL96/00049 is een werkwijze en inrichting bekend voor 10 het detecteren van uiterst kleine glasscherven in gevulde bierflesjes. Hierbij wordt elk gevuld flesje in een apart station gedurende korte tijd geroteerd en vervolgens snel afgeremd, waardoor de kleine glasdeeltjes in beweging worden gebracht en met behulp van een lichtbron-came-15 rasysteem en bijbehorende beeldverwerking kunnen worden gedetecteerd.

Alhoewel de resultaten in een testopstelling zodanig gunstig zijn, dat deze werkwijze en inrichting in de praktijk zal worden doorgevoerd bij een snelheid van 20 1000 flessen per minuut in een bestaande bottle-lijn van een bierbrouwerij, is het een probleem om voldoende intensief licht in een dergelijke industriële omgeving in de bodem van het flesje te schijnen.

De onderhavige uitvinding verschaft een systeem 25 voor detecteren van verontreiniging in een met vloeistof gevulde fles, waarbij de fles wordt geroteerd en wordt afgeremd, en waarbij het systeem omvat: - een lichtbron voor het schijnen van licht in de fles; 30 - een camera voor het opnemen van beelden van bewegende verontreiniging in de vloeistof; en 1m 2323^ 2 - een beeldverwerkingsinrichting voor het verwerken van de camera afkomstige beelden, met het kenmerk dat de lichtbron een aantal relatief kleine, of wel bij benadering puntvormige lichtbronnen, omvat die op 5 korte afstand van elkaar zijn aangebracht, alsmede focu-seermiddelen voor het focuseren van de door de puntvormige lichtbronnen opgewekte bundel teneinde een relatief klein gebied met een relatief grote intensiteit te verlichten .

10 Bij een aantal lichtbronnen van bijvoorbeeld 350 kan een lichtopbrengst in de ordegrootte van 10.000 lux en een uiterst klein gebied worden verkregen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van LED's met een kleine uittredehoek waardoor de 15 lichtconcentratie verder wordt vergroot. Thans zijn LED's verkrijgbaar met een uittredehoek van 4-6 , terwijl in de toekomst LED's beschikbaar zijn met een uittredehoek van 1 k 2 °.

Voor de toepassing bij het detecteren van 20 verontreiniging in een met vloeistof gevulde fles, wordt bij voorkeur een golflengte gebruikt van ongeveer 590 nm, daar die geschikt is voor transmissie door zowel groen als bruin glas.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een 25 werkwijze voor detectie van verontreinigingen in een met vloeistof gevulde fles. Door toepassingen van de lichtbron volgens de onderhavige uitvinding, indien het focuspunt zich op korte afstand onder de holle bodem van de fles bevindt, wordt verzekerd dat vooral aan de randen 30 van de bodem van de fles grote lichtintensiteit beschikbaar is; langs de rand van de lichtbron bevinden zich immers een groter aantal lichtuitzendende elementen dan in het midden daarvan.

De LED's hebben een lange levensduur, en zijn 35 in het bijzonder geschikt voor het gedurende korte tijd uitzenden van lichtstralen van hoge intensiteit. Door dit pulsen wordt de levensduur van dergelijke LED's niet 1Π 4 o o ό 0

U S CO iL O

3 nadelig beïnvloed in tegenstelling tot hallogeenverlich-ting en Vergelijke.

Voorst verschaft de onderhavige uitvinding een inrichting voor het met relatief grote intensiteit ver-5 lichten van een relatief klein gebied, omvattend: - een aantal bij benadering puntvormige lichtbronnen, die op korte afstand van elkaar zijn aangebracht ; en - focusseermiddelen voor het focusseren van de 10 door de puntvormige lichtbronnen opgewekte bundel.

De detectiemethode als beschreven in bovengenoemde publikatie uit de stand der techniek maakt gebruik van verlichting vanaf de onderzijde van de fles. De lichtbron volgens de onderhavige uitvinding kan echter 15 evenzeer worden toegepast voor belichting tegenover een op te stellen camera terwijl het wellicht ook denkbaar is de camera aan de onderzijde te plaatsen. Dankzij de hoge intensiteit van de lichtbron met focussering zijn dergelijke opstellingen bepaald niet uit te sluiten.

20 Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan, met verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin tonen: 25 fig. 1 een schematisch aanzicht van een inspec- tiestation volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een aanzicht in doorsnede van detail II uit fig. 1; en fig. 3 een bovenaanzicht van detail III uit 30 fig. 2.

Een bierflesje B (fig. 1) wordt telkens ingeklemd tussen een ring 1 en een kop 2 en door een motor 3, die via een vertragingsmechanisme 4 en een rem 5 met de kop 2 is gekoppeld, snel geroteerd en vervolgens afge-35 remd. De ring 1 en de kop 2 zijn derhalve roteerbaar gelagerd ten opzichte van een frame 6. In ieder geval zodra het flesje wordt afgeremd, wordt licht vanuit een lichtbron 7 in het flesje geworpen en worden de bewegin- .·, /r-, ,f f-, ·~\ n .

1 .. ·.· * 4 gen van eventuele verontreinigingen in de vloeistof met behulp van een CCD-camera 8 naar een beeldverwerkingssta-tion 9 overgebracht, waarbij ze door een processor 10 op een beeldscherm 11 zichtbaar kunnen worden gemaakt.

5 De opening in de kop 1 heeft een diameter dx van 45 - 50 mm, terwijl de kop een hoogte (h) van ongeveer 75 mm heeft. Teneinde voldoende licht door deze opening te werpen, bevindt het brandpunt van de bundel zich op een afstand a van 25 - 30 mm ten opzichte van een huis 12 van 10 de lichtbron 7. De brandspuntafstand f bedraagt in deze voorkeursuitvoeringsvorm ongeveer 185 mm.

Alhoewel het denkbaar is focussering te laten plaatsvinden met een lens, bijvoorbeeld met behulp van een vlakke Fresnellens, is de lichtbron 7 (fig. 2) in de 15 onderhavige uitvoeringsvorm voorzien van een vlak venster 21 van doorschijnend materiaal, bij voorkeur van hard en krasvast materiaal, waardoor de lichtbron 7 uiterst robuust is. Deze is voorts voorzien is van een schuin aflopende bovenwand 22, waardoor vocht en/of vuil in een 20 industriële omgeving geen nadelige invloed op de intensiviteit van de lichtbron zullen krijgen.

In deze voorkeursuitvoeringsvorm (fig. 3) zijn een groot aantal LED's 31, in het onderhavige uitvoeringsvorm circa 350, in een bolvormige houder 32 ge-25 plaatst, waardoor een focusserende werking wordt verkregen. De LED's hebben een kleine uittredehoek in de orde grootte van 6°, terwijl het in de toekomst mogelijk wordt een uittredehoek van 1 a 2° te bereiken. Teneinde de transmissie voor groene en bruine flesjes zo optimaal 30 mogelijk te krijgen, wordt bij voorkeur gewerkt met LED's met een golflengte van 590 nm.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm daarvan, de gevraagde rechten worden veeleer bepaald door de navol-35 gende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

E . , t · __ V

Claims

1. Systeem voor detecteren van verontreiniging in een met vloeistof gevulde fles, waarbij de fles wordt 5 geroteerd en wordt afgeremd, en waarbij het systeem omvat: - een lichtbron voor het schijnen van licht in de fles; - een camera voor het opnemen van beelden van 10 bewegende verontreiniging in de vloeistof; en - een beeldverwerkingsinrichting voor het verwerken van de camera afkomstige beelden, met het kenmerk dat de lichtbron een aantal relatief kleine, of wel bij benadering puntvormige lichtbronnen, omvat die op 15 korte afstand van elkaar zijn aangebracht, alsmede focu-seermiddelen voor het focuseren van de door de puntvormige lichtbronnen opgewekte bundel teneinde een relatief klein gebied met een relatief grote intensiteit te verlichten.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de foccussermiddelen een Frensel-lens omvatten.

3. Systeem conclusie 1, waarbij de foccussermiddelen omvatten een houder, waarin de lichtbronnen zijn 5 aangebracht, en waarvan de vorm zodanig is, dat een focusserende werking wordt verkregen.

4. Systeem volgens conclusie 3, waarbij de vorm van de houder in hoofdzaak bolvorming is.

5. Systeem volgens één van de voorgaande con-10 clusies, waarbij de lichtbronnen licht uitzendende diodes (LED's) omvatten met een relatief klein uittreehoek.

6. Systeem volgens conclusie 5, waarbij de uittreehoek minder dan 10° bedraagt, bij voorkeur 4 tot 6°, of minder bedraagt.

7. Systeem volgens één van de voorgaande con clusies, waarbij de golflengte van het door de lichtbron uit te zenden licht een orde grootte van ongeveer 600 nm heeft, bij voorkeur ongeveer 590 nm bedraagt. 1012323^

8. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies , waarbij de fles wordt ingeklemd tussen een kop en een onderring met een centrale uitsparing, en waarbij het brandpunt van de lichtbron is gelegen nabij de onderrand van de centrale uitsparing.

9. Werkwijze voor het detecteren van verontreinigingen in de met vloeistof gevulde fles, waarbij een systeem volgens conclusie 8 of 9 wordt toegepast en/of een lichtbron volgens 1 of meer van de conclusies 1-7.

10. Inrichting voor het met relatief grote intensiteit verlichten van een relatief klein gebied, omvattend: - een aantal bij benadering puntvormige lichtbronnen, die op korte afstand van elkaar zijn aangebracht ; en - focusseermiddelen voor het focusseren van de door de puntvormige lichtbronnen opgewekte bundel.

11. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de foccusseermiddelen een Frensel-lens omvatten.

12. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de foccusseermiddelen omvatten een houder, waarin de lichtbronnen zijn aangebracht, en waarvan de vorm zodanig is, dat een focusserende werking wordt verkregen.

13. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de vorm van de houder in hoofdzaak bolvorming is.

14. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de lichtbronnen licht uitzendende diodes (LED's) omvatten met een relatief klein uittree-hoek.

15. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de uittreehoek minder dan 10° bedraagt, bij voorkeur 4 tot 6°, of minder bedraagt.

16. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de golflengte van het door de lichtbron uit te zenden licht een orde grootte van ongeveer 600 nm heeft, bij voorkeur ongeveer 590 nm bedraagt. 101 £323=5