NL7907068A - Inrichting voor het detecteren van ongerechtigheden op voorwerpen, waarbij langs optische weg wordt vastgesteld of op te controleren voorwerpen, zoals bierflessen of sapflessen, ongerechtigheden zoals stof, vuilresten of scheuren, voorkomen. - Google Patents

Description

A ^ \ ft 70 8^59

Inrichting voor bet detecteren van ongerechtigheden op voorwerpen, waarbij langs optische weg wordt vastgesteld of op te controleren voorwerpen, zoals bierflessen of sapflessen, ongerechtigheden zoals stof, vuilresten of scheuren, voorkomen.

In het algemeen worden terug te brengen flessen (gebruikt bijv. voor bier, alkoholische dranken, niet-alkoholische dranken of voedsel] verzameld, teneinde opnieuw te worden gebruikt. Ih dit verband worden dergelijke bij herhaling te gebruiken flessen gereinigd met een fles— 5 senreinigingsinrichting, teneinde ongerechtigheden weg. te nemen. Het is echter soms moeilijk om met behulp van een dergelijke flessenrei-nigingsinrichting ongerechtigheden die sterk zijn vastgehecht aan een fles, volledig te verwijderen. Zulks betekent, dat een dergelijke fles uit de procesgang moet worden weggenomen voor of na de fase waarbij 10 flessen worden gereinigd.

Yoor het detecteren van ongerechtigheden zijn twee soorten van detecteerinrichtingen bekend, namelijk een ene soort, waarbij het lichaam (tapvonnig gedeelte) van een fles wordt gecontroleerd en het andere soort voor het inspecteren van de bodem van flessen. Bij in— 15 richtingen van eerstbedoelde soort wordt vanaf een uitwendige bron lichtstraling toegevoerd aan de fles, terwijl deze wordt rondgedraaid waarbij door de fles doorgelaten lichtstraling wordt gedetecteerd door een foto-elektrisch element, dat in de baan van deze lichtstraling is opgesteld. Meer in het bijzonder wordt dit foto-elektrische element 20 gebruikt om een vergelijking uit te voeren tussen de hoeveelheid licht- '· straling, die wordt doorgelaten wanneer op een bepaald oppervlaktegebied van de desbetreffende fles ongerechtigheden voorkomen en de hoe— veéheid lichtstraling die wordt doorgelaten wanneer het desbetreffende oppervlaktegebied vrij is van ongerechtigheden, waarbij het gehele 25 lichaam van de fles op de aanwezigheid van ongerechtigheden wordt onderzocht. Een dergelijke detecteerinrichting is echter ten aanzien van het volgende, bezwarend: Wanneer de fles met een hoge snelheid in draaiing wordt gebracht, wordt de apparatuur zelf omvangrijk, met daarmee gepaard gaande hoge fabrikagekosten, terwijl de nauwkeurigheid, waarmee onge- 30 . . ^ ' rechtigheden kunnen worden gedetecteerd, gering is. Aangezien het yer- 790 70 68 i « 2 der nodig is om het foto-elektrische element in een te onderzoeken fles aan te brengen, kan de zich in de fles bevindende lucht worden verontreinigd geen uit hygiënisch oogpunt problemen kan meebrengen.

Bij een andere bekend soort van inrichtingen voor het detec-5 teren van ongerechtigheden,.is een lichtbron· geplaatst ter-zijde van een te onderzoeken fles, die met hoge snelheid ronddraait, zodat deze fles door deze lichtstraling wordt belicht, waarbij aan de tegenover liggende zijde van de fles een televisiecamera is opgesteld met een beeldopneembuis met integrerende werking, teneinde de fles te inspec-10 teren* In de detecteerinrichting wordt de stand van een te onderzoeken fles langs mechanische weg gedetecteerd en de fles wordt in zijn geheel" geïnspecteerd met een aftastregel. Dergelijke detecteerinrichting heeft echter èveneens bezwaren en wel ten aanzien van het volgende: Aangezien de stand van een te onderzoeken fles zoals in het voorafgaande werd 15 aangegeven langs mechanische weg wordt gedetecteerd, kan bij deze stand-detectie een fout worden geïntroduceerd,, waarbij het moeilijk is om het oppervlak van de fles op uniforme wijze te inspecteren. Bovendien is het voor een. televisiecamera niet mogelijk om twee of meer flessen, gelijktijdig te inspecteren. Het is derhalve moeilijk om de onderzoekings-20 snelheid, te verhogen, Aangezien de fles met hoge snelheid wordt rondgedraaid, wordt de inrichting bovendien omvangrijk, hetgeen de onder-zoekingskosten doet verhogen.

Teneinde aan deze bezwaren tegemoet te komen, is een voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting voorgesteld, waarbij 25 vanuit een externe.bron afkomstige instraling toegevoerd wordt aaneen fles, die wordt voortbewogen door een transporteur, en welke fles met een lage snelheid wordt rondgedraaid, waarbij een zich aan de andere zijde van de fles bevindende televisiecamera wordt gebruikt om het gehele lichaam van de fles te onderzoeken. Het is echter moeilijk om de fles-30 sen met een hoge graad van nauwkeurigheid te onderzoeken.. Bij eindge- deelten van desbetreffende fles, of in een gedeelte, anders dan het centrale gedeelte van de fles, waar letters of symbolen in relief zijn aangebracht of de glaswanddikte niet uniform is, of een was aanwezig is, wordt de optische baan voor de via dergelijke gedeelten verlopende 35 lichtstraling groot, terwijl anderzijds door qotische breking schaduwvorming kan ontstaan, waarbij een en ander tot gevolg heeft, dat een t 790 7 0 68 * -i 3 signaal soortgelijk aan een signaal, zoals teweeg gebracht door ongerechtigheden op de fles, wordt geproduceerd, waardoor het moeilijk wordt om de fles met een hoge graad van nauwkeurigheid te onderzoeken.

Volgens een ander bekend voorstel voor een inrichting voor 5 het detecteren van ongerechtigheden, wordt gebruik gemaakt van een beeld- opneembuis met integrerende werking, waarbij gebruik wordt gemaakt van een lichtbron, die flitsen produceert. Dergelijke inrichting heeft echter de volgende bezwaren: Wegens het na-lichteffekt van de beeld-opneembuis is het moeilijk om de onderzoefcingssnelheid te verhogen.

10 Ook is het nodig om de elektrische flitser frequent te veranderen.

Tevens bestaat ook hierbij de moeilijkheid om omtreksgedeelten van de fles waar symbolen of merktekens in relief zijn aangebracht, of er zich een las bevindt, met een hoge graad van nauwkeurigheid te onderzoeken.

Met de onderhavige uitvinding is: beoogd om al de i&.het voor·^ 15 afgaande geschetste moeilijkheden inherent aan bekende inrichtingen voor het detecteren van ongerechtigheden, op te Beffen.

Meer in het bijzonder is: met de uitvinding beoogd voor Bet detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting, beschikbaar te. stellen, die een eenvoudige constructieve uitvoering Beeft, met-geringe 20 kosten kan worden vervaardigd en die ongerechtigheden of een ih een fles voorkomende geur, met een Boge graad van nauwkeurigheid kan de-*-tecteren, waardoor tevens- een besparing aan werk. bij bet inspecteren van flessen wordt verkregen.

Yerder is met da uitvinding beoogd voor Bat detecteren van 25 ongerechtigheden dienende inrichting beschikbaar te stellen,- waarbij ' een onderzoekihgsgebied automatisch, wordt bepaald uitgaande van een videosignaal betreffende een onderzoekend voorwerp, zoals e.en fles, waarbij het gébiècFeen Boge graad van nauwkeurigheid aan een opper— vlakteinspectie wordt onderworpen.

2Q Een volgens de uitvinding voorgestelde detecteerinricfitihg van bovenbedoelde soort is gekenmerkt door een foto-elektriscHe. omzet— inrichting met een aantal lichtopvangelementen, waaraan lichtstralen, die het te onderzoeken voorwerp heeft gepasseerd, wordt toegevoerd, en een videosignaalverwerkende. inrichting voor het continu uitvoeren 25 van een vergelijking en discrimineerwerking aan die. van detectiesignalen, 790 70 68 if t k die elk worden gedetecteerd bij twee naburige posities, van. Het desbetreffende voorwerp, welke videosignaal verwerkende inrichting onderscheid kan maken ten aanzien van variaties in de grootte van genoemde detectiesignalen bij de desbetreffende twee naburige posities, een en 5 ander zodanig, dat de aanwezigheid of afwezigheid van ongerechtigheden - op het desbetreffende voorwerp kan worden gedetecteerd.

Ter nadere toelichting van de uitvinding zullen in het onder— staande enige ervoor illustratieve uitvoeringsvormen worden behandeld met verwijzing naar de tekening. Ih de tekening, waarbij soortgelijke 10 onderdelen door dezelfde verwijzingssymbolen zijn aangeduid, is: figuur 1 een schema ter illustratie van. het beginsel waarop een voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting volgens de uitvinding berust; figuur 2 een schema ter illustratie van de wijze waarop een la— 15 dings gekoppelde inrichting, die een foto-elektrische omzetinrichting vormt als deel uitmakend van de detecteerinrichting volgens de uitvinding is gebruikt; figuur 3 een blokschema ter illustratie van een videosignaal-verwerkende inrichting,, die is ingericht om een detectiesignaal, zoals 20 gedetecteerd door de foto-elektrische omzetinrichting te verwerken; figuur een schema ter illustratie van de wijze waarop een, detecteerinrichting is geïnstalleerd in een feitelijke flessenbaan; figuur 5 een schema van een mechanisme voor het roteren van lege flessen; 25 figuur 6 een schema ter illustratie van een uitvoeringsvoorbeeld '·.

van een voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting, voorzien van het flessenroteermechanisme; figuur 7 een schema ter· illustratie van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;.

3Q figuur 8 een schema ter illustratie van weer een andere uitvoe ringsvorm van de uitvinding; figuur 9 een beeld van een te onderzoeken fles, dat wordt gevormd op de elementen van de ladings gekoppelde inrichting, die deel uitmaakt van de voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting; 35 figuur 10 een grafische voorstelling ter aanduiding van de uit- 790 7 0 68 « Λ 5 gangsniveau·1 s van de videosignalen, zoals afgegeven door de elementen van de ladings gekoppelde inrichting, die zich bevinden langs de lijn A-A' in figuur 9; figuur 11 een golf vorm ter illustratie van een fles-eindsignaal, 5 zoals teweeg gebracht aan de uitgang van een fleseinde-detecteerketen, deel uitmakend van de detecteerinrichting volgens figuur 8; figuur 12 een pulsgolfvorm van een vertraagketen, zoals een een-slag multivibrator; figuur 13 een golfvorm ter illustratie van een inspectiegebiedr-10 signaal afkomstig van een door het teweeg brengen daarvan dienende keten; figuur ll· een blokschema van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 15 het beeld van een te onderzoeken fles en zoals ge— 15 vormd op de elementen van de ladingsgekoppelde inrichting, deel uitmakend van de detecteerinrichting; figuur 16 een schema ter illustratie van de uitgangsniveau's van de videosignalen, korresponderende'met figuur 15; figuur 17 een voorbeeld van een fleseinde-detectiesignaal, 20 korresponderende met figuur 16; en figuur 18 een voorbeeld van een inspectiegebiedsignaal, kor— responderende met figuur 17- figuur 1 geeft een schema ter illustratie van het beginsel, waarop een voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrich-25 ting volgens de uitvinding berust. Lichtstraling, zoals uitgezonden door een lichtbron 1 wordt door een diffusieplaat 2 gediffundeerd, waardoor een lege fles U door diffuus licht 3 wordt bestraald. De door de lege fles 4 doorgelaten lichtstraling 5 wordt gebundeld door een condensor 6 en wordt vervolgens toegevoerd aan een fato-elektrische 30 amzetinrichting 8, zoals een ladingsgekoppelde inrichting, die deel uitmaakt van een camera, zodat het lichtopvangscherm van de inrichting 8 een beeld van de fles wordt gevormd.

De foto-elektrische omzetinrichting 8 omvat een aantal licht-opvangelementen, die zijn gerangschikt op een wijze, zoals in figuur 35 2 schematisch is weergegeven. Meer in het bijzonder is een dergelijke 79070 68 $ Ί 6 ladingsgekoppelde inrichting 9» die in het onderstaande eenroudigheids-halve zal vorden aangeduid als CCD 9» voorzien van "bijv. eerdere duizendtallen van elementen 10, die uitgangssignalen afgeven, die evenredig zijn met hoeveelheid invallende lichtstraling. Een (niet veerge-5 geven) inrichting voor het in opeenvolging afgeven van de uitgangssig nalen van de elementen 10 maakt deel uit van de CCD 9· Wanneer de uitgangssignalen van de elementen in opeenvolging vorden teveeg gebracht, vordt het volledige oppervlak van het lichaam van de fles af getast.. Indien op de fles ongerechtigheden voorkomen, vordt de hoeveelheid T0 lichtstraling,, die· aan het desbetreffênde element of de elementen kor- responderende met een plaats vaar zich de ongerechtigheid bevindt, verminderd. De aanwezigheid of afwezigheid van ongerechtigheden kan derhalve vorden gedetecteerd door het - detecteren van de afname van de hoeveelheid invallende lichtstraling.

15 De detectiesignalen vorden vanaf de elementen 10 van de CCD

9 afgeleid door deze elementen in vertikale richting af te tasten, waarbij deze aftastwerking begint bij de meest linksgelegen. kolom daarvan. Het volledige beeld 10. van de fles, dat vordt gevormd op het oppervlak van de CCD-elementen, vordt afgetast.

20 - Met verwijzing naar figuur 3 zal een beschrijving worden ge- ' geven van een inrichting 13 voor het verwerken van de detectiesignalen zoals afgegeven door foto-elektrische omzetinrichting 8.

Het video-detectiesignaal, zoals ontwikkeld aan de uitgang van de foto-elektrische omzetinrichting 8, wordt aangelegd aan een analoog 25 digitaal omzetter 1U, zodat het signaal op eenvoudige wijze kan worden verwerkt. In deze omzetter 1H vordt het detectiesignaal omgezet in een digitaal signaal. De aldus verkregen digitale signalen worden rechtstreeks of via een register 15 toegevoerd aan een comparator 16, waar de amplituden van de digitale signalen ,korresponderende met twee nabu- 30 rige posities aan een vergelijking en discrimineerwerking worden onder worpen. Wanneer het verschil tussen de twee signalen groter is dan een vooraf vastgestelde waarde, kan door het detecteren van de uitgangssignalen de aanwezigheid of afwezigheid van ongerechtigheden op positieve wijze worden gedetecteerd.

35 De digitale signalen korresponderende met de twee posities, vor— 790 7 0 68 * « τ den door de comparator 16, zoals in het voorafgaande is beschreven, voortdurend met elkaar vergeleken. Zulks kan als volgt worden ingezien:

Er "bestaat een diversiteit van flessen; met andere woorden er "bestaan flessen van verschillende soort, kleur, vorm, dikte, enz. De hoeveel-5 heden lichtstraling, die door verschillende flessen worden doorgelaten zijn derhalve verschillend. De hoeveelheid straling, die door een fles wordt doorgelaten, wordt "bovendien "beïnvloed door symbolen die in relief daarop zijn aangebracht. Deze omstandigheden maken het moeilijk om de aanwezigheid of afwezigheid van ongerechtigheden op de fles te 10 detecteren. Teneinde de invloed van deze effekten tot een minimum terug te brengen, worden de digitale signalen, korresponderende met twee posities continu vergeleken. Wanneer de CCD 9 aftasting uitvoert langs de as van een fles, is de variatie in lichthoeveelheid tussen twee posities van het flessenlichaam,korresponderende met naburige elementen 15 10 van de CCD 9S betrekkelijk gering.· Onder gebruikmaking van deze omstandigheid, worden ongerechtigheden gedetecteerd op basis van de grootte van de variatie in hoeveelheid lichtstraling, die via de bovenbedoelde twee posities wordt doorgelaten.

_______ - De in het voorafgaande beschreven voor het detecteren van on- 20 gerechtigheden dienende inrichting zal worden worden behandeld in verband met de situatie waarin een dergelijke inrichting wordt toegepast bij een in feite gerealiseerde flessenbaan.

Figuur geeft een schematisch bovenaanzicht van de wijze waarop een dergelijke voor het detecteren van ongerechtigheden dienende 25 inrichting bij een dergelijke flessenbaan is opgesteld. Lege flessen U, U, ....... die opnieuw moeten worden gebruikt, worden door een transportband 18 met voorafbepaalde intervallen voortbewogen. Op de flessen ^ aanwezige ongerechtigheden kunnen door de detecteerinrichting worden gedetecteerd; voor een dergelijke inrichting is het echter moeilijk 30 om ongerechtigheden op het eindgedeelte van een fles te detecteren.

Teneinde aan dit bezwaar tegemoet te komen kunnen twee CCD-camera's 2QA. en 2QB zodanig worden opgesteld, dat deze onderling een hoek. Th, si uiten van bijv. 9CL0, met betrekking tot een te onderzoeken fles-, zodat de SCD-camera 2QA het gebied a-h en de CCD camera 20E het gebied c-d ver-35 zorgt; met andere woorden kan Het volledige oppervlak van de fles· door 790 7 0 68 f - 8 deze twee camera’s 20A en 20B worden onderzocht. TSil.k wan deze CCD-camera’s is wat uitvoering betreft soortgelijk aan die welke schematisch is weergegeven in figuur 1, met andere woorden omvat een dergelijke camera een condens at orlens en een CCD,die is geïncorporeerd 5 in een camera.

Figuur 5 is illustratief voor een methode, waarmee op een zo doeltreffend mogelijke -wijze het mondingsgedeelte en het gedeelte met symbolen in relief, van een fles, kan worden onderzocht met een detec-teerinrichting, waarbij' de detectie wordt uitgevoerd wanneer de fles 10 met:geringe snelheid wordt rondgedraaid. In dit geval wordt·het centrale gedeelte B van de fles onderzocht in een vertikale richting. Een concreet voorbeeld van deze methode zal worden behandeld met verwijzing naar figuur 6. De beide zijden van elk van een aantal lege flessen 4, die worden voortbewogen door een flessentransporteur 22 worden tegenge-15 houden door flessendragers 23 en 24·,die zijn uitgevoerd als eindloze banden. Wanneer de aandrijf snelheid van de flessendrager 23 groter is dan die van de flessendrager 24, wordt elke lege fles 4 voortbewogen, terwijl zulk een fles langzaam ronddraait in de door de pijl C aangegeven richting. Een aantal van bijv. vier CCD-camera’s 25 is met voorafbe-20 paalde onderlinge afstanden langs een zijde van het gebied, waar de flessen 4 op. cfe in het voorafgaande· beschreven wijze worden rondgedraaid, opgesteld. Deze CCD-camera’s 25 onderzoeken slechts het centrale gedeelte van de desbetreffende flessen 4 ten aanzien van de grootte van de hoeveelheid van de lichtbron 1 afkomstige lichtstraling, die 25 door de desbetreffende fles 4 is doorgelaten. Aldus is het mogelijk om '· het hele omtreksoppervlak van een fles 4 te onderzoeken, terwijl de desbetreffende fles 4 een (of een halve) omwenteling heeft gemaakt. .

Een op een fles voorkomende ongerechtigheid kan bijv. zijn een stuk cellofaan, dat optisch anisotroop en transparant is. Een inrich— 30 ting die geschikt is voor het detecteren van dergelijke ongerechtigheden zal in het onderstaande worden beschreven.

Zoals weergegeven in figuur 7, kan lichtstraling afkomstig van een lichtbron 1 worden gediffundeerd door een diffusieplaat 2. Het resulterende gediffundeerde licht wordt gepolariseerd door een polarisa-35 tiefilter 27, waarvan het polarisatievlak bijv. in de y-as richting 790 70 68 * * ^ 9 is gelegen. Een fles b wordt met de aldus "behandelde lichtstraling bestraald. De door de fles it- doorgelaten lichtstraling wordt opnieuw gepolariseerd door een polarisatiefilter 28, waarvan het polarisatie-vlak loodrecht staat op dat van het bovenbeschreven polarisatiefilter 5 · 273 en de lichtstraling wordt vervolgens aangelegd aan een CCD-camera 25. Een aan de uitgang van de CCD-camera 25 ontwikkeld video-detectie-signaal wordt door een videosignaal verwerkende inrichting 13 met een uitvoering, zoals weergegeven in figuur 33 aan een vergelijking en discrimineerwerking onderworpen, zodat de aanwezigheid of afwezigheid 10 van transparant materiaal, zoals een stukje cellofaan, kan worden gedetecteerd. Indien een ongerechtigheid zoals een stuk cellofaanvel, is vastgehecht aan het lichaam· van de fles, wordt de gepolariseerde lichtstraling, waarmee de fles U wordt bestraald, door deze ongerechtigheid verstrooid. Deze verstrooide lichtstraling passeert het polarisa-15 tiefilter 28 van het polarisatievlak,Tdat loodrecht staat op dat van het polarisatiefilter 2J. Transparante ongerechtigheden of geuren in de fleswand kunnen derhalve worden gedetecteerd door overgedragen lichtstraling te detecteren met behulp van de CCD-camera 25.

Een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij het onder-20 zoek wordt uitgevoerd, doordat het onderzoekingsgehied van een te onderzoeken voorwerp automatisch wordt bepaald, zal met verwijzing naar figuur 8 worden beschreven.

In figuur 8 is een lichtbron, deel uitmakend van de voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting volgens.de uitvin— 25 ding, aangeduid door 110. Lichtstraling 111 afkomstig vancbze licht bron 110 wordt uniform gediffundeerd door een diffusieplaat 11 en de aldus verkregen lichtstraling wordt toegevoerd aan de te onderzoeken flessen 113, die voortdurend worden voortbewogen door een transporteur (niet weergegeven). Lichtstraling, die de desbetreffende fles· 113 30 heeft gepasseerd, wordt gebundeld door een condensorlens 1 lU en wordt vervolgens toegevoerd aan een twee-dimensionale ladingsgekoppelde inrichting 115, die als foto-elektrische omzetinrichting dienst doet.

Deze CCD 115 omvat een synchroniseersignaalgeneratorketen en is voorzien van een aantal CCD- elementen 1l6 (figuur 9).· Deze elementen 116 35 worden af getast in een door de pijl A aangegeven richting, die over— 790 70 68 • · 10 eenkomt met de as van fles 113 en meer in het bijzonder vindt de aftasting plaats volgens de pijlen a, b, c, ......en in de aangegeven volgorde van links naar rechts (zoals aangegeven door de pijl B).

Videosignalen, die door de elementen 116 aan de uitgang van de 5 CCD 115 worden ontwikkeld, worden versterkt door een signaalversterker 118 en vervolgens toegevoerd aan en signaalvervormende keten 119* die is ingericht om de golfvorm van een door een ongerechtigheid indicatief signaal' voorkomende in een videosignaal VS in een bepaalde vorm te 'brengen, aan· een fleseinde-detecteerketen 120, die is ingericht om 10 het eindgedeelte van een te inspecteren fles 113» te onderzoeken, en aan een flesvolgorde-geheugenketen 121, die-is ingericht om informatie omtrent de volgorde van de flessen, die aan de onderzoekingsdetectie worden afgeleverd,, op te slaan.. De· signaalvervormende keten. 119, waarvan een signaalniveaucomparatorketen deel uitmaakt, detecteert een voor 15 een ongerechtigheid indicatief signaal, voorkomende in het videosignaal VS (figuur 10) en brengt dit signaal in een vorm, zodat een videosignaal VSA ontstaat. Het aldus gevormde signaal VSA wordt aangelegd aan eenpoortketen 23.

De fleseind-detecteerketen 120 bepaalt de positie van het einde--— 20 van een fles 113 met behulp van het van de CCD 115 afkomstige videosignaal, teneinde een detectiesignaal DS te ontwikkelen, dat wordt aangelegd aan een inspectiegebiedsignaal genererende keten 12^. Deze keten 12k en 120 vormen een inspectiegebiedbepalende keten, die een inspectiegebied bepaalt met behulp van het fleseinde-detectiesignaal 25 DS zoals afgegeven door de fleseind-detecteerketen 120, zodat een inspectiegebiedsignaal RS wordt ontwikkeld, dat wordt aangelegd aan de poortketen 123 en aan de volgordegeheugenketen 121.

In de fleseind-detecteerketen 120 wordt meer in het bijzonder de grootte (afnemende) variatie in het niveau van het videosignaal 30 VS en zoals veroorzaakt door de aanwezigheid of afwezigheid van een fles, gedetecteerd door een differentieercomparator of soortgelijke keten, teneinde het fleseind-signaal (figuur 11} teweeg te-brengen. Dit signaal wordt omgezet in de puls DS (figuur 12) met een voorafbepaalde pulsbreedte, door toepassing van een een-slag multivibrator of soortge-35 lijke keten, waarbij deze puls DS wordt toegevoerd aan de inspectie- 790 70 68 * ·* 11 gebiedsignaal genererende keten 12U. Het inspectiegebiedsignaal ES (figuur 13) en dat korrespondeert met het centrale gedeelte van een fles wordt teweeg gebracht in responsie op de achterflank van de puls DS. Het inspectiegebiedsignaal ES heeft een pulsbreedte, die bijv. kor- 5 respondeert met twee kolommen van elementen 116, die zich langs de as van een fles uitstrekken. Door het inspectiegebiedsignaal ES, kan het centrale baridvoniiige gebied, dat zich langs de as van de fles 113 uitstrekt als het inspectiegebied (breedte) worden aangenomen. De door-de een-slag multivibrator geïntroduceerde vertraging (pulsbreedte) 10 kan op eenvoudige wijze worden vastgelegd door regeling van de tijd constante van een keten met een condensator C en een weerstand E. Aldus is het mogelijk diversiteit van flessen van verschillende afmetingen te onderzoeken.

De poortketen 123 ontvangt het inspectiegebiedsignaal ES* als-15 ook het videosignaal VSA dat afkomstig is van de signaalvervormende ke ten 119» Van de videosignalen VSA, zoals aangelegd aan deze poortketen 123, laat deze poort echter uitsluitend door het videosignaal VSA korresponderende met het inspectiegebiedsignaal ES, zodat een golfvorm-signaal (opneemsignaal) GS wordt ontwikkeld, dat wordt aangelegd aan 20 een kiessignaal genererende keten 125. Deze keten 125 is werkzaam om op basis van het videosignaal GS, zoals af geleverd door de poortketen 123 vast te stellen of de onderzochte fles wel dan niet aanvaardbaar is, waarbij een discrimineer(kies)signaal SS wordt ontwikkeld, dat wordt aangelegd aan een keten 126, die een signaal teweeg brengt indicatief 25 voor een af te keuren fles, waarbij zulk een signaal kan worden opge slagen. De keten 126 ontvangt tevens het flesvolgorde-signaal OS, afkomstig van de flesvolgorde-opslagketen 121. Wanneer de beelden van meerdere flessen 113 gelijktijdig op de CCD 115 worden geprojecteerd, is de opslagketen 121 werkzaam om de inspectievolgorde van de flessen 113 30 op te slaan door het ontvangen van het synchroniseersignaal, dat deel uitmaakt van het videosignaal VS en het inspectiegebiedsignaal ES, afkomstig van de keten 121+, zodat het flesvolgordesignaal OS wordt aangelegd aan de keten 126 voor het afgeven en opslaan van een signaal-indicatief voor een af te keuren fles. Gedurende het tijdsinterval waar-35 in sen flesvolgordesignaal OS vanaf de opslagketen 121 wordt gegeven, 790 70 68 <P * 12 wordt door de keten 126 de aanwezigheid of afwezigheid van het kies-signaal, zoals ontwikkeld door de signaal genererende keten 125* geregistreerd, waarbij een afvoersignaal ESate uitgang van deze keten 126 wordt ontwikkeld, wanneer het kies signaal SS voor afbepaalde waarden 5 heeft bereikt. Met behulp van dit afvoersignaal ES wordt de fles automatisch uit de flesinspectielijn afgevoerd, wanneer deze. aan de afvoer-uitgang wordt aangeboden.

De werking van aldus georganiseerde detecteerinrichting zal worden beschreven.

10· De vanaf de lichtbron 110 afkomstige lichtstraling 111 wordt uniform gediffundeerd door de diffusieplaat 112, waarna de fles 113 met dit: gediffundeerde licht wordt bestraald. Het door de fles 113 doorgelaten licht vormt, via de lens 114 een beeld van de fles op de CCD 115. De lichtstraling, wordt in sterke mate geabsorbeerd wanneer 15 deze de fles 113 passeert. Het van de:fles gevormde beeld is derhalve zodanig, dat het lichtransmissiegedeelte van de fles in sterke mate verschilt van het andere gedeelte waar- lichtstraling is ontvangen, waarbij het centrale gedeelte relatief licht is, terwijl het omtreks-gedeelte relatief donker is, wegens de brekingsindex, en configuratie 20 van de fles. Een dergelijk optisch beeld wordt omgezet in een elektrisch signaal door middel van de CCD 115, zoals geïllustreerd in figuur 10. Zoals uit figuur 10 blijkt, is het uitgangsniveau van het videosignaal VS en overeenkomende met het centrale gedeelte van de fles betrekkelijk vlak en in hoofdzaak constant, waarbij echter bij 25 de beide uiteinden vermindering aanwezig is. De uitgangsvariatie van het videosignaal VS en zoals veroorzaakt als gevolg van de aanwezigheid of afwezigheid van ongerechtigheid op een fles 113 is voor het-centrale gedeelte van.de fles groter, maar voor het omtreksgedeelte echter kleiner. Het is derhalve bijzonder lastig om ongerechtigheid te kunnen 30 onderscheiden op glas van het omtreks gebied van de fles. De inspectie van het osntrale gedeelte van. een fles wordt nauwelijks beïnvloed door letters en merktekens, die in relief op de fles zijn aangebracht door ongelijkmatige wanddikte, alsook de las van de fles in omtreksrichting daarvan. Dit is een gevolg van de omstandigheid, dat wanneer eenfl.es 35 wordt bestraald met licht 'in een richting loodrecht op het oppervlak 790 7 0 68 13.

* daarvan, het verschil in lichthoeveelheid veroorzaakt door ongelijkmatige wanddiktenan de fles of soortgelijke afwijkingen, gering is.

Wanneer een fles echter wordt bestraald door lichtstraling, die ten opzichte van de as of het oppervlak van de fles schuin of evenwijdig 5 daarmee invalt, wordt de optische transmissiebaan groot en de licht straling wordt in sterke mate geabsorbeerd of afgebogen, hetgeen betekent, dat de lichtstralingshoeveelheid na doorgang door de fles aanzienlijk is verminderd.

Teneinde flessen op ongerechtigheden (inclusief daarop voor-10 komende krassen) met een hoge graad van nauwkeurigheid te onderzoeken, is het noodzakelijk, dat de aftastrichting (met een korte aftastherha— periode) van de CCB 115 in hoofdzaak dezelfde is als (evenwijdig aan) de axiale richting van een fles 113 en iet inspectiegebied wordt beperkt tot het centrale.· gebied (figuur 9 aangegeven door het gearceer-15 de gebied) van de fles 113. De uitvinding biedt de mogelijkheid om het meest geschikte inspectiegebied van een fles automatisch te bepalen.

Wanneer in de fleseind-detecteerketen 120 het uitgangsniveau van het videosignaal VS abrupt lager wordt dan een vooraf ingestëlde -—waarde,—zoals- weergegeven- in-figuur 11,—is daarmee—het fle s einds ignaal 20 geproduceerd. Met behulp van het fleseindsignaal is de inspectiegebied- signaal genererende keten werkzaam, het inspectiegebiedsignaal HS teweeg te brengen in responsie op het pulssignaal, afkomstig van de vertraagketen, zoals een een-slag multivibrator (niet weergegeven).

Het inspectiegebiedsignaal RS wordt aangelegd aan de poortketen 123.

25 Gedurende de toevoer van het signaal RS, laat de poortketen 123 uitslui-'- tend het digitale videosignaal VSA,afkomstig van de signaalvervormende keten 119 door, waarbij dit signaal VSA wordt aangelegd aan de kies-signaalgenererende keten 125. Met andere woorden geeft de poortketen 123 uitsluitend het digitale videosignaal VSA, dat korrespondeert met het 30 inspectiegebiedsignaal af aan de kiessignaalgenererende keten 125, waar het digitale videosignaal wordt geselecteerd en wanneer op de fles een ongerechtigheid voorkomt, het kiessignaal SS wordt geproduceerd.

Wanneer daarentegen de beelden van meerdere flessen 113 gelijktijdig worden geprojecteerd op de CCD 115, wordt uit het videosignaal 35 VS het vertikale synchroniseersignaal gedetecteerd, afgeleverd aan de 790 70 68 <f' ** ïk flesvolgordeopslagketen 121. Met referentie naar het synchroniseer-signaal, worden de inspectiegehiedsignalen RS afkomstig van de inspect! egebiedsignaalgenererende keten 12l+ in volgorde gezet en vervol-— gens toegevoerd aan de keten 126. Deze keten 126 werkt als volgt: 5 De keten 126 bepaalt voor welke fles het kiessignaal (indicatief voor ongerechtigheid) SS afkomstig van de kiessignaalgenererende keten teweeg is gebracht. Wanneer op de desbetreffende fles een ongerechtigheid voorkomt, ontwikkelt de keten 126 een afvoersignaal ES, dat in synchronisms is met een detectiesignaal, dat. is ontwikkeld als uitgangs— 10 signaal van een flesaankomstdetector, die is opgesteld in de nabijheid van de uitgang voor af te keuren flessen, wanneer de desbetreffende fles deze uitgang bereikt, doordat een (niet weergegeven), afvoermecha-nisme in werking wordt gesteld, teneinde de af te keuren fles van ‘de flesinspectiebaan af te voeren.

15 Bij deheschreven uitvoeringsvorm wordt het centrale bandvormige gedeelte van eèn fles, welk gedeelte zich langs de as daarvan uitstrekt, gebruikt als het inspectiegebied afhankelijk van de configuratie van een te onderzoeken fles, kan echter ofwel uitsluitend het gebied van de —.—__—_—fles loodrecht op de _as daarvan-autorafcisch worden gedetecteerd ofwel 20 het gehele gebied van de fles kan worden gedetecteerd.

Bovendien is het mogelijk het detectiesignaal DS van de fles-eind-detecteerketen 120 te detecteren, zoals afkomstig van een CCD— element, waar de uitgangsniveauvariatie van het videosignaal YS het eerst is veroorzskt, of anderzijds kan worden gedetecteerd wanneer 25' het uitgangsniveau een voorafbepaald aantal CCD elementen heeft bereikt.·. Bovendien kan het fleseind-deteeteersignaal worden gedetecteerd uitgaande van bepaalde CCD-elementen, die zijn gelegen langs de horizontale aftastrichting (richting B), zoals aangegeven door de lijn A-A’ in figuur 9· 30 Het in figuur 13 weergegeven inspectiegebiedsignaal BS kan ofwel rechtstreeks worden verkregen, uitgaande van het fleseinddetec— teersignaal, zonder de komst van een pulssignaal, zoals weergegeven in figuur 12, ofwel kan dit signaal worden geproduceerd in synchronisme met het horizontale synchroniseersignaal,dat de CCD aandrijft.

35 Het geval, waarin voor het detecteren van ongerechtigheden 790 7 0 68 15 het inspectiegebied Is bepaald in een richting evenwijdig aan de as van een fles, is in het voorafgaande beschreven. Ongerechtigheden hunnen echter ook. warden gedetecteerd door het inspectiegebied te bepalen in een richting loodrecht'op de as van een fles:. In; dit geval wordt 5 gebruik, gemaakt van een schematisch in figuur 1¼ weergegeven' inrichting waarbij lichtstraling wordt toegevoerd aan flessen, die continu worden voortbewogen door een transporteur, waarbij lichtstraling die de flessen heeft gepasseerd, wordt opgevangen.

Boven de fles 113. is een condensatorlens. Uk aangebracht, ter— 10 wijl onder de fles 113 een diffusieplaat 1121 is opgedel d. De lichtstraling, afkomstig van een onder' de diffusieplaat 112' opgestelde licht' bron wordt door de fles 113' geleid naar een CCD 1151, die zich boven de lens 11¾ bevindt. De verwerking van het uitgangssignaal van de CCD 115, nadat dit door een versterker 118. is versterkt, is in hoofdzaak.

15 gelijk, aan de verwerking, zoals plaatsvindt bij de bovenbeschreven uit voeringsvorm, waarbij het inspectiegebied evenwijdig verliep aan de' as van een te onderzoeken fles. Ih dit geval is het beeld van de fles-U 3. zoals gevormd op de elementen 116 van de CCD 1151 van de in figuur 35 weergegeven gedaante en het daarmee korresponderende videosignaal VS 20 is aangegeven in figuur 16. De grote variatie van bet uitgangsniveau van bet videosignaal VS wordt gedetecteerd door de fleseinddetecteer— keten 120 met betrekking tot de richtingen, waarin een' toename en' afname plaatsvindt, en zoals aangegeven in figuur IJ, waarbij fleseind— detecteer signaal DS teweeg wordt gebracht, dat wordt aangelegd aan de 25 inspectiegehiedsignaalgenererende keten 12¾. Ih deze keten 12¾ wordt een signaal gevormd, dat wordt ingesteld door een puls Pj van het fles— einddetectiesignaal DS, korresponderende met de. richting, waarin het videosignaal VS afneemt, en uit geschakeld door een puls P2, korresponde— rende met de richting, waarin het videosignaal VST toeneemt, en welk.

30 aldus gevormd signaal wordt gebruikt als een inspectiegebjedsignaal BS

(figuur 18], waardoor een inspectiegebied, dat loodrecht verloopt op de as van de fles, kan worden bepaald als gebied voor het detecteren van ongerechtigheden op de bodem van de fles 113.

Bij de in het voorafgaande besrhreven uitvoeringsvorm wordt licht 35 vanuit een plaats onder een te onderzoeken fles ingestraald en dit licht 790 70 68 16 wordt "boven de fles opgevangen; de uitvinding is echter op een dergelijke opstelling niet beperkt. Met andere woorden het is ook mogelijk, om het licht vanuit boven een te onderzoeken fles in te stralen en dit onder de fles op te vangen.

5 Bij de in het voorafgaande beschreven uitvoeringsvormen wordt de foto-elektrische omzetting gerealiseerd door een twee-dimensionale CCD;- echter kan 'daarbij ook gebruik worden gemaakt van een niet-inte— grerende beeldopneembuis. Bovendien zijn de voorwerpen, die door de voor het detecteren van ongerechtigheden dienende inrichting moeten 10 worden-.onderzocht., niet beperkt tot flessen.

Uit de in het voorafgaande 'gegeven-beschrijving blijkt, dat een voor het detecteren, van ongerechtigheden dienende inrichting volgens de uitvinding· van een eenvoudige constructieve uitvoering is en tegen een lage kostprijs kan worden vervaardigd, waarbij van de 15 detectiesignalen afkomstig van de foto-elektrische omzetinrichting, die de CCD omvat, de variaties in grootte van deze detectiesignalen en korresponderende met twee naburige posities, continu worden gedekte c teer d door de videosignaalverwerkende inrichting, zo-dat. de aan- ' wezigheid of afwezigheid van ongerechtigheden of barsten of. scheuren 20 in flessen op-positieve wijze kan worden gedetecteerd.Verder is het met de detecteerinrichting mogelijk ongerechtig materiaal op een fles automatisch te detecteren, hetgeen, belangrijke besparing aan arbeid betekent bij het inspecteren van flessen.

Volgens een verder aspect van de uitvinding is de inspectie-25 gebiedbepalende keten werkzaam op automatisch inspectiegebied in een richting loodrecht op of evenwijdig aan de as van een te onderzoeken fles te bepalen, uitgaande van het videouitgangssignaal, dat wordt afgegeven door de foto-elektrische omzetinrichting, en overeenkomstig de aanwezigheid of afwezigheid van een voorwerp, zoals een fles, dat 30 moet worden geïnspecteerd. Aldus is het mogelijk om het meest geschikte inspectiegebied automatisch te detecteren en het oppervlak van het voorwerp, dat zich het best leent voor inspectie kan worden onderzocht. Hierdoor kan de snelheid waarmee de te inspecteren voorwerpen worden onderzocht, worden verhoogd, terwijl de inspectienauwkeurigheid aan-35 zienlijk is verbeterd.

790 70 68

Claims (9)

1. Inrichting voor- het detecteren, van ongerechtigheden op een te onderzoeken voorwerp, zoals een fles, omvattende een lichtbron, van waaruit lichtstraling wordt toegevoerd aan het voorwerp, gekenmerkt 5 door een foto-elektrische omzetinrichting, met een aantal lichtopvang-elementen, waaraan licht dat het voorwerp heeft gepasseerd, wordt toegevoerd; en een videosignaalverwerkende inrichting, die is ingericht om detectiesignalen continu aan een vergelijkende werking en discrimi-neerwerking te onderwerpen, waarbij elk van deze detectiesignalen 10 erdoor wordt gedetecteerd bij twee naburige posities van het voorwerp, en variaties in grootte van deze detectiesignalen bij genoemde twee naburige posities worden gediscrimineerd, teneinde vast te stellen of ongerechtigheden op het voorwerp aanwezig of afwezig zijn.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het'lenmerk, dat genoemde 15 videosignaalverwerkende inrichting omvat een analoog-digitaal omzetter, dienende om een uitgangssignaal van genoemde foto-elektrische omzetinrichting om te zetten, in een digitaal signaal; register voor het tijdelijk opslaan van genoemde digitale signaal, afkomstig van genoemde analoog-digitaal omzetter; en een comparator dienende om uitgangsdata 20 van genoemde register te vergelijken met uitgangsdata van genoemde ana-loge-digitale omzetter.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat meerdere foto-elektrische omzetinrichtingen zodanig zijn opgesteld, dat met betrekking tot te onderzoeken voorwerp een voorafbepaalde hods: 25 wordt ingesloten, zodanig, dat het desbetreffende voorwerp in zijn geheel kan worden onderzocht. U. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het voorwerp wordt getransporteerd onder het uitvoeren van rotatie, waarbij de inspectie plaatsvindt, wanneer het voorwerp een hele of een halve 30 omwenteling maakt.

5. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies 1-1l·, met het kenmerk, dat genoemde foto-elektrische omzetinrichting een ladingsgekoppelde inrichting omvat.

6. Inrichting voor het detecteren van ongerechtigheden op een 35 te onderzoeken voorwerp, zoals een fles, gekenmerkt door een polarisa- 780 70 68 J8 tiefliter met een lichtbron, van waaruit lichtstraling wordt toegevoerd aan voorwerp, foto-elektrische omzetinrichting met een aantal licht-opvangelementen, aan elk waarvan lichstraling die het genoemde object heeft gepasseerd, wordt aangelegd via een ander polarisatiefilter met 5 betrekking tot het eerstgenoemde polarisatiefilter orthogonaal is; en een videosignaalverwerkende inrichting, die is ingericht om detectie-' signalen van genoemde foto-elektrische omzetinrichting en die.' korres-ponderen met twee naburige daardoor gedetecteerde posities continu te onderwerpen aan een vergelijkingswerking en discrimineerwerking, 10 waarbij variaties in de grootte van deze detectiesignalen, korrespon-derende met genoemde twee naburige posities, worden gediscrimineerd, teneinde te detecteren of een ongerechtigheid zoals een stuk cellofaan en dat optisch anisotroop en transparant is, wel of niet op het voor-werop aanwezig is. 15 7.Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat genoemde foto-elektrische. omzetinrichting een ladingsgekoppelde inrichting omvat.

8. Inrichting voor het detecteren van ongerechtigheden, gekenmerkt door een foto-elektrische omzetinrichting met een aantal foto-20 elektrische omzetelementen, waarop een optisch beeld van een te onderzoeken voorwerp, zoals een fles kan worden gevormd, en dienende om een optisch beeld om te zetten in een elektrisch signaal; een niveau-detecterende keten voor het detecteren van een uitgangsniveau van een door genoemde foto-elektrische omzetinrichting teweeg gebracht video-25 signaal, overeenkomstig de aanwezigheid of afwezigheid van het genoemde ·· voorwerp; een inspectiegebiedbepalende keten, dienende om uitgaande van het genoemde videosignaal, zoals af ge geven door genoemde foto-elektrische omzetinrichting automatisch een inspectiegebied te bepalen in een richting loodrecht op of evenwijdig aan de as van. het genoemde voorwerp, 30 en een kiesketen voor het afnemen van een uitgangssignaal van genoemde niveaudetecterende keten, dat korrespondeert met een inspectiegebied-signaal, zoals teweeg gebracht door genoemde inspectiegebiedbepalende keten, teneinde een kiessignaal beschikbaar te stellen, dat wordt gebruikt om af te stellen of oplet voorwerp al dan niet ongerechtigheden voor-35 komen. 790 7 0 68

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het genoemde inspectiegehied een centraal handvormig gedeelte van het voorwerp is, dat evenwijdig verloopt met de as daarvan.

10. Inrichting-volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het 5 genoemde inspectiegehied verloopt in een richting loodrecht op de as van het voorwerp.

11. Inrichting volgens conclusies 8, 9 of 10, met het kenmerk, dat genoemde f oto-elekt ris che omzet inrichting een ladings gekoppelde inrichting omvat. 10 790 70 68