NL8104922A - Werkwijze en inrichting voor het identificeren van de vorm, waarop een voorwerp is vervaardigd. - Google Patents

Description

£ i

Werkwijze en inrichting voor het identificeren van de vorm, waarop een voorwerp is vervaardigd.

Fouten in glazen flessen houden dikwijls verhand met de vorm. Om deze reden is het nuttig een stelsel te hebben, dat kan aangeven met welke uit een aantal vormen een bepaalde fles werd vervaardigd. De defecte vorm kan dan buiten werking 5 worden gesteld, terwijl de overige vormen in werking blijven.

Bij wijze van alternatief kunnen de defecte flessen automatisch worden uitgesorteerd wanneer zij langs de produktielijn bewegen.

Vormidentificatie wordt in het algemeen uitgevoerd door een bepaalde code in elke fles te vormen gedurende 10 het vormingsproces. De code wordt later door een aftaster gelezen, die de defecte vorm identificeert. Een andere methode bestaat uit het markeren van flessen, die met een bepaalde vorm vervaardigd werden, hetgeen daaropvolgende identificatie en afscheiding mogelijk maakt, zoals beschreven is in het Amerikaanse 15 octrooischrift 4.004.904. Dit stelsel heeft het nadeel dat het nodig is dat de flessen in een bepaalde opeenvolging gehouden worden ten einde een juiste markering van de oorsprongsvorm mogelijk te maken.

Er zijn verschillende technieken ontwikkeld voor 20 het coderen van een fles en voor het lezen van de code. Volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.745.314 wordt een fles stilgehouden, terwijl een beeld van een in de bodem van de fles gevormde code langs een leesstation wordt gedraaid. Het hoofdnadeel van dit ontwerp is, dat de fles moet stilstaan terwijl 25 de code wordt gelezen, hetgeen de snelheid van de produktielijn verlaagt. In het Amerikaanse octrooischrift 3.963.918 wordt een fles met een cirkelvormige code tot stilstand gebracht en wordt de code gelezen, hetzij door de fles, hetzij de aflezende ontvanger te draaien. Dit heeft een overeenkomend nadeel, dat 30 de fles moet stilstaan. Het Amerikaanse octrooischrift 3.991.883 8104922 - 2 - * V * v vergt niét dat de fles tot stilstand wordt gebracht maar vergt nog steeds een relatieve draaiing tussen de fles en de lichtbron, die gebruikt wordt om de code-informatie op de leesappa-ratuur te projecteren. Een verder nadeel van alle bovengenoemde 5 stelsels is, dat een cirkelvormige code wordt gebruikt, waarvan de geldigheid slechts onderzocht kan worden door opeenvolgende aflezingen van de code uit te voeren.

Een hoofdvoordeel van de onderhavige uitvinding is, dat geen relatieve draaiing tussen de fles en de leesin-10 richting of lichtbron nodig is, waardoor de werking vereenvoudigd wordt.

Een verder doel van de uitvinding is echter in te voorzien, dat de aflezingen tegelijkertijd kunnen worden uitgevoerd in verschillende gebieden van de fles ten einde de 15 geldigheid van de code-aflezing te verifiëren, waardoor de nauwkeurigheid van de vormidentificatie verhoogd wordt.

Dienovereenkomstig heeft de uitvinding betrekking op een systeem voor het automatisch identificeren welke uit een aantal vormen gebruikt werd voor een bepaald voorwerp. Bij voor-20 keur wordt een reeks concentrische ringen in de bodem van elke fles gevormd gedurende de produktie daarvan. De plaats van deze ringen op de door een bepaalde vorm vervaardigde flessen verschilt van de plaats van de ringen op de flessen, die door elke andere vorm werden gemaakt, waardoor een code verkregen wordt voor het 25 onderscheiden van de oorspronkelijke vorm van bepaalde flessen.

Na een vervaardiging worden de flessen boven een leesstation langs bewogen, waar de gecodeerde reeks ringen wordt afgelezen. Dit wordt tot stand gebracht door een lichtbron door middel van eenlens op de bodem van de fles te fokusseren.

1 .

30 Het licht gaat door een filter, dat tot stand brengt dat de intensiteit van het licht lineair varieert met de hoek van inval op de bodem van de fles. Het licht wordt vanaf de bodem gereflecteerd door een tweede lens en op een fotocel-lichttaster gericht, waarvan de uitgang evenredig is met de intensiteit van 35 het ontvangen licht. Wanneer de fles langs het aftaststation 8104922 * * t - 3 - bewogen wordt zal de hoek van inval en bijgevolg de intensiteit van het door de fles en door de lens gereflecteerde licht variëren in afhankelijkheid van het feit of de reflectie plaats had op een betrekkelijk vlak bodemoppervlak van de fles of een 5 voorlopende of nalopende rand van een ring.

Door het detecteren van de snelheid van de verandering van de intensiteit tussen de voor- en achterflanken van de ringen op de fles is een nauwkeurige detectie van de plaats van de ring tot stand gebracht ondanks fouten in de bodem yan de fles zoals b 10 scMjnringen of bobels in het middel van de bodem van de fles.

De plaats van de ringen bepaalt een code, die wel elektronisch wordt gedecodeerd voor het identificeren van de oorsprongsvorm van elke houder.

De uitvinding wórdt in het volgende nader toe-15 gelicht aan de hand van de tekening, waarin figuur 1 een glazen houder toont met een intergraal daarin gevormde concentrische ringcode; figuur 2 een aanzicht toont van een codelees-inrichting waar de glazen houder boven langs beweegt; 20 figuur 3 lichtwegen toont van een lichtbron naar de bodem van een glazen houder; figuren 4A-G de lichtweg toont die gereflecteerd wordt naar een fotocel wanneer de glazen houder langs de code-leesinrichting beweegt; 25 figuur 5 een grafiek is van de lichtintensiteit, die door de fotoceldetector wordt ontvangen wanneer de glazen houder langs de codeleesinrichting beweegt; figuren 6A - C verschillende mogelijke plaatsen van fotoceldetectors tonen ten opzichte van de gevormde concen-30 trische ringcode; figuur 7 een aanzicht toont van een concentrische ringcode; figuur 8 een zijaanzicht toont van ringen, die op bepaalde plaatsen in een glazen houder zijn gevormd.

35 Figuur 1 toont een gevormde houder, die in het 8104322 V * - 4 - y.

voorkeursuitvoeringsvoorbeeld een glazen fles is, een integraal gevormde concentrische ring 12, met een aantal ringen 25, waaronder een buitenstartring 27, welke ringen bepaald worden door uitsteeksels, die in het algemeen afgerond zijn. Zoals in 5 figuur 2 is aangegeven wordt de hoxder 10 boven een aflees- station 14 ondersteund en ten opzichte daarvan bewogen door een transportinrichting 28, dat een opening 29 heeft om de aflezingen mogelijk te maken van de bodem van de houder 10. Wanneer de houder 10 langs het leesstation 14 wordt bewogen leidt licht, 10 dat door de startring 27 wordt gereflecteerd, die deel uitmaakt van de ringcode, het codeleesproces in. De taak van de startring 17 zal worden uiteengezet, wanneer het decodeerproces besproken wordt. Licht vanuit een lichtbron 36, die in het voor-keursuitvoeringsvoorbeeld een gloeilamp is, gaat door een lens 15 17, een gradientfilter 18 en wordt op de bodem van de houder 10 geprojecteerd. De lens 17 fokusseert licht van de lichtbron 16 door het filter 18 en op een gebied 35 over een straal van de bodem van de houder 30. Het gradientfilter 18, dat in het algemeen een rechthoekige vorm heeft, is zodanig geconstrueerd, 20 dat zijn doorzichtigheid geleidelijk kleiner wordt in de lengterichting van zijn dwarsas. In het onderhavige voorbeeld wordt dit tot stand gebracht door een reeks smalle spleten 19, maar andere -methoden zouden eveneens gebruikt kunnen worden. De spleten 19 hebben volgens fig. 2 zodanige afmetingen, dat uit 25 het filter 18 tredende licht lineair verzwakt wordt langs de dwarsas. Het filter 18 is zodanig opgesteld dat de intensiteit van het licht, die een bepaald punt in het oppervlak 15 op de bodem van de houder 10 treft, een functie is van de invalshoek. Als gevolg van de tapse spleten 19, die volgens fig. 2 30 het filter 18 vormen, zal het de filter 18 verlatende licht een grotere intensiteit aan het linker of boveneinde hebben dan aan het rechter of ondereinde van het filter. Aldus zal licht afkomstig van het boveneinde van het filter en gereflecteerd van de houder op de detector 20 een grotere intensiteit hebben 35 dan licht dat gaat door het ondereinde en is gereflecteerd van 8104922 * * - 5 - de bodem van de houder. De intensiteit van het licht dat op de bodem van de houder valt, zal een functie zijn van de invalshoek ten opzichte van het vlak van de bodem van de houder vanwege het filter. Een lens 21, die door een huis 22 gedragen 5 wordt, fokusseert licht, dat door de bodem van de houder 10 gereflecteerd werd, op een fotoceldeteütor 22, waarvan de uitgang evenredig is met de intensiteit van het ontvangen licht. De fotocelinrichting 20 ontvangt reflecties vanuit een plaats op de houder 10, die overeenkomt met het desbetreffende vaste 10 referentiepunt 24 op een vlak, dat in het algemeen bepaald wordt door de bodem van de houder 10. Volgens het voorkeursuitvoerings-voorbeeld van de uitvinding bevat de fotoceldetectorinrichting 20 een aantal fotoceldetectoren 23a - h, waarbij elke detector 23a - h een bijbehorend referentiepunt heeft, vanwaar het 15 reflecties ontvangt. Uit fig. 2 blijkt dat het gehele beeld van de belichting van de bodem van de fles zal worden geprojecteerd op de detector 20. Vanzelfsprekend zal het gereflecteerde licht dat licht zijn dat het resultaat is van spiegelende reflectie van de bodem van de houder. Terwille van de duidelijk-20 heid wordt slechts de werking van êën van de fotoceldetectors 23a - h Besproken. Wanneer de houder 10 het referentiepunt 24 passeert, zal licht, dat door de fotoceldetector 23a gereflecteerd wordt, in intensiteit varieten, afhankelijk van de invalshoek van Het licht, dat uit het filter 18 treedt aangezien 25 dit licht hetlicht is dat van de houder wordt teruggebracht naar de detector. De bron en daardoor de intensiteit van het van een ring 35 teruggekaatste licht zal afhangen van het feit of het licht het boveneinde of ondereinde van het filter passeert volgens fig. 4. Aangezien de invalshoek varieert wanneer een 30 ring 25 ontmoet wordt, zou de intensiteit van het licht, dat de fotoceldetector 23a treft, eveneens variëren wanneer een ring 25 het referentiepunt 24 passeert. De uitgang van de fotoceldetector 23a is bijgevolg een functie van de plaats van de ringen 25 op de bodem van de houder 10.

35 Om het mogelijk te maken dat de geldigheid van SA Π * f- λ 0 I ij . '·· — 's · ‘ - 6 - een bepaalde lezing van de ringcode 12 wordt onderzocht, worden drie aparate reflectieaflezingen van de bodem van de houder genomen en later vergeleken door gebruik te maken van meerderheids logika. In het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van de uit-5 vinding zijn drie lichtbronnen 16, drie lenzen 17, drie filters 18 en drie groepen fotoceldetectors 23a - h opgestald om reflectie-aflezingen uit te voeren van drie onderscheiden radiale gebieden 15 over de ringcode 12,

In figuur 3 is de lichtweg van het filter 18 IQ naar het radiale oppervlak 15 op de houder 10 weergegeven. De lichtstralen 26a-f tonen, dat in elk punt langs het radiale gebied 15 licht ontvangen wordt vanuit alle punten over de lengte van het filter 18. De oorsprong van licht, dat op de fotocel-detectorinrichting 20 geworpen wordt vanuit een willekeurig 15 punt hangt af van de invalshoek op de bodem van de houder 10.

In figuur 4A G en 5 is de verandering in intensiteit van licht, dat naar de fotoceldetector 23 wordt gereflecteerd vanuit het referentiepunt 24 weergegeven, wanneer de houder 10 langs het leesstation 14 beweegt. In figuur 4A is 20 een vlak deel van de bodem van de houder 10 in een stand, die overeenkomt met het referentiepunt 24 (dat wil zeggen geen ring). Licht, dat vanuit dit punt gereflecteerd wordt lijkt afkomstig te zijn uit een betrekkelijk lichtarm deel van het filter 18.

De intensiteit -van het licht, dat door dit punt gereflecteerd 25 wordt, wordt als referentie of nulniveau aangenomen. Wanneer de houder langs het referentiepunt 24 beweegt, wordt een ring 25 ontmoet, Wanneer het referentiepunt 24 voorbij de voorflarik van de ring 25 is Bewogen wordt geen licht op de lens 21 gereflecteerd, Het enige licht, dat naar de lens 21 wordt gere-30 flecteerd in dit punt zal omgevingslicht zijn, zoals in figuur 4B is aangegeven. Wanneer het referentiepunt 24 overeenkomt met de top van de ring 25 (figuur 4C) is de reflectiehoek dezelfde als die van het vlakke oppervlak, waar geen ring aanwezig is. Wanneer de dalende flank van de ring 25 langs het referentiepunt 35 24 beweegt wordt evenwel licht in toenemende mate gereflecteerd 8104922 * r - 7 - vanuit de heldere delen van het filter 18, zoals in figuur 4D en 4E is aangegeven. De reflectiehoek en bijgevolg de intensiteit van. het licht neemt dan weer geleidelijk af (fig. 4 F) tot het referentiepunt 24 weer overeenkomt met een deel van de houder 10, 5 waar geen ring aanwezig is (fig. 4G). Een grafiek van de lichtintensiteit, die gereflecteerd wordt wanneer de houder 10 langs het afleesstation beweegt, is in figuur 5 weergegeven, waarbij de punten A - G overeenstemmen met de plaats van de houder in de figuren 4A - G op respectievelijke wijze.

10 In figuren 6A-C bevat de fotocelinrichting 23, die voor de aflezing gebruikt wordt in elke van de drie radiale oppervlakken 15 acht fotoceldetectors 23a - h, die langs een lijn zijn aangebracht, die overeenstemt met de straal van de ringcode 12, wanneer deze gecentreerd is boven het afleesstation 15 14 in het foto-uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is ëën groep fotoceldetectors 23a - h zodanig geplaatst dat overeenstemming bestaat met de bewegingslijn van het middelpunt van de ringcode 12, terwijl de andere twee groepen fotoceldetectoren 6 - h 130° zijn opgesteld ten opzichte van de bewegingslijn van 20 het middelpunt van de ringcode. De grootte van deze hoek is niet kritisch, maar hij moet groot genoeg zijn om aflezingen uit te voeren in onderling verschillende gebieden van de ringcode 12.

Er wordt een aantal fotoceldetectors 23 gebruikt, die elk overeenstemmen met de reflecties van slechts een klein deel van een 25 straal van de ringcode 12 (dat wil zeggen dat elk zijn eigen referentiepunt 24 heeft) op de bodem van de houder 10 om de mogelijkheid te geven aflezingen te maken van de stralen buiten de bewegingslijn van het middelpunt van de ringcode 12. Gebruik van slechts ëën detector zal vergen, dat een plaatsing wordt 30 gebruikt dichtbij de bewegingslijn van het middelpunt van de ringcode 12, aangezien plaatsing ruim buiten deze lijn zou leiden tot de onmogelijkheid de binnenringen van de code 12 af te lezen, wanneer de houder 10 langs het leesstation 14 wordt gevoerd, zoals in figuur 6B is aangegeven. Dieht^gelegen plaatsing zou 35 evenwel leiden tot het uitvoeren van aflezingen in gebieden 8104822 •ψ * - 8 - van de ringcode 12, die betrekkelijk dichtbij elkaar liggen, zoals in figuur 6C is aangegeven. Door een aantal fotocelde-tectors 23 te gebruiken kan elke ring 25 worden afgelezen onder het toestaan van de mogelijkheid dat onderscheiden gebieden van 5 de ringcode 12 worden afgelezen. Elke fotocel 23a - h reageert op reflecties over een klein deel van de straal van de ringcode 12, Deze aflezingen worden later gecombineerd voor het verkrijgen van een aflezing van de gehele ringcode 12.

In figuur 7 is de starting 27 de buitenste ring 10 van de ringcode 12 en op dezelfde plaats in de bodem van elke houder 10 gevormd. De ringcode 12 wordt gedefinieerd door de aanwezigheid of afwezigheid van een ring 25 binnen elke van een bepaald aantal mogelijke ringplaatsen 30. De aanwezigheid van een ring 25 op een mogelijke plaats 30 definieert het binaire 15 bit 1, terwijl de afwezigheid van een ring 25 op een mogelijke plaats 30 een binair bit 0 definieert. Verschillende combinaties van ringen 25 definiëren bijgevolg verschillende binaire codegetallen, die gebruikt kunnen worden voor het identificeren van de oorspronkelijke vorm van elke houder 10. Men zal inzien, 2Q ddt het niet nodig is, dat een binaire code wordt gebruikt en dat vele andere codeconfiguraties (bijvoorbeeld octaal) gebruikt kunnen wortden.

Het aantal ringen 26, dat in een houder gevormd kan worden is betrekkelijk gering, hetgeen overeenkomende grenzen 25 stelt ian het aantal mogelijke coderingcombinaties. Teneinde het aantal combinaties te maximaliseren wordt het aantal mogelijke ringplaatsen 30 vergroot, maar wordt de code zodanig gedefinieerd, dat er nooit ringen 25 zijn op twee aangrenzende mogelijke plaatsen 30. In figuur 8 bevat een dal 32 tussen 30 ringen 25 in afwisselende mogelijke ringstanden 30 voldoende vlak oppervlak om een binaire nul te definiëren, die overeenstemt met de afwezigheid van een ring 25 op deze desbetreffende mogelijke ringplaats 30. De fysische begrenzing dat geen ringen 25 twee aangrenzende mogelijke ringplaatsen 30 kunnen innemen, 35 is aangegeven met de onderbroken lijn 33, die de plaats van een 8104922 - 9 -

X

* ψ ring 25 aangeeft die daardoor zou «orden ingenomen óp een aangrenzende mogelijke ringplaat 30. In dit geval is het niet mogelijk de ringen 25 volledig te vormen en is het bijgevolg ook niet mogelijk een geldige codelezing te verkrijgen.

5 Ter toelichting van het gebruik van de bovenbe schreven code wordt een houder 10 beschouwd, die groot genoeg is om de mogelijkheid te geven een zestal ringen 25 erin te vormen hetgeen leidt tot 26 oftewel 64 mogelijke combinaties, indien zes mogelijke ringstanden 30 worden gebruikt. Door 11 mogelijke 10 rings tanden 30 te gebruiken met geen twee ringen 25 op aangrenzende mogelijke plaatsen 30 neemt evenwel het aantal mogelijke combinaties toe tot 232. Aangezien dit grote aantal combinaties in het algemeen niet nodig is kan de code, die in een houder 10 gevormd wordt, beperkt worden tot bepaalde combinaties 15 van ringen 25 en elke aflezing onderzocht worden op deze beperking ten einde de nauwkeurigheid van de codeaflezingen te vergroten.

In het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding waarin een houder 10 met een aantal mogelijke ringplaatsen 30 wordt gebruikt, wordt een dubbele beperking toegepast. De eerste 20 daarvan is, dat er altijd nauwkeurig drie ringen 25 aanwezig zijn in de code buiten de startring 27. In de tweede plaats moeten den of twee van deze ringen 25 gelegen zijn binnen de drie het meest naar binnen gelegen ringplaatsen 30 waarbij het verbod van ringen 25 in aangrenzende mogelijke ringplaatsen 30 25 nog steeds van toepassing is. Het aantal mogelijke combinaties met deze beperkingen wordt teruggebracht tot 65, hetgeen in het algemeen voldoende is. De beperkingen dienen om te verhinderen dat onjuiste lezingen van een code worden geregistreerd, die bijvoorbeeld veroorzaakt worden door fouten bij het vormen of 30 afwijkingen van de vlakheid van de bodem van de houder 10.

Bijvoorbeeld kan een fout in de vormgeving worden afgelezen als een aanvullende ring 25, maar dan wordt de aflezing als ongeldig verworpen, aangezien vier ringen 25 zouden worden afgelezen in plaats van drie.

35 Een rekenmachine wordt geprogrameerd voor het 810;-3 22 ’ * - JO - analyseren van de informatie, die in het geheugen 60 is opgeslagen voor het bepalen van de oorsprongsvorm van een houder 10. Aanvankelijk worden aflezingen van de drie buitenfotocellen 23h geanalyseerd, ten einde de plaats van de starting 27 te bepalen.

5 Het aftasten van destarting 27 wordt uitgevoerd door naar de amplitude van de aflezingen te kijken, die genomen zijn vanuit de buitenfotocellen 23h gedurende een tijdsperiode en het bepalen van de helling van de amplitude. Indien de helling een van te voren bepaald niveau overschrijdt wordt aangenomen dat 10 een startring 27 aanwezig is. De plaats van de startring 27 markeert het tijdstip, waarop aflezingen vanuit de rest van de fotocellen 23a - h worden genomen. Indien zich bijvoorbeeld een startring 27 op een plaats bevond, die overeenstemt met de tiende aflezing, die in het geheugen 60 is opgeslagen, 15 zullen de aflezingen van de rest van de fotocellen 23a - h worden geanalyseerd in het gebied, dat gecentreerd is rond de tiende aflezing. Op deze wijze worden aflezingen van de fotocellen 23 slechts geanalyseerd, indien zij overeenstemmen met de juiste plaatsing van de houder 10. Deze functie wordt 20 apart uitgevoerd voor elke van de drie groepen van acht fotocellen 23a - h.

Nadat de plaats van de startring 27 bepaald is, decodeert de rekenmachine de informatie, die in het geheugen 60 is opgeslagen. De plaats van de ringen 25 wordt op dezelfde 25 wijze bepaald als die van de startring 27, dat wil zeggen, indien de helling van de amplitude op een mogelijke ringplaats 30 een van tie voren bepaald niveau overschrijdt, aangenomen wordt dat een ring 25 op die plaats aanwezig is. Wanneer eenmaal de plaats van de ringen 25 bepaald is kan de binaire code, die 30 wordt weergegeven door de plaats van de ringen 25, in decimale vorm gedecodeerd worden. Bij het decodeerproces kan de bewegingsrichting van de houder 10 langs het station 14 worden gecompenseerd door de rekenmachine de volgorde aan te geven waarin de aflezingen van elk van de fotocellen 23a - h geana-35 lyseerd moeten worden en aan te geven of naar een positieve of 8104922 - JJ - een negatieve helling gekeken moet worden.

Na het decoderen wordt een geldigheidsonderzoek 68 uitgevoerd voor elke van de drie code-aflezingen, zoals aan de hand van figuur 7 is beschreven. Indien niet aan het geldig-5 heidsonderzoek wordt voldaan hetgeen betekent dat er niet in het totaal drie ringen 25 zijn en dat ëën of twee ringen 25 op de drie het meest naar binnen gelegen ringplaatsen 33 aanwezig zijn, dan wordt deze aflezing als ongeldig verworpen.

De overige aflezingen worden dan door een meerderheidslogika 10 70 vergeleken waarna een code-uitlezing 72, die de oorsprong vorm van de houder 10 aangeeft, wordt afgegeven in overeenstemming met de meerderheid van de geldige aflezingen.

8 1 0 3 2 2

Claims (5)

1. Houder van glas met een integraal gegoten code van concentrische ringen, waarbij de code is Bepaald door 5 de aanwezigheid of afwezigheid van ringen op mogelijke plaatsen voor ringen en waarbij geen twee ringen op naburige mogelijke plaatsen voor ringen aanwezig zijn.

2. Houder volgens conclusie J, waarbij een ring 10 aanwezig is op dezelfde plaats Bij alle houders om als startring te dienen.

3. Houder volgens conclusie 2, waarbij slechts drie ringen toegevoegd aan de start-ring aanwezig zijn in de J5 Bodem van de houder.

4. Houder van glas met integraal gegoten concentrische ringen gevormd in de Bodem van de houder om een aanduiding te leveren van de gietvorm waaruit de houder vandaan 2Q komt, waarbij de ringen concentrisch zijn aan de hartlijn van de houder en voldoende afmetingen hebben om . te worden opgespoord door spiegelende terugkaatsing van een lichtbundel.

5. Houder volgens conclusie 4, waarbij naburige 25 mogelijke plaatsen voor ringen niet door ringen zijn ingenomen. 8104922