NL8902041A - Inrichting voor het vanuit verschillende gezichtshoeken inspecteren van voorwerpen. - Google Patents

Description

Inrichting voor het vanuit verschillende gezichtshoeken inspecteren van voorwerpen

De uitvinding ligt op het terrein van het inspecteren van door een transporteur vervoerde voorwerpen. Het is bekend om daartoe gebruik te maken van een videocamera die naast de transporteur is geplaatst voor het vormen van een beeld van elk passerend voorwerp, een stroomafwaarts ten opzichte van die videocamera geplaatste tweede videocamera, die in principe dezelfde functie vervult, maar elk voorwerp onder een andere hoek kan waarnemen door de aanwezigheid van middelen voor het tussen beide videocamera's over een gekozen hoek roteren van elk voorwerp. Zo is het bijvoorbeeld bekend om flessen, potten of andere omwentelingssymmetrische voorwerpen rechtopstaand te transporteren en ze met hun omtreksvlak enerzijds te laten aangrijpen door een eindloze zij transporteur en anderzijds tegen een vaste ruwe wand, waardoor de houders rond hun vertikale symmetrie-as worden geroteerd over een gewenste hoek, die uitsluitend wordt bepaald door de omtrek van de voorwerpen en de werkzame lengte van de beschreven rotatie-inrichting.

Een dergelijke inrichting heeft het nadeel, dat hij zich niet leent voor niet-omwentelingssymmetrische voorwerpen en bovendien niet kan worden ingesteld in verband met voorwerpen van een andere vorm. Het is bij het omschakelen naar andere soorten voorwerpen dan ook noodzakelijk om mechanisch vrij ingrijpende maatregelen te nemen ten einde de inrichting de voorwerpen over een gewenste hoek te laten roteren. Zelfs kleine wijzigingen zijn voor een optimale instelling nauwelijks of niet mogelijk.

De uitvinding verschaft een inrichting voor het successievelijk inspecteren van aangevoerde gelijke voorwerpen, welke inrichting omvat: - een aanvoertransporteur voor het successievelijk aanvoeren van de voorwerpen, - een naast die aanvoertransporteur geplaatst eerste inspectiestation voor het vanaf een zijde inspecteren van de passerende voorwerpen en het afgeven van een met het inspectieresultaat samenhangend inspectiesignaal, aan welk inspectiestation eventueel belichtingsmiddelen kunnen zijn toegevoegd, - een afvoertransporteur voor het afvoeren van de voorwerpen, - een naast die afvoertransporteur geplaatst tweede inspectiestation voor het vanaf een zijde inspecteren van de passerende voorwerpen en het afgeven van een met het inspectieresultaat samenhangend inspectiesignaal aan welk tweede inspectiestation eventueel belichtingsmiddelen kunnen zijn toegevoegd, - een tussen de aanvoertransporteur en de afvoertransporteur geplaatste tussentransporteur, en - aan de tussentransporteur toegevoegde rotatiemiddelen voor het over een gekozen hoek rond een gekozen rotatie-hartlijn, bijvoorbeeld de vertikale-symmetrie-as van symmetrische voorwerpen, over een gekozen hoek roteren van elk voorwerp, zodanig dat het eerste inspectiestation elk voorwerp onder een eerste hoekstand waarneemt en het tweede inspectiestation elk voorwerp onder een tweede hoekstand waarneemt, - welke rotatiemiddelen ten minste één paar van twee eindloze transporteurs omvatten, die elk voorwerp samen ter weerszijden van diens rotatiehartlijn aangrijpen, welke transporteurs met onderling afwijkende snelheden door individuele aandrijfmiddelen worden aangedreven, welke snelheden zijn gekozen in verband met - de omtreksvorm van de voorwerpen op het niveau waarop de eindloze transporteurs aangrijpen, - de gekozen rotatiehoek, - de werkzame gemeenschappelijke lengte van de eindloze transporteurs, en - de gekozen, met de gemiddelde snelheid van de twee eindloze transporteurs overeenkomende transportsnelheid van de voorwerpen in het gebied van de tussentransporteur.

Deze inrichting volgens de uitvinding biedt een grote flexibiliteit. De aandrijfmiddelen, in het bijzonder motoren, voor elk van de transporteurs kunnen stappenmotoren of servo-geregelde motoren zijn, waardoor door middel van een eenvoudige programmeerbare eenheid een zeer grote nauwkeurigheid met betrekking tot de bereikte rotatie kan worden verkregen. In de praktijk is een maximale onnauwkeurigheid van plus of min 0,2% met eenvoudige elektronische middelen en stappenmotoren geen enkel probleem.

Om voorwerpen vanuit verschillende hoeken, bijvoorbeeld in totaal over de gehele omtrek te kunnen inspecteren kan de inrichting zijn gekenmerkt door een rangschikking van opeenvolgende gelijksoortige inrichtingen voor het telkens onder andere hoekstanden waarnemen van de voorwerpen.

In het bijzonder kan de inrichting het kenmerk vertonen dat de hoekstanden zodanig zijn gekozen, dat een voorwerp volledig door de samenwerkende inspectiestations wordt waargenomen.

Voor het inspecteren van doorzichtige voorwerpen kan de inrichting het kenmerk vertonen dat elk inspectiestation is ingericht voor het waarnemen van de tussen de rotatie-hartlijnen en het inspectiestation geplaatste wand, en de aan de andere zijde ten opzichte van de rotatie-hartlijn geplaatste wand. Met een rotatie van 90° tussen twee opeenvolgende inspectiestations kan hiermee een volledig beeld van de voorwerpen worden verkregen.

Een bepaalde uitvoering is gekenmerkt door ten minste twee paren van elk twee eindloze transporteurs, welke ten minste vier transporteurs elk door individuele aandrijfmiddelen worden aangedreven met snelheden die zijn gekozen in verband met de omtreksvorm van de voorwerpen op het niveau waarop de paren eindloze transporteurs aangrijpen.

De twee paren van deze eindloze transporteurs zullen in het algemeen op verschillende hoogten aan de voorwerpen aangrijpen. De volgens de uitvinding gemakkelijk te bereiken nauwkeurigheid van de gewenste snelheden verzekert dan dat alle voorwerpen met hun rotatie-as steeds evenwijdig aan zichzelf worden verplaatst, dus behalve de translatie en de gewenste rotatie geen andere verplaatsingen ondergaan.

In het bijzonder voor voorwerpen die niet volledig rond zijn kan het van voordeel zijn, als de paren eindloze transporteurs veerkrachtig indrukbaar zijn voor aanpassing aan onronde omtreksvormen van voorwerpen. Zelfs kunnen zeskantige, vijfkantige, vierkantige en zelfs driekantige voorwerpen door de inrichting volgens de uitvinding zonder probleem worden behandeld.

Bij voorkeur is de inrichting gekenmerkt door een eventueel programmeerbare besturingseenheid voor het besturen van de snelheid, waarmee de aandrijfmiddelen de eindloze transporteurs aandrijven.

Om het verschil tussen de aanvoertransporteur en de tussentransporteur binnen zekere grenzen te houden, bijvoorbeeld in de orde van maximaal enkele procenten, wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een snelheidsgever, die een voor de snelheid van de aanvoertransporteur representatief signaal afgeeft aan de besturingseenheid, die mede op basis daarvan de aandrijfsnelheid van de eindloze transporteurs bepaalt.

Het roteren door middel van een tussentransporteur die twee paren eindloze transporteurs omvat die op verschillende hoogten aangrijpen heeft het voordeel dat slingeringen van de voorwerpen effectief worden voorkomen. In het bijzonder in het geval van bijvoorbeeld bodeminspectie in het gebied van de tussentransporteur kan dit van groot belang zijn in verband met de nauwkeurige timing van flitsbelichting of dergelijke. In het geval waarin kleine slingeringen kunnen worden getolereerd, kan men volstaan met bijvoorbeeld hangend transport, waarbij toelopende, min of meer elastische transportorganen paarsgewijs aangrijpen onder de bovenrand van de hals van flessen.

De inrichting volgens de uitvinding biedt een aanzienlijk vergrote flexibiliteit. In het bijzonder in het geval, waarin programmeerbare besturingen voor de diverse aandrijvingen worden toegepast, kan een nagenoeg onbegrensde flexibiliteit en aanpasbaarheid aan verschillende voorwerpsvormen worden verkregen.

Duidelijk zal zijn, dat door geschikte aanpassing van de snelheid in het gebied van de tussentransporteur ten opzichte van de snelheid van de aanvoertransporteur een spatiëring of despatiëring kan worden bereikt. Spatiëring wordt verkregen door een grotere snelheid van de tussentransporteur dan de snelheid van de aanvoertransporteur; despatiëring in het omgekeerde geval.

De aandacht wordt erop gevestigd dat de effectieve snelheid van de rotatie-hartlijn van de voorwerpen ter plaatse van de tussentransporteur gelijk is aan de gemiddelde snelheid van de twee eindloze transporteurs van elk paar.

Desgewenst kan de snelheidsbesturing zodanig plaatsvinden dat de aangevoerde voorwerpen elkaar in het gebied van de tussentransporteur niet aandrukken, maar niettemin zonder noemenswaardige tussenruimte worden doorgevoerd. Dit wordt wel aangeduid als drukloze doorvoer.

Duidelijk zal zijn dat een uitgangssignaal van de videocamera's kan worden gebruikt voor het beoordelen van de passerende houders en het op basis daarvan al dan niet uitstoten daarvan.

Opgemerkt wordt, dat de besturing van de diverse aandrijvingen bijvoorbeeld zou kunnen plaatsvinden aan de hand van een on-line meting van de relevante afmetingen van de te behandelen houders.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekening. Daarin tonen:

Fig. 1 een fles, die door transportvingers wordt gedragen;

Fig. 2 een met fig. 1 corresponderend aanzicht van een fles, die door transportvingers en bovendien door zijdelings aandrukkende eindloze transporteurs wordt getransporteerd;

Fig. 3 een schematisch bovenaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding met de transporteurs volgens fig. 2;

Fig. 4 een tweetal in cascade met elkaar geschakelde inrichtingen volgens de uitvinding met een drietal videocamera's; en

Fig. 5 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van de mechanische constructie van de inrichting volgens fig. 3.

Fig. 1 toont een fles 1 met een hals 2, aan het vrije einde waarvan zich een kraag 3 omtreksgewijze uitstrekt. De fles 1 wordt gedragen door hierna aan de hand van fig. 5 meer in detail te tonen rubberelastische transportvingers 4, 5, die deel uitmaken van samen een paar vormende respectieve eindloze transporteurs. De transportvingers 4, 5 worden met verschillende snelheden V^, V2 in langsrichting aangedreven, waardoor de fles 1 rond zijn hartlijn 6 roteert, zoals met pijl 7 is aangeduid.

Door dit snelheidsverschil - V2 wordt over een gegeven werkzame lengte van de eindloze transporteurs, waarvan de transportvingers 4, 5 deel uitmaken, de fles 1 over een gegeven rotatie rond de hartlijn 6 onderworpen.

Het nadeel van het hangend transport volgens fig. l zou kunnen zijn, dat de fles 1 lichte slingeringen ondergaat, hetgeen in het bijzonder het geval kan zijn, wanneer de fles aan een versnelling of vertraging wordt onderworpen op het moment waarop hij door de transportvingers 4, 5 wordt opgenomen.

Fig. 2 toont eenzelfde aanzicht als fig. 1, waarbij echter de fles 1 bovendien zijdelings lichtklemmend wordt ondersteund door verdere transportvingers 8, 9, die deel uitmaken van een tweede paar eindloze transporteurs, en slingeringen in alle richtingen van de fles 1 verhinderen.

De transportvingers 8, 9 worden aangedreven met snelheden respectievelijk V3 en V4. Om te voldoen aan de voor de hand liggende voorwaarde dat de hartlijn 6 zich tijdens transport van de fles 1 evenwijdig aan zichzelf dient te verplaatsen, moeten de snelheden van de transportvingers 4, 5, 8, 9 voldoen aan de relatie:

Vi : v2 = v3 : V4

Fig. 3 toont in bovenaanzicht een inspectie-inrichting 10 voor het successievelijk inspecteren van de flessen 1. De inrichting omvat een aanvoertransportband 11, die wordt aangedreven door een motor 12, een afvoertransportband 13, die wordt aangedreven door een motor 14, en een tussentransporteur 15 die tussen de aanvoertransportband ll en de afvoertransportband 13 is geplaatst en daarvan de flessen 1 resp. afneemt en afgeeft.

Naast de aanvoertransportband 11 is een videocamera 16 met bijbehorende videomonitor 17 geplaatst. Aan de camera 16 is een optisch stelsel van vier spiegels 18 toegevoegd, dat op één videobeeld twee afbeeldingen vanuit verschillende gezichtshoeken op de videocamera 16 kan vormen. Bijvoorbeeld kunnen de twee gezichtshoeken ongeveer 90° van elkaar verschillen. Bij transparante flessen 1 kan hierdoor zowel de voorste als de achterste zijde van een fles in één gang worden geïnspecteerd.

Naast de afvoertransportband 13 is een tweede videocamera 19 met bijbehorende monitor 20 geplaatst. Aan deze camera 19 is eveneens een stelsel van vier spiegels 21 toegevoegd identiek aan het stelsel van de spiegels 18.

Door de hierna te beschrijven rotatie, die de tussentransporteur de flessen 1 doet ondergaan, neemt de videocamera 19 elke fles 1 waar onder hoek die 90° verschilt van de hoek, waaronder de videocamera 16 dezelfde fles waarneemt. Aldus kunnen met de reeds beschreven opstelling van de spiegels resp. 18 en 21, de twee camera's 16, 19 samen een doorzichtige fles in één gang volledig inspecteren.

De flessen 1 worden door de tussentransporteur gedragen aan hun kragen 3 door een paar bovenste eindloze transporteurs 21, 22, die resp. de vingers 4 en 5 volgens fig. 2 dragen, en een paar onderste eindloze transporteurs 23, 24, die resp. de vingers 8, 9 dragen. De transporteurs 21, 22, 23, 24 worden via algemeen met 25 aangeduide rollen aangedreven door respectieve motoren 26, 27, 28, 29, die worden bestuurd vanuit aandrijvingen, resp. 30, 31, 32, 33. Deze ontvangen besturingssignalen van bijbehorende programmeerbare delers 34, 35, 36, 37, die op hun beurt besturingssignalen ontvangen van een microprocessor 38 en een met de snelheid van de aanvoertransportband 11 corresponderend signaal. Dit snelheidssignaal wordt opgewekt door een met de aandrijfmotor 12 gekoppelde, niet-getekende tachometer, die pulsreeksen 39 afgeeft, waarvan de pulsfrekwentie representatief is voor de omwentelingssnelheid van de motor 12 en daarmee de lineaire snelheid van de aanvoertransportband 11. Een pulsfrekwentie-spanningsomzetter 40 transformeert het signaal 39 in een spanningssignaal, dat op zijn beurt door een spanning-frekwentie-omzetter 41 wordt omgezet in een frekwentiesignaal dat als besturingssignaal aan de delers 34, 35, 36, 37 wordt toegevoerd, behoeft de snelheid van de tussentransporteur 15 niet exact gelijk te zijn aan die van de aanvoertransportband 11. Voldoende is, als de betreffende snelheden niet al te zeer van elkaar afwijken, bijvoorbeeld maximaal in de orde van enkele procenten.

De gegeven schakeling met de omzetters 41 en 42 maakt het mogelijk ook met extreem kleine snelheden van de aanvoertransportband 11 niettemin een nauwkeurige besturing te krijgen. Het uitgangssignaal van de omzetter 41 kan, in afhankelijkheid van de snelheid van de transportband 11 bijvoorbeeld tussen 0 en omstreeks 1 MHz variëren.

De motoren, 26, 27, 28, 29 kunnen stappenmotoren zijn, waardoor met zeer eenvoudige middelen een zeer hoge transportnauwkeurigheid kan worden gerealiseerd. Desgewenst kunnen ook motoren met servoregeling worden toegepast.

De microprocessor 38 wordt vooraf geladen met de werkzame lengte van de tussentransporteur 15. Zoals duidelijk zal zijn, is het bij afwijkende werkzame lengten van de paren 21, 22 en 23, 24 voldoende om de werkzame lengte van de langste van de twee paren in de microprocessor 38 als vast gegeven in te voeren. Verder dient de gewenste rotatiehoek van de flessen vooraf in de microprocessor 38 te worden opgenomen. In het beschreven uitvoeringsvoorbeeld is deze rotatiehoek 90°.

Verder dient de microprocessor 38 informatie te ontvangen met betrekking tot de omtreksvorm van de flessen 2 op het niveau, waarop de paren eindloze transporteurs 21, 22 resp. 23, 24 aangrijpen.

In dit geval van omwentelingssymmetrische flessen is het voldoende de diameter van de flessen op het aangrijpingsniveau van de vingers 4, 5 en 8, 9 volgens fig.

2 te meten en als gegeven in de microprocessor 38 in te voeren.

Fig. 3 toont verplaatsingsopnemers, resp. 42 voor de zijdelingse stand van de eindloze transporteurs 21, 22, en 43, 44 voor de eindloze transporteurs 23, 24.

Fig. 4 toont een configuratie waarin driekantige flessen 45 aan twee opeenvolgende rotaties van elk 120° worden onderworpen. Gebruik wordt gemaakt van een drietal videocamera's 16, 19, 46, welke videocamera 46 is geplaatst naast een afvoertransportband 47, die aansluit aan een tweede tussentransporteur 15', die op zijn beurt aansluit aan de afvoertransportband 13. Na de uiteenzetting aan de hand van fig. 3 worden verdere bijzonderheden van de inrichting volgens fig. 4 achterwege gelaten. Opgemerkt wordt, dat door een hoekmarkering 48 aan de flessen 45 duidelijk is gemaakt, hoe in deze uitvoering de volledige inspectie aan alle drie opstaande zijvlakken van elke fles 45 plaatsvindt.

Fig. 5 toont de mechanische opbouw van in het bijzonder de tussentransporteur 15 van de inrichting 10 volgens fig. 1 meer in detail.

De tussentransporteur 15 omvat een drgaggestel 49 met vier door een handgreep 50 roteerbare schroefspindels 51, waarmee wagens 52 samenwerken, die door bediening van de handgreep 50 gezamenlijk op en neer beweegbaar zijn. De wagens 52 dragen en geleiden op hun beurt schroefspindels 53 met twee tegengestelde schroefdraden, waarmee algemeen met 54 aangeduide wagens samenwerken. Door rotatie van de schroefspindels 53 door de gemeenschappelijke aandrijfmotor 55 kunnen de wagens 54 van elkaar af en naar elkaar toe worden bewogen. De wagens 54 dragen de rollen 25 en de motoren 26, 27. De beschreven constructie maakt een vertikale gezamenlijke verplaatsing van de bovenste transporteurs 21, 22 mogelijk, alsmede een tegengesteld gerichte horizontale verplaatsing.

De onderste transporteurs 23, 24 zijn op dezelfde wijze beweegbaar. De verstelbare constructie voor de bovenste transporteurs 21, 22 is in detail beschreven. De verstelbaarheid van de onderste transporteurs 23, 24 zal daarom met verwijzing naar fig. 5 achterwege worden gelaten. Opgemerkt wordt, dat de vertikale positie van de onderste transporteurs 23, 24 vast is.

De aandacht wordt erop gevestigd dat nabij de rollen 25 zich rollen 56 bevinden, zowel aan het invoereinde als aan het uitvoereinde van de tussentransporteur 15. Zoals de fig. duidelijk toont wordt hiermee een "zoekende" en zeer betrouwbare invoer van de flessen 1 in de tussentransporteur 15 verzekerd.

Claims (8)

1. Inrichting voor het successievelijk inspecteren van aangevoerde gelijke voorwerpen, welke inrichting omvat: - een aanvoertransporteur voor het successievelijk aanvoeren van de voorwerpen, - een naast die aanvoertransporteur geplaatst eerste inspectiestation voor het vanaf een zijde inspecteren van de passerende voorwerpen en het afgeven van een met het inspectieresultaat samenhangend inspectiesignaal, aan welk inspectiestation eventueel belichtingsmiddelen kunnen zijn toegevoegd, - een afvoertransporteur voor het afvoeren van de voorwerpen, - een naast die afvoertransporteur geplaatst tweede inspectiestation voor het vanaf een zijde inspecteren van de passerende voorwerpen en het afgeven van een met het inspectieresultaat samenhangend inspectiesignaal aan welk tweede inspectiestation eventueel belichtingsmiddelen kunnen zijn toegevoegd, - een tussen de aanvoertransporteur en de afvoertransporteur geplaatste tussentransporteur, en - aan de tussentransporteur toegevoegde rotatiemiddelen voor het over een gekozen hoek rond een gekozen rotatie-hartlijn, bijvoorbeeld de vertikale-symmetrie-as van symmetrische voorwerpen, over een gekozen hoek roteren van elk voorwerp, zodanig dat het eerste inspectiestation elk voorwerp onder een eerste hoekstand waarneemt en het tweede inspectiestation elk voorwerp onder een tweede hoekstand waarneemt, - welke rotatiemiddelen ten minste één paar van twee eindloze transporteurs omvatten, die elk voorwerp samen ter weerszijden van diens rotatiehartlijn aangrijpen, welke transporteurs met onderling afwijkende snelheden door individuele aandrijfmiddelen worden aangedreven, welke snelheden zijn gekozen in verband met - de omtreksvorm van de voorwerpen op het niveau waarop de eindloze transporteurs aangrijpen, - de gekozen rotatiehoek, - de werkzame gemeenschappelijke lengte van de eindloze transporteurs, en - de gekozen, met de gemiddelde snelheid van de twee eindloze transporteurs overeenkomende transportsnelheid van de voorwerpen in het gebied van de tussentransporteur.

2. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door een rangschikking van opeenvolgende gelijksoortige inrichtingen voor het telkens onder andere hoekstanden waarnemen van de voorwerpen.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hoekstanden zodanig zijn gekozen, dat een voorwerp volledig door de samenwerkende inspectiestations wordt waargenomen.

4. Inrichting volgens conclusie 3 voor het inspecteren van doorzichtige voorwerpen, met het kenmerk, dat elk inspectiestation is ingericht voor het waarnemen van de tussen de rotatie-hartlijnen en het inspectiestation geplaatste wand, en de aan de andere zijde ten opzichte van de rotatie-hartlijn geplaatste wand.

5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door ten minste twee paren van elk twee eindloze transporteurs, welke ten minste vier transporteurs elk door individuele aandrijfmiddelen worden aangedreven met snelheden die zijn gekozen in verband met de omtreksvorm van de voorwerpen op het niveau waarop de paren eindloze transporteurs aangrijpen.

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de paren eindloze transporteurs veerkrachtig indrukbaar zijn voor aanpassing aan onronde omtreksvormen van voorwerpen.

7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een eventueel programmeerbare besturingseenheid voor het besturen van de snelheid, waarmee de aandrijfmiddelen de eindloze transporteurs aandrijven.

8. Inrichting volgens conclusie 7, gekenmerkt door een snelheidsgever, die een voor de snelheid van de aanvoertransporteur representatief signaal afgeeft aan de besturingseenheid, die mede op basis daarvan de aandrijfsnelheid van de eindloze transporteurs bepaalt.