RU2649612C2 - Контрольное устройство с инверсной пленочной линзой - Google Patents

Контрольное устройство с инверсной пленочной линзой Download PDF

Info

Publication number
RU2649612C2
RU2649612C2 RU2016137826A RU2016137826A RU2649612C2 RU 2649612 C2 RU2649612 C2 RU 2649612C2 RU 2016137826 A RU2016137826 A RU 2016137826A RU 2016137826 A RU2016137826 A RU 2016137826A RU 2649612 C2 RU2649612 C2 RU 2649612C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
container
light
transmitted light
rays
Prior art date
Application number
RU2016137826A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016137826A (ru
RU2016137826A3 (ru
Inventor
Карстен БУХВАЛЬД
Юрген-Петер ХЕРМАНН
Мариус Михаель ХЕРМАНН
Вольфганг ШОРН
Original Assignee
Кхс Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кхс Гмбх filed Critical Кхс Гмбх
Publication of RU2016137826A publication Critical patent/RU2016137826A/ru
Publication of RU2016137826A3 publication Critical patent/RU2016137826A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2649612C2 publication Critical patent/RU2649612C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9054—Inspection of sealing surface and container finish
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
    • G02B27/123—The splitting element being a lens or a system of lenses, including arrays and surfaces with refractive power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
    • G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0257—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties creating an anisotropic diffusion characteristic, i.e. distributing output differently in two perpendicular axes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/74—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving reference images or patches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/845—Objects on a conveyor
    • G01N2021/8455—Objects on a conveyor and using position detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/063—Illuminating optical parts
    • G01N2201/0638—Refractive parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам контроля структур емкости посредством проходящего света. Устройство для контроля и регистрации структур емкости, с расположенным на одной стороне транспортировочного участка для емкостей осветительным устройством для просвечивания участка емкости, и расположенным на второй стороне транспортировочного участка оптическим устройством для регистрации изображения участка емкости, снятого в проходящем свете. Причем в осветительном устройстве расположена линза со слоем пленки, направляющая лучи света по меньшей мере в одном направлении в пространстве, не вертикальном к транспортировочному участку, причем линза направляет лучи света так, что они выходят в двух разных направлениях в пространстве от поверхности линзы. Технический результат заключается в улучшении точности регистрации структур емкости во время ее движения по траектории транспортирования. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к устройству для контроля с помощью проходящего света для определения структур емкости, например бутылки.
Контрольные устройства для определения структур, например, профилирований или выдавливаний на емкости, известны, например, из DE 102004040164 A1 или также из DE 102008053876 A1. Обе публикации описывают выполненные с изгибом, трудоемко сконструированные осветительные элементы, освещающие корпус бутылки. Отраженные от бутылки лучи света регистрируются камерой, а посредством блока управления происходит анализ отраженных в камере лучей света. При этом образцы отражения, например, выдавленных участков стенки емкости заметно отличаются от обычных образцов отражения невыдавленной стенки емкости. Для выполненного с изгибом осветительного элемента требуется большее конструктивное пространство и это затрудняет применение устройства, например, на участке транспортировочной звездочки, с помощью которой бутылки транспортируются по круговой траектории. К тому же, при движении емкостей по круговой траектории и вследствие скорости прохождения бутылок, возникают центробежные силы, из-за которых емкость при транспортировании не фиксируется в транспортировочной звездочке совсем вертикально к его центральной оси, а отклоняется из своего вертикального положения. Поэтому интерпретация определенных камерой отраженных лучей света часто является неточной, поскольку в момент съемки отсутствует информация о точном положении бутылки. Вследствие этого в основе изобретения лежит задача создать усовершенствованное контрольное устройство для определения структур емкости во время ее движения по траектории транспортирования.
Изобретение решает указанную задачу с помощью устройства для контроля посредством проходящего света с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты изобретения представлены в независимых пунктах формулы изобретения. При этом все описанные признаки в отдельности или в любой комбинации являются, по существу, предметом изобретения, независимо от их объединения в пунктах формулы изобретения или ссылок.
Согласно изобретению устройство для контроля с помощью проходящего света для определения структур емкости, например бутылки для напитков, имеет расположенное на одной стороне транспортировочного участка для емкостей осветительное устройство для просвечивания по меньшей мере одного участка емкости и расположенное на второй стороне транспортировочного участка оптическое устройство для регистрации изображения, снятого в проходящем свете участка емкости, причем в осветительном устройстве расположена линза для ориентации исходящих от осветительного устройства лучей света.
При регистрации изображения снятой в проходящем свете емкости или снятого участка емкости регистрируют спроектированный контур структуры емкости. При этом отбрасываемый осветительным устройством на емкость свет светопроницаемых участков емкости поглощается значительно меньше, чем свет от светонепроницаемых участков емкости. Вследствие этого, внешние кромки емкости воспринимаются (регистрируются) особенно точно, например, в виде тени. Также можно особенно хорошо регистрировать выдавливания, нанесения буквенно-цифровой информации способом выдавливания или также утолщенные участки емкости. Благодаря этому, оптическим устройством можно особенно отчетливо регистрировать, например, горлышко бутылки и, в частности, участок горловины бутылки. Кроме того, посредством регистрации участка горловины емкости и/или внешних контуров емкости особенно предпочтительно можно определять возможное косое расположение, т.е. смещение емкости относительно вертикального положения.
При этом линза поддерживает оптическое устройство так, что свет падает особенно направленно на емкость. Благодаря этому предотвращаются, например, отражения, а структуры края спроектированного контура отображаются особенно ясно (с высокой резкостью), вследствие чего заметно улучшается точность регистрации оптическим устройством.
При этом под линзами следует понимать обычные линзы для направления лучей света или также системы линз, т.е. несколько отдельных линз, подключенных последовательно. Особенно предпочтительной линзой является линза со слоем пленки. Такие оптические пленки служат для лучшего светорассеяния или светового коэффициента полезного действия (пленка с повышенным качеством выделения контуров).
Линза со слоем пленки занимает особенно небольшое конструктивное пространство устройства для контроля с помощью проходящего света, благодаря чему также можно, например, располагать устройство для контроля с помощью проходящего света интегрированным в рабочую позицию обработки емкостей, например, разливочной установки, устройства для изготовления этикеток или системы распознавания шва бутылок. Независимо от конструкции линзы, устройство для контроля с помощью проходящего света может быть также расположено альтернативно в качестве отдельной позиции на протяжении транспортировочного участка емкости.
Ориентацию лучей света выполняют, как правило, так, что лучи света входят под разными углами и выходят все вертикально (параллельно) от поверхности линзы, поэтому на корпус (например, на емкость) лучи света падают, например, исключительно вертикально и просвечивают ее при необходимости.
Согласно усовершенствованному варианту изобретения предусмотрено, что линза направляет лучи света так, что они выходят в двух разных направлениях в пространстве от поверхности линзы. Угол между лучами света может составлять вследствие этого, например, от 10° до 170°, предпочтительно 90°. Предпочтительно, если лучи света преломляются линзой равномерно, поэтому угол α между поверхностью линзы и всеми лучами света (независимо от направления в пространстве) имеет одинаковую величину. Для этого линзу со слоем пленки (пленку с повышенным качеством выделения контуров) можно использовать, например, особенно предпочтительно в инверсной ориентации, так чтобы лучи света выходили не параллельно, а при ее эксплуатации по прямому назначению, также как приведено в примерах выполнения, свет выходил в двух основных направлениях под углом 45°. При использовании, в частности, в качестве источника света светодиодной матрицы, можно выдерживать особенно стесненное конструктивное пространство и, тем не менее, одновременно или с минимальным временным сдвигом снимать две различные перспективы емкости.
Вследствие этого инверсная компоновка линзы со слоем пленки обеспечивает отклонение света в таком направлении в пространстве, которое не является вертикальным к направлению транспортирования/участку транспортирования, а перед линзой со слоем пленки имеется темное поле. В частности, используется линза со слоем пленки, преломляющая свет или поворачивающая его так, что лучи не поворачиваются параллельно друг к другу и вертикально к транспортировочному участку.
Предпочтительно, устройство для контроля с помощью проходящего света расположено в устройстве для обработки емкостей так, что емкость или участок емкости просвечивают лучами света, испускаемыми в обоих различных направлениях в пространстве, поэтому возникают два изображения емкости, снятые в проходящем свете, которые можно регистрировать оптическим устройством.
Если емкость, оптическое устройство и осветительное устройство при регистрации изображений, снятых в проходящем свете, расположены, например, равномерно относительно друг друга, изображения, снятые в проходящем свете идентичны по своему расположению, то есть, например, расположенный горизонтально к проходящей перпендикулярно центральной оси емкости край участка горловины емкости, также показан горизонтальным в обоих изображениях, снятых в проходящем свете.
Однако при отклонении емкости от своего вертикального положения, изображения емкости, снятые в проходящем свете, также имеют наклон. Таким образом, расположенные, например, горизонтально к медиатрисе края емкости могут появляться, например, в изображении, снятом в проходящем свете, также с наклоном.
В частности, замыкающий край участка горловины в каждом изображении, снятом в проходящем свете, появляется с наклоном, например, при направленном в двух направлениях в пространстве косом просвечивании участка горловины. При этом углы наклона могут быть направлены, например, зеркально друг к другу.
По углам наклона появляющихся в обоих изображениях, снятых в проходящем свете участков горловины емкости можно особенно просто определять смещение емкости из своего вертикального положения.
Регистрация обоих изображений емкости, снятых в проходящем свете, может осуществляться посредством отдельно расположенных оптических устройств. Для этого каждое оптическое устройство может иметь камеру. Согласно усовершенствованному варианту изобретения, тем не менее, предусмотрено, что оптическое устройство имеет регистрирующее устройство, в частности, камеру, и по меньшей мере два изменяющих направление лучей света элемента, изменения направления лучей. Это позволяет регистрировать посредством оптического устройства также лучи света, испускаемые в двух разных направления в пространстве.
Элементы изменения направления лучей особенно предпочтительно выполнены в виде отклоняющего зеркала и/или отклоняющей призмы. Компоновка элементов изменения направления лучей может быть выполнена так, что испускаемые из осветительного устройства в двух направлениях в пространстве лучи света просвечивают емкость, падают на отклоняющие зеркала, затем от них - на отклоняющую призму и отклоняются призмой в камеру.
Для анализа зарегистрированного камерой изображения, снятого в проходящем свете, согласно усовершенствованному варианту изобретения, располагается блок обработки данных, сравнивающий заданное положение и/или заданную маркировку емкости с зарегистрированным оптическим устройством действительным положением и/или действительной маркировкой.
В зависимости от просвеченного участка емкости можно определять, как уже описывалось выше, расположение емкости относительно своей вертикальной центральной оси. Также можно определять положения маркировок или этикеток на емкости, сравнивая изображение в проходящем свете маркировки и/или этикетки, с учетом смещения емкости относительно своего вертикального положения, с заданным положением/заданной маркировкой. При отклонениях от заданного положения/заданной маркировки блок обработки данных предпочтительно дополняется блоком управления, который перемещает емкость в ее нормальное положение или также выводит емкость из потока емкостей.
Особенно предпочтительно, система распознавания шва бутылок расположена со второй оптической системой для регистрации шва (емкости) шва бутылок. Вторая оптическая система может быть выполнена в виде камеры и расположена вертикально над или под бутылкой для возможности воспроизведения изображения дна бутылок.
Проблематичным при этом является то, что бутылки вследствие центробежных сил наклоняются во время транспортирования в транспортировочной звездочке из своего вертикального положения. Системой распознавания шва не может из-за этого точно определяться позиционирование шва бутылки, так как ей не известен угол опрокидывания, т.е. смещение бутылки от ее вертикали.
Посредством устройства согласно изобретению для контроля с помощью проходящего света можно определять смещение емкости, а посредством сравнения зарегистрированного второй оптической системой изображения шва бутылки его точное действительное положение на бутылке. При отклонении шва бутылки от заданного положения бутылку можно, например, выводить затем из потока бутылок.
Устройство, согласно изобретению, для контроля с помощью проходящего света может, в частности, располагаться в своем особенно компактном выполнении с линзой со слоем пленки на устройстве, транспортирующем емкости, или непосредственно, или неразделимо соединенным с рабочей позицией устройства, обрабатывающего емкости. При этом устройство для контроля с помощью проходящего света может располагаться на участке транспортировочной звездочки, так как линза со слоем пленки обеспечивает особенно маленькое конструктивное пространство устройства контроля в проходящем свете.
Кроме того, устройство согласно изобретению для контроля с помощью проходящего света также обеспечивает регистрацию таких структур емкости, как шов бутылки или подобные элементы во время транспортирования емкости в транспортировочной звездочке или даже на линейном или дугообразном транспортере, поэтому для этого не требуется располагать дополнительные контрольные рабочие позиции на пути транспортирования емкости.
Далее приводится более детальное описание изобретения на нескольких примерах выполнения устройства. На чертежах показаны:
фиг.1 и фиг.2 – схематическое изображение в перспективе возможного варианта выполнения устройства для контроля с помощью проходящего света;
фиг. 3 – схематический вид сверху устройства для контроля с помощью проходящего света по фигурам 1 и 2;
фиг.4 – схематический вид в разрезе фрагмента осветительного устройства и пленочной линзы по фигурам 1 – 3.
На фиг. 1 и фиг. 2 показано устройство 1 для контроля с помощью проходящего света, расположенное неразъемно в выполненной в виде транспортировочной звездочки (на чертежах не изображено) рабочей позиции обработки емкостей устройства для обработки емкостей. Устройство 1 для контроля с помощью проходящего света имеет осветительное устройство 2, которое предусмотрено в качестве излучающего свет элемента и состоит в данном случае из многочисленных люминесцентных ламп (на чертежах не изображено). В идеальном варианте альтернативно может быть предусмотрено также множество светодиодов (светодиодная матрица или - пластина) или подобные элементы.
Люминесцентные лампы закрыты прозрачным стеклом или пластиной, в виде стеклянной пластины или стекла из полимерного материала, на внешней стороне которого расположена линза 10, выполненная в виде линзы со слоем пленки. Это имеет место также аналогично в варианте выполнения со множеством светодиодных ламп, причем также используется стекло или другой подходящий несущий элемент линз со слоем пленки. Линза со слоем пленки выполнена так, что она направляет исходящие от люминесцентных ламп, проникающие в линзу со слоем пленки лучи 11 света так, при этом лучи 12 света выходят из пленочной линзы под углом 45° к поверхности линзы в двух направлениях А, В в пространстве.
Перед осветительным устройством 2 расположена емкость 3, в данном случае прозрачная бутылка, в положении захвата. Бутылка расположена в транспортировочной звездочке и транспортируется посредством нее на кольцеобразном транспортировочном участке (смотри фигуру 3) через рабочую позицию.
Осветительное устройство 2 расположено на первой стороне 13 транспортировочного участка C, D, E. На одной из противоположных первой стороне 13 транспортировочного участка C, D, E второй стороне 14 транспортировочного участка C, D, E расположено оптическое устройство 4. Оптическое устройство 4 имеет выполненное в виде камеры 9 регистрирующее устройство и три элемента изменения направления лучей. В качестве изменяющих направления лучей элементов на несущей конструкции 5 на некотором расстоянии друг от друга расположены два плоскостных отклоняющих зеркала 6 и находящаяся в центре между отклоняющими зеркалами 6 отклоняющая призма 8. Отклоняющая призма 8 расположена вертикально над камерой 9.
Несущая конструкция 5 оптического устройства 4 расположена параллельно к осветительному устройству 2, причем отклоняющая призма 8 и расположенная в положении захвата емкость 3 ориентированы вертикально к линзе со слоем пленки. Т.е. отклоняющая призма 8 и находящаяся в положении захвата емкость 3 расположены вдоль прямой линии, проходящей вертикально на линзе со слоем пленки.
На фиг. 2 дополнительно видно, что отклоняющие зеркала 6 фиксированы также на несущих элементах 12, расположенных с возможностью перемещения относительно несущей конструкции 5. Несущие элементы 12 расположены с возможностью перемещения подобно каретке вдоль продольной оси несущей конструкции 5 и, в частности, передвижения, в зависимости от угла α лучей 11 света. На несущих элементах 12 фиксированы отклоняющие зеркала 6. Несущие элементы 12 могут, кроме того, образовывать опору для отклоняющих зеркал 6 или для несущего элемента отклоняющих зеркал. На этой опоре, не изображенной детально на чертежах, отклоняющие зеркала 6 могут поворачиваться вокруг своей вертикальной продольной оси.
В дополнение к этому камера 9 также может быть установлена с возможностью перемещения подобно каретке или по меньшей мере вертикально и расположена так, что в целом получается контрольная система, с возможностью предельно быстрого и разностороннего передвижения, обеспечивающая короткое время переналадки и юстировки.
При необходимости могут быть предусмотрены один или несколько моторных приводов для обеспечения, в частности, горизонтального передвижения несущих элементов 12 (при необходимости синхронного), но также и угловой регулировки отклоняющих зеркал 6 или перемещения камеры 9.
На фиг. 3 показано устройство 1 для контроля с помощью проходящего света по фиг.1 и фиг. 2. На ней осветительное устройство 2 изображено с линзой 10, выполненной в виде линзы со слоем пленки. Исходя из поверхности линзы, со слоем пленки лучи 11 света отражаются под косым углом α около 45° к поверхности линзы 10a в направлении отклоняющего зеркала 6, а вследствие этого в двух разных направлениях АВ в пространстве. При этом лучи 11 света просвечивают емкость 3, в данном случае, - участок 3а горловины емкости 3.
Емкость 3 находится в момент просвечивания в положении захвата на транспортировочном участке C, D, E. На чертеже она находится на кольцеобразном транспортировочном участке C, проходящем вокруг оптического устройства 4. Альтернативно емкость 3 может находиться также на кольцеобразном транспортировочном участке D вокруг осветительного устройства 2 или на линейно проходящем транспортировочном участке E.
На фиг. 4 показано поперечное сечение осветительного устройства 2 и линза 10. Для лучшего изображения линза 10 и осветительное устройство 2 показаны на чертеже на некотором расстоянии друг от друга. Линза 10 может также располагаться непосредственно примыкая к осветительному устройству 2. Линза 10 выполнена в виде пленочной линзы и сконструирована двухслойной.
Испускаемые осветительным устройством 2 лучи 11 света имеют при этом рассеянное светораспределение. Они проникают в пленочную линзу и направляются при прохождении обоих слоев линз так, что выходят исключительно под углом 45° к поверхности линзы 10a в двух разных направлениях А, В пространства. Выходящие излучаемые в разных направлениях в пространстве лучи 11 света имеют вследствие этого угол 90° относительно друг друга.
При эксплуатации емкость 3 транспортируется, например, транспортировочной звездочкой на кольцеобразном транспортировочном участке C. Как только емкость 3 достигает положения захвата (как показано на фигурах 1-3), камерой 9 снимается изображение участка 3а горловины емкости, снятое в проходящем свете. Для этого камера 9 регистрирует лучи 11 света, испускаемые, выходя из осветительного устройства 2 через линзу 10 со слоем пленки в двух косых направлениях А, В в пространстве A, B под углом 45° к отклоняющим зеркалам 6. При этом они просвечивают участок 3а горловины емкости 3 и неодинаково поглощаются в зависимости, например, от толщины материала емкости. Отображенные на отклоняющем зеркале 6 спроектированные контуры участка 3а горловины кажутся, например, особенно темными и со светлыми контурами.
От отклоняющего зеркала 6 спроектированные контуры направляются дальше к отклоняющей призме 8, а от отклоняющей призмы 8 насквозь, через световое отверстие 7 - в регистрационный участок камеры 9. Камера 9 регистрирует оба спроектированных контура и передает их дальше, например, в виде информационного сигнала в блок обработки данных (на чертеже не изображен), с помощью которого осуществляется сравнение между заданным и действительным значениями.
При этом предпочтительный вариант выполнения изобретения предусматривает такую ориентацию линзы 10 со слоем пленки, при которой луч проходит без отклонения от вертикали по меньшей мере до отклоняющих зеркал 6. В идеальном варианте отклоняющие зеркала 6 и отклоняющая призма 8 расположены так, что при прохождении луча между линзой 10 со слоем пленки, отклоняющими зеркалами 6 и отклоняющей призмой 8 он не имеет отклонения от вертикали.
Так, как емкость 3 находится на круговой траектории, она незначительно отклонена относительно своей вертикальной продольной оси. Вследствие этого смещения в значительной мере горизонтально расположенного к продольной оси участка 3а горловины емкости 3 и скошенного просвечивания участка 3а горловины с помощью распространяемых в двух разных направлениях А, В в пространстве лучей 11 света, оба изображения участка 3а горловины, снятые в проходящем свете, имеют наклон.
С помощью блока обработки данных оцениваются переданные камерой 9 изображения, снятые в проходящем свете и определяется с помощью обоих углов наклона участка 3а горловины угол отклонения емкости 3.
Альтернативно или в дополнение, также можно регистрировать с помощью изображения, снятого в проходящем свете, например, внешние кромки этикетки, маркировку или также нанесение буквенно-цифровой информации способом выдавливания и определять их расположение на емкости 3. Альтернативно эти изображения, снятые в проходящем свете, также могут использоваться для определения смещения емкости 3.
Также дополнительно можно разместить, например, систему распознавания шва емкостей, определяющую положение шва емкости на емкости, а посредством сравнения с определенным устройством для контроля с помощью проходящего света смещения емкости, определять точное действительное положение шва емкости на емкости.

Claims (9)

1. Устройство для контроля с помощью проходящего света для регистрации структур емкости (3), например бутылки, с
- расположенным на одной стороне транспортировочного участка для емкостей (3) осветительным устройством (2) для просвечивания по меньшей мере одного участка емкости и
- расположенным на второй стороне транспортировочного участка оптическим устройством (4) для регистрации изображения, снятого в проходящем свете участка емкости,
- причем в осветительном устройстве (2) расположена линза (10) для ориентации исходящих от осветительного устройства (2) лучей (11) света,
отличающееся тем, что линзой (10) является линза со слоем пленки, направляющая лучи (11) света по меньшей мере в одном направлении (А, В) в пространстве, не вертикальном к транспортировочному участку, причем линза направляет лучи света так, что они выходят в двух разных направлениях в пространстве от поверхности линзы.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическое устройство (4) имеет по меньшей мере одно регистрирующее устройство, в частности камеру (9), и по меньшей мере два элемента изменения направления лучей, изменяющих направление лучей (11) света.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что имеется блок обработки данных, установленный с возможностью сравнивать заданное положение и/или заданную маркировку емкости (3) с зарегистрированным оптическим устройством (4) действительным положением и/или действительной маркировкой.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что имеется система распознавания шва бутылок со второй оптической системой для регистрации положения шва на бутылке (3).
5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно имеет осветительное устройство (2), выполненное в виде многочисленных люминесцентных ламп, причем линза (10) со слоем пленки нанесена на прозрачное стекло или пластину или покрыта ими.
RU2016137826A 2014-02-25 2015-02-20 Контрольное устройство с инверсной пленочной линзой RU2649612C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014102450.8A DE102014102450A1 (de) 2014-02-25 2014-02-25 Inspektionsvorrichtung mit inverser Folienlinse
DE102014102450.8 2014-02-25
PCT/EP2015/053656 WO2015128264A1 (de) 2014-02-25 2015-02-20 Inspektionsvorrichtung mit inverser folienlinse

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016137826A RU2016137826A (ru) 2018-03-29
RU2016137826A3 RU2016137826A3 (ru) 2018-03-29
RU2649612C2 true RU2649612C2 (ru) 2018-04-04

Family

ID=52574164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137826A RU2649612C2 (ru) 2014-02-25 2015-02-20 Контрольное устройство с инверсной пленочной линзой

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170131216A1 (ru)
EP (1) EP3111258A1 (ru)
CN (1) CN106104315B (ru)
DE (1) DE102014102450A1 (ru)
RU (1) RU2649612C2 (ru)
WO (1) WO2015128264A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20162898A1 (it) * 2016-04-26 2017-10-26 Sacmi Macchina etichettatrice di contenitori per liquidi con dispositivo di ispezione ottica

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500203A (en) * 1982-09-30 1985-02-19 Owens-Illinois, Inc. Method and apparatus for inspecting articles
US4610542A (en) * 1984-11-16 1986-09-09 Owens-Illinois, Inc. System for detecting selective refractive defects in transparent articles
US5436722A (en) * 1993-03-25 1995-07-25 Emhart Glass Machinery Investments Inc. Device for optimally illuminate bottles for bottom inspection
US6239870B1 (en) * 1997-09-19 2001-05-29 Heuft Systemtechnik Gmbh Method for identifying materials, impurities and related defects with diffuse dispersion transparent objects
US7858409B2 (en) * 2008-09-18 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. White point compensated LEDs for LCD displays

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4025201A (en) * 1975-04-21 1977-05-24 Ball Brothers Service Corporation Method and apparatus for video inspection of articles of manufacture by decussate paths of light
US5256871A (en) * 1992-12-22 1993-10-26 Emhart Glass Machinery Investments Inc. Machine for video inspection of glass containers with intersecting light beams
JP3604388B2 (ja) * 1993-07-30 2004-12-22 クロネス・アクチェンゲゼルシャフト 検査機
DE10140010A1 (de) * 2001-08-16 2003-03-13 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion gefüllter und verschlossener Flaschen
CA2504053A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-27 Pressco Technology Inc. System and method for associating container defect information to a specific path of manufacturing
US7999931B2 (en) * 2004-04-20 2011-08-16 Virtue Sense Ltd. Packaging or container with optical indicator
DE102004040164A1 (de) 2004-08-19 2006-03-02 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Vorrichtung zur Erfassung von Strukturen, wie Profilierungen oder Prägungen an Körpern von Flaschen oder dergl. Behälter
DE102007054657A1 (de) * 2006-11-15 2008-07-03 Loell Industry Solutions Gmbh Optische Erfassungseinrichtung, insbesondere zur Inspektion von Flaschen, sowie entsprechendes Visualisierungsverfahren
DE102007020460B3 (de) * 2007-04-27 2009-01-08 Krones Ag Inspektionsvorrichtung und Inspektionsverfahren für Behältnisse
DE102007059732B4 (de) * 2007-12-12 2020-11-12 Pictiva Displays International Limited Lichtemittierende Vorrichtung
DE202008003953U1 (de) * 2008-03-20 2008-07-10 Pepperl + Fuchs Gmbh Optischer Sensor
DE102008053876A1 (de) 2008-10-30 2010-05-06 Khs Ag Flaschennaht- und Embossingausrichtung
DE102009020920A1 (de) * 2009-05-12 2010-11-18 Krones Ag Inspektionsvorrichtung zur Erkennung von Embossings und/oder Etiketten auf transparenten Gefäßen, insbesondere Getränkeflaschen
DE102009039254A1 (de) * 2009-08-28 2013-05-08 Krones Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Inspizieren etikettierter Gefäße
TWI408463B (zh) * 2010-11-18 2013-09-11 Young Lighting Technology Corp 光源模組及照明裝置
US9335274B2 (en) * 2011-06-29 2016-05-10 Owens-Brockway Glass Container Inc. Optical inspection of containers
DE202012103660U1 (de) * 2012-09-24 2014-01-07 Cobra Electronic Gmbh & Co. Kg Leuchte, insbesondere Scheinwerfer
CN102997133B (zh) * 2012-11-20 2016-07-06 京东方科技集团股份有限公司 双视背光模组及液晶显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500203A (en) * 1982-09-30 1985-02-19 Owens-Illinois, Inc. Method and apparatus for inspecting articles
US4610542A (en) * 1984-11-16 1986-09-09 Owens-Illinois, Inc. System for detecting selective refractive defects in transparent articles
US5436722A (en) * 1993-03-25 1995-07-25 Emhart Glass Machinery Investments Inc. Device for optimally illuminate bottles for bottom inspection
US6239870B1 (en) * 1997-09-19 2001-05-29 Heuft Systemtechnik Gmbh Method for identifying materials, impurities and related defects with diffuse dispersion transparent objects
US7858409B2 (en) * 2008-09-18 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. White point compensated LEDs for LCD displays

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014102450A1 (de) 2015-08-27
CN106104315B (zh) 2019-04-16
RU2016137826A (ru) 2018-03-29
RU2016137826A3 (ru) 2018-03-29
CN106104315A (zh) 2016-11-09
EP3111258A1 (de) 2017-01-04
WO2015128264A1 (de) 2015-09-03
US20170131216A1 (en) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2425360C1 (ru) Оптоэлектрическая регистрирующая система
JP3181605B2 (ja) びん等の検査装置
US9329135B2 (en) Means for inspecting glass containers for defects
RU2498931C2 (ru) Система сбора информации для фиксации бутылок и применение системы сбора информации (варианты)
RU2518367C1 (ru) Система сбора информации и способ проверки ориентации шва на бутылке и выгравированного рисунка
US20110310244A1 (en) System and method for detecting a defect of a substrate
RU2749337C2 (ru) Способ, устройство и линия контроля для определения заусенца на внутренней кромке поверхности венчика
JP6778754B2 (ja) ガラス容器の焼傷検査装置
RU2015151757A (ru) Способ и устройство для наблюдения и анализа оптических особенностей стеклянных сосудов
US20200408702A1 (en) Device for optical inspection of empty and liquid-filled containers
NL8800866A (nl) Inspektie-inrichting.
CN107923840A (zh) 用于使用光检验瓶子和容器的系统和方法
JP4253649B2 (ja) 容器の外形検査装置
RU2649612C2 (ru) Контрольное устройство с инверсной пленочной линзой
JP2007322166A (ja) プリント基板検査装置
US20200331741A1 (en) Beverage bottle handling system for handling beverage bottles and similar containers
KR102204692B1 (ko) 광학 검사 장치를 갖는 액체 용기 레이블링 기계
JP2012137396A (ja) 異物検出装置
KR102133744B1 (ko) 용기 검사 방법 및 장치
JP5718044B2 (ja) 異物検出装置
EP1916514B1 (en) Machine for inspecting glass containers
KR101485425B1 (ko) 커버 글라스 분석 장치
JP2013134101A (ja) 異物検査装置
ES1276264U (es) Maquina para deteccion de objetos de vidrio dentro de contenedorestransparentes
JP5556733B2 (ja) 光照射装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190221