WO1987006001A1 - Device for checking the straightness and, if required, the height and/or distortions in vessels made of transparent material, preferably bottles - Google Patents

Device for checking the straightness and, if required, the height and/or distortions in vessels made of transparent material, preferably bottles Download PDF

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WO1987006001A1
WO1987006001A1 PCT/EP1987/000173 EP8700173W WO8706001A1 WO 1987006001 A1 WO1987006001 A1 WO 1987006001A1 EP 8700173 W EP8700173 W EP 8700173W WO 8706001 A1 WO8706001 A1 WO 8706001A1
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WO
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light beam
container
containers
light
test
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Application number
PCT/EP1987/000173
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Inventor
Harald Schmalfuss
Reinhold Bolz
Bernhard Schneider
Hubertus Kurpiella
Original Assignee
Battelle-Institut E.V.
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Filing date
Publication date
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Publication of WO1987006001A1 publication Critical patent/WO1987006001A1/en

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Definitions

  • the invention relates to a device for checking the straightness, possibly also the height and / or deformations, of containers made of transparent material, preferably bottles, with a conveyor belt on which the containers stand and that the containers are illuminated ⁇ barrier transported to a test zone in which a light beam arrangement is formed, which encloses a test surface with a predetermined geometry in a plane which runs essentially parallel to the plane of the conveyor belt and which cooperates with a detector arrangement for the light beam arrangement which generates output signals according to the test result.
  • the light beam arrangement consists of a total of eight light sources, the four light beams crossing at right angles send out, which are received by a total of eight detectors. If the light rays are not disturbed by any object (bottle), the detectors receive the undisturbed light rays. However, as soon as a bottle enters the test zone, the marginal light beams are deflected from the wall of the bottle and the associated detectors receive disturbed signals.
  • the test area formed for the edge light rays is somewhat smaller than 10 corresponding to the outer limits of the bottle.
  • a light beam is directed from above through the bottle neck to the bottle bottom and from
  • the diameter of the light beam must be adapted quite precisely to the inside diameter of the bottle neck and it is also not readily possible to use bottles
  • the invention avoids these disadvantages. It is based on the object, preferably a device for checking the straightness, possibly also the height and / or deformations, of containers made of transparent material
  • the invention is characterized in that the light beam arrangement is formed by a single light beam which is deflected via mirrors in such a way that it encloses the test area, the edges of which in the measuring position do not meet the outer limits of the relevant container to be checked touch if this container is currently formed within a predetermined tolerance, but touch these limits if the container is crooked within the predetermined tolerance, the light beam falling onto a single detector at the exit of the test zone.
  • the device Via the light barrier and the known conveying speed of the conveyor belt, the device according to the invention knows at what instant the relevant container to be tested is located within the test area in such a way that the light beam defining and limiting the test area is outside the outer limits of the container in question. If the container in question is straight, the light beam is not disturbed by the container and the output signal of the detector is also undisturbed. However, if it is an oblique container, the container interferes with the light beam and the output signal of the detector is also disturbed. The light beam defining the test area will thus be directed such that the edges of the test area take a small distance from the outer boundaries of the containers to be checked at the time of the test.
  • the device according to the invention can also be used without further checking the height of the containers. In this case it is only necessary to ensure that the light beam in the test zone is at a predetermined height above the conveyor belt. If the container in question does not have this height, for example a bottle with a broken neck, then the light beam is not disturbed at all and this is an indication that the container does not reach the predetermined height and is therefore also sorted out must become.
  • test area is adjustable, so that an adjustment to containers with different geometries can then take place.
  • This adjustment can be achieved in a structurally simple manner in that the mirrors are displaced via a corresponding mechanism.
  • the light source producing the single light beam and the height of the mirrors can be adjusted above the conveyor belt. This allows the device to be set to different heights to be measured.
  • the light source generating the only light beam is a laser light source.
  • laser light is distinguished by an opening angle of the light beam close to zero, so that the accuracy of the test of the device according to the invention continues due to this feature is improved.
  • a device for checking a transparent container using a laser light source is known per se from US Pat. No. 4,283,145.
  • At least four of the mirrors are preferably provided.
  • the geometry of the test surface can be adapted better and better to the geometry of the outer boundary of the containers to be tested.
  • This important embodiment of the invention is characterized in that at least one illuminated gap extending in the longitudinal direction is provided, the light beam of which, after passing through one of the containers to be checked, falls on a detector with an evaluation unit which does this Compares the output signal of the detector with a stored reference signal. If the container in question is not deformed, for example if it has no deflection, thickening, thinning or the like on its wall, then the detector generates an output signal at the time of measurement, which - within predetermined tolerances - matches the stored reference signal.
  • the container in question has deformations, there are deviations between the stored reference signal and the measurement signal, and these deviations then indicate that the container in question is deformed. It should be recalled that there can be containers which are straight and nevertheless deformed, so that this important embodiment of the invention provides additional information when checking the containers.
  • the light beam advantageously penetrates the
  • the accuracy of the checking of the containers for deformations is further improved if a plurality of gaps offset with respect to one another are provided with associated detectors and evaluation circuits, the light rays of which penetrate the container to be checked in different directions. Through these measures, the container in question is opened in different directions
  • the length of the column is adjustable so that a different height of the containers to be checked can then be taken into account.
  • the containers do not necessarily have to keep a distance from one another on the conveyor belt if these containers are checked for straightness and height.
  • the containers are additionally checked for deformations, it is preferred if a device is provided which ensures a predetermined distance between the containers to be tested on the conveyor belt, so that adjacent containers do not interfere with the measurement result during the check.
  • Fig. 1 - an embodiment of the device according to the invention in plan view:
  • FIG. 2 shows the measuring field of the device shown in FIG. 1 in section perpendicular to the conveying device
  • FIG 3 shows a typical signal curve of the deformation channel during a container pass.
  • the light beam 2 decoupled from a laser 1 is guided such that it defines a diamond-shaped test surface 3 in the measuring field.
  • mirrors 4, 5, 6 and 7 are provided, which deflect the light beam accordingly.
  • the mirrors 4, 5, 6 and 7 are arranged on two mutually displaceable plates 8 and 9.
  • the height of the test zone formed in this way with respect to a conveyor belt 10 should preferably be only slightly smaller than the height of the object to be examined, if this is a bottle 22.
  • the laser beam 2 is received by means of a diode 11.
  • the laser light source 1 is attached to one of the plates 9.
  • both plates 8 and 9 and thus the laser light source 1, the deflecting mirrors 4, 5, 6 and 7 and the detector 11 can be displaced horizontally in their plane in order to achieve a different centering of the diamond-shaped test surface 3 or also in the Height can be adjusted in order to enable the test zone to be adapted to the height of the mouth region of the container 22 in the case of different container heights.
  • the height of the laser light beam 2 can be adjusted by an adjustment mechanism 25.
  • the mutually displaceable plates 8 and 9 and the deflecting mirrors 4, 5, 6 and 7 are moved together.
  • the laser light beam 2 only detects the mouth of the bottle 22.
  • a light box 12 in which three linear gaps 13, 14 and 15 are provided, is provided for precise checking of the longitudinal axis position of the containers.
  • the light box 12 is shaped such that an angle of approximately 45 ° is formed between the radiation directions of the rays emerging from the columns.
  • the beams in columns 13, 14 and 15 are imaged on opaque, opaque masks via imaging lenses 16, 17 and 18 if there is no object in the beam path.
  • a detector 19, 20 and 21 designed as a diode is arranged directly behind the masks.
  • the beam of the middle gap 14 passes directly through the measuring field and thus through the container 22 to be tested.
  • the light beams in the column must be deflected mirrors 23 and 24 are deflected accordingly.
  • HF fluorescent tubes 26 are arranged behind the columns 13, 14, 15.
  • the test process is started by a one-way light barrier 27.
  • Clock pulses are derived from a drive motor (not shown here), the conveyor belt 10 moving at a uniform speed of e.g. approx. 1/10 mm / cycle.
  • the pulses are fed to the evaluation unit.
  • the signal sequence of the detector 11 is evaluated. If there is no interruption of the light beam 2 during the run-in, it can be assumed that the container mouth, e.g. the bottle neck has broken off. However, if the light beam 2 is interrupted when the container is in the middle of the test surface 3, the longitudinal axis of the container is crooked, because otherwise an interruption would not be possible.
  • the device shown in FIG. 4 manages with only three mirrors 4, 5, 6, which enclose a test area 3.
  • the time at which a just formed container 22 is located in the center of the test area 3 enclosed by the light beam 2 is known via a signal emitted by the light barrier 27. If the container 22 is straight, the detector 11 receives a signal not disturbed by the container 22 at this moment. If, on the other hand, the container - within predetermined tolerances - is skewed, it deflects the light beam 2 at this test time, so that the detector 11 receives a faulty or no signal at all.
  • the wall of the container is checked for deformations by comparing the output signals of the detectors 19, 20, 21 with stored standard values of reference objects. In the event of a deviation from the desired signal curve, the container is classified as deformed. This is shown in FIG. 3.
  • the course of the light intensity measured via one of the detectors 19, 20, 21 is shown as a function of time.
  • the uninterrupted line shows the signal course of reference bottles. If an increased intensity occurs at time t, as drawn with dashed lines, this means a deformation of the container.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Device for checking the straightness and, required, the height and/or distortions in vessels made of transparent material, with a conveyor belt on which the vessels are placed and which carries the vessels through a light barrier to a test zone, in which is provided a light-beam arrangement which runs in a plane essentially parallel to that of the conveyor belt, surround a test surface having a predetermined geometry and co-operates with a detector system that produces output signals according to the result of the test. The light-beam arrangement is formed by a single light-beam (2) which is so reflected by mirrors (4), (5), (6) and (7) that it passes round the test surface (3), and whose edges, in the measurement position, do not touch the external boundaries of the vessel to be checked (22) provided that this vessel has a straight shape within a predetermined tolerance, but touch these boundaries if the vessel is out of line in relation to the predetermined tolerence, in which case the light beam when emerging from the test zone strikes a single detector (11).

Description

Beschreibungdescription
Vorrichtung zum Überprüfen der Geradheit, ggfs. auch der Höhe und/oder von Deformationen, von Behältern aus transparentem Material, vorzugsweise von FlaschenDevice for checking the straightness, possibly also the height and / or deformations, of containers made of transparent material, preferably of bottles
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überprüfen der Geradheit ggfs. auch der Höhe und/oder von Deforma¬ tionen, von Behältern aus transparentem Material, Vorzugs- weise von Flaschen, mit einem Transportband, auf dem die Behälter stehen und das die Behälter über eine Licht¬ schranke zu einer Prüfzone transportiert, in der eine Licht¬ strahlenanordnung ausgebildet ist, die in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Ebene des Transportbandes verläuft, eine Prüffläche mit vorbestimmter Geometrie um¬ schließt und die mit einer Detektoranordnung für die Licht¬ strahlenanordnung zusammenarbeitet, die Ausgangssignale entsprechend dem Prüfungsergebnis erzeugt.The invention relates to a device for checking the straightness, possibly also the height and / or deformations, of containers made of transparent material, preferably bottles, with a conveyor belt on which the containers stand and that the containers are illuminated ¬ barrier transported to a test zone in which a light beam arrangement is formed, which encloses a test surface with a predetermined geometry in a plane which runs essentially parallel to the plane of the conveyor belt and which cooperates with a detector arrangement for the light beam arrangement which generates output signals according to the test result.
Eine derartige Vorrichtung, mit der lediglich die Gerad¬ heit der Flaschen überprüft werden kann, beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift 26 58 722. Bei einer ersten Ausführungsform dieser Druckschrift besteht die Licht¬ strahlanordnung aus insgesamt acht Lichtquellen, die vier sich unter rechten Winkeln .kreuzende Lichtstrahlen aus¬ senden, die von insgesamt acht Detektoren empfangen werden. Werden die Lichtstrahlen von keinem Objekt (Flasche) ge¬ stört, so empfangen die Detektoren die ungestörten Licht¬ strahlen. Sobald aber eine Flasche in die Prüfzone ein- tritt, so werden die Rand-Lichtstrahlen von der Wand der Flasche abgelenkt und die zugehörigen Detektoren erhalten gestörte Signale. Die Anordnung ist dort nun so getroffen, 5 daß bei der Überprüfung von geraden Flaschen alle Detek¬ toren keine ungestörten Signale empfangen, während bei schiefen Flaschen zumindest einer der Detektoren ein unge¬ störtes Signal empfängt. Aus diesem Grunde ist dia -;- den Rand-Lichtstrahlen ausgebildete Prüffläche etwas kleiner 10 als es den äußeren Begrenzungen der Flasche entspricht.Such a device, with which only the straightness of the bottles can be checked, is described in German Offenlegungsschrift 26 58 722. In a first embodiment of this publication, the light beam arrangement consists of a total of eight light sources, the four light beams crossing at right angles send out, which are received by a total of eight detectors. If the light rays are not disturbed by any object (bottle), the detectors receive the undisturbed light rays. However, as soon as a bottle enters the test zone, the marginal light beams are deflected from the wall of the bottle and the associated detectors receive disturbed signals. The order is now there 5 that all detectors do not receive undisturbed signals when checking straight bottles, while in the case of oblique bottles at least one of the detectors receives an undisturbed signal. For this reason, the test area formed for the edge light rays is somewhat smaller than 10 corresponding to the outer limits of the bottle.
Bei einer zweiten Ausführungsform, die in derselben Druckschrift erläutert wird, wird ein Lichtstrahl von oben durch den Flaschenhals zum Flaschenboden gerichtet und vonIn a second embodiment, which is explained in the same document, a light beam is directed from above through the bottle neck to the bottle bottom and from
15 dort zu einem Detektor reflektiert, sofern die Flasche gerade ist. Ist die Flasche aber schief, so trifft der Lichtstrahl auf die Kante des Flaschenhalses auf und wird dort gestört, wodurch dann ein Fehlersignal erzeugt wird. Diese Ausführungsform kommt somit zwar mit einem einzigen15 reflected there to a detector if the bottle is straight. But if the bottle is crooked, the light beam hits the edge of the bottle neck and is disturbed there, which then generates an error signal. This embodiment thus comes with a single one
20 Lichtstrahl mit zugehörigem Detektor aus, jedoch arbeitet diese Vorrichtung notwendigerweise ungenau, weil nämlich Unregelmäßigkeiten in der Bodenoberfläche der Flasche, die deren Geradheit nicht beeinflussen, das Meßergebnis stark beeinflussen können, weil derartige ünregelmäßig-20 light beam with the associated detector, but this device necessarily works imprecisely, because irregularities in the bottom surface of the bottle, which do not affect its straightness, can strongly influence the measurement result, because such irregularities
25 keiten nämlich den Lichtstrahl in unzulässiger Weise zur Innenwand der Flasche reflektieren können. Außerdem muß hier der Durchmesser des Lichtstrahls recht genau an den lichten Durchmesser des Flaschenhalses angepaßt werden und es ist auch nicht ohne weiteres möglich, Flaschen mit25 keiten namely reflect the light beam in an impermissible manner to the inner wall of the bottle. In addition, the diameter of the light beam must be adapted quite precisely to the inside diameter of the bottle neck and it is also not readily possible to use bottles
30 anderen Flaschenhalsgrößen mit derselben Vorrichtung zu überprüfen.Check 30 different bottle neck sizes with the same device.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Überprüfen der 35 Geradheit, ggfs. auch der Höhe und/oder von Deformationen, von Behältern aus transparentem Material, vorzugsweiseThe invention avoids these disadvantages. It is based on the object, preferably a device for checking the straightness, possibly also the height and / or deformations, of containers made of transparent material
BAD ORIGINAL von Flaschen, mit den eingangs genannten Merkmalen vorzu¬ schlagen, die sich durch eine hohe Exaktheit und gute Anpaßbarkeit an verschiedene Flaschengrößen und Flaschen¬ formen auszeichnet und die trotzdem mit verhältnismäßig wenig Baukomponenten auskommt.BAD ORIGINAL to propose bottles with the features mentioned at the outset, which are characterized by a high level of accuracy and good adaptability to different bottle sizes and bottle shapes and which nevertheless requires relatively few structural components.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Lichtstrahlenanordnung von einem einzigen Lichtstrahl gebildet wird, der über Spiegel so umgelenkt wird, daß er die Prüffläche umschließt, deren Kanten in der Meßstellung die äußeren Begrenzungen des betreffenden, zu überprüfenden Behälters nicht berühren, sofern dieser Behälter innerhalb einer vorgegebenen Tole¬ ranz gerade ausgebildet ist, diese Begrenzungen aber be¬ rühren, sofern der Behälter innerhalb der vorgegebenen Toleranz schief ist, wobei der Lichtstrahl am Ausgang der Prüfzone auf einen einzigen Detektor fällt.To achieve this object, the invention is characterized in that the light beam arrangement is formed by a single light beam which is deflected via mirrors in such a way that it encloses the test area, the edges of which in the measuring position do not meet the outer limits of the relevant container to be checked touch if this container is currently formed within a predetermined tolerance, but touch these limits if the container is crooked within the predetermined tolerance, the light beam falling onto a single detector at the exit of the test zone.
Über die Lichtschranke und die bekannte Fördergeschwindig¬ keit des Transportbandes ist der erfindungsgemäßen Vor- richtung bekannt, in welchem Augenblick sich der betreffen¬ de, zu prüfende Behälter innerhalb der Prüffläche befindet derart, daß der die Prüffläche definierende und begrenzen¬ de Lichstrahl sich außerhalb der äußeren Begrenzungen des betreffenden Behälters befindet. Ist der betreffende Behälter gerade ausgebildet, so wird der Lichtstrahl also vom Behälter nicht gestört und das Ausgangssignal des Detektors ist ebenfalls ungestört. Handelt es sich aber um einen schiefen Behälter, so stört der Behälter den Lichtstrahl und das Ausgangssignal des Detektors ist eben- falls gestört. Man wird also den die Prüffläche definieren¬ den Lichtstrahl so lenken, daß die Kanten der Prüffläche einen nur geringen Abstand von den äußeren Begrenzungen der zu überprüfenden Behälter im PrüfZeitpunkt einnehmen.Via the light barrier and the known conveying speed of the conveyor belt, the device according to the invention knows at what instant the relevant container to be tested is located within the test area in such a way that the light beam defining and limiting the test area is outside the outer limits of the container in question. If the container in question is straight, the light beam is not disturbed by the container and the output signal of the detector is also undisturbed. However, if it is an oblique container, the container interferes with the light beam and the output signal of the detector is also disturbed. The light beam defining the test area will thus be directed such that the edges of the test area take a small distance from the outer boundaries of the containers to be checked at the time of the test.
Man kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch ohne weite¬ res zum Überprüfen der Höhe der Behälter einsetzen. In diesem Fall muß man nur dafür sorgen, daß der Lichtstrahl in der Prüfzone eine vorbestimmte Höhe über dem Transport¬ band einnimmt. Hat der betreffende Behälter nicht diese Höhe, handelt es sich beispielsweise um eine Flasche mit abgebrochenem Hals, so wird der Lichtstrahl überhaupt nicht gestört und dies ist dann eine Anzeige dafür, daß der Be¬ hälter die vorbestimmte Höhe nicht erreicht und daher eben¬ falls aussortiert werden muß.The device according to the invention can also be used without further checking the height of the containers. In this case it is only necessary to ensure that the light beam in the test zone is at a predetermined height above the conveyor belt. If the container in question does not have this height, for example a bottle with a broken neck, then the light beam is not disturbed at all and this is an indication that the container does not reach the predetermined height and is therefore also sorted out must become.
Es wird bevorzugt, wenn die Begrenzung der Prüffläche verstellbar ist, so daß dann eine Einstellung auf Behälter mit unterschiedlichen Geometrien erfolgen kann. Diese Ver¬ stellung kann in konstruktiv einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Spiegel über einen entsprechenden Mechanis¬ mus verschoben werden.It is preferred if the limitation of the test area is adjustable, so that an adjustment to containers with different geometries can then take place. This adjustment can be achieved in a structurally simple manner in that the mirrors are displaced via a corresponding mechanism.
Außerdem wird es bevorzugt, wenn die den einzigen Licht¬ strahl erzeugende Lichtquelle und die Spiegel in ihrer Höhe über dem Transportband einstellbar sind. Dadurch kann man die Vorrichtung auf unterschiedliche, zu messenden Höhen einstellen.In addition, it is preferred if the light source producing the single light beam and the height of the mirrors can be adjusted above the conveyor belt. This allows the device to be set to different heights to be measured.
Eine wichtige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die den einzigen Lichtstrahl erzeugende Lichtquelle eine Laserlichtquelle ist. Laserlicht zeichnet sich be- kanntlich durch einen Öffnungswinkel des Lichtstrahls nahe Null aus, so daß durch dieses Merkmal die Prüfgenau- igkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiterhin verbessert wird. Eine Vorrichtung zum Überprüfen eines transparenten Behälters mit Hilfe einer Laserlichtquelle ist durch die US-PS 4 283 145 an sich bekannt.An important embodiment is characterized in that the light source generating the only light beam is a laser light source. As is known, laser light is distinguished by an opening angle of the light beam close to zero, so that the accuracy of the test of the device according to the invention continues due to this feature is improved. A device for checking a transparent container using a laser light source is known per se from US Pat. No. 4,283,145.
Bevorzugt sind wenigstens vier der Spiegel vorgesehen. Mit wachsender Anzahl der Spiegel kann die Geometrie der Prüffläche immer besser an die Geometrie der äußeren Be¬ grenzung der zu prüfenden Behälter angepaßt werden.At least four of the mirrors are preferably provided. With an increasing number of mirrors, the geometry of the test surface can be adapted better and better to the geometry of the outer boundary of the containers to be tested.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ebenfalls möglich, Deformationen der Behälter zu überprüfen. Diese wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, daß wenigstens ein sich in Längsrichtung er¬ streckender, beleuchteter Spalt vorgesehen ist, dessen Lichtstrahl nach dem Durchtritt durch einen der zu prüfen- den Behälter auf einen Detektor mit- einer Auswerteinheit fällt, die das Ausgangssignal des Detektors mit einem gespeicherten Referenzsignal vergleicht. Ist der betreffen¬ de Behälter nicht deformiert, hat er beispielsweise keine Durchbiegung, Verdickung, Verdünnung oder dergl. an seiner Wand, so erzeugt der Detektor im Meßzeitpunkt ein Ausgangs¬ signal, welches - innerhalb vorgegebener Toleranzen - mit dem gespeicherten Referenzsignal übereinstimmt. Weist der betreffende Behälter aber Deformationen auf, so ergeben sich Abweichungen zwischen dem gespeicherten Referenzsignal und dem Meßsignal und diese Abweichungen zeigen dann an, daß der betreffende Behälter deformiert ist. Es sei in Erinnerung gerufen, daß es Behälter geben kann, die gerade und trotzdem deformiert sind, so daß diese wichtige Ausge¬ staltung der Erfindung eine zusätzliche Information bei der Überprüfung der Behälter gibt. In vorteilhafter Weise durchdringt der Lichtstrahl denWith the device according to the invention it is also possible to check deformations of the containers. This important embodiment of the invention is characterized in that at least one illuminated gap extending in the longitudinal direction is provided, the light beam of which, after passing through one of the containers to be checked, falls on a detector with an evaluation unit which does this Compares the output signal of the detector with a stored reference signal. If the container in question is not deformed, for example if it has no deflection, thickening, thinning or the like on its wall, then the detector generates an output signal at the time of measurement, which - within predetermined tolerances - matches the stored reference signal. However, if the container in question has deformations, there are deviations between the stored reference signal and the measurement signal, and these deviations then indicate that the container in question is deformed. It should be recalled that there can be containers which are straight and nevertheless deformed, so that this important embodiment of the invention provides additional information when checking the containers. The light beam advantageously penetrates the
Behälter in der Prüffläche, so daß für beide Überprüfungen ein und derselbe PrüfZeitpunkt maßgebend ist.Containers in the test area, so that one and the same test time is decisive for both tests.
Die Genauigkeit der Überprüfung der Behälter auf Deforma- tionen wird weiterhin verbessert, wenn mehrere zueinander winkelig versetzte Spalte mit zugehörigen Detektoren und Auswerteschaltungen vorgesehen sind, deren Lichtstrahlen den zu prüfenden Behälter in unterschiedlichen Richtungen durchdringen. Durch diese Maßnahmen wird also der be- treffende Behälter in unterschiedlichen Richtungen aufThe accuracy of the checking of the containers for deformations is further improved if a plurality of gaps offset with respect to one another are provided with associated detectors and evaluation circuits, the light rays of which penetrate the container to be checked in different directions. Through these measures, the container in question is opened in different directions
Deformationen überprüft. Im allgemeinen genügen drei der¬ artige Lichtstrhaien, die dann Winkel von etwa 45° mit¬ einander einschließen.Deformations checked. In general, three such light rays are sufficient, which then enclose angles of approximately 45 ° with one another.
Bevorzugt wird es, wenn die Länge der Spalte einstellbar ist, so daß dann einer unterschiedlichen Höhe der zu überprüfenden Behälter Rechnung getragen werden kann.It is preferred if the length of the column is adjustable so that a different height of the containers to be checked can then be taken into account.
Wenn Behälter überprüft werden, die sich nach oben verjün- gen, wie dies beispielsweise bei Flaschen der Fall ist, so brauchen die Behälter nicht notwendigerweise auf dem Transportband einen Abstand voneinander einzuhalten, wenn diese Behälter auf Geradheit und Höhe überprüft werden. Werden die Behälter aber zusätzlich auf Deformationen überprüft, so wird es bevorzugt, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen vorbestimmten Abstand zwischen den zu prüfenden Behältern auf dem Transportband sicher¬ stellt, damit bei der Überprüfung benachbarte Behälter das Meßergebnis nicht stören. Die Erfindung wird im folgenden anhand beiliegender sche- matischer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:When checking containers that taper upwards, as is the case with bottles, for example, the containers do not necessarily have to keep a distance from one another on the conveyor belt if these containers are checked for straightness and height. However, if the containers are additionally checked for deformations, it is preferred if a device is provided which ensures a predetermined distance between the containers to be tested on the conveyor belt, so that adjacent containers do not interfere with the measurement result during the check. The invention is explained in more detail below with the aid of the attached schematic drawing. Show it:
Fig. 1 - eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht:Fig. 1 - an embodiment of the device according to the invention in plan view:
Fig. 2 - das Meßfeld der in Fig. 1 dargestellten Vor¬ richtung im Schnitt senkrecht zur Förderein¬ richtung;2 shows the measuring field of the device shown in FIG. 1 in section perpendicular to the conveying device;
Fig. 3 - einen typischen Signalverlauf des Deforma¬ tionskanals bei einem Behälterdurchlauf.3 shows a typical signal curve of the deformation channel during a container pass.
Fig. 4 - vergrößert ein Detail bei einer Vorrichtung ähnlich Fig. 1.4 - enlarges a detail in a device similar to FIG. 1.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der aus einem Laser 1 entkoppelte Lichtstrahl 2 so geführt, daß er im Meßfeld eine rautenförmige Prüffläche 3 definiert. Hierfür sind Spiegel 4, 5, 6 und 7 vorgesehen, die den Lichtstrahl entsprechend umlenken.As shown in FIG. 1, the light beam 2 decoupled from a laser 1 is guided such that it defines a diamond-shaped test surface 3 in the measuring field. For this purpose, mirrors 4, 5, 6 and 7 are provided, which deflect the light beam accordingly.
Die Spiegel 4, 5, 6 und 7 werden auf zwei gegeneinander verschiebbaren Platten 8 und 9 angeordnet. Die Höhe der auf diese Weise gebildeten Prüfzone in Bezug auf ein Förderband 10 sollte vorzugsweise nur geringfügig kleiner sein als die Höhe des zu untersuchenden Objektes, wenn dieses eine Flasche 22 ist.The mirrors 4, 5, 6 and 7 are arranged on two mutually displaceable plates 8 and 9. The height of the test zone formed in this way with respect to a conveyor belt 10 should preferably be only slightly smaller than the height of the object to be examined, if this is a bottle 22.
Der Laserstrahl 2 wird mittels einer Diode 11 empfangen. Die Laserlichtquelle 1 ist bei diesem Ausführungsbei- spiel an einer der Platten 9 befestigt. Durch einen geeigneten Verstellmechanismus 25 können beide Platten 8 und 9 und damit die Laserlichtquelle 1, die Umlenkspiegel 4, 5, 6 und 7 und der Detektor 11 in ihrer Ebene horizontal verschoben werden, um eine andere Zentrierung der rautenförmigen Prüffläche3 zu erreichen oder auch in der Höhe verstellt werden, um bei unterschied¬ lichen Behälterhöhen eine Anpassung der Prüfzone an die Höhe des Mündungsbereichs der Behälter 22 zu ermöglichen.The laser beam 2 is received by means of a diode 11. In this exemplary embodiment, the laser light source 1 is attached to one of the plates 9. By means of a suitable adjustment mechanism 25, both plates 8 and 9 and thus the laser light source 1, the deflecting mirrors 4, 5, 6 and 7 and the detector 11 can be displaced horizontally in their plane in order to achieve a different centering of the diamond-shaped test surface 3 or also in the Height can be adjusted in order to enable the test zone to be adapted to the height of the mouth region of the container 22 in the case of different container heights.
Aus Fig. 2 geht auch hervor, daß die Höhe des Laserlicht- Strahls 2 durch einen Verstellmechanismus 25 einstellbar ist. Dabei werden die gegeneinander verschiebbaren Platten 8 und 9 und den Umlenkspiegeln 4, 5, 6 und 7 ge¬ meinsam bewegt. Der Laserlichtstrahl 2 erfaßt bei diesem Beispiel lediglich die Mündung der Flasche 22.2 also shows that the height of the laser light beam 2 can be adjusted by an adjustment mechanism 25. The mutually displaceable plates 8 and 9 and the deflecting mirrors 4, 5, 6 and 7 are moved together. In this example, the laser light beam 2 only detects the mouth of the bottle 22.
Zur genauen Überprüfung der Längsachsenlage der Behälter wird ein Lichtkasten 12 vorgesehen, in dem drei lineare Spalte 13, 14 und 15 vorhanden sind. Bei dieser Aus¬ führungsform wird der Lichtkasten 12 derart geformt, daß zwischen den Strahlungsrichtungen der aus den Spalten austretenden Strahlen ein Winkel von ca. 45° entsteht.A light box 12, in which three linear gaps 13, 14 and 15 are provided, is provided for precise checking of the longitudinal axis position of the containers. In this embodiment, the light box 12 is shaped such that an angle of approximately 45 ° is formed between the radiation directions of the rays emerging from the columns.
Die Strahlen der Spalte 13, 14 und 15 werden über Abbil¬ dungsobjektive 16, 17 und 18 auf undurchsichtige, opake Masken abgebildet, wenn sich im Strahlengang kein Objekt befindet. Direkt hinter den Masken ist jeweils ein als Diode ausgebildeter Detektor 19, 20 und 21 angeordnet.The beams in columns 13, 14 and 15 are imaged on opaque, opaque masks via imaging lenses 16, 17 and 18 if there is no object in the beam path. A detector 19, 20 and 21 designed as a diode is arranged directly behind the masks.
Der Strahl des mittleren Spalts 14 geht direkt durch das Meßfeld und somit durch den zu prüfenden Behälter 22 hin¬ durch. Die Lichtstrahlen der Spalte müssen über Umlenk- spiegel 23 und 24 entsprechend umgelenkt werden.The beam of the middle gap 14 passes directly through the measuring field and thus through the container 22 to be tested. The light beams in the column must be deflected mirrors 23 and 24 are deflected accordingly.
Im Lichtkasten 12 sind hinter den Spalten 13, 14, 15 HF-Leuchtstoffröhren 26 angeordnet.In the light box 12, HF fluorescent tubes 26 are arranged behind the columns 13, 14, 15.
Der Prüfvorgang wird durch eine Einweglichtschranke 27 gestartet. Von einem hier nicht gezeigten Antriebsmotor werden Taktimpulse abgeleitet, wobei sich das Förderband 10 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von z.B. ca. 1/10 mm/Takt bewegt.Die Impulse werden der Auswerte- einheit zugeführt.The test process is started by a one-way light barrier 27. Clock pulses are derived from a drive motor (not shown here), the conveyor belt 10 moving at a uniform speed of e.g. approx. 1/10 mm / cycle. The pulses are fed to the evaluation unit.
Zur Kontrolle der Achsschiefe und Höhe der Behälter 22 wird die Signalfolge des Detektors 11 ausgewertet. Tritt keine Unterbrechung des Lichtstrahls 2 während des Ein- laufs ein, so ist davon auszugehen, daß die Behälter¬ mündung, z.B. der Flaschenhals, abgebrochen ist. Ist jedoch der Lichtstrahl 2 unterbrochen, wenn sich der Be¬ hälter in der Mitte der Prüffläche 3 aufhält, so ist die Längsachse des Behälters schief, denn sonst wäre keine Unterbrechung möglich.To check the skew and height of the container 22, the signal sequence of the detector 11 is evaluated. If there is no interruption of the light beam 2 during the run-in, it can be assumed that the container mouth, e.g. the bottle neck has broken off. However, if the light beam 2 is interrupted when the container is in the middle of the test surface 3, the longitudinal axis of the container is crooked, because otherwise an interruption would not be possible.
Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung kommt mit nur drei Spiegeln 4, 5, 6 aus, die eine Prüffläche 3 umschließen.The device shown in FIG. 4 manages with only three mirrors 4, 5, 6, which enclose a test area 3.
Weil sich das Transportband 10 in Richtung des Pfeiles 28 mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt, ist über ein von der Lichtschranke 27 abgegebenes Signal der Zeitpunkt bekannt, zu dem ein gerade ausgebildeter Behälter 22 sich mittig in der vom Lichtstrahl 2 umschlossenen Prüffläche 3 befindet. Ist der Behälter 22 also gerade, so empfängt der Detektor 11 in diesem Augenblick ein vom Behälter 22 nicht gestörtes Signal. Ist der Behälter - innerhalb vorgegebener Toleranzen - dagegen schief, so lenkt er in diesem PrüfZeitpunkt den Lichtstrahl 2 ab, so daß der Detektor 11 ein gestörtes oder gar kein Signal empfängt.Because the conveyor belt 10 moves in the direction of the arrow 28 at a constant speed, the time at which a just formed container 22 is located in the center of the test area 3 enclosed by the light beam 2 is known via a signal emitted by the light barrier 27. If the container 22 is straight, the detector 11 receives a signal not disturbed by the container 22 at this moment. If, on the other hand, the container - within predetermined tolerances - is skewed, it deflects the light beam 2 at this test time, so that the detector 11 receives a faulty or no signal at all.
Die Kontrolle der Wand des Behälters auf Deformationen erfolgt durch einen Vergleich der Ausgangssignale der Detektoren 19, 20, 21 mit abgelegten Standardwerten von Referenzobjekten.Bei einer Abweichung vom Soll-Signal¬ verlauf wird der Behälter als deformiert klassifiziert. Dies zeigt Fig. 3. Dort wird der Verlauf der über einen der Detektoren 19, 20, 21 gemessenen Lichtintensität in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Den Signalver¬ lauf von Referenzflaschen zeigt die nicht unterbrochene Linie. Tritt zum Zeitpunkt t , wie mit gestrichelten Linien gezeichnet, eine erhöhte Intensität auf, so bedeutet dies eine Deformation des Behälters. The wall of the container is checked for deformations by comparing the output signals of the detectors 19, 20, 21 with stored standard values of reference objects. In the event of a deviation from the desired signal curve, the container is classified as deformed. This is shown in FIG. 3. The course of the light intensity measured via one of the detectors 19, 20, 21 is shown as a function of time. The uninterrupted line shows the signal course of reference bottles. If an increased intensity occurs at time t, as drawn with dashed lines, this means a deformation of the container.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung zum Überprüfen der Geradheit, ggf. auch der Höhe und/oder von Deformationen, von Behältern (22) aus transparentem Material, vorzugsweise von Flaschen, mit einem Transportband (10), auf dem die Behälter (22) stehen und das die Behälter (22) über eine Lichtschranke (27) zu einer Prüfzone transportiert, in der eine Licht¬ strahlenanordnung ausgebildet ist, die in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Ebene des Transport¬ bandes (10) verläuft, eine Prüffläche (3) mit vorbe¬ stimmter Geometrie umschließt und die mit einer Detek¬ toranordnung für die Lichtstrahlenanordnung zusammen¬ arbeitet, die Ausgangssignale entsprechend dem Prüfungs- ergebnis erzeugt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtstrahlenanordnung von einem einzigen Licht¬ strahl(2) gebildet wird, der über Spiegel (4,5,6,7) so umgelenkt wird, daß er die Prüffläche (3) umschließt, deren Kanten in der Meßstellung die äußeren Begrenzungen des betreffenden, zu überprüfenden Behälters (22) nicht berühren, sofern dieser Behälter (22) innerhalb einer vorgegebenen Toleranz gerade ausgebildet ist, diese Begrenzungen aber berühren, sofern der Behälter (22) innerhalb der vorgegebenen Toleranz schief ist, wobei der Lichtstrahl (2) am Ausgang der Prüfzone auf einen einzigen Detektor (11) fällt.1. Device for checking the straightness, possibly also the height and / or deformations, of containers (22) made of transparent material, preferably bottles, with a conveyor belt (10) on which the containers (22) stand and which Containers (22) are transported via a light barrier (27) to a test zone in which a light beam arrangement is formed, which has a test surface (3) in a plane that runs essentially parallel to the plane of the conveyor belt (10) encloses predetermined geometry and which cooperates with a detector arrangement for the light beam arrangement, which generates output signals in accordance with the test result, characterized in that the light beam arrangement is formed by a single light beam (2) which is formed by mirrors (4 , 5,6,7) is deflected in such a way that it encloses the test surface (3), the edges of which, in the measuring position, overlap the outer limits of the relevant one Do not touch the checking container (22) if this container (22) is currently formed within a specified tolerance, but touch these limits if the container (22) is crooked within the specified tolerance, the light beam (2) at the exit of the test zone falls on a single detector (11).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Begrenzung der Prüffläche (3) verstellbar ist. 2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the limitation of the test area (3) is adjustable.
53. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die den einzigen Lichtstrahl (2) erzeugende Licht¬ quelle (1) und die Spiegel (4,5,6,7) in ihrer Höhe über dem Transportband (10) einstellbar sind. 0 53. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the single light beam (2) generating Licht¬ source (1) and the mirror (4,5,6,7) are adjustable in height above the conveyor belt (10). 0
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die den einzigen Lichtstrahl (2) erzeugende Licht¬ quelle (1) eine Laserlichtquelle ist. 5Device according to one of claims 1 to 3, so that the light source (1) generating the only light beam (2) is a laser light source. 5
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens vier der Spiegel (4,5,6,7) vorgesehen sind. 05. Device according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least four of the mirrors (4,5,6,7) are provided. 0
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens ein sich in Längsrichtung der Behälter erstreckender, beleuchteter Spalt (13,14,15) vorgesehen 5 ist, dessen Lichtstrahl nach dem Durchtritt durch einen der zu prüfenden Behälter (22) auf einen Detektor (19,20,21) mit einer Auswerteeinheit fällt, die das Ausgangssignal des Detektors (19,20,21) mit einem ge¬ speicherten Referenzsignal vergleicht. 06. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one, in the longitudinal direction of the container extending, illuminated gap (13, 14, 15) is provided 5, the light beam after passing through one of the containers to be tested (22) falls on a detector (19, 20, 21) with an evaluation unit which compares the output signal of the detector (19, 20, 21) with a stored reference signal. 0
Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lichtstrahl den Behälter (22) in der PrüfflächeApparatus according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the light beam the container (22) in the test area
(3) du chdringt. 5 58. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere zueinander winkelig versetzte Spalte (13,14, 15) mit zugehörigen Detektoren (19,20,21) und Auswerte¬ schaltungen vorgesehen sind, deren Lichtstrahlen den 0 zu prüfenden Behälter in unterschiedlichen Richtungen durchdringen.(3) you struggle. 5 58. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that a plurality of angularly offset columns (13, 14, 15) with associated detectors (19, 20, 21) and evaluation circuits are provided, the light beams of which are to be tested in different containers Penetrate directions.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 5 daß die Länge der Spalte (13,14,15) einstellbar ist.9. Device according to one of claims 6 to 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 5 that the length of the column (13,14,15) is adjustable.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen vorbe- 0 stimmten Abstand zwischen den zu rüfenden Behältern (22) auf dem Transportband (10) sicherstellt.10. Device according to one of claims 1 to 9 d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that a device is provided which ensures a predetermined distance 0 between the containers to be checked (22) on the conveyor belt (10).
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