WO2008046593A2 - Verfahren und sensoranordnung zur untersuchung von glasscheiben, insbesondere wenigstens eines glasscheibenstapels - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung und Verfahren zur Untersuchung wenigstens einer Glasscheibe, insbesondere hinsichtlich deren Länge oder Breite und/oder zur Untersuchung wenigstens eines Glasscheibenpakets, insbesondere zumindest hinsichtlich Anzahl und/oder Abstand und/oder Dicke und/oder Eigenschaften der Glasscheiben, bei der in einem gemeinsamen Gehäuse (1) ein Laser (2) und eine Kamera (3) angeordnet sind, wobei mit dem Laser (2) ein linienförmiger Laserstrahl (6) zur Beleuchtung wenigstens einer Glasscheibe (4a), insbesondere wenigstens eines Glasscheibenpakets (4,5), aussendbar ist und die Kamera einen Zeilensensor (3) aufweist, der im Wesentlichen senkrecht zur Laserlinie (6) ausgerichtet ist, so dass von der wenigstens einen Glasscheibe (4a, 4,5) reflektierte Laserlinienreflexe (7) den Zeilensensor (3) kreuzen.

Description

Verfahren und Sensoranordnung zur Untersuchung von Glassscheiben, insbesondere wenigstens eines Glasscheibenstapels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Sensoranordnung zur Untersuchung wenigstens eines Giasscheibenstapels bzw. einzelner Glasscheiben. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Untersuchung einer einzelnen Glasscheibe.

Im Stand der Technik ist es bekannt, dass bei der Flachglasverarbeitung vom Glashersteller die einzelnen Glasscheiben z.B. in Form von Bandmaßen (beispielsweise mit den Maßen 3 Meter x 6 Meter) an den Flachglasverarbeiter geliefert werden. Bei dem Flachglasverarbeiter werden die Glasscheiben in einem Glaslager bevorratet, wobei es vorgesehen sein kann, dass die Glasscheiben in Form von Glasscheibenpaketen auf Transportböcken gelagert werden. Hierbei können mehrere Glasscheiben, z.B. 4 - 6 Glasscheiben, ein Glasscheibenpaket bilden, wobei es weiterhin vorgesehen sein kann, dass mehrere Glasscheibenpakete auf den Transportböcken gelagert werden. Hierbei erfolgt eine Lagerung beispielsweise auf einer der Kanten der Glasscheiben, so dass die Glasscheiben im Wesentlichen hochkant, leicht aus der Senkrechten verkippt, gelagert werden, um ein Umfallen der Glasscheibenpakete zu vermeiden.

Es ist weiterhin im Stand der Technik vorgesehen, dass einzelne Glasscheiben von den Glasscheibenpaketen automatisch entnommen werden, wofür eine so genannte Portalkrananlage vorgesehen sein kann, die über ein Unterdruckgreifsystem die jeweils vorderste Glasscheibe aus einem Glasscheibenpaket ergreift und abtransportiert. Ein Glasscheibenpaket kann im Wesentlichen identische Scheiben umfassen, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich die Scheiben voneinander unterscheiden, beispielsweise hinsichtlich der Dicke oder gegebenenfalls auch hinsichtlich einer Beschichtung der Glasscheiben oder auch hinsichtlich Breite bzw. Länge. Dementsprechend muss bei der Entnahme der Glasscheiben von einem Glasscheibenpaket sichergestellt werden, dass die unterschiedlichen Scheiben ihren unterschiedlichen Anforderungen entsprechend an verschiedene Stellen einer Fertigung übergeben werden.

Beispielsweise ist es im Stand der Technik bekannt, dass die jeweils letzte Glasscheibe eines Glasscheibenpaketes eine andere Eigenschaft aufweist im Vergleich zu den übrigen Scheiben des Paketes. Beispielsweise kann es sich bei der letzten Scheibe um eine speziell beschichtete Scheibe handeln, die zur Herstellung von Isolierglasscheiben verwendet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, Verfahren und eine Sensoranordnung bereitzustellen, mit denen die Möglichkeit geschaffen wird, genügend Kenntnis über den Aufbau von Glasscheibenpaketen bzw. Eigenschaften, insbesondere Beschichtungen und Maße, einzelner Glasscheiben zu erlangen und so eine voll- bzw. halbautomatische Abstapel- bzw. Sortieranlage zu realisieren.

Gelöst wird diese Aufgabe nach einem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, dass wenigstens ein Glasscheibenpaket mittels eines Laserstrahls beleuchtet wird, der unter einem Winkel zur Flächennormalen auf die Glasscheiben des wenigstens einen Glasscheibenpaketes auftrifft, wobei die von den einzelnen vorderen und hinteren Oberflächen der Glasscheiben reflektierten Laserstrahlreflexe von einer Kamera erfasst werden.

Wesentlicher Gegenstand der Erfindung ist es demnach, die Reflektion eines Laserstrahls an den jeweiligen Glasoberflächen der einzelnen Glasscheiben des wenigstens einen Glasscheibenpaketes auszunutzen. Bei diesem Messprinzip wird an jeder Oberfläche ein Laserstrahlreflex erzeugt, so dass für jede einzelne Glasscheibe zwei Reflektionen des einfallenden Laserstrahls erfolgen, nämlich zum einen an der in Einfallsrichtung vorderen Glasscheibenoberfläche und nach Durchgang durch das Glasmedium auch an der hinteren Glasscheibenoberfläche. Es werden daher in einem Kamerabild bzw. in einem Signal, welches eine Kamera zur Verfügung stellt, nach dem Auftreffen der Laserstrahlreflexe für jede einzelne Glasscheibe zwei Laserstrah I reflexe detektiert.

So besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, aus dem Kamerabild bzw. einem Signal der Kamera die Anzahl der Reflexe zu zählen und somit aus der Anzahl der Reflexe auf die Anzahl der Glasscheiben innerhalb eines Glasscheibenpaketes bzw. gegebenenfalls auch auf die gesamte Anzahl der Glasscheiben zu schließen, die auf einem Transportbock abgestellt sind. Die Gesamtanzahl kann hierbei beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass die Anzahl der im Kamerabild bzw. im Kamerasignal gezählten Reflexe durch zwei dividiert wird. Es besteht somit zu jeder Zeit während eines Fertigungsprozesses die Möglichkeit, eine genaue Kenntnis darüber zu erhalten, wieviel Glasscheiben noch auf einem Transportbock abgestellt sind.

Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, aus der relativen Anordnung der einzelnen detektierten Reflexe zueinander, insbesondere aus dem Abstand der Reflexe, auf die Dicke der einzelnen Scheiben und/oder den Abstand der Glasscheiben zueinander sowie auch auf den Abstand der Glasscheibenpakete zueinander bzw. auch auf die Anzahl der Glasscheiben innerhalb eines Glasscheibenpaketes zu schließen.

So kann beispielsweise aus der Anordnung der Reflexe im Kamerabild bzw. im Kamerasignal auf einfache Weise auf den ersten Reflex an der in Einstrahlrichtung zuerst kommenden Glasscheibenoberfläche geschlossen werden. Dies kann zum einen erfolgen aufgrund der örtlichen Anordnung dieses Reflexes im Kamerabild/- signal in Kenntnis des gewählten Strahlenganges bzw. in einer Ausführung auch aufgrund der Intensität, da der Reflex an der im Strahlengang ersten Glasscheibenoberfläche die höchste Intensität haben wird. So kann aus der dann gegebenen Abfolge der Reflexe im Kamerabild bzw. Kamerasignal, nämlich beispielsweise durch den Abstand der Reflexe zueinander auf die Dicke einer jeweiligen Glasscheibe geschlossen werden. So wird beispielsweise der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Reflex die Dicke der ersten Glasscheibe angeben und der Abstand zwischen dem dritten und dem vierten Reflex die Dicke der zweiten Glasscheibe und so fort. Aus den Abständen zwischen dem zweiten und dem dritten Reflex sowie dem vierten und dem fünften und so fort kann auf den Abstand der Scheiben zueinander geschlossen werden.

Aufgrund der Tatsache, dass im Kamerabild bzw. Kamerasignal eindeutig die Laserstrahlreflexpaare immer einer jeweiligen Scheibe zugeordnet werden können, besteht auch die Möglichkeit, die einzelnen Gasscheibenpakete voneinander zu differenzieren, da die Art und Weise der Lagerung der Glasscheibenpakete es vorsieht, dass die Scheiben innerhalb eines Paketes einen geringeren Abstand aufweisen als die Glasscheibenpakete zueinander haben.

Wird somit im Kamerabild bzw. im Kamerasignal ein Abstand zwischen zwei Scheiben detektiert, der größer ist als voraus- bzw. nachfolgende Abstände, so kann darauf geschlossen werden, dass hier der Abstand zwischen zwei Scheiben unterschiedlicher Glasscheibenpakete detektiert wurde, so dass anhand dieser Information die einzelnen Glasscheibenpakete identifiziert werden können.

Neben der vorgeschilderten Art und Weise, z.B. die Anzahl der Glasscheiben eines Paketes bzw. die Dicke der Glasscheiben oder den Abstand der Glasscheiben zueinander zu bestimmen, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, weitere Eigenschaften der Glasscheiben zu bestimmen, beispielsweise ob eine Glasscheibe eine Beschichtung trägt.

So wird regelmäßig ein Reflex des Laserstrahls an einer beschichteten Oberfläche eine andere Intensität aufweisen als an einer unbeschichteten Oberfläche. Es besteht daher grundsätzlich die Möglichkeit, aus dem Intensitätsverhältnis der Laserstrahlreflexe, die den einzelnen Scheiben zugeordnet werden können, unmittelbar zu ermitteln, ob eine der Glasscheiben bzw. mehrere Glasscheiben eines Scheibenstapels eine Beschichtung aufweisen oder eine zumindest andere Eigenschaft haben als die übrigen Scheiben. Eine Verhältnisbildung der gemessenen Intensitäten kann dabei stattfinden, wenn die Glasscheiben noch alle in einem Glasscheibenstapel angeordnet sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass zur Bildung von Intensitätsverhältnissen nur die Reflexintensitäten der jeweils im Strahlengang ersten Glasscheiben ausgewertet werden. So können die gemessenen Intensitäten einer aktuell im Strahlengang ersten Scheiben verglichen werden mit den Intensitäten der vorherigen im Strahlengang ersten Scheibe, die durch eine Krananlage zwischenzeitlich abtransportiert wurde. Unterscheiden sich die gemessenen Intensitäten, so kann darauf geschlossen werden, dass die aktuell vermessene Scheibe eine andere Eigenschaft aufweist als die vorherige, also z.B. eine Beschichtung.

Es besteht somit anhand dieser Information die Möglichkeit, die verschiedenen Scheiben auch hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu identifizieren und somit an verschiedenen Positionen in die Fertigungsstrecken einzubringen. Neben der Frage, ob eine Glasscheibe eine bestimmte Beschichtung trägt, kann so beispielsweise auch festgestellt werden, ob es sich bei einer Glasscheibe um eine Verbundsicherheitsglasscheibe oder um eine Einzelglasscheibe handelt.

Anhand der oben genannten verschiedenen Abstände der Reflexe, die zum einen auf Scheibendicken sowie Abstand der Scheiben und Abstand der Glaspakete zueinander hinweisen, kann somit auch zu jeder Zeit bei der Entnahme einer Glasscheibe von einem Glasscheibenpaket festgestellt werden, ob es sich um die letzte Scheibe des Glasscheibenpaketes handelt.

Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem weiteren Verfahren, welches auf dem selbem Prinzip beruht, dadurch gelöst, dass eine Glasscheibe mittels eines Laserstrahls beleuchtet wird, der unter einem Winkel zur Flächennormalen auf die Kantenstirnseite der Glasscheibe auftrifft, wobei die von der vorderen und hinteren Kantenstirnseite der Glasscheibe reflektieren Laserstrahlreflexe von einer Kamera erfasst werden. Es kann so aus dem Abstand der beiden mit der Kamera erfassten Reflexe, insbesondere in Kenntnis des Winkels zur Flächennormalen die Breite oder die Länge der Scheibe ermittelt werden, je nachdem welche der Kanten einer Scheibe mit dem Laserstrahl beleuchtet werden.

So kann es in einer Fertigung vorgesehen sein, zunächst die Scheiben eines Glasscheibenpakets zu untersuchen, wie es vorangehend genannt wurde und nach der Entnahme einer Scheibe deren Länge bzw. Breite auszumessen. Anhand der so gewonnenen Informationen kann eine Glasscheibe optimal in eine Fertigung eingebracht werden.

Bei den (beiden) erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, dass ein Laserstrahl von einer Laservorrichtung emittiert wird, wobei der Laserstrahl unter einem Winkel zur Flächennormalen der jeweiligen Glasscheibe(n), insbesondere eines Glaspaketes auf diese Glasscheibe(n) auftritt, so dass der Laserstrahl unter demselben Winkel zur Flächennormalen reflektiert wird und somit sichergestellt ist, dass der Laserstrahl nicht in sich selbst zurückfällt. Es besteht so die Möglichkeit, durch eine Kamera, die in einem Abstand zur Laservorrichtung angeordnet ist, die von den einzelnen Oberflächen der Scheibe(n) stammenden Laserreflexe zu detektieren.

Um hier eine Justage zu vereinfachen und insbesondere um sicherzustellen, dass die Kamera nicht zwingend exakt in der Einfallsebene des Laserstrahls auf die Scheibe angeordnet sein muss, kann es vorgesehen sein, dass mit dem Laserstrahl eine Laserlinie erzeugt wird, die senkrecht zur Einfallsebene orientiert ist.

Beispielsweise kann dies dadurch erzeugt werden, dass im Strahlengang nachfolgend nach einer Laservorrichtung der erzeugte und emittierte Laserstrahl durch eine Zylinderlinse läuft, welche somit eine sich mit fortschreitender Propagation erweiternde Laserlinie erzeugt. Es werden somit bei der Reflektion an den Glasscheibenoberflächen ebenso linienförmige Laserstrahlreflexe erzeugt, wobei es sodann bevorzugt vorgesehen sein kann, dass die vorgesehene Kamera als Zeilenkamera ausgebildet ist, d.h. einen Zeilensensor aufweist, wobei dieser Zeilensensor senkrecht zu den Linien der Laserstrahlreflexe angeordnet sein kann, so dass die reflektierten, linienförmigen Laserstrahlreflexe die Sensorzeile kreuzen. Da ein linienförmiger Laserstrahlreflex eine Breite aufweist, die deutlich größer ist als die Breite eines Zeilensensors, wird so immer sichergestellt, dass ein Laserstrahlreflex auch bei nicht optimaler Justage auf die Kamera bzw. deren Sensor fällt und so für ein genügendes Kamerabild bzw. ein entsprechendes Kamerasignal sorgt.

Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Untersuchung wenigstens einer Glasscheibe, insbesondere hinsichtlich deren Länge oder Breite und/oder zur Untersuchung wenigstens eines Glasscheibenpakets, insbesondere zumindest hinsichtlich Anzahl und/oder Abstand und/oder Dicke und/oder Eigenschaften der Glasscheiben in einem gemeinsamen Gehäuse ein Laser und eine Kamera angeordnet sind, wobei mit dem Laser ein linienförmiger Laserstrahl zur Beleuchtung wenigstens einer Glasscheibe, insbesondere wenigstens eines Glasscheibenpakets, aussendbar ist und die Kamera einen Zeilensensor aufweist, der im Wesentlichen senkrecht zur Laserlinie ausgerichtet ist, so dass von der wenigstens einen Glasscheibe reflektierte Laserlinienreflexe den Zeilensensor kreuzen.

Es ergibt sich somit eine konstruktiv einfache und sehr zuverlässige Sensoranordnung, die leicht zu justieren ist und die für die Durchführung beider vorgenannter Verfahren eingesetzt werden kann. Hierbei kann der Laserstrahl durch eine Laservorrichtung der vorgenannten Art erzeugt werden, beispielsweise durch einen Diodenlaser, insbesondere mit einer roten Wellenlänge, wobei der Laserstrahl z.B. durch eine Zylinderlinse geführt wird, um eine linienförmige Aufweitung zu erzielen. Es kann ebenso vorgesehen sein, dass eine Laserlinie mittels anderen Verfahren oder Vorrichtungen erzeugt wird. Die im Rahmen dieser Erfindungsbeschreibung jeweils genannten Kameras können im einfachsten Fall aus einem Kamerasensor ohne weitere abbildende Optik aufgebaut sein, da bei der Auswertung der Laserstrahlreflexe fokussierende bzw. abbildende Optiken entbehrlich sind. Es können daher die erzeugten Kamerabilder bzw. Kamerasignale bereits eindeutig ausgewertet werden, wenn ein Laserstrahlreflex unmittelbar ohne weitere optische Abbildungsmaßnahmen auf einen Kamerasensor, z.B. einen CCD-Sensor und insbesondere eine CCD- Zeile trifft.

Ein Zeilensensor, der z.B. als CCD-Zeile mit 1024 Elementen oder mehr Elementen ausgebildet sein kann, kann in einer bevorzugten Ausführung in einer Ebene, insbesondere parallel zu einer Gehäusevorderseite der Sensoranordnung angeordnet sein, zu deren Normalen der linienförmige Laserstrahl in einem Winkel aussendbar ist. So ist der aus dem gemeinsamen Gehäuse abgestrahlte Laserstrahl somit im Wesentlichen in Richtung zum Zeilensensor verkippt.

Es kann so sichergestellt werden, dass eine erfindungsgemäße Laseranordnung in einem solchen Abstand zu wenigstens einer Scheibe bzw. zu wenigstens einem Glasscheibenpaket positionierbar ist, dass bei der Untersuchung einer einzelnen Scheibe beide Reflexe und bei der Untersuchung wenigstens eines Scheibenpakets wenigstens ein Teil der reflektierten Laserlinienreflexe den Zeilensensor treffen.

Zum Beispiel kann bei einer Anordnung der Sensoranordnung, bei der ein Zeilensensor im Wesentlichen vertikal oder leicht dazu geneigt ausgerichtet ist und ein Laserstrahl unterhalb des unteren Endes der Laserzeile aus dem Gehäuse unter einem Winkel zur Horizontalen nach oben emittiert wird, der Einfallswinkel auf eine Scheibe bzw. einen Scheibenstapel derart gewählt sein, dass der Reflex von einer ersten Frontfläche der (ersten) Scheibe insbesondere eines Glasscheibenpaketes den sich im Wesentlichen vertikal erstreckenden Zeilensensor in einem unteren Bereich trifft, wohingegen weitere Laserstrah I reflexe von in Einfallsrichtung nachfolgenden Oberflächen derselben Glasscheibe oder weiteren Glasscheiben auf dem Zeilensensor oberhalb des ersten Reflexes auftreffen.

Eine Anordnung relativ zu einem Scheibenpaket bzw. zu einer ersten Glasscheibe eines Scheibenpaketes bzw. einer Anordnung relativ zu einem Transportbock, auf dem die Scheiben abgestellt sind, kann demnach derart erfolgen, dass in dem gewählten Abstand die Gehäuseoberfläche der Sensoranordnung parallel zur Scheibenoberfläche der Glasscheiben in dem wenigstens einen Scheibenstapel angeordnet ist. Es wird sodann durch die Neigung des emittierten Laserstrahls gegenüber der Normalen bezüglich des Zeilensensors sichergestellt, dass eine Reflektion in Richtung des Zeilensensors erfolgt. Im Wesentlichen dieselbe Anordnung kann auch gewählt werden, wenn die Sensoranordnung verwendet wird, um die Länge bzw. Breite einer einzelnen Scheibe auszumessen. Dann kann sie so ausgerichtet werden, dass die Gehäuseoberfläche der Sensoranordnung parallel zur Kante und insbesondere parallel zur Kantenstirnseite abgeordnet ist.

Für die beiden verschiedenen Anwendung kann ggfs. dieselbe Sensoranordnung oder zumindest baugleiche Sensoranordnungen eingesetzt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich die Sensoranordnung für die beiden Anwendungen hinsichtlich des Winkels unterscheiden, unter dem der Laserstrahl ausgesendet wird. Bei der Anwendung zur Untersuchung der Scheibenbreite bzw. -länge kann es vorgesehen sein, dass der Winkel bzw. die Neigung des Laserstrahls gegenüber der Normalen bzgl. des Zeilensensors geringer ist als in der anderen Anwendung.

Bei der vorgenannten Ausführung kann es weiterhin vorgesehen sein, dass der Zeilensensor in dem Gehäuse hinter einer schlitzförmigen Ausnehmung einer Gehäusewand angeordnet ist. Bereits durch die schlitzförmige Ausnehmung wird eine Raumfilterung vorgenommen, was bedeutet, dass nur Licht aus einem definierten Raumbereich auf den Zeilensensor fallen kann, nämlich insbesondere das Licht der Laserstrah I reflexe, die aus dem so vordefinierten Raumwinkelbereich kommen. Um weiterhin auch das Umgebungslicht aus diesem Raumwinkelbereich zu unterdrücken, kann es in einer weiteren bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, dass vor dem Zeilensensor, insbesondere zwischen dem Zeilensensor und der Gehäusewand mit der schlitzförmigen Ausnehmung wenigstens ein Filter angeordnet ist, der im Wesentlichen das Umgebungslicht blockiert und nur das Laserlicht passieren lässt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Übersichtsdarstellung von Scheibenstapeln auf

Transportböcken mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung

Figuren 2a/b das Grundprinzip der Messung

Figur 3 eine erfindungsgemäße Sensoranordnung in Aufsicht auf die Frontplatte des Gehäuses

Die Figur 1 zeigt in der Übersicht einen Transportbock 9, auf dem leicht zur Vertikalen geneigt, zwei Scheibenstapel 4 und 5 mit einzelnen Scheiben angeordnet sind. Die einzelnen Scheiben sind gegen den aufstehenden Teil des Transportbocks 9 gelehnt und erhalten so einen sicheren Stand auf einer der Scheibenkanten. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die einzelnen Glasscheiben 4a eines Scheibenstapels 4 bzw. auch eines Scheibenstapels 5 unmittelbar aneinander liegen oder durch Abstandshalter auf Abstand gehalten sind. In jedem Fall ist zwischen den einzelnen Scheibenstapeln 4 und 5 ein Abstand vorgesehen, der durch Abstandshalter hervorgerufen und eingehalten wird und der hier insbesondere größer ist als ein Abstand zwischen den einzelnen Scheiben eines Scheibenpaketes.

Es ist hier in der Anordnung der Figur 1 weiterhin in der Übersicht dargestellt, dass in einem Abstand zu den Scheiben, beispielsweise zu einer ersten Scheibe 4a des Scheibenpaketes 4 eine Sensoranordnung 1 angeordnet ist mit einem Gehäuse, dessen vordere Fläche im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der einzelnen Scheiben angeordnet ist. Schematisch ist hier erkennbar, dass auf dem Gehäuse ein Laserstrahl 6 unter einem Winkel zur Normalen der Scheibenoberfläche emittiert wird, so dass der Reflex unter demselben Winkel zur Normalen in Richtung der Sensoranordnung 1 zurückfällt und in der Sensoranordnung 1 einen Kamerasensor trifft, der beispielsweise als Zeilensensor ausgebildet sein kann und hier bevorzugt parallel zur Ebene der Scheiben und somit auch parallel zur Gehäusefront ausgerichtet ist.

Die Figur 2a verdeutlicht in einer detaillierteren Darstellung das erste Verfahren der Erfindung. Erkennbar ist hier die Sensoranordnung 1 mit einem gemeinsamen Gehäuse, wobei hier durch eine hier nicht dargestellte im Gehäuse angeordnete Laservorrichtung 2 durch eine Ausnehmung in der Gehäusefrontplatte 1a ein Laserstrahl 6 unter einem Winkel Alpha zur Normalen sowohl der Glasscheiben als auch der Gehäusefrontfläche 1a ausgesendet wird. Hierbei weist der Laserstrahl 6 eine Linienform auf, die in der Darstellung gemäß der Figur 2 nicht zu erkennen ist, da sich die Linie senkrecht zur Papierebene der Darstellung erstreckt, d.h. die Linie liegt in einer Ebene parallel zur Gehäusefrontfläche 1a.

Der Laserstrahl 6, der auf die einzelnen Scheiben 4a des Scheibenstapels 4 und nachfolgend auch auf die einzelnen Scheiben 5a des Scheibenstapels 5 auftrifft, wird an den jeweiligen vorderen und hinteren Oberflächen einer jeweiligen Scheibe reflektiert. In dieser Übersichtsdarstellung ist zur Vereinfachung nur ein gemeinsamer Reflex 7 für jede einzelne Scheibe 4a dargestellt. In der Realität handelt es sich bei jedem zeichnerisch dargestellten Reflex 7 um zwei Reflexe bzw. ein Reflexpaar, die von den beiden Grenzflächen einer jeden Scheibe entstehen. Die Reflexpaare 7, die unter demselben Winkel Alpha zur Flächennormale von den einzelnen Scheiben reflektiert werden, treffen auf einen hier nicht näher dargestellten Zeilensensor 3, wobei erkennbar ist, dass die einzelnen Reflexpaare 7, die durch die jeweiligen Scheiben innerhalb eines Paketes 4 oder 5 erzeugt werden, einen geringeren Abstand aufweisen als die Reflexe, die zwischen der letzten Scheibe des Scheibenstapels 4 und der ersten Scheibe des Scheibenstapels 5 entstehen. Diese Reflexe weisen einen größeren Abstand auf. Es ist somit ersichtlich, dass aus der Anzahl der Reflexe sowie aus dem Abstand der Reflexe sowohl auf die Dicke der Scheiben, die Anzahl der Scheiben und die Grenze zwischen den einzelnen Glasscheibenstapeln 4 und 5 geschlossen werden kann.

Der Abstand A zwischen der Gehäuseoberfläche 1a und der ersten Scheibe 4a wird hierbei so gewählt, dass bezogen auf die Figur 2 ein erster Reflex 7 von der ersten Scheibe 4a das rechtsseitige Ende des Zeilensensors trifft, wohingegen die weiteren Reflexe aus weiter hinten liegenden Scheiben, z.B. des Scheibenstapels 5, den Zeilensensor in weiter linksseitigen Bereichen des Zeilensensors treffen. So kann durch die geometrische Anordnung und durch die Wahl des Abstandes sichergestellt werden, dass zumindest ein Teil, bevorzugt alle erzeugten Reflexe innerhalb der Länge eines Zeilensensors liegen.

Die Figur 2b zeigt die Messanordnung bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Länge oder der Breite einer Glasscheibe. Die Sensoranordnung 1 ist hier im Wesentlichen identisch mit der Sensoranordnung gemäß Figur 2a, jedoch wird hier bevorzugt der Winkel Beta, unter dem der Linien-Laserstrahl 6 emittiert wird kleiner gewählt als der Winkel Alpha. Die Ebene der Scheibe 4a ist dabei parallel zur Einfallsebene, die durch den einfallenden und die reflektierten Laserstrahlen aufgespannt wird. Die Laserlinie liegt damit senkrecht zur Scheibenebene bzw. großen Scheibenfläche.

Die Einkopplung des Laserstrahls 6 in die Scheibe 4a erfolgt über die vordere Kante 4b der Scheibe 4a. An der Stirnfläche dieser vorderen Kante 4b erfolgt die erste Reflexion des Laserstrahles. Der nicht reflektierte Teil propagiert weiter durch die Scheibe 4a bis zur hinteren Kante 4c und wird dort reflektiert. Die beiden Reflexe 7 von vorderer und hinterer Kante fallen beide auf den Zeilensensor 3 und es kann aus dem Abstand der Reflexe 7 die Breite B der Scheibe 4a ermittelt werden, insbesondere in Kenntnis des Einfallswinkels Beta. Die Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 in Aufsicht auf die Frontplatte 1a des gemeinsamen Gehäuses. Erkennbar ist in der Figur 3 im unteren Bereich eine z.B. etwa kreisförmige Ausnehmung 10, hinter der eine Laservorrichtung 2 angeordnet ist, z.B. eine Laserdiode. Die Laserdiode erzeugt einen linienförmigen Laserstrahl 6, der gegenüber der Flächennormalen der Gehäusefrontfläche 1a in Richtung zum Zeilensensor 3 geneigt ist. Der Zeilensensor 3 ist hier mit Bezug auf die Figur 3 im Wesentlichen vertikal angeordnet und liegt hinter einer schlitzförmigen Ausnehmung 8 in der Gehäusefrontfläche 1a der Sensoranordnung.

Die linienförmigen Laserstrah I reflexe 7 bzw. Reflexpaare 7 des ausgesandten Laserstrahls 6, die von den hier nicht dargestellten Glasscheiben zurückreflektiert werden, kreuzen, wie es aus der Abbildung 3 ersichtlich ist, den Zeilensensor 3, wodurch deutlich wird, dass die Justage der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 gegenüber den Scheiben der Scheibenstapel 4 und 5 unkritisch ist, da die Laserstrahlreflexe 7 eine genügende Breite aufweisen, um selbst bei nicht optimaler Justage noch in Randbereichen den Zeilensensor 3 zu treffen.

Bei der hier dargestellten Anordnung wird der unterste Laserstrahlreflex 7 von der in Einstrahlrichtung zuerst kommenden Scheibe 4a reflektiert. Die darüber angeordneten Laserstrahlreflexe 7 stammen von dahinter liegenden Glasscheiben, wobei auch hier in der Figur 3 deutlich wird, dass zwischen den unteren drei Paaren von Laserstrahlreflexen 7 mit einem geringen Abstand fünf darüber liegende Laserstrahlreflexpaare folgen mit demselben Abstand, wobei jedoch die drei Reflexpaare zu den fünf Reflexpaaren einen höheren Abstand aufweisen, was auf unterschiedliche Glasscheibenpakete hindeutet. Es ist somit aus einem korrespondierenden Kamerabild bzw. einem Signal des Zeilensensors 3 gemäß der Figur 3 ersichtlich, dass das zuerst folgende Scheibenpaket noch drei Scheiben umfasst, woraufhin das danach folgende Scheibenpaket fünf Scheiben umfasst. Gegebenenfalls kann hier anhand der Intensitätsverhältnisse der einzelnen Laserstrah I reflexe bzw. Reflexpaare 7 ausgewertet werden, ob eine einzelne Scheibe der hier betrachteten Glasscheibenpakete eine Beschichtung oder auch eine andere Eigenschaft aufweist als die übrigen Scheiben. Die Darstellung der Laserreflexe 7 gemäß Figur 3 entspricht der Messanordnung nach Figur 2a.

Die hier dargestellte erfindungsgemäße Sensoranordnung kann besonders bevorzugt mit Portalkransystemen eines Flachglaslagers kombiniert werden, da die Möglichkeit besteht, die durch den Sensor erhaltenen Informationen dem Kransystem zur Verfügung zu stellen, um eine Information darüber zu erhalten, um was für eine Scheibe es sich bei der nächsten, von dem Scheibenpaket abgenommenen Scheibe handelt und an welche Stelle in einer Fertigung die entsprechend abgenommene Scheibe positioniert werden soll. Die erfindungsgemäße Sensoranordnung sowie das erfindungsgemäße Verfahren tragen somit dazu bei, dass auf sichere und zuverlässige Art und Weise ein Lagersystem sowie auch eine Fertigung von Flachgläsern automatisiert werden kann.

Bezüglich sämtlicher Ausführungen ist festzustellen, dass die in Verbindung mit einer Ausführung genannten technischen Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt werden können, sondern auch bei den jeweils anderen Ausführungen. Sämtliche offenbarten technischen Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung einsetzbar.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Untersuchung wenigstens eines Glasscheibenpakets, insbesondere zumindest hinsichtlich Anzahl und/oder Abstand und/oder Dicke und/oder Eigenschaften der Glasscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Glasscheibenpaket (4,5) mittels eines Laserstrahls (6) beleuchtet wird, der unter einem Winkel (α) zur Flächennormalen auf die Glasscheiben (4a, 5a) des wenigstens einen Glasscheibenpakets (4,5) auftrifft, wobei die von den einzelnen vorderen und hinteren Oberflächen der Glasscheiben (4a, 5a) reflektieren Laserstrahlreflexe (7) von einer Kamera (3) erfasst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem

Kamerabild / Kamerasignal die Anzahl der Reflexe (7) gezählt wird, wobei aus der Anzahl der Reflexe (7) auf die Anzahl der Glasscheiben (4a, 5a) geschlossen wird, insbesondere mittels einer Division durch zwei.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der relativen Anordnung, insbesondere dem Abstand der Reflexe (7) die Dicke der einzelnen Scheiben (4a, 5a) und/oder der Abstand Glasscheiben (4a, 5a) und/oder der Glasscheibenpakete (4, 5) ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Intensitätsverhältnis der Laserreflexe (7) untereinander ermittelt wird, ob eine der Glasscheiben (4a, 5a) eines Scheibenpakets (4, 5) eine Beschichtung und/oder andere Eigenschaft aufweist.

5. Verfahren zur Untersuchung einer Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glasscheibe (4a) mittels eines Laserstrahls (6) beleuchtet wird, der unter einem Winkel (α) zur Flächennormalen auf die Kantenstirnseite der Glasscheibe auftrifft, wobei die von der vorderen (4b) und hinteren (4c) Kantenstirnseite der Glasscheibe (4a) reflektieren Laserstrahlreflexe (7) von einer Kamera (3) erfasst werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Abstand der Reflexe (7) die Breite (B) / Länge der Scheibe (4a) ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Laserstrahl (6) eine Laserlinie erzeugt wird, die senkecht zur Einfallsebene orientiert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Laserstrahlreflexe (7) auf den Sensor (3) einer Zeilenkamera reflektiert werden, deren Sensor-Zeile (3) senkrecht zu den Linen der Laserstrahlenreflexe (7) angeordnet ist.

9. Sensoranordnung zur Untersuchung wenigstens einer Glasscheibe, insbesondere hinsichtlich deren Länge oder Breite und/oder zur Untersuchung wenigstens eines Glasscheibenpakets, insbesondere zumindest hinsichtlich Anzahl und/oder Abstand und/oder Dicke und/oder Eigenschaften der Glasscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass in einem gemeinsamen Gehäuse (1) ein Laser (2) und eine Kamera (3) angeordnet sind, wobei mit dem Laser (2) ein linienförmiger Laserstrahl (6) zur Beleuchtung wenigstens einer Glasscheibe (4a), insbesondere wenigstens eines Glasscheibenpakets (4,5), aussendbar ist und die Kamera einen Zeilensensor (3) aufweist, der im Wesentlichen senkrecht zur Laserlinie (6) ausgerichtet ist, so dass von der wenigstens einen Glasscheibe (4a,4,5) reflektierte Laserlinienreflexe (7) den Zeilensensor (3) kreuzen.

10. Sensoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der

Zeilensensor (3) in einer Ebene, insbesondere parallel zu einer Gehäusevorderseite (1a), angeordnet ist, zu deren Normalen der linienförmige Laserstrahl (6) in einem Winkel (α) aussendbar ist.

11. Sensoranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem solchen Abstand (A) zu wenigstens einer Scheibe (4a, 4 ,5) positionierbar ist, dass wenigstens ein Teil der von der wenigstens einen Scheibe (4a), insbesondere dem wenigstens einen Glasscheibenpaket (4,5) reflektierten Laserlinienreflexe (7) den Zeilensensor (3) treffen.

12. Sensoranordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem gewählten Abstand (A) die Gehäuseoberfläche (1a) parallel zu einer Scheibenoberfläche der wenigstens einen Glasscheibe (4a, 5a) angeordnet ist.

13. Sensoranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeilensensor (3) in dem Gehäuse (1) hinter einer schlitzförmigen Ausnehmung (8) einer Gehäusewand (1a) angeordnet ist.

14. Sensoranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zeilensensor (3), insbesondere zwischen Zeilensensor (3) und Gehäusewand (1a) wenigstens ein Filter angeordnet ist, der im Wesentlichen Umgebungslicht blockiert und nur das Laserlicht passieren lässt.