WO2016142361A1 - Inspektionsvorrichtung zum inspizieren von flaschen - Google Patents

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WO2016142361A1
WO2016142361A1 PCT/EP2016/054849 EP2016054849W WO2016142361A1 WO 2016142361 A1 WO2016142361 A1 WO 2016142361A1 EP 2016054849 W EP2016054849 W EP 2016054849W WO 2016142361 A1 WO2016142361 A1 WO 2016142361A1
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WO
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plane
lens
bottles
inspection
inspection unit
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PCT/EP2016/054849
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French (fr)
Inventor
Rainer Kwirandt
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Krones AG
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Krones AG
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Classifications

    • 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
    • G01N21/9018—Dirt detection in containers

Definitions

  • the present invention relates to an inspection device for inspecting bottles according to the preamble of claim 1 and a method for inspecting bottles according to the preamble of claim 7.
  • Inspection devices for inspecting bottles are already known from the prior art.
  • EP 0 663 069 B1 shows a device according to the preamble of claim 1.
  • a bottle mithiife a camera is inspected, wherein the surface of the bottle is imaged with mirrors in the camera.
  • the inspection device is characterized in that an angle between an image plane of the inspection unit and an object plane of the inspection unit can be set as a function of an object plane of the bottle to be inspected. This ensures that most of the surface of the bottle to be inspected, preferably the entire surface is sharply imaged in the image plane. In this case, the alignment of the image plane and lens plane, for example, in accordance with the Scheimpfiugbedingung done to focus the entire object plane in focus.
  • the object plane is not necessarily identical to the outer surface of the bottle to be inspected. For example, it can also run diagonally through the bottle, so that the object plane with the longitudinal axis of the bottle a wink! includes.
  • the closure head can be a crown cork, zip-off, screw, wide-necked or Bandverschiuss.
  • the image plane is defined by an optical sensor of the inspection unit and the lens plane is determined by a lens of the inspection unit, wherein lens and sensor are tiltable relative to each other.
  • the angle between the image and lens plane for example, by movement of the lens or by movement of the optical sensor or both are set against each other.
  • the inspection unit can be arranged at the level of a bottle bottom of a bottle transported by the transport device.
  • the inspection unit can be arranged at the level of a bottle bottom of a bottle transported by the transport device.
  • the inspection device is characterized in that a mirror cabinet comprising a plurality of mirrors is arranged in the inspection area, wherein the mirrors can image views of an empty bottle in the object plane.
  • a mirror cabinet comprising a plurality of mirrors is arranged in the inspection area, wherein the mirrors can image views of an empty bottle in the object plane.
  • a diffused light source is provided, which is arranged to illuminate bottles in the transport device.
  • the fluoroscopy of the bottles allows inspection by the inspection unit to be carried out with greater accuracy, since the contrast of the translucent light makes it easy to identify foreign objects.
  • the inspection device is characterized in that the angle in a plane perpendicular to a transport direction defined by the transport device can be adjusted. Furthermore, it can be provided that the angle between the image plane and the lens plane can be stiffened electronically or mechanically.
  • the electronic Versander can be done for example by means of a control device and suitable servomotors.
  • the mechanical adjustment can be done for example by manually adjusting steep screws, with which the alignment of the lens plane and / or the image plane is changed.
  • the electronic setting can be as automated as possible to set the Winkeis that allows a high throughput of possibly differently dimensioned bottles.
  • the mechanical adjustment allows an optionally necessary individual adjustment of the angle, in particular if not enough data for splitting the angle is available or needs to be readjusted for the electronic control.
  • the angle between the image plane and the lens plane is mechanically adjusted and a plurality of spacers are provided, which can each be introduced into a space between a housing of the inspection unit and the lens to the relative orientation of the lens and of the housing of the inspection unit to change.
  • the method according to the invention is characterized in that an angle between an image plane of the inspection unit and an objective plane of the inspection unit is set as a function of an object plane of the bottle to be inspected.
  • the image plane can be defined by an optical sensor and the lens plane by a lens of the inspection unit and the angle can be adjusted by tilting the sensor and the lens relative to each other.
  • the angle is set by tilting the objective relative to the sensor, wherein the mechanical connection of the objective with a housing of the inspection unit is changed in order to adjust the angle.
  • the lens itself comprises only optical elements, such as lenses, a change in the position of the lens compared with a change in the position of the sensor can take place relatively easily, since no electronic components must be tilted here, which are optionally electrically connected to other components.
  • the bottles in the transport device can be illuminated by a diffuse light source and inspected by the inspection unit during illumination by the diffuse light source.
  • the lighting allows an increase in the contrast, especially for foreign bodies in the bottles, so that they can be better recognized.
  • the angle between the image plane and the lens plane can still be adjusted electronically or mechanically.
  • the angle between the image plane and the objective plane is changed mechanically by means of spacers inserted into a gap between the objective and a housing of the inspection unit.
  • the tarry bottle is imaged from a plurality of views in the object plane by means of a multi-mirror mirror cabinet.
  • the image plane and the lens plane run parallel to the transport direction of the bottles.
  • the inspection of the bottles is carried out substantially at a constant distance from the objective plane and the image plane, which facilitates adjustment of the angle between the image plane and the objective plane as a function of the object plane of the bottle moving past the inspection unit at a fixed distance.
  • the angle between the image plane and lens plane is set in a plane perpendicular to the transport direction of the bottles.
  • different object levels in the longitudinal direction of the bottle can be taken into account.
  • the object plane may depend on the length of the bottle.
  • the object plane may depend on the diameter of the bottle on a bottom side and the diameter of the bottle on a side opposite the bottom side. For example, an object plane can be determined and then the orientation of the image plane and lens plane can be adjusted, with the object plane running essentially along the outer surface of the bottle. This ensures that the image produced in the image plane is sharply focused along its contour as far as possible over the entire length of the bottle.
  • Figure 2 is a schematic representation of the object plane, lens level and image plane using the example of a bottle
  • FIGS. 1a and 1b show a schematic representation of an inspection device 100 according to an embodiment of the invention
  • the inspection device 100 comprises at least one transport device 105, along which the containers 130 can be transported in the indicated arrow direction. While the transport device 105 is shown here as a conveyor belt, other embodiments, in particular embodiments in which the bottles 130 are transported with grippers, for example on a designated support ring, are conceivable. In principle, any transport device that allows inspection of the outer surface of the bottle 130 is suitable as a transport device 105 in the inspection device 100.
  • the inspection device 100 comprises an inspection unit 101. This is arranged and designed such that it can inspect bottles 130 in an inspection area 104.
  • the transport device 105 leads the bottles 130 into the inspection region 04 shown here in dashed lines.
  • the inspection area 104 is shown here only as a region in which the inspection unit can inspect the bottles 130, in some embodiments of the invention it may also be provided that the inspection area in the inspection device 100 is designed, for example, as an insulated space in which unwanted air circulation is prevented can not be used to affect the optical inspection of the bottles 30. Other special conditions can be realized in such a separate inspection area.
  • the inspection unit 101 can preferably detect and inspect the entire container length from the bottom of the container to the opening of the container.
  • the inspection unit 101 can be designed, for example, as a camera; in particular, the camera can be designed as a digital camera with an image quality of at least 2 megapixels, preferably at least 4 megapixels. While other embodiments of the inspection unit are possible, it is provided in any case that the inspection onsaku defined in Figure 1 b further explained image plane and lens plane. Through this, an object plane of the bottle to be inspected 130 is imaged.
  • a diffuse light source 102 can be provided, which is arranged, for example, on the side of the transport device 05 opposite the inspection unit 101 and can illuminate the bottles 130 in the direction of the inspection unit, as schematically indicated by the light cone. Due to the diffuse light source and the illumination of the bottle 130, the contrast, which is caused, for example, by foreign bodies present in the bottle, can be easier to identify for the inspection unit 101.
  • FIG. 1b shows a section through the inspection device 100 along the plane X, as indicated schematically in FIG. 1a.
  • the transport device 105, the diffuse light source 102 and the inspection unit 101 can be seen in section.
  • the inspection unit 101, the bottle 130 to be inspected by the inspection unit, but also the diffused light source 102 are in one plane. This alignment does not have to be exact. It can also be provided that the inspection unit 101 and the diffuse light source 102 have a slight offset relative to one another (in the transport direction defined by the transport device 105) in order to prevent overexposure of the image due to the diffuse light source.
  • the inspection unit comprises an objective 111, which defines an objective plane 115, and an optical sensor 112, which defines an image plane 114, in which the bottle to be inspected is ultimately imaged.
  • an object plane 131 can be defined, which passes through the bottle 130 and is to be sharply imaged in the image plane 114, for example, to detect contamination of the bottle or errors of the printed image during the inspection.
  • this object plane 131 does not necessarily have to run parallel to the longitudinal axis L of the bottle 130. If this is the case, a sharp imaging of the entire object plane on the image plane 114 is not possible if the image plane 114 and the lens plane 115 are parallel to one another.
  • a sharp image of an object plane which is not parallel to the longitudinal axis L of the bottle 130 is therefore achieved according to the invention in that an angle ⁇ between the image plane 114 and the objective plane 15 is selectively changed as a function of the object plane 131 of the bottle 130.
  • This angle ⁇ extends in the illustrated plane, which runs perpendicular to a transport direction defined by the transport direction. It is provided in one embodiment that the optical sensor 112 and the lens 111 and in particular the optics 113 in the lens (which consists for example of lenses) can be tilted against each other, so that the angle ß can be adjusted.
  • the angle ⁇ between the image plane 114 and the objective plane 115 is set according to an embodiment so that the object plane 131, the objective plane 115 and intersect the image plane 114 in a common line. This corresponds to a realization of the Scheimpfiugbedingung.
  • both the objective 111 and the optical sensor 12 are tiltable to adjust the angle ⁇ .
  • both the position of the object plane 131 and the position of the lens plane 115 or the position of the image plane 114 are known and the position of the image plane 114 or the object plane 115 to be set has to be determined to realize a sharp image of the object plane 131.
  • a "SpiegelkabinetT comprising a plurality of mirrors is provided, through which the surface of the container, preferably the entire surface of the container in the object plane 131 is displayed.
  • the deflections by means of the mirrors, but not all views can be imaged in exactly the same object plane 131, it can also be provided according to the invention that a sharp image of only one object plane and, in particular, a mediated object plane whose course is generated by averaging over all object planes of the mirror cabinet Figures or views is determined takes place.
  • FIG. 2 shows a schematic representation which only encompasses the bottle 130, the object plane 131, as well as the lens plane 115 and the image plane 114, as well as the optical sensor 112.
  • the inspection unit need not be an inspection unit comprising an optical sensor 112, such as an optical chip. Other realizations are conceivable here.
  • a plane 240 is located. This plane corresponds to an object plane that would be sharply imaged in an image plane if the objective and optical sensor were not matched to a desired object plane 131.
  • the object plane 240 is of limited use in inspecting the bottle 130 since large areas of the sidewall of the container 130 would not be sharply imaged.
  • the image plane 114 is tilted relative to the original orientation 114 ', which would lead to the object plane 240.
  • the position of the image plane 114 can be changed in such a way that the object plane which can be sharply imaged in a specific arrangement of objective and optical sensor 112 corresponds exactly to the object plane 131, so that all regions the bottle 130 can be imaged as sharply as possible in the image plane 114 in the region of the desired object plane 131 and thus can be inspected.
  • the position of the lens plane 115 can also be determined as a function of a predetermined image plane (for example, image plane 114 ') of the optical sensor predetermined object plane 131 are changed in order to achieve a sharp image of the object plane 131 in the image plane 1 4 '.
  • a predetermined image plane for example, image plane 114 '
  • the sharp imaging of the object plane 131 can take place via an objective plane 115 in an image plane 114 only if object plane 131, objective plane 115 and image plane 114 intersect in a common straight line or all run parallel to one another.
  • the latter corresponds to the borderline case in which all three levels intersect at infinity.
  • Due to the outer contour of the bottle 130 results in most cases that the desired object plane 131 to be inspected, at least not parallel to the lens plane 115 or the image plane 114 runs, so that usually at least 2 of the levels 131, 115 and 114th intersect, wherein one of the intersecting planes is the object plane 31.
  • one of the planes, ie the image plane or the lens plane, or its position relative to the other planes is adjustable and can thus be adjusted. stelit that it contains the line under which intersect the other two levels.
  • the optical sensor 112 is usually coupled to further components of the inspection unit in order to process, for example, the information about the recorded image, it is provided according to one embodiment that the lens plane 1 5 is changeable and the image plane defined by the optical sensor is fixed. In particular, it is provided that this plane, as already described in Figure 1, is tiltable.
  • the objective plane 115 to be set can be determined and the objective tilted accordingly so that the adjusted objective plane coincides with the lens plane to be adjusted or calculated. It is particularly advantageous if the lens is tiltable about a fixed point, so that can be determined with knowledge of the intersection line of object plane 131 and image plane 1 4 and with knowledge of this fixed point, the desired lens plane. If the objective can not be pivoted about a fixed point, the motion profile of the objective is known at least in each case, so that the objective plane to be set can also be determined therefrom.
  • the determination of an image plane to be set can take place when the objective is fixed and the desired object plane is known.
  • g be the known intersection line from the desired object plane and either the lens plane or the image plane and p the coordinates of the known point around which either the optical sensor or the lens can be tilted. Then follow up with
  • Figures 3a-3c show further implementations for the case where the optical sensor 112 of the inspection unit is fixed and the lens 111 can be tilted.
  • FIG. 3 a shows an implementation of the alignment or alignment of the objective 111 and thus the alignment of the objective plane 315 by means of electronic control.
  • the objective 111 which comprises the optics 113 (shown here as a single lens), which defines the objective plane 315, is connected to a connection region 340 via movable connecting elements 320.
  • This connecting region 340 is hollow, so that light received by the optics can be guided from the object plane to be inspected into the housing 117, in which the optical sensor can then also be arranged.
  • These connecting elements thus connect the objectively with the housing, in particular with the connection area.
  • the connecting elements may be connected to servomotors or other drives that allow movement of the connecting elements 320, this movement being translated into movement of the objective.
  • the lens 111 is slightly offended by the connecting portion 340, so that the lens can be tilted by an angle ⁇ .
  • the optical axis 116 is transferred into the optical axis 116 ', which is indicated here by the dashed objective 111'.
  • the position of the lens plane 315 ' changes.
  • the image or lens plane In order to obtain a sharp image in the image plane, adjust the image or lens plane by 1 ° or a few degrees, up to a maximum of 10 °. It is preferred if the objective 1 1 can be tilted in such a way that the objective 111 is tilted about the intersection of the original optical axis 116 and the original objective plane 315 and always includes this point. Preferably, the newly set lens level 315 contains this intersection. In this embodiment, the adjustment of the orientation of the lens is as simple as possible, since the above equation applies.
  • the point p is just the intersection between the optical axis 116 and the lens plane 315, which is also included in the new lens plane 315 '.
  • a control unit can then determine the necessary alignment of the objective plane 315 'and control the drives of the connecting elements 320 such that the objective is tilted into the desired position.
  • the object plane to be imaged is determined at least as a function of the height of the bottle . It is also advantageous if the object plane to be imaged is determined as a function of the height of the bottle and the diameter of the bottle at the bottom of the bottle and at the opening opposite the bottom of the bottle, since, as shown for example in Figure 2, as large as possible Surface of the bottle is at least approximately in the desired object plane 131.
  • the object plane to be inspected is determined based on a more complex approximation of the surface of the bottle.
  • the object plane 131 can be determined by the method of least squares of the distances of individual points on the surface of the bottle to the object plane to be determined.
  • it can be ensured that as many points of the surface or the bottle to be inspected 130 are as close as possible to the object plane 131 and thus are imaged as sharply as possible in the image plane.
  • FIG. 3b shows an alternative embodiment in which the adjustment of the objective plane 315 'in relation to the original objective plane 315 takes place mechanically and in particular manually.
  • the objective 111 can be connected to the connecting region 340 by means of screws 360. Only two screws are shown here. However, it can be distributed over the entire circumference several screws. It is preferred if the objective 111 is connected to the connection region 314 of the housing 117 by a total of four screws. In this case, these screws are preferably distributed equidistantly on the circumference of the connecting region. In particular, two of the screws are arranged directly opposite one another analogously to FIG. 3b and the remaining two screws are arranged on the middle of the connecting line of the two screws 360.
  • connection region 340 and the objective 111 can also be shaped in such a way that tilting by the angle ⁇ is possible, but the objective 111 is guided through the connection region, for example in the plane illustrated in FIG. 1b. This can be achieved, for example, by flattening the connection region 340.
  • spacers 361 and 362 can be inserted interchangeably in the region between objective 111 and connecting region 340.
  • the screws 360 are then tightened to firmly connect the lens to the connection region 340, tilting of the lens is achieved due to the spacer 362, thus altering the lens plane 315 "with respect to the normal orientation of that plane 315.
  • correspondingly marked spacers can be provided for all bottles to be inspected with the inspection device.
  • a first spacer may be provided, which is identified for example by a corresponding bar code.
  • a second spacer with corresponding bar code can then be provided, so that spacers for different classes of bottles can be clearly distinguished from one another.
  • FIG. 3 c shows a further alternative embodiment for setting the objective plane 315 or 315 'of the objective 1.
  • the objective 111 can be screwed onto the connection region 340 by means of a screw cap.
  • the lens With normal alignment of the lens 11, as shown here with solid lines, the lens is usually screwed by means of a thread located in the lens with the thread of the connecting portion 340.
  • a spacer 390 is provided, which can be arranged at a region of the thread at the connection region 340 or also at the objective itself.
  • the embodiments according to Figures 3b and 3c offer the advantage that they are very inexpensive and low maintenance.
  • the embodiment according to FIG. 3a offers a high degree of accuracy in adjusting the alignment of the objective plane 315 ', which can increase the accuracy of the inspection.
  • the spacers are underlaid or attached on one side in order to change the alignment of the objective plane.
  • the spacers may each have thicknesses of 0.1 mm. Thus, several of these discs can be used together to reach a certain distance (for example, 0.5 mm). Alternatively, it can also be provided that spacers are provided with different thicknesses.

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Abstract

Inspektionsvorrichtung zum Inspizieren von leeren Flaschen (130) in der getränkeverarbeitenden Industrie, umfassend eine Transporteinrichtung (105) zum Transportieren von Flaschen in einen Inspektionsbereich der Inspektionsvorrichtung, wobei im Inspektionsbereich eine Inspektionseinheit (101) zum optischen Inspizieren der Flaschen angeordnet ist, wobei ein Winkel zwischen einer Bildebene (114) der Inspektionseinheit und einer Objektivebene (115) der Inspektionseinheit in Abhängigkeit einer zu inspizierenden Objektebene (131) der Flasche (130) eingestellt werden kann, beispielsweise nach der Scheimpflugbedingung.

Description

Inspektionsvorrichtung zum Inspizieren von Flaschen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung zum Inspizieren von Flaschen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Inspizieren von Flaschen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.
Stand der Technik
Inspektionsvorrichtungen zum Inspizieren von Flaschen, insbesondere in der getränkeverarbeitenden Industrie, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
So zeigt beispielsweise die EP 0 663 069 B1 eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei wird eine Flasche mithiife einer Kamera inspiziert, wobei die Oberfläche der Flasche mit Spiegeln in der Kamera abgebildet wird.
Die verfügbaren Techniken erweisen sich jedoch insbesondere bei sehr großen Flaschen und komplizierten Konturen der Flaschen, wie beispielsweise Krümmungen entlang der Längsachse, als nur eingeschränkt zur vollständigen Inspektion der Flasche nutzbar, da die Bildschärfe in Abhängigkeit des durch eine Kamera zu inspizierenden Bereichs der Flasche stark schwanken kann.
Aufgabe
Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren von Fiaschen bereitzustellen, bei dem möglichst mit einer Kamera zur Inspektion der Flasche eine über die gesamte Größe der Flasche zuverlässige Inspektion erfolgen kann.
Lösung
Diese Aufgabe wird durch die Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren zum Inspizieren von Flaschen gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
Die erfindungsgemäße Inspektionsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen einer Bildebene der Inspektionseinheit und einer Objektebene der Inspektionseinheit in Abhängigkeit einer zu inspizierenden Objektebene der Flasche eingestellt werden kann. So kann sichergestellt werden, dass ein Großteil der zu inspizierenden Oberfläche der Flasche, vorzugsweise die gesamte Oberfläche, scharf in der Bildebene abgebildet wird. Dabei kann die Ausrichtung der Bildebene und Objektivebene beispielsweise in Übereinstimmung mit der Scheimpfiugbedingung erfolgen, um die gesamte Objektebene scharf abzubilden. Dabei ist die Objektebene nicht notwendig mit der äußeren Oberfläche der zu inspizierenden Flasche identisch. Sie kann beispielsweise auch schräg durch die Flasche verlaufen, so dass die Objektebene mit der Längsachse der Flasche einen Winke! einschließt. Diese Vorteile kommen umso mehr zu tragen, als dass künftig mit hochauflösenden Kameras mit der beschriebenen Technik nicht nur die Behälterseitenwand abgebildet werden soll, sondern auch der Verschlusskopf. Der Verschlusskopf kann dabei ein Kronenkork-, Zip-Off-, Schraub-, Weithals- oder Bandverschiuss sein.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Bildebene durch einen optischen Sensor der Inspektionseinheit festgelegt ist und die Objektivebene durch ein Objektiv der lnspektion sein heit festgelegt ist, wobei Objektiv und Sensor relativ zueinander kippbar sind. So kann der Winkel zwischen Bild- und Objektivebene beispielsweise durch Bewegung des Objektivs oder durch Bewegung des optischen Sensors oder beider gegeneinander eingestellt werden.
Weiterhin kann die Inspektionseinheit in Höhe eines Flaschenbodens einer durch die Transporteinrichtung transportierten Flasche angeordnet sein. So kann in jedem Fall sichergestellt werden, dass Fremdkörper am unteren Ende der Behälterwand, also in Richtung des Behälterbodens der Flasche, scharf abgebildet werden können und somit identifiziert werden können.
In einer Ausführungsform ist die Inspektionsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass in dem Inspektionsbereich ein Spiegelkabinett umfassend mehrere Spiegel angeordnet ist, wobei die Spiegel Ansichten einer leeren Flasche in der Objektebene abbilden können. Damit kann eine Inspektion mehrerer Ansichten der leeren Flasche mit nur einer Kamera erfolgen, was die Abmessungen der gesamten Inspektionsvorrichtung reduzieren kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine diffuse Lichtquelle vorgesehen, die angeordnet ist, um Flaschen in der Transporteinrichtung zu beleuchten. Durch die Durchleuchtung der Flaschen kann die Inspektion durch die Inspektionseinheit mit höherer Genauigkeit erfolgen, da durch den Kontrast des durchscheinenden Lichts Fremdkörper leicht erkannt werden können.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Inspektionsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einer Ebene senkrecht zu einer durch die Tran Sporteinrichtung definierten Transportrichtung eingestellt werden kann. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen der Bildebene und der Objektivebene elektronisch oder mechanisch versteift werden kann. Die elektronische Versteilung kann beispielsweise mithilfe einer Steuereinrichtung und geeigneter Servomotoren erfolgen. Die mechanische Verstellung kann beispielsweise durch manuelles Einstellen von Steilschrauben erfolgen, mit denen die Ausrichtung der Objektivebene und/oder der Bildebene verändert wird. Durch die elektronische Einstellung kann eine möglichst automatisierte Einstellung des Winkeis erfolgen, die einen hohen Durchsatz an gegebenenfalls auch unterschiedlich dimensionierten Flaschen ermöglicht. Die mechanische Einstellung erlaubt eine gegebenenfalls notwendige individuelle Einstellung des Winkels, insbesondere falls für die elektronische Steuerung nicht ausreichend Daten zum Einsteilen des Winkels zur Verfügung stehen oder nachjustiert werden muss. in einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen der Bildebene und der Objektivebene mechanisch eingestellt wird und mehrere Abstandshalter vorgesehen sind, die jeweils in einen Zwischenraum zwischen einem Gehäuse der Inspektionseinheit und dem Objektiv eingebracht werden können, um die relative Ausrichtung des Objektivs und des Gehäuses der Inspektionseinheit zu verändern.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen einer Bildebene der Inspektionseinheit und einer Objektivebene der Inspektionseinheit in Abhängigkeit einer zu inspizierenden Objektebene der Flasche eingestellt wird.
Dabei kann die Bildebene durch einen optischen Sensor und die Objektivebene durch ein Objektiv der Inspektionseinheit definiert sein und der Winkel durch Kippen des Sensors und des Objektivs relativ zueinander eingestellt werden.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Winkel durch Kippen des Objektivs gegenüber dem Sensor eingestellt wird, wobei zum Einstelfen des Winkels die mechanische Verbindung des Objektivs mit einem Gehäuse der Inspektionseinheit verändert wird. Da das Objektiv selbst nur optische Elemente, wie beispielsweise Linsen umfasst, kann eine Veränderung der Lage des Objektivs verglichen mit einer Veränderung der Lage des Sensors reiativ leicht erfolgen, da hier keine elektronischen Bauteile verkippt werden müssen, die gegebenenfalls elektrisch mit anderen Bauteilen verbunden sind.
Weiterhin können die Flaschen in der Transporteinrichtung durch eine diffuse Ltchtquefle beleuchtet werden und während der Beleuchtung durch die diffuse Lichtquelle von der Inspektionseinheit inspiziert werden. Die Beleuchtung erlaubt eine Verstärkung des Kontrastes, insbesondere bei Fremdkörpern in den Flaschen, so dass diese besser erkannt werden können. Der Winkel zwischen der Bildebene und der Objektivebene kann weiterhin elektronisch oder mechanisch eingestellt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen der Bildebene und der Objektivebene mechanisch mittels in einen Zwischenraum zwischen dem Objektiv und einem Gehäuse der Inspektionsetnheit eingelegten Abstandshaltern verändert wird.
In einer Ausführungsform wird die teere Flasche mittels eines mehrere Spiegel umfassenden Spiegelkabinetts aus mehreren Ansichten in der Objektebene abgebildet.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bildebene und die Objektivebene parallel zur Transportrichtung der Flaschen verlaufen. So wird die Inspektion der Flaschen im Wesentlichen in konstanter Entfernung zur Objektivebene und zur Bildebene durchgeführt, was eine Einstellung des Winkels zwischen Bildebene und Objektivebene in Abhängigkeit der sich in einer festen Entfernung an der Inspektionseinheit vorbeibewegenden Objektebene der Flasche erleichtert.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen Bildebene und Objektivebene in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung der Flaschen eingestellt wird. So können insbesondere unterschiedliche Objektebenen in Längsrichtung der Flasche berücksichtigt werden.
In einer Ausführungsform kann die Objektebene von der Länge der Flasche abhängen.
Weiterhin kann die Objektebene von dem Durchmesser der Flasche an einer Bodenseite und dem Durchmesser der Flasche an einer der Bodenseite gegenüberliegenden Seite abhängen. So kann beispielsweise eine Objektebene bestimmt und daraufhin die Ausrichtung der Bildebene und Objektivebene eingestellt werden, wobei die Objektebene im Wesentlichen entlang der äußeren Oberfläche der Flasche entlang läuft. So wird gewährleistet, dass das in der Bildebene erzeugte Bild möglichst über die gesamte Länge der Flasche entlang ihrer Kontur scharf gesteilt ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1a und b schematische Darstellung einer Inspektionsvorrichtung
Figur 2 schematische Darstellung von Objektebene, Objektivebene und Bildebene am Beispiel einer Flasche
Figur 3a - c schematische Darstellung der Verstellung des Objektivs Ausführliche Beschreibung
Figuren 1a und 1b zeigen eine schematische Darstellung einer Inspektionsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Gemäß der Darstellung in Figur 1a umfasst die Inspektionsvorrichtung 100 wenigstens eine Transporteinrichtung 105, entlang derer Behälter 130 in der angegebenen Pfeilrichtung transportiert werden können. Während die Transporteinrichtung 105 hier als Förderband dargestellt ist, sind auch andere Ausführungsformen, insbesondere Ausführungsformen bei denen die Flaschen 130 mit Greifern beispielsweise an einem vorgesehenen Tragring transportiert werden, denkbar. Grundsätzlich ist jede Transporteinrichtung, die ein Inspizieren der äußeren Oberfläche der Flasche 130 ermöglicht, als Transporteinrichtung 105 in der Inspektionsvorrichtung 100 geeignet.
Weiterhin umfasst die Inspektionsvorrichtung 100 eine Inspektionseinheit 101. Diese ist so angeordnet und ausgebildet, dass sie Flaschen 130 in einem Inspektionsbereich 104 inspizieren kann. Dazu führt die Transporteinrichtung 105 die Flaschen 130 in den hier gestrichelt dargestellten Inspektionsbereich 04.
Während der Inspektionsbereich 104 hier nur als Bereich dargestellt ist, in dem die Inspektionseinheit die Flaschen 130 inspizieren kann, kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der Inspektionsbereich in der Inspektionsvorrichtung 100 beispielsweise als isolierter Raum ausgebildet ist, in dem unerwünschte Luftzirkulationen unterbunden werden können, um die optische Inspektion der Flaschen 30 nicht zu beeinflussen. Auch andere besondere Bedingungen können in einem solchen separaten Inspektionsbereich realisiert werden.
Zu den möglichen Zielen der Inspektion zählt insbesondere die Überprüfung der Flaschen hinsichtlich möglicher vorhandener Fremdkörper, die an der Seitenwand des Behälters anhaften, aber auch beispielsweise das Inspizieren hinsichtlich der Qualität eines auf einem Teil der Flaschenoberfläche aufgedruckten Druckbildes. Dazu kann die Inspektionseinheit 101 vorzugsweise die gesamte Behälterlänge vom Boden des Behälters bis zur Öffnung des Behälters erfassen und inspizieren. Die Inspektionseinheit 101 kann beispielsweise als Kamera ausgebildet sein, insbesondere kann die Kamera als Digitalkamera mit einer Bildqualität von wenigstens 2 Megapixel, bevorzugt wenigstens 4 Megapixel ausgebildet sein. Während auch andere Ausführungsformen der Inspektionseinheit möglich sind, so ist in jedem Fall vorgesehen, dass die Inspekti- onseinheit eine in Figur 1 b weiter erläuterte Bildebene und Objektivebene definiert. Durch diese wird eine Objektebene der zu inspizierenden Flasche 130 abgebildet.
Ferner kann eine diffuse Lichtquelle 102 vorgesehen sein, die beispielsweise auf der der Inspektionseinheit 101 gegenüberliegenden Seite der Transporteinrichtung 05 angeordnet ist und die Flaschen 130 in Richtung der Inspektionseinheit, wie durch den Lichtkegel schematisch angedeutet, durchleuchten kann. Durch die diffuse Lichtquelle und das Durchleuchten der Flasche 130 kann der Kontrast, der beispielsweise durch in der Flasche vorhandene Fremdkörper bewirkt wird, für die Inspektionseinheit 101 leichter zu identifizieren sein.
Figur 1 b zeigt einen Schnitt durch die Inspektionsvorrichtung 100 entlang der Ebene X, wie sie in Figur 1a schematisch angedeutet ist. In Figur 1b sind die Transporteinrichtung 105, die diffuse Lichtquelle 102 und die Inspektionseinheit 101 im Schnitt zu erkennen. Wie angedeutet, liegen die Inspektionseinheit 101 , die Flasche 130, die von der fnspekttonseinheit inspiziert werden soll, aber auch die diffuse Lichtquelle 102 in einer Ebene. Diese Ausrichtung muss dabei nicht exakt erfolgen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Inspektionseinheit 101 und die diffuse Lichtquelle 102 einen geringfügigen Versatz zueinander aufweisen (in die durch die Transporteinrichtung 105 definierte Transportrichtung), um Überbelichtung des Bildes aufgrund der diffusen Lichtquelle zu verhindern.
Wie in Figur 1b dargestellt, umfasst die Inspektionseinheit ein Objektiv 111 , das eine Objektivebene 115 definiert, und einen optischen Sensor 112, der eine Bildebene 114 definiert, in der die zu inspizierende Flasche letztlich abgebildet wird. Durch die Flasche, bzw. durch das Ziel der Inspektion, kann eine Objektebene 131 definiert werden, die durch die Flasche 130 verläuft und in der Bildebene 114 scharf abgebildet werden soll, um beispielsweise Verunreinigungen der Flasche oder Fehler des Druckbildes während der Inspektion zu erkennen. Dabei muss diese Objektebene 131 nicht notwendig parallel zur Längsachse L der Flasche 130 verlaufen. Ist dies der Fall, so ist eine scharfe Abbildung der gesamten Objektebene auf der Bildebene 114 nicht möglich, wenn Bildebene 114 und Objektivebene 115 parallel zueinander verlaufen. Eine scharfe Abbildung einer zur Längsachse L der Flasche 130 nicht parallelen Objektebene wird daher erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Winkel ß zwischen der Bildebene 114 und der Objektivebene 1 15 gezielt in Abhängigkeit der Objektebene 131 der Flasche 130 verändert wird. Dieser Winkel ß erstreckt sich in der dargestellten Ebene, die senkrecht zu einer durch die Transportrichtung definierten Transportrichtung verläuft. Dabei ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass der optische Sensor 112 und das Objektiv 111 und insbesondere die Optik 113 im Objektiv (die beispielsweise aus Linsen besteht) gegeneinander verkippt werden können, so dass der Winkel ß eingestellt werden kann.
Um ein scharfes Abbild der Objektebene 31 in gegebener Ausrichtung relativ zum Objektiv 111 und zum optischen Sensor 1 2 zu erreichen, wird der Winkel ß zwischen der Bildebene 114 und der Objektivebene 115 gemäß einer Ausführungsform so eingestellt, dass sich die Objektebene 131 , die Objektivebene 115 und die Bildebene 114 in einer gemeinsamen Geraden schneiden. Dies entspricht einer Realisierung der Scheimpfiugbedingung.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass sowohl das Objektiv 111 als auch der optische Sensor 12 kippbar sind, um den Winkel ß einzustellen. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann jedoch davon ausgegangen werden, dass sowohl die Lage der Objektebene 131 als auch die Lage der Objektivebene 115 oder die Lage der Bildebene 114 bekannt sind und die einzustellende Lage der Bildebene 114 bzw. der Objektebene 115 bestimmt werden muss, um ein scharfes Abbild der Objektebene 131 zu realisieren.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein„SpiegelkabinetT umfassend mehrere Spiegel vorgesehen ist, durch das die Oberfläche des Behälters, vorzugsweise die gesamte Oberfläche des Behälters in der Objektebene 131 abgebildet wird. So können beispielsweise in der Objektebene 131 nebeneinander unterschiedliche Ansichten mithilfe der Spiegel abgebildet werden. Dadurch die Umlenkung mittels der Spiegel jedoch nicht alle Ansichten in exakt derselben Objektebene 131 abgebildet werden können, kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass eine scharfe Abbildung nur einer Objektebene und insbesondere einer gemitteiten Objektebene, deren Verlauf durch Mittelung über alle Objektebenen der von dem Spiegelkabinett erzeugten Abbildungen bzw. Ansichten bestimmt wird, erfolgt. Während im Folgenden nur Bezug auf eine Objektebene genommen wird, so gelten die Ausführungen auch für eine gemittelte oder eine besonders ausgewählte Objektebene unter den Objektebene der durch das Spiegel Kabinett projizierten Ansichten des Behälters. Mithilfe des Spiegelkabinetts kann eine Inspektion des Behälters auch von mehreren Ansichten, insbesondere von Seitenansichten oder der Rückseite des Behälters mit nur einer einzigen Kamera erfolgen, was die Dimensionen der Inspektionsvorrichtung 100 maßgeblich reduzieren kann. Weiterhin können durch die Anwendung eines solchen Spiegelkabinetts auch in Kombination mit einer Drehung des Behälters Linseneffekte, die beispielsweise durch ungleichmäßig gekrümmte Glasbehälter entstehen, kompensiert werden.
Figur 2 zeigt dazu eine schematische Darstellung, die nur die Flasche 130, die Objektebene 131 , sowie die Objektivebene 115 und die Bildebene 114, sowie den optischen Sensor 112 um- fasst, Wie bereits weiter oben ausgeführt, muss es sich bei der Inspektionseinheit nicht um eine Inspektionseinheit handeln, die einen optischen Sensor 112, wie beispielsweise einen optischen Chip umfasst. Auch andere Realisierungen sind hier denkbar.
In Figur 2 ist eine Ebene 240 eingezeichnet. Diese Ebene entspricht einer Objektebene, die scharf in einer Bildebene abgebildet werden würde, wenn Objektiv und optischer Sensor nicht an eine gewünschte Objektebene 131 angepasst wurden. Wie zu erkennen, ist die Objektebene 240 bei der Inspektion der Flasche 130 nur bedingt hilfreich, da große Bereiche der Seitenwand des Behälters 130 nicht scharf abgebildet werden würden. Zu diesem Zweck wird in der in Figur 2 dargestellten Ausführung die Bildebene 114 gegenüber der ursprünglichen Ausrichtung 114', die zur Objektebene 240 führen würde, verkippt.
Aus der relativen Lage der Bildebene 1 4 zur Objektivebene 115 ergibt sich eindeutig eine Objektebene, die scharf abgebildet wird. Da die abzubildende Objektebene 131 für die Inspektion des Behälters 130 bekannt ist, kann die Lage der Bildebene 114 gerade so verändert werden, dass die bei einer bestimmten Anordnung von Objektiv und optischem Sensor 112 scharf abbildbare Objektebene gerade der Objektebene 131 entspricht, so dass sämtliche Bereiche der Flasche 130 im Bereich der gewünschten Objektebene 131 möglichst scharf in der Bildebene 114 abgebildet werden und somit inspiziert werden können.
Während in Figur 2 die Einstellung der relativen Lage der Bildebene 114 in Bezug auf die Objektivebene 115 und die zu inspizierende Objektebene 131 beschrieben wurde, kann auch die Lage der Objektivebene 115 in Abhängigkeit einer vorgegebenen Bildebene (beispielsweise Bildebene 114') des optischen Sensors und einer vorgegebenen Objektebene 131 verändert werden, um eine scharfe Abbildung der Objektebene 131 in der Bildebene 1 4' zu erreichen.
Wie bereits weiter oben beschrieben, kann die scharfe Abbildung der Objektebene 131 über eine Objektivebene 115 in einer Bildebene 114 nur dann erfolgen, wenn Objektebene 131 , Objektivebene 115 und Bildebene 114 sich in einer gemeinsamen Geraden schneiden oder alle parallel zueinander verlaufen. Letzteres entspricht dem Grenzfall bei dem sich alle drei Ebenen im unendlichen schneiden. Aufgrund der äußeren Kontur der Flasche 130 ergibt sich in den meisten Fällen, dass die gewünschte Objektebene 131, die inspiziert werden soll, zumindest nicht parallel zur Objektivebene 115 oder zur Bildebene 114 verläuft, so dass sich üblicherweise wenigstens 2 der Ebenen 131 , 115 und 114 schneiden, wobei eine der sich schneidenden Ebenen die Objektebene 31 ist. Erfindungsgemäß ist eine der Ebenen, also die Bildebene oder die Objektivebene, bzw. deren Lage relativ zu den anderen Ebenen verstellbar und kann so einge- stelit werden, dass sie die Gerade, unter der sich die beiden anderen Ebenen schneiden, enthält.
Da der optische Sensor 112 üblicherweise mit weiteren Komponenten der Inspektionseinheit gekoppelt ist, um beispielsweise die Informationen über das aufgenommene Bild zu verarbeiten, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Objektivebene 1 5 veränderbar ist und die durch den optischen Sensor definierte Bildebene fixiert ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass diese Ebene, wie bereits in Figur 1 beschrieben, kippbar ist.
Da die Gerade, unter der sich die gewünschte Objektebene 131 und die fixierte Bildebene 114 schneiden, bekannt ist, lässt sich die einzustellende Objektivebene 115 bestimmen und das Objektiv entsprechend kippen, so dass die eingestellte Objektivebene mit der einzustellenden bzw. berechneten Objektivebene übereinstimmt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Objektiv um einen fixen Punkt kippbar ist, so dass sich bei Kenntnis der Schnittgeraden von Objektebene 131 und Bildebene 1 4 und bei Kenntnis dieses fixierten Punktes die gewünschte Objektivebene bestimmen lässt. Ist das Objektiv nicht um einen fixen Punkt schwenkbar, so ist zumindest in jedem Fall das Bewegungsprofii des Objektivs bekannt, so dass auch daraus die einzustellende Objektivebene bestimmt werden kann.
Analog kann die Bestimmung einer einzustellenden Bildebene erfolgen, wenn das Objektiv fixiert ist und die gewünschte Objektebene bekannt ist.
Sei g die bekannte Schnittgerade aus der gewünschten Objektebene und entweder der Objektivebene oder der Bildebene und p die Koordinaten des bekannten Punktes, um den entweder der optische Sensor oder das Objektiv verkippt werden kann. Dann ergibt sich mit
§.' x = α +■ c b
Als Bestimmungsgleichung für die Objektivebene bzw. Bildebene e
Figure imgf000010_0001
so dass die Bildebene oder Objektivebene entsprechend eingestellt werden kann. Alle Vektoren sind selbstverständlich Vektoren eines dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems. Es ist offensichtlich, dass diese Ebene e die Gerade g enthält und somit die Scheimpflugbedingung erfüllt. In der Tat geht die Ebene e für d = -1 in die Gerade g über.
Figuren 3a-3c zeigen weitere Realisierungen für den Fall, dass der optische Sensor 112 der Inspektionseinheit fixiert ist und das Objektiv 111 verkippt werden kann.
In Figur 3a ist eine Realisierung der Einsteilung bzw. Ausrichtung des Objektivs 111 und damit der Ausrichtung der Objektivebene 315 mittels elektronischer Steuerung dargestellt. Dazu ist das Objektiv 111 , das die Optik 113 (hier als einzelne Linse dargestellt) umfasst, die die Objektivebene 315 definiert, mit einem Verbindungsbereich 340 über bewegbare Verbindungselemente 320 verbunden. Dieser Verbindungsbereich 340 ist hohl, so dass durch die Optik aufgenommenes Licht von der zu inspizierenden Objektebene in das Gehäuse 117, in dem dann auch der optische Sensor angeordnet sein kann, geleitet werden kann. Diese Verbindungselemente verbinden somit das objektiv mit dem Gehäuse, insbesondere mit dem Verbindungsbereich. Die Verbindungselemente können mit Servomotoren oder anderen Antrieben verbunden sein, die eine Bewegung der Verbindungselemente 320 ermöglicht, wobei diese Bewegung in eine Bewegung des Objektivs übersetzt wird. Zu diesem Zweck ist das Objektiv 111 geringfügig von dem Verbindungsbereich 340 beanstandet, so dass das Objektiv um einen Winkel α gekippt werden kann. Dadurch wird die optische Achse 116 in die optische Achse 116' überführt, was hier durch das gestrichelte Objektiv 111' angedeutet ist. Ebenso verändert sich die Lage der Objektivebene 315'.
Diese Bewegung ist hier übertrieben dargestellt. Um ein scharfes Bild in der Bildebene zu erhalten, genügen Verstellungen der Bild- oder Objektivebene um 1° oder wenige Grad, bis maximal 10°. Bevorzugt ist, wenn das Objektiv 1 1 derart verkippt werden kann, dass das Objektiv 111 um den Schnittpunkt der ursprünglichen optischen Achse 116 und der ursprünglichen Objektivebene 315 verkippt wird und dabei stets diesen Punkt beinhaltet. Bevorzugt enthält auch die neu eingestellte Objektivebene 315 diesen Schnittpunkt. Bei dieser Ausführung wird die Einstellung der Ausrichtung des Objektivs möglichst einfach, da obige Gleichung Anwendung findet. Dabei ist der Punkt p gerade der Schnittpunkt zwischen der optischen Achse 116 und der Objektivebene 315, der auch in der neuen Objektivebene 315' enthalten ist.
Um die Ausrichtung des Objektivs 111 nun elektronisch und damit möglichst automatisch zu steuern, kann vorgesehen sein, dass für jede Größe von Flaschen und jede Form von Flaschen in einem der Inspektionsvorrichtung zugeordneten Speicher Daten über die zu inspizierenden Bereiche der Flaschen abgelegt sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die abzubil- denden Objektebenen in diesem Speicher abgelegt sind. Weiterhin kann in diesem Speicher die fixierte Lage des optischen Sensors abgelegt sein und gleichsam die sich aus der Bildebene und der Objektebene ergebende Schnittgerade g, wie oben beschrieben. Anhand dieser Informationen kann dann eine Steuereinheit die nötige Ausrichtung der Objektivebene 315' bestimmen und die Antriebe der Verbindungselemente 320 derart steuern, dass das Objektiv in die gewünschte Position verkippt wird.
Da eine perfekte Abbildung der gesamten Oberfläche der Flasche üblicherweise nicht möglich sein wird, da die Flasche auch gekrümmte Bereiche umfasst, die nicht alle gleichzeitig in einer Ebene liegen können, kann vorgesehen sein, dass die abzubildende Objektebene zumindest in Abhängigkeit der Höhe der Flasche bestimmt wird. Vorteilhaft ist auch, wenn die abzubildende Objektebene in Abhängigkeit der Höhe der Flasche sowie des Durchmessers der Flasche am Boden der Flasche und an der dem Boden gegenüberliegenden Öffnung der Flasche bestimmt wird, da so, wie beispielsweise in Figur 2 dargestellt, ein möglichst großer Bereich der Oberfläche der Flasche zumindest näherungsweise in der gewünschten Objektebene 131 liegt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die zu inspizierende Objektebene basierend auf einer komplexeren Näherung der Oberfläche der Flasche bestimmt wird. So kann die Objektebene 131 durch die Methode der kleinsten Quadrate der Abstände einzelner Punkte auf der Oberfläche der Flasche zu der zu bestimmenden Objekteebene bestimmt werden. So kann sichergestellt werden, dass möglichst viele Punkte der Oberfläche bzw. der zu inspizierenden Flasche 130 möglichst nah an der Objektebene 131 liegen und somit möglichst scharf in der Bildebene abgebildet werden.
Figur 3b zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Einstellung der Objektivebene 315' in Relation zur ursprünglichen Objektivebene 315 mechanisch und insbesondere manuell erfolgt. Dazu kann vorgesehen sein, dass das Objektiv 111 mit dem Verbindungsbereich 340 durch Schrauben 360 verbunden werden kann. Dabei sind hier nur zwei Schrauben dargestellt. Es können jedoch am gesamten Umfang mehrere Schrauben verteilt sein. Bevorzugt ist es, wenn das Objektiv 111 durch insgesamt 4 Schrauben mit dem Verbindungsbereich 314 des Gehäuses 117 verbunden wird. Dabei sind diese Schrauben vorzugsweise äquidistant am Umfang des Verbindungsbereichs verteilt. Insbesondere sind zwei der Schrauben analog zu Figur 3b direkt gegenüberliegend angeordnet und die übrigen zwei Schrauben auf der Mitte der Verbindungslinie der beiden Schrauben 360 angeordnet. So kann ein Verkippen des Objektivs 111 um die beiden in der Mitte der Verbindungslinie angeordneten Schrauben erreicht werden, was eine sehr genaue Einstellung des Winkels α und somit der Objektivebene 315' in Relation zur ur- sprüngiichen Objektivebene 315 ermögiicht. Alternativ kann der Verbindungsbereich 340 und das Objektiv 111 auch so geformt sein, dass zwar ein Verkippen um den Winkel α möglich ist, jedoch das Objektiv 111 beispielsweise in der in Figur 1b dargestellten Ebene durch den Verbindungsbereich geführt wird. Dies kann beispielsweise durch Abflachung des Verbindungbereichs 340 erreicht werden.
Zur Einstellung des Winkels α können in dem Bereich zwischen Objektiv 111 und Verbindungsbereich 340 Abstandshalter 361 und 362 austauschbar eingeführt werden. Werden die Schrauben 360 dann angezogen, um das Objektiv fest mit dem Verbindungsbereich 340 zu verbinden, so wird aufgrund des Abstandshalters 362 ein Verkippen des Objektivs erreicht und somit die Objektivebene 315" in Bezug auf die normale Ausrichtung dieser Ebene 315 verändert.
Dabei können für alle mit der Inspektionsvorrichtung zu inspizierenden Flaschen jeweils entsprechend gekennzeichnete Abstandshalter vorgesehen sein. So kann beispielsweise für eine erste Klasse von Flaschen mit bestimmten Abmessungen ein erster Abstandshalter vorgesehen sein, der beispielsweise durch einen entsprechenden Strichcode gekennzeichnet ist. Für eine zweite Klasse von Flaschen mit bestimmten Abmessungen kann dann ein zweiter Abstandshalter mit entsprechendem Strichcode vorgesehen sein, so dass Abstandshalter für unterschiedliche Klassen von Flaschen eindeutig voneinander unterschieden werden können.
Figur 3c zeigt eine weitere alternative Ausführungsform zur Einstellung der Objektivebene 315 bzw. 315' des Objektivs 1 1. im Gegensatz zu Figur 3b ist hier vorgesehen, dass das Objektiv 111 auf dem Verbindungsbereich 340 mittels eines Schraubverschlusses aufgeschraubt werden kann. Bei normaler Ausrichtung des Objektivs 11 , wie hier mit durchgezogenen Linien dargestellt, wird das Objektiv üblicherweise mittels eines in dem Objektiv befindlichen Gewindes mit dem Gewinde des Verbindungsbereichs 340 verschraubt. Um die Objektivebene nun bezüglich der ursprünglichen Ausrichtung gemäß 315 zu neigen (Objektivebene 315') ist ein Abstandshalter 390 vorgesehen, der an einem Bereich des Gewindes am Verbindungsbereich 340 oder auch am Objektiv selbst angeordnet werden kann. Dieser kann beispielsweise über eine Klickverbindung entweder mit dem Gehäuse 117 oder mit dem Verbindungsbereich 340 oder dem Objektiv 11 verbunden werden, um nicht zu verrutschen oder gegebenenfalls an einer falschen Stelle positioniert zu sein. Wird nun das Objektiv aufgeschraubt, so wird die normale Verschrau- bung über die Gewinde durch den Abstandshalter 390 in einem Bereich behindert, sodass das Objektiv geringfügig schräg aufgeschraubt wird. Dadurch neigt sich die Objektivebene 315' bezogen auf die Ausgangsiage der Objektivebene 315. Analog zur in Figur 3b dargestellten Ausführungsform können auch hier für unterschiedlich einzustellende Winkel α unterschiedliche Abstandshalter 390 vorgesehen sein, die beispielsweise über einen Strichcode oder andere Kennzeichnungen eindeutig unterschiedlichen Klassen von Flaschen zugeordnet werden können.
Die Ausführungsformen gemäß Figur 3b und 3c bieten dabei den Vorteil, dass sie sehr kostengünstig und wenig wartungsintensiv sind. Hingegen bietet die Ausführungsform gemäß Figur 3a eine hohe Genauigkeit bei der Einstellung der Ausrichtung der Objektivebene 315', was die Genauigkeit der Inspektion erhöhen kann.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Abstandshalter einseitig unterlegt bzw. angebracht werden, um die Ausrichtung der Objektivebene zu ändern. Dabei können die Abstandshalter jeweils Dicken von 0,1 mm aufweisen. So können mehrere dieser Scheiben zusammen verwendet werden, um einen bestimmten Abstand (beispielsweise 0,5 mm) zu erreichen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass Abstandshalter mit unterschiedlichen dicken vorgesehen sind.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Inspektionsvorrichtung (100) zum Inspizieren von leeren Flaschen ( 30) in der getränkeverarbeitenden Industrie, umfassend eine Transporteinrichtung (105) zum Transportieren von Flaschen in einen Inspektionsbereich (104) der Inspektionsvorrichtung (100), wobei im Inspektionsbereich (104) eine Inspektionseinheit (101) zum optischen Inspizieren der Flaschen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen einer Bildebene ( 14) der Inspektionseinheit (101) und einer Objektivebene (115) der Inspektionseinheit ( 01) in Abhängigkeit einer zu inspizierenden Objektebene (131) der Flasche eingestellt werden kann.
2. Inspektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildebene (115) durch einen optischen Sensor (112) der Inspektionseinheit (101) festgelegt ist und die Objektivebene ( 5) durch ein Objektiv (111) der Inspektionseinheit (101) festgelegt ist, wobei Objektiv (11 ) und Sensor (112) relativ zueinander kippbar sind.
3. Inspektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Inspektionsbereich ein Spiegelkabinett umfassend mehrere Spiegel angeordnet ist, wobei die Spiegel Ansichten einer leeren Flasche (130) in der Objektebene (131) abbilden können.
4. Inspektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine diffuse Lichtquelle (102) vorgesehen ist, die angeordnet ist, um Flaschen (130) in der Transporteinrichtung (105) zu durchleuchten.
5. Inspektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Bildebene (114) und der Objektivebene (115) elektronisch oder mechanisch verstellt werden kann.
6. Inspektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Bildebene (114) und der Objektivebene (115) mechanisch eingestellt wird und mehrere Abstandshalter vorgesehen sind, die jeweils in einen Zwischenraum zwischen einem Gehäuse der Inspektionseinheit (101) und dem Objektiv (111) eingebracht werden können, um die relative Ausrichtung des Objektivs und des Gehäuses der Inspektionseinheit zueinander zu verändern.
7. Verfahren zum Inspizieren von leeren Flaschen (130) in der getränkeverarbeitenden Industrie, wobei die Flaschen (130) in einer Tran Sporteinrichtung (105) transportiert wer- den und in einem Inspektionsbereich (104) von einer Inspektionseinheit (101) inspiziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen einer Bildebene (114) der Inspektionseinheit (101) und einer Objektivebene (115) der Inspektionseinheit (101) in Abhängigkeit einer zu inspizierenden Objektebene (131) der Flasche (130) eingestellt wird.
8. Verfahren zum Inspizieren von Flaschen nach Anspruch 7, wobei die Bildebene (114) durch einen optischen Sensor (112) und die Objektivebene (115) durch ein Objektiv (1 1) der Inspektionseinheit (101) definiert wird und der Winkel durch Kippen des Sensors (112) und des Objektivs (111) relativ zueinander eingestellt wird.
9. Verfahren zum Inspizieren von Flaschen nach Anspruch 8, wobei der Winkel durch Kippen des Objektivs (111) gegenüber dem Sensor (112) eingestellt wird und wobei zum Einstellen des Winkels die mechanische Verbindung des Objektivs ( 11) mit einem Gehäuse (117) der Inspektionseinheit (101) verändert wird.
10. Verfahren zum Inspizieren von Flaschen nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flaschen in der Transporteinrichtung (105) durch eine diffuse Lichtquelle (102) beleuchtet werden und während der Beleuchtung durch die diffuse Lichtquelle (102) von der Inspektionseinheit (101) inspiziert werden.
11. Verfahren zum Inspizieren von Flaschen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die leere Flasche mittels eines mehrere Spiegel umfassenden Spiegelkabinetts aus mehreren Ansichten in der Objektebene (131) abgebildet wird.
12. Verfahren zum Inspizieren von Flaschen nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bildebene (114) und die Objektivebene (115) parallel zur Transportrichtung der Flaschen verlaufen.
13. Verfahren zum inspizieren von Flaschen nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen Bildebene (114) und Objektivebene (115) in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung der Flaschen eingestellt wird.
14. Verfahren zum Inspizieren von Flaschen nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektebene (131) von der Länge der Flasche abhängt.
15. Verfahren zum Inspizieren von Fiaschen nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei der Winkel zwischen der Bildebene (114) und der Objektivebene (115) mechanisch mittels in einen Zwischenraum zwischen dem Objektiv (111) und einem Gehäuse der Inspektionseinheit (101) eingelegten Abstandshaltern verändert wird.
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ANONYMOUS: "Scheimpflugsche Regel - Wikipedia", 19 April 2016 (2016-04-19), XP055266798, Retrieved from the Internet <URL:https://de.wikipedia.org/wiki/Scheimpflugsche_Regel> [retrieved on 20160419] *

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