WO2018007215A1 - Vorrichtung und verfahren zum inspizieren von objekten mit schutzglas - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum inspizieren von objekten mit schutzglas Download PDF

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WO2018007215A1
WO2018007215A1 PCT/EP2017/065911 EP2017065911W WO2018007215A1 WO 2018007215 A1 WO2018007215 A1 WO 2018007215A1 EP 2017065911 W EP2017065911 W EP 2017065911W WO 2018007215 A1 WO2018007215 A1 WO 2018007215A1
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protective body
illumination
inspected
test
containers
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PCT/EP2017/065911
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Inventor
Peter Lindner
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Krones Ag
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    • 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
    • G01N21/9009—Non-optical constructional details affecting optical inspection, e.g. cleaning mechanisms for optical parts, vibration reduction
    • G—PHYSICS
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for inspecting objects and in particular containers.
  • Such devices and methods have long been known in the art.
  • the containers to be inspected are usually illuminated and the light reflected or transmitted by these containers is received by an image recording device. Accordingly, methods are known which inspect the containers in incident light method and as such, which inspect the containers in the transmitted light process.
  • Protective bodies are known from the prior art in order to protect an image recording device, such as a camera or a lighting device. These can be protected, for example, from splashing water and the like.
  • both protective body made of plastic are known, as well as protective body made of glass, such as so-called protective glasses.
  • the use of such protective glasses has been proven, but has the disadvantage that the detection of errors of such protective glasses, such as cracked protective glasses or heavy soiling during operation is hardly possible. Furthermore, however, such cracked protective glasses bring with it major problems, since, for example, fragments of these protective glasses can fall into the containers, or a result of inspection is falsified.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a device and a method available which - especially during operation - also a Allow monitoring of such protective body.
  • the device has a lighting device which illuminates the inspecting objects and in particular containers and at least one image pickup device which receives at least one spatially resolved image of a container to be inspected illuminated by a lighting device and further at least one partially transparent protective body which in a beam path between the object to be inspected and the image recording device and / or in a beam path between the illumination device and the object to be inspected is arranged.
  • the objects to be inspected are, in particular, containers, and preferably beverage containers, and more preferably bottles, which are made, for example, of glass, plastic, metal, wood or a material produced therefrom. Layermix can exist.
  • the present invention is also applicable to other packaged goods of beverage packaging, such as plastic preforms, container closures and the like.
  • the device has a checking device for checking an actual state of the protective body, and this checking device in turn has a test lighting device which illuminates the protective body and an observation device which records at least one image of the protective body illuminated by the test lighting device.
  • a protective glass of the inspection machine breaks, in particular in a soil, sealing surface and / or thread inspection, detection of this defect is more likely to be accidental.
  • laminated glass but these are often disadvantageous due to the other optical properties.
  • a further lighting in particular an auxiliary lighting is proposed which light in the protective body, for example, the protective glass coupled.
  • the first illumination device which serves to inspect the containers, preferably also illuminates the protective body, at least indirectly.
  • a lighting can be carried through the container.
  • the transport device has at least one conveyor belt, in particular a conveyor belt on which the container stands.
  • the transport device has side guide belts, which contact the containers on their outer circumference and thus lead.
  • the transport device transports the containers with a predetermined distance from each other.
  • the transport device transports the objects and in particular the containers upright with a mouth upwards.
  • the protective body is arranged above the transport path of the containers and in particular above the mouths of these containers.
  • At least one lens body is arranged between the first illumination device and the container.
  • a Fresnel lens can be provided in this area.
  • the illumination device and the image recording device are arranged such that an inspection of the containers takes place in the transmitted-light method.
  • the image pickup device picks up images of the container illuminated by the first illumination device.
  • the containers are transparent containers.
  • a beam path from the illumination device to the image recording device penetrates this beam path also the container to be inspected.
  • the image recording device is a color image camera.
  • the image recording device can be focused both on the containers to be inspected and on the protective body.
  • the investigation of defects of the protective body can be performed more easily.
  • test illumination device and the first illumination device are arranged at a distance from one another. This means that the respective observations can also be carried out offset to one another.
  • only one lighting device is provided both for illuminating the containers and for illuminating the protective body. It would be conceivable that this illuminating device illuminates the protective body in a time space in which no container is currently arranged in a beam path between the illumination device and the observation device.
  • light-guiding means which direct light originating from the illumination device onto the protective body at a desired angle.
  • mirrors could be provided for redirecting the light starting from the illumination device onto the protective body.
  • light could be coupled out of the illumination device by means of light guides, such as, for example, glass fibers, and thus guided to the protective body. It would be possible that is set by a timing that illumination of the protective body and a recording of the illuminated protective body at different times than the illumination of the objects. Shutters systems could also be provided which allow illumination of the protective body only at certain times.
  • the protective body can be designed as a disc-like protective body, such as glass. Furthermore, a holder for holding the protective body may be provided. Particularly preferably, the test lighting device can be arranged on this holder, so that the light of the test lighting device can be coupled directly into the protective body.
  • the test illumination devices output the first illumination device light under different illumination directions. For example, the first illumination device can output light in a longitudinal direction of the containers to be inspected, and the test illumination device obliquely or transversely to this longitudinal direction. In this way, even when using the same image pickup device for both lighting devices can be achieved that the two lights do not affect each other.
  • the angle of incidence under which the objects are illuminated and the angle at which the scattering body is illuminated by the test illumination device preferably deviate by more than 20 °, preferably by more than 30 °, preferably by more than 40 °, preferably by more than 60 °, preferably by more than 70 °, more preferably by more than 80 ° and more preferably by more than 90 ° from each other. In this way it can also be achieved that no light originating from a test lighting device reaches the image recording device directly (ie in particular not via the protective body).
  • the checking device has a signal output device which outputs a signal when an actual state of the protective body deviates from a desired state of the protective body.
  • This signal may be, for example, an alarm signal or, for example, an indication issued on an image reproduction device that a protective body has been destroyed or even contaminated.
  • this actual state of the protective body is a fault state which is selected from a group of fault states which contains bursted protective bodies, contaminated protective bodies, objects on the protective bodies and the like.
  • the observation device is also the image recording device. This means that the same image pickup device is used in the ordinary work operation for inspecting the containers and also for checking the protective body.
  • the observation device also takes pictures and in particular spatially resolved images.
  • the apparatus comprises memory means for receiving the images taken by the observer. These images can also be stored with a time specification.
  • the images recorded by the observation device can be compared with reference images, in particular in order to also detect deteriorations of the protective body, such as, for example, progressing soiling and the like.
  • the auxiliary lighting provided here may, for example, couple light laterally into a protective body, such as a protective glass. If the protective body is undamaged, the light will stray in the clear glass and become visible only at the edges. If the protective body is broken, light is also coupled out transversely to the illumination direction. This can then be perceived with the observer.
  • a protective body such as a protective glass. If the protective body is undamaged, the light will stray in the clear glass and become visible only at the edges. If the protective body is broken, light is also coupled out transversely to the illumination direction. This can then be perceived with the observer.
  • the illumination device and / or the test illumination device can be operated in a clocked manner.
  • both lighting devices are clocked operable.
  • the test lighting device and the lighting device can be alternately activated and deactivated.
  • measurements for the inspection of the containers can be alternated with test measurements to determine whether the protective body is still intact.
  • the illumination device and / or the test illumination device is synchronized to the transport device.
  • the synchronization takes place in such a way that not both illumination devices are operated simultaneously. Due to the synchronization, it can advantageously be achieved that the illumination device is activated when the container is located exactly in one beam path, ie in an inspection state, and the test illumination device when between the image recording device and the first illumination device. direction is a space between two containers is located.
  • the protective body is illuminated only when there is no object to be inspected in a detection area of the image recording device. Since usually the container diameter to be processed is known, the protective body can be inspected, for example, a half-pitch after a bottom inspection or generally a container inspection. As mentioned above, can serve as an observation device, an external sensor, but preferably also the inspection camera of the image pickup device is used.
  • the test lighting device has an LED and preferably a plurality of LEDs. The use of LEDs has the advantage that they can be switched in very short times.
  • the test illumination device directs directed radiation onto the protective body.
  • the device has an evaluation device for evaluating the images taken by the protective body.
  • the image pickup device takes on at least two different shots of the protective body. Several, for example, two different evaluation tools can be used to evaluate the images.
  • the simplest evaluation tools are the measurement of the relative or absolute brightness in the observation window.
  • a reference brightness is recorded and stored with an undamaged, cleaned protective body. This procedure is advantageous, because even transparent protective glasses lose 3-8% of the light, partly by absorption, the rest by rejection.
  • a 12bit (sometimes up to 16bit) brightness information is available, ie 4096 counts. If only 1% of the light is reflected by the test illumination into the camera, one can already assume an offset of approximately 41 counts.
  • the prevailing brightness is compared to this reference brightness during ongoing test operation. If the image brightness remains the same or increases only slightly, the protective body is clean and above all, undamaged. If the brightness increases slowly over the number of shots or time, for example, from the 41 counts offset to 400, it is to go out. If the brightness changes from one image to the next by, for example, 100%, this indicates a defect in the protective device.
  • edges do not show up in a case of damage, it can be advantageous to evaluate the evaluation of the brightness, above all because the method is easy to understand and requires almost no computation time.
  • ROTs can be set in the monitoring area and parameterized with different offset values. This allows, for example, a slightly higher offset value in the area in which light is coupled in than at the end of the surveillance area.
  • an ROI can be set in which the gray scale gradient, for example, from 41 counts slowly to 10 must decrease.
  • the device described here can also serve as a clogging indicator, because with increasing pollution more and more light will be coupled out.
  • the absolute brightness in the image or an error surface can be evaluated in order to determine how severe a degree of contamination is.
  • a focus of the image recording device is selected clearly outside the protective body. In these cases, it is merely checked whether the protective body, for example the glass, becomes lighter. It would also be possible to record several shots of the protective body with different focus settings.
  • the device has a further sensor device, which in particular has an intensity of the radiation emitted by the test illumination device and in particular of the light emanating from the test illumination device.
  • this sensor device which may be configured in particular but not exclusively as a brightness sensor, to be arranged such that the protective body is arranged between the test illumination device and this sensor device.
  • this further sensor device can be operated inversely or evaluated.
  • this further sensor device is particularly preferably arranged such that radiation proceeding along a rectilinear radiation direction from the test illumination device through the
  • Protective body passes through to this sensor device.
  • the light (advantageously through the protective body) passes to this further sensor device.
  • a sharpness setting is made on the protective body, so that in an error case at least one affected batch of containers can be determined.
  • the present invention is furthermore directed to a method for inspecting objects and in particular containers, wherein a transport device transports the objects to be inspected along a predetermined transport path and the containers to be inspected are illuminated by means of at least one illumination device and at least one spatially resolved image with at least one image recording device recorded by the lighting device illuminated to be inspected container becomes. Furthermore, an at least partially transparent protective body is arranged in a beam path between the object to be inspected and the image recording device and / or in a beam path between the illumination device and the object to be inspected.
  • a checking device determines and / or checks an actual condition of the protective body, and this checking device has a test lighting device which illuminates the protective body and an observation device which records at least one image of the protective body illuminated by the test lighting device. It is therefore also proposed on the method side that a check of said protective body is carried out, and in particular this check is carried out with a further lighting device.
  • an illumination of the protective body by means of the test lighting device and an illumination of the container by means of the illumination device are at least partially offset in time.
  • the test lighting device and the lighting device are activated at least partially with a time delay. In this way it can be achieved that these lighting devices or light sources do not influence each other.
  • the illumination of the protective body by means of the test lighting device and the illumination of the container by means of the illumination device are completely time-delayed.
  • the device has a control device, which enables a time-delayed activation of the illumination device and the test illumination device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention in a first state
  • FIG. 2 is an illustration of a device according to the invention in a second
  • Fig. 5 is an illustration of a measurement course.
  • the reference numeral 2 denotes a transport device, such as here a side guide belt, which transports the containers along a predetermined transport path P. During this transport, the containers are inspected.
  • the containers are illuminated by means of a lighting device 4 and inspected in the transmitted-light method.
  • an image recording device 6 with an objective 16 is arranged here in the longitudinal direction L above the containers, which takes pictures of the illuminated containers 10.
  • the containers are transported by means of a gripping device on their respective support rings or other areas of the mouth. It would also be possible that the containers are transported by means of a transparent transport device, such as a transparent conveyor belt. Furthermore, it is both possible that the containers are transported along a straight line or along a curved and in particular a circular transport path.
  • the reference numeral 20 indicates in its entirety a checking device which serves to check a protective body 8.
  • This protective body 8 is arranged here between the containers 10 and the image recording device 6.
  • this protective body 8 is a glass body.
  • the reference numeral 14 denotes a switchable illumination device, such as here a light-emitting diode, which directs its light on the protective body 8.
  • an illumination direction is here approximately perpendicular to an observation device B, along which the containers 10 are illuminated and observed.
  • the lighting direction, in the containers are illuminated for their inspection coincides here with a longitudinal direction of the containers together.
  • the test illumination device 14 is deactivated so that its influences do not disturb the container inspection.
  • the lighting device 14 it would be possible for the lighting device 14 to be arranged very close to the protective body 8, for example terminating in a holder of the protective body. It would also be conceivable that light from the illumination device is coupled directly into the protective body (for example via glass fibers).
  • the reference symbol B1 identifies the radiation emanating from the test illumination device 14, which is directed onto the protective body 8.
  • the reference numeral 18 identifies a further (optional) sensor device, which is arranged behind the protective body 8 with respect to an irradiation direction of the test illumination device 14 and, in particular, also detects radiation passing through the protective body 8.
  • the reference numeral 22 refers to a control device which serves to control the image pickup device 6 and also the lighting devices 4 and 14. It is possible that the control device controls the lighting devices 4 and 14 alternately, so that they are never activated simultaneously. The control device 22 can also trigger the image recording device 6 on the respective illuminations.
  • the reference numeral 24 denotes a memory device which stores the images taken by the image recording device, and preferably also those images which are taken up by the protective body 8. In this way, over a longer period of time, the state of the protective body can be determined.
  • the device also has a comparison device 26, which records the images of the protective body 8 recorded by the image recording device 6 with reference images. like. From such a comparison can be concluded that an actual state of the protective body.
  • control device 22 controls the transport device 2, so that the transport of the containers in the respective image recordings and / or the activations of the illumination device 4 and 14 can be taken into account.
  • the image recording device 6 can also be focused on different regions of the containers 10, for example, a bottom region, a mouth region and the like. When installing a new protective body can be referenced new.
  • FIG. 3 shows a detailed illustration of a test illumination device with a proper condition of the protective body 8. It can be seen that portions of the radiation emitted by the test illumination device 14 are reflected only at the front edge of the protective body 8 and on the rear edge of the protective body 8 (S1) and on - Otherwise pass through the protective body 8 substantially unhindered.
  • the reference numeral 18 denotes the sensor device which measures the intensity of the radiation passing through the protective body 8. If, as shown in Fig. 3, the protective body is intact, a relatively large amount of radiation passes through it and arrives at the sensor device 18 unhindered.
  • Fig. 4 shows a diagram in which the protective body 8 is burst. It can be seen that a considerable proportion of radiation at break points 30 is reflected and / or refracted here (S2). Accordingly, the proportion of the radiation S1 which is reflected at the rear edge of the protective body 8 is reduced. For this reason, significantly less radiation arrives at the sensor device 18 than in the situation shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 shows a representation of an intensity profile recorded by means of the observation device 6.
  • time units are plotted on the coordinate intensities.
  • the reference symbol V1 indicates a course with a proper protective body.
  • a certain substantially constant light intensity arrives at the observation device 6.
  • the reference numeral V2 indicates a course that results from increasing contamination of the protective body. By reflections occurring at these pollutions and scatters, the light intensity arriving at the observer 6 increases with time.
  • the reference symbol V3 indicates a course in the event of a breakage of the protective body. It can be seen that in this case the intensity increases abruptly at the time of fracture. Especially this sudden increase in this case is an indication of the occurrence of a glass breakage.
  • Reference symbols Gw1, Gw2 and Gw3 indicate different limit values.
  • reference character Gw 1 denotes a lower limit value. If the radiation arriving at the observation device is below this limit value, this is an indication that no protective body is located in the beam path between the illumination device 4 and the image recording device 6.
  • Reference symbol Gw2 denotes a stop limit value, at which, for example, the machine can be stopped. This limit Gw2 can be exceeded, for example, with increasing contamination or as a result of glass breakage.
  • the reference symbol Gw3 denotes a warning limit value, at the exceeding of which, for example also as a result of increasing contamination, a warning message can be output to the user.

Abstract

Vorrichtung (1) zum Inspizieren von Objekten (10) und insbesondere von Behältnissen (10), mit einer Transporteinrichtung (2), welche die zu inspizierenden Objekte (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, mit wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung (4), welche die zu inspizierenden Objekte (10) beleuchtet und mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinrichtung (6), welche wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild eines von der Beleuchtungseinrichtung (4) beleuchteten zu inspizierenden Objektes (10) aufnimmt und mit einem wenigstens teilweise transparenten Schutzkörper (8), der in einem Strahlengang zwischen demzu inspizierenden Objekt (10) und der Bildaufnahmeeinrichtung (4) und/oder in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung (4) und dem zu inspizierenden Objekt (10) angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung (1) eine Überprüfungseinrichtung (20) zur Überprüfung eines Istzustands des Schutzkörpers (8) aufund diese Überprüfungseinrichtung (20) weist eine Testbeleuchtungseinrichtung (14) auf, welche den Schutzkörper (8) beleuchtet, sowie eine Beobachtungseinrichtung (6), welche wenigstens ein Bild des von der Testbeleuchtungseinrichtung (14) beleuchteten Schutzkörpers (8) aufnimmt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Inspizieren von Objekten mit Schutzglas
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren von Objekten und insbesondere von Behältnissen. Solche Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei werden üblicherweise die zu inspizierenden Behältnisse beleuchtet und das von diesen Behältnissen reflektierte oder transmittierte Licht von einer Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen. Entsprechend sind Verfahren bekannt, welche die Behältnisse im Auflichtverfahren inspizieren und als solche, welche die Behältnisse im Durchlichtverfahren inspizieren.
Dabei sind aus dem Stand der Technik Schutzkörper bekannt, um eine Bildaufnahmeeinrichtung, wie eine Kamera oder auch eine Beleuchtungseinrichtung zu schützen. Diese können dabei beispielsweise vor Spritzwasser und dergleichen geschützt werden. Im Stand der Technik sind dabei sowohl Schutzkörper aus Kunststoff bekannt, als auch Schutzkörper aus Glas, wie beispielsweise sogenannte Schutzgläser. Die Verwendung derartiger Schutzgläser hat sich bewährt, weist jedoch den Nachteil auf, dass die Erkennung von Fehlern derartiger Schutzgläser, beispielsweise geborstener Schutzgläser oder starker Verschmutzungen im laufenden Betrieb kaum möglich ist. Weiterhin bringen jedoch derartige geborstene Schutzgläser größere Probleme mit sich, da beispielsweise Splitter von diesen Schutzgläsern in die Behältnisse fallen können, oder auch ein Inspektionsergebnis verfälscht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche - insbesondere im laufenden Betrieb - auch eine Überwachung derartiger Schutzkörper ermöglichen. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten und insbesondere von Behältnissen, weist eine Transporteinrichtung auf, welche die zu inspizierenden Objekte entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung auf, welche die inspizierenden Objekte und insbesondere Behältnisse beleuchtet und wenigstens eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche wenigstens ein orts- aufgelöstes Bild eines von einer Beleuchtungseinrichtung beleuchteten zu inspizierenden Behältnisses aufnimmt und weiterhin wenigstens einen teilweise transparenten Schutzkörper, der in einem Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Objekt und der Bildaufnahmeeinrichtung und/oder in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem zu inspizierenden Objekt angeordnet ist.
Wie erwähnt, handelt es sich bei den inspizierten Objekten insbesondere um Behältnisse, und bevorzugt um Getränkebehältnisse und besonders bevorzugt um Flaschen, welche beispielsweise aus Glas, Kunststoff, Metall, Holz oder einem daraus hergestellten Materialbzw. Layermix bestehen können. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf andere Stückgüter der Getränkeverpackung anwendbar, wie beispielsweise auf Kunststoffvorform- linge, Behältnisverschlüsse und dergleichen.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Überprüfungseinrichtung zur Überprüfung eines IST-Zustands des Schutzkörpers auf und diese Überprüfungseinrichtung weist wiederum eine Testbeleuchtungseinrichtung auf, welche den Schutzkörper beleuchtet sowie eine Beobachtungseinrichtung, welche wenigstens ein Bild des von der Testbeleuchtungseinrichtung beleuchteten Schutzkörpers aufnimmt.
Falls im Stand der Technik ein Schutzglas der Inspektionsmaschine zerbricht, insbesondere in einer Boden-, Dichtflächen- und/oder Gewindeinspektion, ist eine Erkennung dieses Defekts eher zufällig. Es wäre zwar möglich, Verbundsglasscheiben einzusetzen, diese sind jedoch oftmals aufgrund der sonstigen optischen Eigenschaften nachteilig. Im Rahmen der Erfindung wird daher eine weitere Beleuchtung, insbesondere eine Hilfsbeleuchtung vorgeschlagen, welche Licht in den Schutzkörper, beispielsweise das Schutzglas, einkoppelt. Mittels dieser weiteren Beleuchtung kann, wie unten genauer beschrieben, festgestellt werden, ob der Schutzkörper intakt ist.
Bevorzugt beleuchtet auch die erste Beleuchtungseinrichtung, welche zum Inspizieren der Behältnisse dient, den Schutzkörper wenigstens mittelbar. Dabei kann eine Beleuchtung durch das Behältnis hindurch erfolgen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Transporteinrichtung wenigstens ein Transportband auf, insbesondere ein Transportband auf dem das Behältnis steht. Es wäre jedoch auch denkbar und bevorzugt, dass die Transporteinrichtung Seitenführungsbänder aufweist, welche die Behältnisse an ihrem Außenumfang kontaktieren und so führen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse mit einem vorgegebenen Abstand zueinander. Vorteilhaft transportiert die Transporteinrichtung die Objekte und insbesondere die Behältnisse aufrecht stehend mit einer Mündung nach oben.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schutzkörper oberhalb des Trans- portpfads der Behältnisse angeordnet und insbesondere oberhalb der Mündungen dieser Behältnisse.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der ersten Beleuchtungseinrichtung und dem Behältnis wenigstens ein Linsenkörper angeordnet. So kann beispielswei- se in diesem Bereich eine Fresnel-Linse vorgesehen sein.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind die Beleuchtungseinrichtung und die Bildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet, dass eine Inspektion der Behältnisse im Durchlicht- verfahren erfolgt. Insbesondere nimmt daher die Bildaufnahmeeinrichtung Bilder von dem von der ersten Beleuchtungseinrichtung durchleuchteten Behältnis auf. Vorteilhaft handelt es sich bei den Behältnissen um transparente Behältnisse.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform reicht also ein Strahlengang von der Beleuchtungseinrichtung zu der Bildaufnahmeeinrichtung und dieser Strahlengang durchdringt auch das zu inspizierende Behältnis. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Bildaufnahmeeinrichtung um eine Farbbildkamera.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Bildaufnahmeeinrichtung sowohl auf die zu inspizierenden Behältnisse, als auch auf den Schutzkörper fokussierbar. Insbesondere durch diese Fokussierbarkeit auf den Schutzkörper, kann die Untersuchung von Fehlern des Schutzkörpers leichter durchgeführt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Testbeleuchtungseinrichtung und die erste Beleuchtungseinrichtung beabstandet voneinander angeordnet. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Beobachtungen auch versetzt zueinander durchgeführt werden können. Es wäre jedoch auch denkbar, dass lediglich eine Beleuchtungseinrichtung sowohl zum Beleuchten der Behältnisse als auch zum Beleuchten des Schutzkörpers vorgesehen ist. Dabei wäre es denkbar, dass diese eine Beleuchtungseinrichtung den Schutzkörper in einem Zeit- räum beleuchtet, in dem gerade kein Behältnis in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Beobachtungseinrichtung angeordnet ist.
Auch könnten Lichtleitmittel vorgesehen sein welche von der Beleuchtungseinrichtung stammendes Licht unter einem gewünschten Winkel auf den Schutzkörper lenken. Bei- spielsweise könnten Spiegel zum Umleiten des Lichts ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung auf den Schutzkörper vorgesehen sein. Auch wäre es möglich, dass Licht von der Beleuchtungseinrichtung mittels Lichtleitern wie beispielsweise Glasfasern ausgekoppelt wird und so zu dem Schutzkörper geleitet wird. Dabei wäre es möglich, dass durch eine zeitliche Steuerung eingestellt wird, dass eine Beleuchtung des Schutzkörpers und eine Aufnahme des beleuchteten Schutzkörpers zu anderen Zeiten erfolgen als die Beleuchtung der Objekte. Auch könnten etwa Shuttersysteme vorgesehen sein, welche nur zu bestimmten Zeitpunkten eine Beleuchtung des Schutzkörpers zulassen.
Der Schutzkörper kann dabei als scheibenartiger Schutzkörper ausgeführt sein, etwa als Glasscheibe. Weiterhin kann einen Halterung zum Halten des Schutzkörpers vorgesehen sein. Besonders bevorzugt kann auch die Testbeleuchtungseinrichtung an dieser Halterung angeordnet sein, so dass das Licht der Testbeleuchtungseinrichtung unmittelbar in den Schutzkörper eingekoppelt werden kann. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform geben die Testbeleuchtungseinrichtungen die erste Beleuchtungseinrichtung Licht unter unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen aus. So kann beispielsweise die erste Beleuchtungseinrichtung Licht in einer Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse ausgeben, und die Testbeleuchtungseinrichtung schräg oder quer zu dieser Längsrichtung. Auf diese Weise kann auch bei Einsatz der gleichen Bildaufnahmeeinrichtung für beide Beleuchtungseinrichtungen erreicht werden, dass sich die beiden Beleuchtungen nicht gegenseitig beeinflussen. Vorzugsweise weichen der Einstrahlwin- kel, unter dem die Objekte beleuchtet werden und der Einstrahlwinkel, unter dem der Streukörper von der Testbeleuchtungseinrichtung beleuchtet werden um mehr als 20°, bevorzugt um mehr als 30°, bevorzugt um mehr als 40°, bevorzugt um mehr als 60°, bevorzugt um mehr als 70° , besonders bevorzugt um mehr als 80° und besonders bevorzugt um mehr als 90° voneinander ab. Auf diese Weise kann auch erreicht werden, dass kein von einer Test- beleuchtungseinnchtung stammendes Licht direkt (also insbesondere nicht über den Schutzkörper) zu der Bildaufnahmeeinrichtung gelangt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Überprüfungseinrichtung eine Signalausgabeeinrichtung auf, welche ein Signal ausgibt, wenn ein IST-Zustand des Schutz- körpers von einem SOLL-Zustand des Schutzkörpers abweicht. Bei diesem Signal kann es sich beispielsweise um ein Alarmsignal handeln oder beispielsweise um einen auf einer Bildwiedergabeeinrichtung ausgegebenen Hinweis, dass ein Schutzkörper zerstört oder auch verschmutzt ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei diesem IST-Zustand des Schutzkörpers um einen Fehlerzustand, der aus einer Gruppe von Fehlerzuständen ausgewählt ist, welche zerborstene Schutzkörper, verunreinigte Schutzkörper, Objekte auf den Schutzkörpern und dergleichen enthält. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Beobachtungseinrichtung auch um die Bildaufnahmeeinrichtung. Dies bedeutet, dass die gleiche Bildaufnahmeeinrichtung im gewöhnlichen Arbeitsbetrieb zum Inspizieren der Behältnisse eingesetzt wird und auch zum Überprüfen des Schutzkörpers. Bevorzugt nimmt daher die Beobachtungseinrichtung ebenfalls Bilder und insbesondere ortsgelöste Bilder auf. Vorteilhaft weist die Vorrichtung eine Speichereinrichtung auf, um die von der Beobachtungseinrichtung aufgenommenen Bilder aufzunehmen. Dabei können diese Bilder auch mit einer zeitlichen Angabe abgespeichert werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass die von der Beobachtungseinrichtung aufgenommenen Bilder mit Referenzbildern verglichen werden, insbesondere um auch Verschlechterungen des Schutzkörpers zu erkennen, wie beispielsweise fortschreitende Verschmutzungen und dergleichen.
Die hier vorgesehene Hilfsbeleuchtung kann beispielsweise Licht seitlich in einen Schutzkörper, wie etwa ein Schutzglas, einkoppeln. Ist der Schutzkörper unbeschädigt, wird das Licht in dem klaren Glas vagabundieren und nur an den Kanten Sichtbar werden. Falls der Schutzkörper gebrochen ist, wird Licht auch quer zur Beleuchtungsrichtung ausgekoppelt. Dies kann dann mit der Beobachtungseinrichtung wahrgenommen werden.
Durch die oben beschriebene Abspeicherung der von der Beobachtungseinrichtung aufgenommenen Bilder, kann beispielsweise auch ein sich stetig verschlechternder Zustand festgestellt werden beispielsweise falls festgestellt wird, dass die aufgenommenen Bilder stets dunkler werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Testbeleuchtungseinrichtung getaktet betreibbar.
Vorteilhaft sind beide Beleuchtungseinrichtungen getaktet betreibbar. Insbesondere ist es möglich, dass die Testbeleuchtungseinrichtung und die Beleuchtungseinrichtung wechselweise aktivierbar und deaktivierbar sind. Auf diese Weise können Messungen für die Inspek- tion der Behältnisse abgewechselt werden mit Testmessungen zum Feststellen, ob der Schutzkörper noch intakt ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Testbeleuchtungseinrichtung auf die Transporteinrichtung synchronisiert. Insbesondere erfolgt dabei die Synchronisation derart, dass nicht beide Beleuchtungseinrichtungen gleichzeitig betrieben werden. Durch die Synchronisierung kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Beleuchtungseinrichtung aktiviert wird, wenn sich das Behältnis genau in einem Strahlengang, d. h. in einem Inspektionszustand befindet und die Testbeleuchtungseinrichtung, wenn zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und der ersten Beleuchtungsein- richtung ein Zwischenraum zwischen zwei Behältnissen befindlich ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine Beleuchtung bzw. eine Überprüfung des Schutzkörpers nur stattfindet, wenn keine gewöhnliche Inspektion der Behältnisse durchgeführt wird. So kann eine Überprüfung des Schutzkörpers auch in einem gewöhnlichen Arbeitsbetrieb erfolgen. Bevorzugt wird der Schutzkörper nur dann beleuchtet, wenn sich kein zu inspizierendes Objekt in einem Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung befindet. Da üblicherweise der zu verarbeitende Behälterdurchmesser bekannt ist, kann der Schutzkörper beispielsweise eine halbe Teilung nach einer Bodeninspektion oder allgemein einer Behält- nisinspektion inspiziert werden. Wie oben erwähnt, kann als Beobachtungseinrichtung ein externer Sensor dienen, bevorzugt wird jedoch auch die Inspektionskamera der Bildaufnahmeeinrichtung verwendet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Testbeleuchtungseinrichtung eine LED und bevorzugt eine Vielzahl von LEDs auf. Der Einsatz von LEDs bringt den Vorteil mit sich, dass diese in sehr kurzen Zeiten schaltbar sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform richtet die Testbeleuchtungseinrichtung gerichtete Strahlung auf den Schutzkörper. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Auswerteinrichtung zur Auswertung der von dem Schutzkörper aufgenommenen Bilder auf. Bevorzugt nimmt die Bildaufnahmeeinrichtung jeweils wenigstens zwei unterschiedliche Aufnahmen von dem Schutzkörper auf. Dabei können mehrere, beispielsweise zwei verschiedene Auswertewerkzeuge verwendet werden, um die Bilder auszuwerten.
Als einfachste Auswertewerkzeuge bieten sich hier die Messung der relativen bzw. absoluten Helligkeit im Beobachtungsfenster an. Unter Messen der relativen Helligkeit wird dabei ver- standen, dass eine Referenzhelligkeit bei unbeschädigtem, gereinigtem Schutzkörper aufgenommen und abgespeichert wird. Vorteilhaft ist diese Vorgehensweise, weil auch transparente Schutzgläser 3-8% des Lichtes verlieren, teils durch Absorption, den Rest durch Rejektion. Bei moderner Inspektion steht eine 12bit (teils bis 16Bit) Helligkeitsinformation zur Verfügung, also 4096 counts. Wird von der Testbeleuchtung nur 1 % des Lichtes in die Ka- mera reflektiert so kann man bereits von einem Offset von ca. 41 counts ausgehen.
Zu dieser Referenzhelligkeit wird im laufenden Testbetrieb die dann herrschende Helligkeit verglichen. Bleibt die Bildhelligkeit gleich oder steigt nur leicht an, so ist der Schutzkörper sauber und vor allem, unbeschädigt. Steigt die Helligkeit über die Anzahl der Aufnahmen bzw. Zeit langsam an, beispielsweise von den 41 counts Offset auf 400, ist von einer Ver- schmutzung auszugehen. Verändert sich die Helligkeit von einem Bild zum nächsten um beispielsweise 100%, so deutet dies eher auf einen Defekt der Schutzeinrichtung hin.
Daneben können auch andere Werkzeuge der Bildverarbeitung eingesetzt werden. Im Grunde basieren die meisten Tools darauf, einen Bildpunkt in einer ROI (region of intrest) mit ei- nem oder mehreren Anderen in einem (auch vorwählbaren) Vergleichsabstand und Vektor zu vergleichen und bei einer Überschreitung von vorwählbarer relativer Schwelle, Flankensteilheit oder Filterung (nach bekannten Bildverarbeitungsfiltern wie Schleppfilter, Kantenfilter usw.) zu markieren. Diese markierten Bildpunkte können wiederum zusammenge- fasst, abgetragen, nach Größe und/ oder Position, x, y- Ausdehnung erfasst und mittels Grenzwerten klassifiziert werden.
Weil sich in einem Schadensfall jedoch eher keine Kanten abzeichnen, kann es vorteilhaft sein, über die Auswertung der Helligkeit auszuwerten, vor allem da die Methode leicht verständlich ist und nahezu keine Rechenzeit benötigt. Selbstverständlich können im Überwa- chungsbereich mehrere ROTs gesetzt und mit unterschiedlichen Offset- Werten parametriert werden. Das ermöglicht beispielsweise einen etwas höheren Offsetwert im Bereich in dem Licht eingekoppelt wird als am Ende des Überwachungsbereichs. Daneben kann auch eine ROI gesetzt werden in dem der Grauwertgradient beispielsweise von 41 counts langsam auf 10 abnehmen muss.
Wie oben erwähnt, kann die hier beschriebene Vorrichtung auch als Verschmutzungsanzeige dienen, denn bei steigender Verschmutzung wird auch immer mehr Licht ausgekoppelt werden. Hier kann beispielsweise über die absolute Helligkeit im Bild bzw. eine Fehlerfläche ausgewertet werden, um festzustellen, wie stark ein Verschmutzungsgrad ist. In diesen Fäl- len ist es auch vorteilhaft, wenn ein Fokus der Bildaufnahmeeinrichtung deutlich außerhalb des Schutzkörpers gewählt wird. In diesen Fällen wird lediglich kontrolliert, ob der Schutzkörper, beispielsweise das Glas, heller wird. Dabei wäre es auch möglich, dass mehrere Aufnahmen des Schutzkörpers mit unterschiedlichen Fokuseinstellungen aufgenommen werden.
Dies kann wie oben erwähnt auch über die Zeit besser aber über eine (große) Anzahl von Aufnahmen ermittelt werden. So wäre es beispielsweise möglich, dass nach einer Reinigung des Schutzkörpers eine Auswertung bedienergesteuert und/oder automatisiert rückgesetzt wird, um dann über die Laufzeit eine Helligkeitsabweichung bzw. einen Helligkeitstrift zu do- kumentieren. So kann beispielsweise nach Durchführung einer Reinigung des Schutzkörpers eine Referenzaufnahme des Schutzkörpers aufgenommen werden, die im Betrieb mit weiteren Aufnahmen verglichen wird. Die Diagnose wird dabei aufgrund der großen Datenbasis im Betrieb von derzeit bis zu 140.000B/h im Falle von Dosenabfüllung und 72.000B/h (20B/sek!) in der Glasabfüllung (Nennleistung) sehr verlässlich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine weitere Sensoreinrichtung auf, welche insbesondere eine Intensität der von der Testbeleuchtungseinrichtung ausgehenden Strahlung und insbesondere des von der Testbeleuchtungseinrichtung ausgehenden Lichts aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei diese Sensoreinrichtung, welche insbesondere aber nicht ausschließlich als Helligkeitssensor ausgestaltet sein kann, derart angeordnet, dass der Schutzkörper zwischen der Testbeleuchtungseinrichtung und dieser Sensoreinrichtung angeordnet ist. Bevorzugt kann diese weitere Sensoreinrichtung invers betrieben bzw. ausgewertet werden.
Falls also kein oder weniger Licht auf diese Sensoreinrichtung trifft, kann dies als Indiz dafür gewertet werden, dass aufgrund einer Beschädigung des Schutzkörpers Licht abgelenkt wird und daher nicht mehr auf diese Sensoreinrichtung gelangt. Daher ist besonders bevorzugt diese weitere Sensoreinrichtung derart angeordnet, dass entlang einer geradlinigen Strah- lungsrichtung verlaufende Strahlung von der Testbeleuchtungseinrichtung durch den
Schutzkörper hindurch zu dieser Sensoreinrichtung gelangt. In einem normalen Betriebsmodus (also bei intaktem Schutzglas) gelangt das Licht (vorteilhaft durch den Schutzkörper hindurch) auf diese weitere Sensoreinrichtung. Weiterhin wäre es auch denkbar, dass im Rahmen eines langsamen Testbehältnislaufs eine Schärfeeinstellung auf den Schutzkörper gestellt wird, sodass in einem Fehlerfall zumindest eine betroffene Charge an Behältnissen ermittelt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Inspizieren von Objekten und insbesondere von Behältnissen gerichtet, wobei eine Transporteinrichtung die zu inspizierenden Objekte entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mittels wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung die zu inspizierenden Behältnisse beleuchtet werden und mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinrichtung wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild eines von der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten zu inspizierenden Behältnisses aufgenommen wird. Weiterhin ist ein wenigstens teilweise transparenter Schutzkörper in einem Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Objekt und der Bildaufnahmeeinrichtung und/oder in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem zu inspizierenden Objekt angeordnet.
Erfindungsgemäß ermittelt und/oder überprüft eine Überprüfungseinrichtung einen IST- Zustands des Schutzkörpers, und diese Überprüfungseinrichtung weist eine Testbeleuchtungseinrichtung auf, welche den Schutzkörper beleuchtet sowie eine Beobachtungseinrichtung, welche wenigstens ein Bild des von der Testbeleuchtungseinrichtung beleuchteten Schutzkörpers aufnimmt. Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass eine Überprüfung des genannten Schutzkörpers durchgeführt wird, und insbesondere diese Überprüfung mit einer weiteren Beleuchtungseinrichtung durchgeführt wird.
Bei einem vorteilhaften Verfahren erfolgen eine Beleuchtung des Schutzkörpers mittels der Testbeleuchtungseinrichtung und eine Beleuchtung des Behältnisses mittels der Beleuchtungseinrichtung wenigstens teilweise zeitversetzt. So ist es denkbar, dass die Testbeleuchtungseinrichtung und die Beleuchtungseinrichtung wenigstens teilweise zeitversetzt aktiviert werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich diese Beleuchtungseinrichtungen bzw. Lichtquellen nicht gegenseitig beeinflussen. Bevorzugt erfolgen die Beleuchtung des Schutzkörpers mittels der Testbeleuchtungseinrichtung und die Beleuchtung des Behältnisses mittels der Beleuchtungseinrichtung vollständig zeitversetzt. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche ein zeitversetztes Aktivieren der Beleuchtungseinrichtung und der Testbeleuchtungseinrichtung ermöglicht. Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Zustand;
Fig. 2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zweiten
Zustand; Fig. 3 die Testbeleuchtungseinrichtung bei einem ordnungsgemäßen Zustand des Schutzkörpers;
Fig. 4 die Testbeleuchtungseinrichtung bei einem zerstörten Zustand des Schutzkörpers; und
Fig. 5 Eine Darstellung eines Messverlaufs.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Inspizieren von Behältnissen 10. Die- se Behältnisse 10 weisen dabei einen Mündungsbereich 10a und einen Bodenbereich 10b auf. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Transporteinrichtung, wie hier ein Seitenführungsband, welches die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads P transportiert. Während dieses Transports werden die Behältnisse inspiziert. Zu diesem Zweck werden bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform die Behältnisse mittels einer Beleuch- tungseinrichtung 4 beleuchtet und im Durchlichtverfahren inspiziert. Zu diesem Zweck ist hier in der Längsrichtung L oberhalb der Behältnisse eine Bildaufnahmeeinrichtung 6 mit einem Objektiv 16 angeordnet, welche Bilder der von den beleuchteten Behältnissen 10 aufnimmt.
Daneben wäre es auch möglich, dass die Behältnisse mittels einer Greifeinrichtung an ihren jeweiligen Tragringen oder an anderen Bereichen der Mündung transportiert werden. Auch wäre es möglich, dass die Behältnisse mittels einer transparenten Transporteinrichtung, wie etwa eines transparenten Transportbandes transportiert werden. Weiterhin ist es sowohl möglich, dass die Behältnisse entlang eines geradlinigen oder aber entlang eines gekrümmten und insbesondere eines kreisförmigen Transportpfades transportiert werden.
Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet in seiner Gesamtheit eine Überprüfungseinrichtung, welche zum Überprüfen eines Schutzkörpers 8 dient. Dieser Schutzkörper 8 ist hier zwischen den Behältnissen 10 und der Bildaufnahmeeinrichtung 6 angeordnet. Vorteilhaft handelt es sich bei diesem Schutzkörper 8 um einen Glaskörper.
Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine schaltbare Beleuchtungseinrichtung, wie hier eine Leuchtdiode, welche ihr Licht auf den Schutzkörper 8 richtet. Dabei ist jedoch eine Beleuchtungsrichtung Bei hier annähernd senkrecht zu einer Beobachtungseinrichtung B, entlang derer die Behältnisse 10 beleuchtet und beobachtet werden. Die Beleuchtungsrichtung, in der die Behältnisse zu ihrer Inspektion beleuchtet werden fällt hier mit einer Längsrichtung der Behältnisse zusammen. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand wird gerade ein Behältnis 10 inspiziert und daher ist die Testbeleuchtungseinrichtung 14 deaktiviert, sodass deren Einflüsse die Behältnisinspektion nicht stören. Dabei wäre es möglich, dass die Beleuchtungs- einrichtung 14 sehr nahe an dem Schutzkörper 8 angeordnet ist, beispielsweise in einer Halterung des Schutzkörpers endet. Auch wäre es denkbar, dass Licht von der Beleuchtungseinrichtung direkt in den Schutzkörper eingekoppelt wird (etwa über Glasfasern).
Bei der in Fig. 2 gezeigten Situation befindet sich gerade ein Zwischenraum Z zwischen zwei Behältnissen, zwischen der Beleuchtungseinrichtung 4 und der Bildaufnahmeeinrichtung 6. Dies bedeutet, dass in diesem Zustand keine Inspektion der Behältnisse stattfindet. In diesem Zustand ist die Testbeleuchtungseinrichtung 14 aktiviert, sodass nunmehr ein Test des Schutzkörpers 8 durchgeführt werden kann. Wie oben erwähnt, kann dabei mittels der Objektiveinrichtung der Fokus der Bildaufnahmeeinrichtung sowohl auf den Schutzkörper 8 ausgerichtet werden, als auch auf die Behältnisse 10. Das Bezugszeichen B1 kennzeichnet die von der Testbeleuchtungseinrichtung 14 ausgehende Strahlung, welche auf den Schutzkörper 8 gerichtet ist. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine weitere (optionale) Sensoreinrichtung, welche hier bezogen auf eine Einstrahlrichtung der Testbeleuchtungseinrichtung 14 hinter dem Schutzkörper 8 angeordnet ist und insbesondere auch durch den Schutz- körper 8 tretende Strahlung erfasst.
Das Bezugszeichen 22 bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung, welche zum Steuern der Bildaufnahmeeinrichtung 6 und auch der Beleuchtungseinrichtungen 4 und 14 dient. Dabei ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung die Beleuchtungseinrichtungen 4 und 14 wechselseitig ansteuert, sodass diese niemals gleichzeitig aktiviert sind. Auch kann die Steuerungseinrichtung 22 die Bildaufnahmeeinrichtung 6 auf die jeweiligen Beleuchtungen triggern.
Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet eine Speichereinrichtung, welche die von der Bildauf- nahmeeinrichtung aufgenommenen Bilder und bevorzugt auch diejenigen Bilder, die von dem Schutzkörper 8 aufgenommen werden, abspeichert. Auf diese Weise kann auch über einen längeren Zeitraum hin der Zustand des Schutzkörpers bestimmt werden. Daneben weist die Vorrichtung noch eine Vergleichseinrichtung 26 auf, welche die von der Bildaufnahmeeinrichtung 6 aufgenommenen Bilder der Schutzkörpers 8 mit Referenzbildern ver- gleicht. Aus einem derartigen Vergleich kann auf einen IST-Zustand des Schutzkörpers geschlossen werden.
Weiterhin steuert die Steuerungseinrichtung 22 auf die Transporteinrichtung 2, sodass auch der Transport der Behältnisse bei den jeweiligen Bildaufnahmen und/oder den Aktivierungen der Beleuchtungseinrichtung 4 und 14 mitberücksichtigt werden kann. Die Bildaufnahmeeinrichtung 6 kann dabei auch auf unterschiedliche Bereiche der Behältnisse 10 fokussiert werden, beispielsweise einen Bodenbereich, einen Mündungsbereich und dergleichen. Bei Einbau eines neuen Schutzkörpers kann neu referenziert werden.
Fig. 3 zeigt eine detaillierte Darstellung einer Testbeleuchtungseinrichtung bei einem ordnungsgemäßen Zustand des Schutzkörpers 8. Man erkennt, dass Anteile der von der Testbeleuchtungseinrichtung 14 ausgegebenen Strahlung lediglich an der Vorderkante des Schutzkörpers 8 und an der Rückkante des Schutzkörpers 8 reflektiert werden (S1 ) und an- sonsten im Wesentlichen ungehindert durch den Schutzkörper 8 treten. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet die Sensoreinrichtung, welche die Intensität der durch den Schutzkörper 8 tretenden Strahlung misst. Falls, wie in Fig. 3 gezeigt, der Schutzkörper intakt ist, tritt relativ viel Strahlung durch diesen hindurch und kommt ungehindert bei der Sensoreinrichtung 18 an.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung, bei welcher der Schutzkörper 8 geborsten ist. Man erkennt, dass hier ein erheblicher Strahlungsanteil an Bruchstellen 30 reflektiert und/oder gebrochen wird (S2). Entsprechend verringert sich der Anteil der Strahlung S1 , der an der hinteren Kante des Schutzkörpers 8 reflektiert wird. Aus diesem Grund kommt deutlich weniger Strahlung bei der Sensoreinrichtung 18 an als bei der in Fig. 3 gezeigten Situation.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines mittels der Beobachtungseinrichtung 6 aufgenommenen Intensitätsverlaufs. Auf der Ordinate sind dabei Zeiteinheiten aufgetragen, auf der Koordinate Intensitäten. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen V1 einen Verlauf bei ordnungsgemä- ßen Schutzkörper. In diesem Fall kommt eine gewisse im Wesentlichen konstant bleibende Lichtstärke bei der Beobachtungseinrichtung 6 an.
Das Bezugszeichen V2 kennzeichnet einen Verlauf, der sich durch zunehmende Verschmutzung des Schutzkörpers ergibt. Durch an diesen Verschmutzungen auftretende Reflexionen und Streuungen erhöht sich die bei der Beobachtungseinrichtung 6 ankommende Lichtintensität mit der Zeit. Das Bezugszeichen V3 kennzeichnet einen Verlauf bei einem auftretenden Bruch des Schutzkörpers. Man erkennt, dass in diesem Falle die Intensität zum Zeitpunkt des Bruchs sprunghaft ansteigt. Gerade dieser sprunghafte Anstieg ist in diesem Fall ein Indiz für das Auftreten etwa eines Glasbruchs.
Die Bezugszeichen Gw1 , Gw2 und Gw3 kennzeichnen unterschiedliche Grenzwerte. So kennzeichnet das Bezugszeichen Gw 1 einen unteren Grenzwert. Falls die bei der Beobachtungseinrichtung ankommende Strahlung unterhalb dieses Grenzwerts liegt, ist dies ein Zeichen dafür, dass sich kein Schutzkörper in dem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung 4 und der Bildaufnahmeeinrichtung 6 befindet. Das Bezugszeichen Gw2 kennzeichnet einen Stoppgrenzwert, bei dessen Überschreiten beispielsweise die Maschine angehalten werden kann. Dieser Grenzwert Gw2 kann beispielsweise bei zunehmender Verschmutzung oder in Folge eines Glasbruchs überschritten werden. Das Bezugszeichen Gw3 kennzeichnet einen Warnungsgrenzwert, bei dessen Überschreiten, beispielsweise ebenfalls in Folge zunehmender Verschmutzung, ein Warnhinweis an den Benutzer ausgegeben werden kann.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung
2 Transporteinrichtung
4 Beleuchtungseinrichtung
6 Bildaufnahmeeinrichtung 8 Schutzkörper
10 Behältnis
10a Mündungsbereich
10b Bodenbereich
14 schaltbare Beleuchtungseinrichtung, Testbeleuchtungseinrichtung
16 Objektiv
18 weitere Sensoreinrichtung
20 Überprüfungseinrichtung
22 Steuerungseinrichtung
24 Speichereinrichtung
26 Vergleichseinrichtung
30 Bruchstellen
Bei Beleuchtungsrichtung
P Transportpfad
B Beobachtungsrichtung
Z Zwischenraum
L Längsrichtung der Behältnisse
V1 normaler Verlauf
V2 Verlauf bei ansteigender Verschmutzung
V3 Verlauf bei Bruch des Schutzkörpers
Gw1 unterer Grenzwert (kein Schutzkörper vorhanden)
Gw2 oberer Grenzwert (Schutzkörper zu stark verschmutzt)
Gw3 Grenzwert für Verschmutzungswarnung
S1 , S2 Strahlungsanteile

Claims

Vorrichtung und Verfahren zum Inspizieren von Objekten mit Schutzglas Patentansprüche
1 . Vorrichtung (1 ) zum Inspizieren von Objekten (10) und insbesondere von Behältnissen (10), mit einer Transporteinrichtung (2), welche die zu inspizierenden Objekte (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, mit wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung (4), welche die zu inspizierenden Objekte (10) beleuchtet und mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinrichtung (6), welche wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild eines von der Beleuchtungseinrichtung (4) beleuchteten zu inspizierenden Objektes (10) aufnimmt und mit einem wenigstens teilweise transparenten Schutzkörper (8), der in einem Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Objekt (10) und der Bildaufnahmeeinrichtung (4) und/oder in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung (4) und dem zu inspizierenden Objekt (10) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) eine Überprüfungseinrichtung (20) zur Überprüfung eines Istzustands des Schutzkörpers (8) aufweist und diese Überprüfungseinrichtung (20) eine Testbeleuchtungseinrichtung (14) aufweist, welche den Schutzkörper (8) beleuchtet, sowie eine Beobachtungseinrichtung (6), welche wenigstens ein Bild des von der Testbeleuchtungseinrichtung (14) beleuchteten Schutzkörpers (8) aufnimmt.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Testbeleuchtungseinrichtung (14) und die erste Beleuchtungseinrichtung (4) beabstandet voneinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Testbeleuchtungseinrichtung (14) und die erste Beleuchtungseinrichtung (4) Licht unter unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen ausgeben.
4. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Überprüfungseinrichtung (20) eine Signalausgabeeinrichtung aufweist, die ein Signal ausgibt, wenn ein Istzustand des Schutzkörpers von einem Sollzustand des Schutzkörpers (8) abweicht.
5. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Istzustand des Schutzkörpers (8) ein Fehlerzustand ist, der aus einer Gruppe von Fehlerzuständen ausgewählt ist, welche zerborstene Schutzkörper, verunreinigte Schutzkörper und dergleichen enthält.
6. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beobachtungseinrichtung die Bildaufnahmeeinrichtung (6) ist.
7. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (4) und/oder die Testbeleuchtungseinrichtung (14) getaktet betreibbar sind.
8. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (4) und/oder die Testbeleuchtungseinrichtung (14) auf die Transporteinrichtung (2) synchronisiert sind.
9. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Testbeleuchtungseinrichtung (14) eine LED aufweist.
10. Verfahren zum Inspizieren von Behältnissen (10) und insbesondere von Behältnissen (10), wobei eine Transporteinrichtung (2) die zu inspizierenden Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung (4), welche die zu inspizierenden Behältnisse (10) beleuchtet und mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinrichtung (6), welche wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild eines von der Beleuchtungseinrichtung (4) beleuchteten zu inspizierenden Behältnisses (10) aufnimmt und mit einem wenigstens teilweise transparenten Schutzkörper (8), der in einem Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Objekt (10) und der Bildaufnahmeeinrichtung (4) und/oder in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung (4) und dem zu inspizierenden Objekt (10) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) eine Überprüfungseinrichtung (20) zur Überprüfung eines Istzu- Stands des Schutzkörpers (8) aufweist und diese Überprüfungseinrichtung eine Testbeleuchtungseinrichtung (14) aufweist, welche den Schutzkörper (8) beleuchtet, sowie eine Beobachtungseinrichtung (6), welche wenigstens ein Bild des von der Testbeleuchtungseinrichtung (14) beleuchteten Schutzkörpers (8) aufnimmt.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Beleuchtung des Schutzkörpers (8) mittels der Testbeleuchtungseinrichtung (14) und eine Beleuchtung des Behältnisses (10) mittels der Beleuchtungseinrichtung wenigstens teilweise zeitversetzt erfolgen.
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