WO2020008077A1 - Verfahren und vorrichtung zur optischen prüfung von preformlingen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur optischen prüfung von preformlingen Download PDF

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WO2020008077A1
WO2020008077A1 PCT/EP2019/068210 EP2019068210W WO2020008077A1 WO 2020008077 A1 WO2020008077 A1 WO 2020008077A1 EP 2019068210 W EP2019068210 W EP 2019068210W WO 2020008077 A1 WO2020008077 A1 WO 2020008077A1
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preform
camera
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length
preforms
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PCT/EP2019/068210
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Matthias Hermle
Fridolin Maibach
Simon Keßler
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Finatec Holding Ag
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    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/78—Measuring, controlling or regulating
    • B29C49/80—Testing, e.g. for leaks
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    • B29C2949/0772—Closure retaining means
    • B29C2949/0773—Threads
    • B29C2949/0774—Interrupted threads

Definitions

  • This invention relates to a method and a device for testing workpieces, in particular preforms.
  • this invention relates to a method and a device for testing preforms, in which a preform is conveyed by means of a transport device, the preforms being rotated about an axis perpendicular to the conveying direction and over an imaging length of the conveying direction, and in which the side wall surface is used by means of a camera device the
  • Preforms is mapped over the entire length of the image.
  • non-destructive workpiece inspection and control plays an extremely important role in quality assurance in industrial production.
  • the non-destructive workpiece inspection and control plays an extremely important role in quality assurance in industrial production.
  • the non-destructive workpiece inspection and control plays an extremely important role in quality assurance in industrial production.
  • the non-destructive workpiece inspection and control plays an extremely important role in quality assurance in industrial production.
  • non-destructive testing a check of each individual preform, i.e. a 100% test.
  • all of the preforms tested retain their overall functionality and thus their use value.
  • Liquids, especially drinks, are in
  • Preforms are usually manufactured in a first company, which is independent of the actual beverage-filling company, and which usually also supplies several companies.
  • the preforms produced by this are still brought as a preform to the beverage-filling operation for transport reasons. Only there are the preforms expanded to their full size in the so-called blow-stretching process and then with the
  • Test systems used consisting of one or more cameras, specially adapted lighting and special image processing processors consist.
  • Transport devices are also often used, which are used to transport the preforms to be tested through the test system. During transport, the cameras take static or dynamic images of the preforms and direct them to the test system.
  • Image processing processors further. These use special ones
  • a special sorting device removes the detected defective preforms from the system.
  • the test speed plays an extremely important role. However, a full examination is three-dimensional
  • test systems for example, use several cameras with which images of different side wall surfaces of the preform can be recorded.
  • the use of multiple cameras makes the entire test system considerably more expensive.
  • particularly powerful image processing processors must be used for simultaneous processing of several images from different side wall surfaces of the preform, which makes the systems even more expensive. Otherwise, a significantly lower test speed must be expected, which has a negative impact on production costs.
  • An image of a side wall surface of the preform is produced by the camera device, the preform being rotated about an axis perpendicular to the direction of conveyance and over an imaging length of the conveying direction by means of a rotating device, and the camera device can produce an image of the side end wall area of the preform over the entire imaging length.
  • the method according to the invention it is possible to use a camera device to produce an image of the side surface of the preform which corresponds to a larger area than that which could be recorded without rotating the preform. It is therefore no longer necessary for the optical inspection of the side wall surface of preforms to use different camera devices which depict different sides of the preform.
  • an expensive device for combining images from different cameras from different orientations is no longer required. The process is therefore cheaper and can be carried out faster.
  • the imaging length is at least equal to the maximum circumference of the preform. This ensures that the preform is rotated at least 360 ° over the imaging length. In this way, an image of the side surface of the preform can be generated, the length of which corresponds at least to the circumference of the preform.
  • the camera device comprises a single camera, the camera being able to produce an image of the side end wall surface of the preform over the entire image length by means of a tracking mechanism. As a result, a single camera can cover the entire
  • the camera is a line camera, the longitudinal axis of the line camera being aligned parallel to the longitudinal axis of the preform.
  • Image resolution can be achieved in the direction of its longitudinal axis. Nevertheless, a very high imaging speed can be guaranteed.
  • the width of the sensor of the line scan camera is at least equal to the length of the preform. This enables the entire side surface of the preform to be checked with the line scan camera.
  • the preform is illuminated with at least one static illuminant over the imaging length.
  • the image quality can thereby be increased.
  • the static illuminant can be selected according to the type of test.
  • the illuminant can be a visible light source, a UV light source, an infrared light source, or a laser.
  • the illuminant can be a visible light source, a UV light source, an infrared light source, or a laser.
  • the tracking mechanism comprises a rail system, the camera system being used to parallel the camera during the conveyance of the preform over the length of the image by means of the rail system
  • a rail system which enables the camera to be moved parallel to the direction of conveyance of the preform, represents a particularly simple tracking mechanism with which the camera can produce an image of the side surface of the preform over the entire length of the image.
  • the preform is illuminated with a movable lighting device over the imaging length, the movable lighting device being moved with the camera.
  • the movable illuminant can be selected according to the type of test.
  • the illuminant can be a visible light source, a UV light source, an infrared light source or a laser.
  • the method according to the invention comprises the tracking mechanism, a mirror, for example a reflection prism, the mirror being parallel to the image length during the conveyance of the preform
  • Transport direction is shifted, and wherein the image of the preform reflected by the mirror is imaged with the camera.
  • the camera can be held in place so that shocks to the camera which would impair the image resolution can be avoided.
  • a mirror or a reflection prism is lighter than a camera and its movement parallel to the preform is therefore easier to implement and can be done more quickly.
  • the preform is illuminated with a movable lighting device over the imaging length, the movable lighting device being moved with the mirror.
  • the movable illuminant can be selected according to the type of test.
  • the illuminant can be a visible light source, a UV light source, an infrared light source or a laser.
  • the illuminant can be a visible light source, a UV light source, an infrared light source or a laser.
  • the method according to the invention comprises a tracking mechanism Mirror, for example a reflection prima, wherein the mirror during the transport of the preform over the image length by one
  • Transport direction vertical axis is rotated, and wherein the image of the preform reflected by the mirror is imaged with the camera. This means that neither the camera nor the mirror need to be moved.
  • the image resolution and the examination speed can be increased further.
  • the preform is illuminated with a movable lighting device over the imaging length, the movable lighting device being rotated with the mirror.
  • the movable illuminant can be selected according to the type of test.
  • the illuminant can be a visible light source, a UV light source, an infrared light source or a laser.
  • the rotating device comprises two belts, the two belts not rotating at the same speed over the imaging length.
  • the rotating device comprises a rotating belt and a static guide. This allows the rotation and
  • Transport of the preform can be implemented even more easily.
  • the method according to the invention includes the transport device
  • Vacuum belt with which the preforms are held is held.
  • the preforms are combined with further
  • the present invention also relates to a corresponding device for the optical inspection of preforms.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a preform
  • Figure 2 shows schematically a top view of a first preferred embodiment of the present invention
  • Figure 3 shows schematically a top view of a second preferred embodiment of the present invention
  • Figure 4 shows schematically a top view of a third preferred embodiment of the present invention
  • Figure 5 shows schematically a top view of a fourth preferred
  • Figure 6 schematically shows a top view of a fifth preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows a preform 20, the integrity and quality of which is to be checked by means of the present invention.
  • Preform 20 includes a threaded area 21, a neck area 22, a body area 23 and a bottom 24.
  • Preforms 20 checked. So that the entire side wall surface 25 can be inspected, the preform 20 is preferably rotated about its longitudinal axis S in front of the camera device 40. Preferred embodiments of the test method according to the invention and those according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic top view of a device 10 for the optical inspection of preforms, which can be used to implement the method according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the preforms 20 to be tested are inserted into the device 10 in by means of a suitable device (not shown)
  • the device 10 comprises one
  • Transport device 30 which is used to transport the test items
  • Preforms 20 is used.
  • the transport device 30 comprises a first rotating belt 31, whose length B corresponds essentially to the entire length of the device 10, and a second belt 32, which is made up of two rotating belts 32 ', 32 "and a static guide 33, preferably made of plastic or rubber , is divided. Over the length L, in this embodiment, the static guide 33 and the first rotating belt 31 form the rotating device 36 for rotating the preforms.
  • the preforms could also be rotated by two belts that do not rotate at the same speed or with one rotating and one non-rotating belt.
  • the transport device 30 additionally comprises an upper guide 34, by means of which the preforms 20 can be held.
  • the upper guide 34 can advantageously be a static plastic guide or a belt rotating from above in the running direction.
  • the transport device 30 also includes the light cabinets 35a and 35b for tracking the preforms and for Image triggering and a rotary encoder (not shown here) for measuring the conveying speed of the preforms.
  • the preforms 20 are introduced into the device 10 in the direction of transport A.
  • the belts 31, 32 ′ and 32 ′′ rotate at the same speed V. Accordingly, the preforms 20 are first conveyed in the direction of transport A after being introduced into the device 10 until they reach the static guide 33 , The preforms 20 not only move translationally over the length L of the static guide 33
  • the length L of the static guide 33 is advantageously at least equal to the circumference of the preforms 20 with diameter D.
  • the circumference is calculated on the basis of the maximum diameter D of the preforms 20 (see FIG. 1).
  • the preforms 20 thus rotate over the length L by at least an angle of 360 °.
  • the device 10 also comprises a first camera device 40.
  • the camera device 40 comprises only one camera 40a, which is operated by means of a
  • Tracking mechanism 41 can be moved parallel to the direction of transport. In this preferred embodiment, the
  • Tracking mechanism 41 in the form of a rail system 42
  • Tracking mechanism 41 also has a drive mechanism (not shown) by means of which camera 40a is translational and parallel to
  • Direction of transport A can be moved.
  • the speed of the camera 40a in the conveying direction A is advantageously the same as that
  • the camera 40a can thus image and check the entire side wall surface 25 of a preform 20 over the length L. The image of the entire side wall surface is then analyzed by means of an analysis device (not shown) to determine the defective ones To discover and sort out preforms. Even if in this preferred embodiment the camera device 40 comprises only one camera 40a, it is of course possible to record the entire side wall surface of the preform 20 by means of a plurality of cameras 40a which are arranged next to one another and in parallel in the direction of transport A. In this case, the tracking mechanism 41 can be omitted.
  • the camera 40a is preferably a line camera, the length of the line sensor of the camera 40a being the same as the length of the side wall surface 25 of the preforms 20.
  • Line scan cameras have the great advantage that they have a very high image resolution in one
  • Imaging direction and at the same time enable a very high recording speed.
  • the test method can be carried out at a very high speed.
  • the device 10 comprises only one camera 40a, a special device for composing images from different cameras is not necessary. The device 10 can thus be produced inexpensively.
  • the conveying speed V can be measured by means of light cabinets 35a and 35b. To get the most meaningful pictures of the side walls of the
  • the device 10 also has a static lighting means 43.
  • the lighting means 43 is
  • the static lighting means 43 is shown on the side of the static guide 33, which corresponds to a rear light configuration, it is also conceivable that the static lighting means 43 on the side of the camera 40a, which one Reflected light configuration corresponds to attach.
  • the static illuminant 43 can in particular be a conventional visible light source, a
  • the lighting means 43 can be adapted to the specific test.
  • the device advantageously also comprises the movable illuminating means 43 ′, which is configured such that it optimally illuminates the area of the preform 20 which is imaged by the camera 40a.
  • the movable lighting means 43 ' can advantageously be connected directly to the camera 40a or can also be mounted movably on the rail system 42. Similar to the static illuminating means 43, the movable illuminating means 43 ′ can in particular be a conventional visible light source, an infrared light source, a UV source, a laser or a combination thereof. As a result, the illuminant 43 'can be adapted to the specific test.
  • the device 10 for imaging and checking the neck area 22 includes the
  • Thread area 21 and the bottom 24 of the preforms additionally the other cameras 50, 51 and 52.
  • the cameras 50, 51, 52 are arranged parallel to the longitudinal axis S of the preforms and can both
  • the rotation of the preforms 20 is generated by means of the rotating belt 31 and the static guide 33, it is also conceivable that the rotation of the preforms is also generated by means of two rotating belts which rotate at different speeds.
  • Figure 3 shows a second preferred embodiment of the present invention.
  • the camera 40a cannot be moved in this embodiment.
  • the device 10 comprises a mirror 44 in the form of a reflection prism, which in this Embodiment takes over the function of the tracking mechanism 41.
  • the reflection prism 44 can be driven by a drive 45, e.g. by means of a linear motor, parallel to
  • Preforms 20 are moved.
  • the reflection prima 44 is oriented such that the camera 40a the side wall surface 25 of the
  • Preforms 20 can map over the entire imaging length L.
  • camera 40a is preferably a line scan camera. Thanks to the displaceable reflection prism 44, the entire side wall surface of the preforms 20 can be optimally imaged by means of the camera 40a.
  • Reflection prism 44 is lighter than the camera 40a. As a result, the translational movement of the prism 44 is simpler and can be carried out more precisely. In addition, and since the camera 40a is fixedly mounted, vibrations which result from the movement of the camera 40a and which could impair the image quality can be avoided.
  • the device 10 of the second preferred embodiment also comprises the movable lighting means 43 ′, which preferably shifts simultaneously with the reflection prism 44. This is advantageous
  • Reflection prism in the direction between movable illuminant 43 'and preform 20 semi-transparent.
  • the illuminant can be placed directly behind the reflection prism 44.
  • the device 10 can comprise, in addition to or instead of the movable lighting means 43 ', a second fixed lighting means 43'.
  • a semi-transparent mirror 48 which is also a
  • the light of the illuminating means 43 “comes onto the prism 44, which redirects the light to the preform 20.
  • Illuminant 43 is that the illuminant 43" can be placed on the side and does not have to be moved simultaneously with the prism 44, which increases the quality of the image of the preform 20. In the embodiments of Figures 2 and 3, this is
  • the sliding element i.e. the camera 40a or the mirror 44 in the form of a reflection prism, shifted purely translationally.
  • the movable element must be moved back to the original position after the side wall surface of a preform 20 has been completely imaged, so that the next preform can be checked.
  • Carriage mechanism 46 mounted. As soon as the preform 20 has reached the belt 32 ′′, the reflection prism 44 and the illuminant 43 ′′ are conveyed back to the original position by means of the carriage mechanism 46. Of course, several prisms 44 and lighting means 43 'can be mounted on the carriage mechanism 46, so that a very large number of
  • Preforms 20 can be mapped and checked per time unit.
  • the third embodiment of the device 10 can also include these cameras.
  • Figure 5 shows a schematic representation of a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • Embodiments are the reflection prism 44 and the movable one
  • Illuminant 43 ' is mounted on a rotary motor 47 so as to be rotatable about an axis substantially perpendicular to the direction of conveyance A.
  • This Embodiment has the advantage that the rotational movement of the reflection prism 44 and the movable lighting means 43 'can take place at a very high rotational speed, which enables a large number of preforms 20 to be depicted per unit of time.
  • the rotational movement of the reflection prism 44 and the movable could be used to take place at a very high rotational speed, which enables a large number of preforms 20 to be depicted per unit of time.
  • the rotational movement of the reflection prism 44 and the movable could be any rotational movement of the reflection prism 44 and the movable.
  • Reflection prisms could be used.
  • the device 10 can be in addition to or instead of the movable one
  • Illuminant 43 ‘include a second fixed illuminant 43 ′′.
  • a semi-transparent mirror 48 which can also be a semi-transparent prism, the light of the illuminant 43 “comes on
  • the camera 40a preferably takes the form of a line scan camera. As can be seen in the detailed view shown in FIG. 5, a plurality of reflection prisms 44 and
  • Illuminants 43 ' are mounted on the rotary motor. This again enables an increase in the number of preforms 20 per unit of time, which can be checked by means of device 10.
  • FIG. 6 shows a fifth preferred embodiment of the present invention, in which the belt 32 ′ is absent, and in which the preforms 20 are introduced directly into the area of the transport device 30 that corresponds to the static guide 33. As a result, the entire length B of the device 10 can be shortened.
  • the imaging principle of the side wall surface 25 of the preform 20 is the same as that of the fourth preferred in this embodiment
  • the device 10 can comprise, in addition to or instead of the movable lighting means 43 ′, a second fixed lighting means 43 ′′.
  • a semi-transparent mirror 48 which can also be a semi-transparent prism, the light of the illuminant 43 “comes on

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Prüfung von Preformlingen und ein entsprechendes System, in welchem ein Preformling (20) mittels einer Transporteinrichtung (30) befördert wird, wobei mittels einer Kameraeinrichtung (40) ein Abbild von einer Seitenwandfläche des Preformlings (20) erzeugt wird. Mittels einer Drehvorrichtung (36) wird das Preformling (20) um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse und über eine Abbildungslänge (L) der Beförderungsrichtung gedreht. Die Kameraeinrichtung (40) ist derart konfiguriert, dass sie ein Abbild der Seitendwandfläche des Preformlings über die gesamte Abbildungslänge (L) erzeugen kann.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur optischen Prüfung von Preformlingen
Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Werkstücken, insbesondere Preformlingen. Speziell betrifft diese Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Preformlingen, in welchem ein Preformling mittels einer Transporteinrichtung befördert wird, wobei die Preformlinge um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse und über eine Abbildungslänge der Beförderungsrichtung gedreht werden, und in welchem mittels einer Kameraeinrichtung die Seitendwandfläche der
Preformlinge über die gesamte Abbildungslänge abgebildet wird.
Stand der Technik
Die sogenannte zerstörungsfreie Werkstückprüfung bzw. -kontrolle spielt heute bei der Qualitätssicherung in der industriellen Fertigung eine äusserst wichtige Rolle. Insbesondere weist die zerstörungsfreie
Werkstückprüfung von Preformlingen einige wichtigen Vorteile gegenüber einer herkömmlichen Stichprobenprüfung auf. Einerseits ermöglicht diese
zerstörungsfreie Prüfung eine Kontrolle jedes einzelnen Preformlings, also eine 100%ige Prüfung. Zudem behalten alle geprüften Preformlinge ihre gesamte Funktionstüchtigkeit und dadurch auch ihren Gebrauchswert. Oft werden diese zerstörungsfreien Prüfverfahren im Rahmen der Produktion eingesetzt, um gegebenenfalls eine Korrektur des Prozesses einzuleiten und somit eine gleich bleibende Qualität zu sichern.
Flüssigkeiten, insbesondere auch Getränke, werden in
zunehmendem Ausmass in Kunststoffflaschen gehandelt und an den
Endverbraucher verkauft. Aus hygienischen, logistischen und Kostengründen wird dabei in zunehmender Weise auf Einwegflaschen zurückgegriffen.
Dementsprechend werden entsprechende Kunststoffbehälter in grossen Mengen benötigt und verwendet. Um den Transportaufwand weiter zu verringern hat es sich zwischenzeitlich etabliert, dass für Einweg-Kunststoffflaschen ein„zweistufiger“ Produktionsprozess verwendet wird, bei dem die beiden Fertigungsstufen in aller Regel an unterschiedlichen Orten realisiert werden. So werden
Preformlinge meist in einem ersten Betrieb hergestellt, der unabhängig vom eigentlichen getränkeabfüllenden Betrieb ist, und der darüber hinaus meist mehrere Betriebe beliefert. Die von diesem hergestellten Preformlinge werden aus Transportgründen noch als Preformling zum getränkeabfüllenden Betrieb gebracht. Erst dort werden die Preformlinge in sogenannten Blas-Reck- Verfahren auf ihre volle Grösse aufgeweitet und anschliessend mit den
Flüssigkeiten befüllt.
Trotz der grossen Stückzahlen ist es erforderlich, dass die Kunststoffflaschen - und dementsprechend auch die Preformlinge - eine bestenfalls minimale Fehlerquote aufweisen. Dies rührt daher, dass
auslaufende Flüssigkeiten zumindest problematisch sind; im Falle von chemischen Substanzen kann dies auch gefährlich sein. Speziell beim Abfüllen von Lebensmitteln ist aus Gründen der Lebensmittelsicherheit in aller Regel ein nochmals gesteigertes Erfordernis an einen möglichst geringen Anteil an fehlerhaften Kunststoffflaschen vorhanden. Hier kann es sogar Vorkommen, dass beim Auftreten eines Fehlers eine gesamte Charge zurückgerufen werden muss - mit den entsprechenden wirtschaftlichen Konsequenzen.
Derartig hohe Anforderungen an die Qualität können schliesslich nur dadurch wirtschaftlich realisiert werden, dass bei den gefertigten Preformlingen eine regelmässige Überprüfung durchgeführt wird, insbesondere eine
Einzelstückprüfung, sodass vorzugsweise weder systematische, noch zufällige Fehler auftreten können. Zu diesem Zweck wurden bereits unterschiedlichste Inspektionsverfahren vorgeschlagen, welche zumeist auf einer optischen Inspektion beruhen, da ein derartiger Inspektionsvorgang vergleichsweise einfach und unproblematisch realisiert werden kann. Bei den optischen Prüfverfahren werden typischerweise komplexe
Prüfsysteme eingesetzt, die aus einer oder mehreren Kameras, besonders angepassten Beleuchtungsmitteln und speziellen Bildverarbeitungsprozessoren bestehen. Es werden oft auch Transporteinrichtungen eingesetzt, welche zum Transport der zu prüfenden Preformlinge durch das Prüfsystems verwendet werden. Während des Transports nehmen die Kameras statische oder dynamische Bilder der Preformlinge auf und leiten sie an die
Bildverarbeitungsprozessoren weiter. Diese verwenden besondere
Prüfalgorithmen, um die Präsenz von Defekten anhand der gelieferten Bilder und den vorgegebenen Qualitätsstandards zu detektieren. Eine besondere Aussortiervorrichtung entfernt die detektierten fehlerhaften Preformlinge aus dem System. Die Prüfgeschwindigkeit spielt dabei eine äusserst wichtige Rolle. Jedoch ist eine vollständige Prüfung von dreidimensionalen
Preformlingen äusserst kompliziert, da die gesamte Seitenwandfläche nicht mit einer einzigen Kamera erfasst werden kann. In vielen herkömmlichen
Prüfsystemen werden zur Lösung dieses Problems beispielsweise mehrere Kameras verwendet, mit welchen Bilder von verschiedenen Seitenwandflächen des Preformlings aufgenommen werden können. Selbstverständlich verteuert die Verwendung von mehreren Kameras das gesamte Prüfsystem erheblich. Ausserdem müssen für eine gleichzeitige Verarbeitung von mehreren Bildern von verschiedenen Seitenwandflächen des Preformlings auch besonders leistungsfähige Bildverarbeitungsprozessoren verwendet werden, wodurch die Systeme nochmals verteuert werden. Ansonsten muss mit einer deutlich kleineren Prüfgeschwindigkeit gerechnet werden, was sich negativ auf die Produktionskosten auswirkt.
Zusammenfassung der Erfindung Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues
Verfahren und eine neue Vorrichtung zur optischen Prüfung von Preformlingen vorzuschlagen, welche nicht die Nachteile des Standes der Technik aufweisen. Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur optischen Prüfung von Preformlingen
vorzuschlagen, welche eine schnelle, präzise, effiziente und zuverlässige Prüfung der gesamten Seitenwand von Preformlingen ermöglichen. Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele
insbesondere durch die Elemente der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor. Insbesondere werden diese Ziele der Erfindung durch ein Verfahren zur optischen Prüfung von Preformlingen erreicht, in welchem ein Preformling mittels einer Transporteinrichtung befördert wird, wobei mittels einer
Kameraeinrichtung ein Abbild von einer Seitenwandfläche des Preformlings erzeugt wird, wobei mittels einer Drehvorrichtung das Preformling um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse und über eine Abbildungslänge der Beförderungsrichtung gedreht wird, und wobei die Kameraeinrichtung ein Abbild der Seitendwandfläche des Preformlings über die gesamte Abbildungslänge erzeugen kann.
Dank dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, mit einer Kameraeinrichtung ein Abbild der Seitenfläche des Preformling zu erzeugen, welches einer grösseren Fläche entspricht als diejenige, die ohne Drehung des Preformlings aufgenommen werden könnte. Somit ist es zur optischen Prüfung der Seitenwandfläche von Preformlingen nicht mehr notwendig, verschiedene Kameraeinrichtungen, welche verschiedene Seiten des Preformlings abbilden, zu benutzen. Im Gegensatz zu Verfahren aus dem Stand der Technik ist somit eine teure Vorrichtung zum Zusammenfügen von Bildern von verschiedenen Kameras aus verschiedenen Orientierungen nicht mehr erforderlich. Das Verfahren ist daher kostengünstiger und kann schneller erfolgen.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens ist die Abbildungslänge mindestens gleich dem maximalen Umfang des Preformlings. Dadurch wird sichergestellt, dass das Preformling über die Abbildungslänge mindestens um 360° gedreht ist. Auf diese Weise kann ein Abbild der Seitenfläche des Preformlings erzeugt werden, wessen Länge mindestens dem Umfang des Preformlings entspricht. Dadurch kann eine optimale optische Prüfung von undurchsichtigen Preformlingen mit nur einer Kameraeinrichtung erfolgen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, umfasst die Kameraeinrichtung eine einzige Kamera, wobei mittels eines Nachführmechanismus die Kamera ein Abbild der Seitendwandfläche des Preformlings über die gesamte Abbildungslänge erzeugen kann. Dadurch, kann eine einzige Kamera die gesamte
Seitenwandfläche eines Preformlings abbilden. Das Verfahren ist daher kostengünstiger und kann schneller erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens ist die Kamera eine Zeilenkamera, wobei die Längsachse der Zeilenkamera parallel zur Längsachse des Preformlings ausgerichtet ist. Mit einer Zeilenkamera kann eine sehr hohe räumliche
Abbildungsauflösung in Richtung ihrer Längsachse erreicht werden. Dennoch kann eine sehr hohe Abbildungsgeschwindigkeit gewährleistet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens ist die Breite des Sensors der Zeilenkamera mindestens gleich der Länge des Preformlings. Dadurch kann die gesamte Seitenfläche des Preformlings mit der Zeilenkamera überprüft werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens wird das Preformling mit mindestens einem statischen Beleuchtungsmittel über die Abbildungslänge beleuchtet. Dadurch kann die Abbildungsqualität erhöht werden. Das statische Beleuchtungsmittel kann der Art der Prüfung entsprechend gewählt werden. Zum Beispiel kann das Beleuchtungsmittel eine sichtbare Licht Quelle, eine UV-Licht-Quelle, eine Infrarotlicht-Quelle oder ein Laser sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens umfasst der Nachführmechanismus ein Schienensystem, wobei mittels des Schienensystems die Kamera während der Beförderung des Preformlings über die Abbildungslänge parallel zur
Beförderungsrichtung verschoben wird. Ein Schienensystem, welches die Verschiebung der Kamera parallel zur Beförderungsrichtung des Preformlings ermöglicht, stellt einen besonders einfachen Nachführmechanismus dar, mit dem die Kamera ein Abbild der Seitenfläche des Preformlings über die gesamte Abbildungslänge erzeugen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens wird das Preformling mit einem bewegbaren Beleuchtungsmittel über die Abbildungslänge beleuchtet, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel mit der Kamera verschoben wird. Dadurch können optimale Beleuchtungsbedienungen des Preformlings erreicht werden. Das bewegbare Beleuchtungsmittel kann der Art der Prüfung entsprechend gewählt werden. Zum Beispiel kann das Beleuchtungsmittel eine sichtbare Licht Quelle, eine UV- Licht-Quelle, eine Infrarotlicht-Quelle oder ein Laser sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens umfasst der Nachführmechanismus, einen Spiegel, zum Beispiel ein Reflexionsprisma, wobei der Spiegel während der Beförderung des Preformlings über die Abbildungslänge parallel zur
Beförderungsrichtung verschoben wird, und wobei das von dem Spiegel reflektierte Abbild des Preformlings mit der Kamera abgebildet wird. Dadurch kann die Kamera fix gehalten werden, so dass Erschütterungen der Kamera, welche die Abbildungsauflösung beinträchtigen würden, vermieden werden können. Darüber hinaus ist ein Spiegel oder ein Reflexionsprisma leichter als eine Kamera und dessen Verschiebung parallel zum Preformling ist somit einfacher umzusetzen und kann schneller erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens wird das Preformling mit einem bewegbaren Beleuchtungsmittel über die Abbildungslänge beleuchtet, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel mit dem Spiegel verschoben wird. Dadurch können optimale Beleuchtungsbedienungen des Preformlings erreicht werden. Das bewegbare Beleuchtungsmittel kann der Art der Prüfung entsprechend gewählt werden. Zum Beispiel kann das Beleuchtungsmittel eine sichtbare Licht Quelle, eine UV- Licht-Quelle, eine Infrarotlicht-Quelle oder ein Laser sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens umfasst der Nachführmechanismus einen Spiegel, zum Beispiel ein Reflexionsprima, wobei der Spiegel während der Beförderung des Preformlings über die Abbildungslänge um eine zur
Beförderungsrichtung senkrechte Achse gedreht wird, und wobei das von dem Spiegel reflektierte Abbild des Preformlings mit der Kamera abgebildet wird. Dadurch müssen weder die Kamera noch der Spiegel verschoben werden. Die Abbildungsauflösung und die Prüfungsgeschwindigkeit können weiter erhöht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens wird das Preformling mit einem bewegbaren Beleuchtungsmittel über die Abbildungslänge beleuchtet, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel mit dem Spiegel gedreht wird. Dadurch können optimale Beleuchtungsbedienungen des Preformlings erreicht werden. Das bewegbare Beleuchtungsmittel kann der Art der Prüfung entsprechend gewählt werden. Zum Beispiel kann das Beleuchtungsmittel eine sichtbare Licht Quelle, eine UV- Licht-Quelle, eine Infrarotlicht-Quelle oder ein Laser sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens umfasst die Drehvorrichtung zwei Riemen, wobei die zwei Riemen über die Abbildungslänge nicht gleich schnell drehen. Dadurch kann eine gleichzeitige Drehung und Beförderung des Preformlings über die Abbildungslänge sehr einfach und kostengünstig erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens, umfasst die Drehvorrichtung einen drehenden Riemen und eine statische Führung. Dadurch kann die Drehung und
Beförderung des Preformlings noch einfacher umgesetzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens umfasst die Transporteinrichtung ein
Vakuumband, mittels welchem die Preformlinge gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemässen Verfahrens werden die Preformlinge mit weiteren
Kameras zur Prüfung des Gewindebereichs, des Halsbereichs und des Bodens der Preformlinge geprüft, wobei die weiteren Kameras parallel zur Längsachse des Preformlings ausgerichtet sind. Dadurch kann nicht nur die Seitenfläche, sondern das gesamte Preformling optisch geprüft werden.
An dieser Stelle soll erwähnt werden, dass sich die vorliegende Erfindung neben dem beschriebenen erfindungsgemässen Verfahren zur optischen Prüfung von Preformlingen auch auf eine entsprechende Vorrichtung zur optischen Prüfung von Preformlingen bezieht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachfolgend werden Ausführungsvarianten der vorliegenden
Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. Die Beispiele der Ausführungen werden durch folgende beigelegte Figuren illustriert:
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Preformlings;
Figur 2 zeigt schematisch eine Draufsicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 zeigt schematisch eine Draufsicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 zeigt schematisch eine Draufsicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Figur 5 zeigt schematisch eine Draufsicht einer vierten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 6 zeigt schematisch eine Draufsicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausführunqsformen der Erfindung Figur 1 zeigt schematisch einen Preformling 20, dessen Integrität und Qualität mittels der vorliegenden Erfindung geprüft werden soll. Ein
Preformling 20 umfasst einen Gewindebereich 21 , einen Halsbereich 22, einen Körperbereich 23 und einen Boden 24. Mittels der Kameraeinrichtung 40 wird durch die vorliegende Erfindung die gesamte Seitenwandfläche 25 des
Preformlings 20 geprüft. Damit die gesamte Seitenwandfläche 25 inspiziert werden kann, wird das Preformling 20 vorzugsweise um seine Längsachse S vor der Kameraeinrichtung 40 gedreht. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Prüfverfahrens und der erfindungsgemässen
Prüfvorrichtung werden weiter unten im Detail präsentiert.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung 10 zur optischen Prüfung von Preformlingen, die zur Realisierung des Verfahrens gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die zu prüfenden Preformlinge 20 werden mittels einer geeigneten Einrichtung (nicht gezeigt) in die Vorrichtung 10 in
Beförderungsrichtung A eingeführt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine
Transporteinrichtung 30, welche zur Beförderung der zu prüfenden
Preformlinge 20 eingesetzt wird. Die Transporteinrichtung 30 umfasst einen ersten drehenden Riemen 31 , wessen Länge B im Wesentlichen der gesamten Länge der Vorrichtung 10 entspricht, und einen zweiten Riemen 32, welcher in zwei drehenden Riemen 32‘,32“ und eine statische Führung 33, vorzugsweise aus Plastik oder Gummi, unterteilt ist. Über die Länge L bilden, in dieser Ausführungsform, die statische Führung 33 und der erste drehende Riemen 31 die Drehvorrichtung 36 zur Drehung der Preformlinge zusammen. Natürlich, könnte die Drehung der Preformlinge auch durch zwei nicht gleich schnell drehende Riemen oder mit einem drehenden und einem nichtdrehenden Riemen erfolgen.
Die Transporteinrichtung 30 umfasst zusätzlich eine Oberführung 34, mittels welcher die Preformlinge 20 gehalten werden können. Die Oberführung 34 kann vorteilhafterweise eine statische Kunststoffführung oder ein von oben in Laufrichtung drehender Riemen sein. Die Transporteinrichtung 30 umfasst auch die Lichtschränke 35a und 35b zur Verfolgung der Preformlinge und zur Bildauslösung und einen Drehgeber (hier nicht gezeigt) zur Messung der Beförderungsgeschwindigkeit der Preformlinge.
Wie oben erläutert, werden die Preformlinge 20 in die Vorrichtung 10 in Beförderungsrichtung A eingeführt. In der bevorzugten Ausführungsform der Figur 2 drehen die Riemen 31 , 32‘ und 32“ mit der gleichen Geschwindigkeit V. Demzufolge werden die Preformlinge 20 nach der Einführung in die Vorrichtung 10 zuerst rein translatorisch in Beförderungsrichtung A befördert, bis sie die statische Führung 33 erreichen. Über die Länge L der statischen Führung 33 bewegen sich die Preformlinge 20 nicht nur translatorisch in
Beförderungsrichtung A sondern drehen zusätzlich um ihre Längsachse S, welche senkrecht zu Beförderungsrichtung A steht. Sobald die Preformlinge 20 den Riemen 32“ erreichen, werden sie wieder rein translatorisch mittels Riemen 31 und 32“ befördert.
Die Länge L der statischen Führung 33 ist vorteilhafterweise mindestens gleich dem Umfang der Preformlinge 20 mit Durchmesser D. Der Umfang wird aufgrund des maximalen Durchmessers D der Preformlinge 20 berechnet (siehe Fig. 1 ). Somit drehen die Preformlinge 20 über die Länge L mindestens um einen Winkel von 360°.
Wie in Figur 2 zu sehen ist, umfasst die Vorrichtung 10 auch eine erste Kameraeinrichtung 40. In dieser bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kameraeinrichtung 40 nur eine Kamera 40a, welche mittels eines
Nachführmechanismus 41 parallel zur Beförderungsrichtung bewegt werden kann. In dieser bevorzugten Ausführungsform, nimmt der
Nachführmechanismus 41 die Form eines Schienensystems 42. Der
Nachführmechanismus 41 verfügt auch über einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) mittels welchem die Kamera 40a translatorisch und parallel zur
Beförderungsrichtung A bewegt werden kann. Die Geschwindigkeit der Kamera 40a in Beförderungsrichtung A ist vorteilhafterweise gleich der
Beförderungsgeschwindigkeit V der Preformlinge 20. Somit kann die Kamera 40a die gesamte Seitenwandfläche 25 eines Preformlings 20 über die Länge L abbilden und überprüfen. Die Abbildung der gesamten Seitenwandfläche wird dann mittels einer Analyseeinrichtung (nicht gezeigt) analysiert, um die defekten Preformlingen zu entdecken und auszusortieren. Selbst wenn in dieser bevorzugten Ausführungsform die Kameraeinrichtung 40 nur eine Kamera 40a umfasst, ist es selbstverständlich möglich die gesamte Seitenwandfläche des Preformlings 20 mittels mehrere Kameras 40a, welche aneinander und parallel in Beförderungsrichtung A angeordnet sind, aufzunehmen. In diesem Fall, kann man auf den Nachführmechanismus 41 verzichten.
Die Kamera 40a ist vorzugsweise eine Zeilenkamera, wobei die Länge des Zeilensensors der Kamera 40a gleich gross wie die Länge der Seitenwandfläche 25 der Preformlinge 20 ist. Zeilenkameras haben den grossen Vorteil, dass sie eine sehr hohe Abbildungsauflösung in einer
Abbildungsrichtung und gleichzeitig eine sehr hohe Aufnahmegeschwindigkeit ermöglichen.
Da die Kamera 40a parallel zu den Preformlingen 20 mit der Geschwindigkeit V bewegt wird, und da die Preformlinge 20 über die Länge L um mindestens einen Winkel von 360° drehen, kann ein hochaufgelöstes Abbild der gesamten Seitenwandfläche der Preformlinge 20 mittels nur einer Kamera aufgenommen werden. Da nur eine Kamera 40a notwendig ist, kann das Prüfverfahren mit sehr hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Darüber hinaus, und da die Vorrichtung 10 nur eine Kamera 40a umfasst, ist eine spezielle Vorrichtung zur Zusammensetzung von Bildern von verschiedenen Kameras nicht nötig. Somit kann die Vorrichtung 10 kostengünstig produziert werden. Damit die Kamera 40a mit der exakt gleichen Geschwindigkeit wie die Preformlinge verschoben wird, kann die Beförderungsgeschwindigkeit V mittels Lichtschränken 35a und 35b gemessen werden. Um möglichst aussagekräftige Bilder der Seitenwände der
Preformlinge aufnehmen zu können, verfügt die Vorrichtung 10 auch über ein statisches Beleuchtungsmittel 43. Das Beleuchtungsmittel 43 ist
vorteilhafterweise derart konfiguriert, dass es über die gesamte Länge L das Preformling optimal beleuchtet. Selbst wenn in den Figuren 2 bis 6 das statische Beleuchtungsmittel 43 auf der Seite der statischen Führung 33 gezeigt ist, was einer Rücklichtkonfiguration entspricht, ist es auch denkbar, dass das statische Beleuchtungsmittel 43 auf der Seite der Kamera 40a, was einer Auflichtkonfiguration entspricht, anzubringen. Das statische Beleuchtungsmittel 43 kann insbesondere eine herkömmliche sichtbare Lichtquelle, eine
Infrarotlicht-Quelle, eine UV-Quelle, ein Laser oder eine Kombination davon sein. Dadurch kann das Beleuchtungsmittel 43 an die spezifische Prüfung angepasst werden.
Die Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise noch das bewegbare Beleuchtungsmittel 43‘, das derart konfiguriert ist, dass es genau den Bereich des Preformlings 20, welcher von der Kamera 40a abgebildet wird, optimal beleuchtet. Das bewegbare Beleuchtungsmittel 43‘ kann vorteilhafterweise direkt mit der Kamera 40a verbunden oder auch auf den Schienensystem 42 bewegbar montiert sein. Ähnlich wie das statische Beleuchtungsmittel 43 kann das bewegbare Beleuchtungsmittel 43‘ insbesondere eine herkömmliche sichtbare Lichtquelle, eine Infrarotlicht-Quelle, eine UV-Quelle, ein Laser oder eine Kombination davon sein. Dadurch kann das Beleuchtungsmittel 43‘ an die spezifische Prüfung angepasst werden.
Während mittels der Kamera 40a die Seitenwandfläche 25 der Preformlinge 20 optimal abgebildet und geprüft werden kann, umfasst die Vorrichtung 10 zum Abbilden und Prüfen des Halsbereichs 22, des
Gewindebereichs 21 und des Bodens 24 der Preformlinge zusätzlich die weiteren Kameras 50, 51 und 52. Die Kameras 50, 51 , 52 sind parallel zur Längsachse S der Preformlinge angeordnet und können sowohl
Flächenkameras als auch Zeilenkameras sein.
Auch wenn in dieser und in den weiteren bevorzugten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Drehen der Preformlinge 20 mittels des drehenden Riemens 31 und der statischen Führung 33 erzeugt wird, ist es auch denkbar, dass das Drehen der Preformlinge auch mittels zwei drehenden Riemen erzeugt wird, welche sich unterschiedlich schnell drehen.
Figur 3 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich zur Vorrichtung 10 der Figur 2 ist die Kamera 40a in dieser Ausführungsform nicht verschiebbar. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Spiegel 44 in Form eines Reflexionsprismas, welches in dieser Ausführungsform die Funktion des Nachführmechanismus 41 übernimmt.
Natürlich versteht es sich von selbst, dass ein Planspiegel an Stelle eines Reflexionsprismas benutzt werden könnte. Das Reflexionsprisma 44 kann mittels eines Antriebs 45, z.B. mittels eines Linearmotors, parallel zur
Beförderungsrichtung A und mit Beförderungsgeschwindigkeit V der
Preformlinge 20 verschoben werden. Darüber hinaus ist das Reflexionsprima 44 so orientiert, dass die Kamera 40a die Seitenwandfläche 25 des
Preformlings 20 über die gesamte Abbildungslänge L abbilden kann. Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die Kamera 40a vorzugsweise eine Zeilenkamera. Dank dem verschiebbaren Reflexionsprisma 44 kann die gesamte Seitenwandfläche der Preformlinge 20 mittels der Kamera 40a optimal abgebildet werden.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat gegenüber der ersten Ausführungsform den Vorteil, dass das
Reflexionsprisma 44 leichter als die Kamera 40a ist. Demzufolge ist die translatorische Bewegung des Prismas 44 einfacher und kann präziser erfolgen. Darüber hinaus, und da die Kamera 40a fix montiert ist, können Erschütterungen, welche sich durch die Bewegung der Kamera 40a ergeben und die Abbildungsqualität beeinträchtigen könnten, vermieden werden. Die Vorrichtung 10 der zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst auch das bewegbare Beleuchtungsmittel 43‘, welches sich vorzugsweise simultan mit dem Reflexionsprisma 44 verschiebt. Vorteilhafterweise ist das
Reflexionsprisma in der Richtung zwischen bewegbarem Beleuchtungsmittel 43‘ und Preformling 20 halbdurchlässig. Dadurch kann das Beleuchtungsmittel unmittelbar hinter dem Reflexionsprisma 44 platziert werden. In dieser
Ausführungsform, kann die Vorrichtung 10 zusätzlich zu oder anstelle von dem bewegbaren Beleuchtungsmittel 43‘ ein zweites fixes Beleuchtungsmittel 43“ umfassen. Mittels halbdurchlässigen Spiegels 48, welcher auch ein
halbdurchlässiges Prisma sein kann, kommt das Licht des Beleuchtungsmittels 43“ auf das Prismas 44, welches das Licht das Preformling 20 umleitet. Der
Vorteil der Verwendung des halbdurchlässigen Prismas 48 und des
Beleuchtungsmittels 43“ ist, dass das Beleuchtungsmittel 43“ seitlich platziert werden kann und nicht gleichzeitig mit dem Prisma 44 bewegt werden muss, was die Qualität des Abbilds des Preformlings 20 erhöht. In den Ausführungsformen der Figuren 2 und 3 wird das
verschiebbare Element, d.h. die Kamera 40a beziehungsweise, der Spiegel 44 in Form eines Reflexionsprismas, rein translatorisch verschoben. Dies hat zur Folge, dass das bewegbare Element jeweils nach dem kompletten Abbilden der Seitenwandfläche eines Preformlings 20 zurück zur ursprünglichen Position verschoben werden muss, so dass das nächste Preformling geprüft werden kann. Um eine möglichst hohe Anzahl an geprüften Preformlingen zu
ermöglichen, muss diese Rückbewegung so schnell wie möglich erfolgen, was technisch nicht ohne Schwierigkeiten erfolgen kann. Deshalb stellen die dritte, vierte und fünfte bevorzugten Ausführungsformen, welche in den Figuren 4 bis 6 illustriert sind, gute Alternativen zu einer reinen translatorischen
Rückbewegung des verschiebbaren Elements dar.
In der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welche in Figur 4 schematisch gezeigt ist, sind das Reflexionsprima 44 und das bewegbare Beleuchtungsmittel 43‘ auf einen geschlossenen
Wagenmechanismus 46 montiert. Sobald das Preformling 20 den Riemen 32“ erreicht hat, werden das Reflexionsprisma 44 und das Beleuchtungsmittel 43‘ mittels des Wagenmechanismus 46 zurück zur ursprünglichen Position befördert. Natürlich können auf dem Wagenmechanismus 46 mehrere Prismen 44 und Beleuchtungsmittel 43‘ montiert sein, so dass eine sehr hohe Anzahl an
Preformlingen 20 pro Zeiteinheit abgebildet und geprüft werden können.
Natürlich versteht es sich von selbst, dass auch in dieser Ausführungsform ein oder mehrerer Planspiegel an Stelle der Reflexionsprismen benutzt werden könnte.
Auch wenn die weiteren Kameras 50, 51 und 52 in der Figur 4 nicht dargestellt sind, ist es natürlich klar, dass die dritte Ausführungsform der Vorrichtung 10 diese Kameras auch umfassen kann.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser
Ausführungsform sind das Reflexionsprisma 44 und das bewegbare
Beleuchtungsmittel 43‘ auf einem Drehmotor 47 um eine im Wesentlichen senkrecht zur Beförderungsrichtung A Achse drehbar montiert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Drehbewegung des Reflexionsprismas 44 und des bewegbaren Beleuchtungsmittels 43‘ mit einer sehr hohen Drehgeschwindigkeit erfolgen kann, was eine hohe Anzahl an abgebildeten Preformlingen 20 pro Zeiteinheit ermöglicht. Natürlich könnte die Drehbewegung des Reflexionsprismas 44 und des bewegbaren
Beleuchtungsmittels 43‘ oszillierend sein, was eine komplette Drehung unnötig macht. Natürlich versteht es sich von selbst, dass auch in dieser
Ausführungsform ein oder mehrerer Planspiegel an Stelle der
Reflexionsprismen benutzt werden könnte. In dieser Ausführungsform, kann die Vorrichtung 10 zusätzlich zu oder anstelle von dem bewegbaren
Beleuchtungsmittel 43‘ ein zweites fixes Beleuchtungsmittel 43“ umfassen. Mittels halbdurchlässigen Spiegels 48, weicher auch ein halbdurchlässiges Prisma sein kann, kommt das Licht des Beleuchtungsmittels 43“ auf das
Prismas 44, welches das Licht auf das Preformling 20 umleitet. Der Vorteil der Verwendung des halbdurchlässigen Prismas 48 und des Beleuchtungsmittels 43“ ist, dass das Beleuchtungsmittel 43“ seitlich platziert werden kann und nicht gleichzeitig mit dem Prisma 44 bewegt werden muss, was die Qualität des Abbilds des Preformlings 20 erhöht.
Auch in dieser vierten Ausführungsform nimmt die Kamera 40a vorzugsweise die Form einer Zeilenkamera ein. Wie in der in Figur 5 gezeigten Detailansicht zu sehen ist, können mehrere Reflexionsprismen 44 und
Beleuchtungsmittel 43‘ auf dem Drehmotor montiert werden. Dies ermöglicht nochmals eine Erhöhung der Anzahl an Preformlingen 20 pro Zeiteinheit, welche mittels Vorrichtung 10 geprüft werden können. Figur 6 zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in weicher den Riemen 32‘ abwesend ist, und in welcher die Preformlinge 20 direkt in den Bereich der Transporteinrichtung 30 eingeführt werden, welcher der statischen Führung 33 entspricht. Dadurch kann die gesamte Länge B der Vorrichtung 10 verkürzt werden. Das
Abbildungsprinzip der Seitenwandfläche 25 des Preformlings 20 ist in dieser Ausführungsform dasselbe wie dasjenige der vierten bevorzugten
Ausführungsform. Wie in der in Figur 6 gezeigten Detailansicht zu sehen ist, können mehrere Reflexionsprismen 44 und Beleuchtungsmittel 43‘ auf dem Drehmotor montiert werden. Natürlich versteht es sich von selbst, dass auch in dieser Ausführungsform ein oder mehrerer Planspiegel an Stelle der
Reflexionsprismen benutzt werden könnte. Auch in dieser Ausführungsform, kann die Vorrichtung 10 zusätzlich zu oder anstelle von dem bewegbaren Beleuchtungsmittel 43‘ ein zweites fixes Beleuchtungsmittel 43“ umfassen. Mittels halbdurchlässigen Spiegels 48, weicher auch ein halbdurchlässiges Prisma sein kann, kommt das Licht des Beleuchtungsmittels 43“ auf das
Prismas 44, welches das Licht auf das Preformling 20. Der Vorteil der
Verwendung des halbdurchlässigen Prismas 48 und des Beleuchtungsmittels 43“ ist, dass das Beleuchtungsmittel 43“ seitlich platziert werden kann und nicht gleichzeitig mit dem Prisma 44 bewegt werden muss, was die Qualität des Abbilds des Preformlings 20 erhöht.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Dem Fachmann wird ohne weiteres klar sein, dass
Weiterentwicklungen und Abänderungen im Rahmen der geschützten Erfindung ohne weiteres möglich sind. Vorrichtungselemente können je nach Bedarf durch andere Elemente ausgetauscht werden, die die gleichen oder ähnlichen
Funktionen erfüllen. Zusätzliche Einrichtungen und Elemente können ebenfalls vorgesehen werden. Diese und andere Massnahmen und Elemente fallen in den Schutzbereich der Erfindung, der durch die Patentansprüche definiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur optischen Prüfung von Preformlingen, in welchem ein Preformling (20) mittels einer Transporteinrichtung (30) befördert wird, wobei mittels einer Kameraeinrichtung (40) ein Abbild von einer
Seitenwandfläche des Preformlings (20) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Drehvorrichtung (36) das Preformling (20) um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse und über eine Abbildungslänge (L) der Beförderungsrichtung gedreht wird, und dass die Kameraeinrichtung (40) ein Abbild der Seitendwandfläche des Preformlings über die gesamte Abbildungslänge (L) erzeugen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungslänge (L) mindestens gleich dem maximalen Umfang des
Preformlings (20) ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinrichtung (40) eine einzige Kamera (40a) umfasst und dass mittels eines Nachführmechanismus (41 ) die Kamera (40a) ein Abbild der Seitendwandfläche des Preformlings über die gesamte
Abbildungslänge (L) erzeugen kann.
4. Verfahren nach Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (40a) eine Zeilenkamera ist, wobei die Längsachse der Zeilenkamera parallel zur Längsachse (S) des Preformlings (20) ausgerichtet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sensors der Zeilenkamera mindestens gleich der Länge des
Preformlings (20) ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Preformling mit mindestens einem statischen
Beleuchtungsmittel (43, 43“) über die Abbildungslänge (L) beleuchtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Nachführmechanismus (41 ) ein Schienensystem (42) umfasst, und dass mittels des Schienensystems (42) die Kamera (40a) während der Beförderung des Preformlings (20) über die Abbildungslänge (L) parallel zur Beförderungsrichtung verschoben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Preformling mit einem bewegbaren Beleuchtungsmittel (43‘) über die
Abbildungslänge (L) beleuchtet wird, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) mit der Kamera (40a) verschoben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachführmechanismus (41 ) einen Spiegel (44), zum Beispiel ein Reflexionsprisma, umfasst, wobei der Spiegel (44) während der Beförderung des Preformlings (20) über die Abbildungslänge (L) parallel zur Beförderungsrichtung verschoben wird, und dass das von dem Spiegel (44) reflektierte Abbild des Preformlings (20) mit der Kamera (40a) abgebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Preformling mit dem bewegbaren Beleuchtungsmittel (43‘) über die
Abbildungslänge (L) beleuchtet wird, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) mit dem Spiegel (44) verschoben wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachführmechanismus (41 ) einen Spiegel (44), zum Beispiel ein Reflexionsprisma, umfasst, wobei der Spiegel (44) während der Beförderung des Preformlings (20) über die Abbildungslänge (L) um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse gedreht wird, und dass das von dem Spiegel (44) reflektierte Abbild des Preformlings (20) mit der Kamera (40a) abgebildet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Preformling mit dem bewegbaren Beleuchtungsmittel (43‘) über die
Abbildungslänge (L) beleuchtet wird, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) mit dem Spiegel (44) über die Abbildungslänge (L) gedreht wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung (36) zwei drehende Riemen (31 , 32“) umfasst, wobei die Riemen (31 , 32“) über die Abbildungslänge (L) nicht gleich schnell drehen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung (36) einen drehenden Riemen (31 ) und eine statische Führung umfasst.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (30) ein Vakuumband umfasst, mittels welchem die Preformlinge gehalten werden.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Preformlinge mit weiteren Kameras (50, 51 , 52) zur Prüfung des Gewindebereichs (21 ), des Halsbereichs (22) und des Bodens (24) der Preformlinge (20) geprüft werden, wobei die weiteren Kameras (50, 51 , 52) parallel zur Längsachse (S) des Preformlings (20) ausgerichtet sind.
17. Vorrichtung (10) zur optischen Prüfung von Preformlingen, umfassend eine Transporteinrichtung (30) zur Beförderung der Preformlinge (20), eine Kameraeinrichtung (40) zur Abbildung einer Seitenwandfläche des Preformlings (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Drehvorrichtung (36) zur Drehung des
Preformlings (20) um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse und über eine Abbildungslänge (L) der Beförderungsrichtung umfasst, und dass die Vorrichtung (10) derart konfiguriert ist, dass über die gesamte Abbildungslänge (L) die Seitenwandfläche des Preformlings (20) mit der Kameraeinrichtung (40) abbildbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungslänge (L) mindestens gleich dem maximalen Umfang des
Preformlings (20) ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinrichtung (40) eine einzige Kamera (40a) umfasst und dass die Vorrichtung (10) einen Nachführmechanismus (41 ) umfasst, welcher derart konfiguriert ist, dass über die gesamte Abbildungslänge (L) die Seitenwandfläche des Preformlings (20) mit der Kamera (40a) abbildbar ist
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (40a) eine Zeilenkamera ist, wobei die Längsachse der
Zeilenkamera parallel zur Längsachse (S) des Preformlings (20) ausgerichtet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sensors der Zeilenkamera mindestens gleich der Länge des Preformlings (20) ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens ein statisches
Beleuchtungsmittel (43, 43“) umfasst, mittels welchem das Preformling über die Abbildungslänge (L) beleuchtbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachführmechanismus (41 ) ein Schienensystem (42) umfasst, dass die Kamera (40a) auf dem Schienensystem angebracht ist (42), und dass die Kamera (40a) parallel zur Beförderungsrichtung verschiebbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ein bewegbares Beleuchtungsmittel (43‘) zur Beleuchtung des Preformlings (20) über die Abbildungslänge (L) umfasst, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) mit der Kamera (40a) verschiebbar ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nachführmechanismus (41 ) ein parallel zur
Beförderungsrichtung und über die Abbildungslänge (L) verschiebbarer Spiegel (44), zum Beispiel ein Reflexionsprisma, umfasst, wobei der Spiegel (44) so orientiert ist, dass durch die Kamera (40a) das von dem Spiegel (44) reflektierte Abbild des Preformlings (20) über die gesamte Abbildungslänge (L) abbildbar ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) zur Beleuchtung des Preformlings (20) über die Abbildungslänge (L) umfasst, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) mit dem Spiegel (44) verschiebbar ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nachführmechanismus (41 ) mindestens einen Spiegel (44), zum Beispiel ein Reflexionsprisma, umfasst, welches um eine zur Beförderungsrichtung senkrechte Achse drehbar ist, wobei mittels Drehung des Spiegels (44) durch die Kamera (40a) das von dem Spiegel (44) reflektierte Abbild des Preformlings (20) über die gesamte Abbildungslänge (L) abbildbar ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) zur Beleuchtung des Preformlings (20) über die Abbildungslänge (L) umfasst, wobei das bewegbare Beleuchtungsmittel (43‘) mit dem Reflexionsprisma (44) drehbar ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung (36) zwei drehende Riemen (31 , 32“) umfasst, wobei die Riemen (31 , 32“) über die Abbildungslänge (L) ungleich schnell drehbar sind.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet dass die Drehvorrichtung (36) einen drehenden Riemen (31 ) und eine statische Führung umfasst.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (30) ein Vakuumband umfasst.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) weitere Kameras (50, 51 , 52) zur optischen Prüfung des Gewindebereichs (21 ), des Halsbereichs (22) und des Bodens (24) der Preformlinge (20) umfasst, wobei die weiteren Kameras (50, 51 , 52) parallel zur Längsachse (S) des Preformlings (20) ausgerichtet sind.
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