WO2021004819A1 - Verfahren und vorrichtung zum prüfen von vorformlingen - Google Patents

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WO2021004819A1
WO2021004819A1 PCT/EP2020/068184 EP2020068184W WO2021004819A1 WO 2021004819 A1 WO2021004819 A1 WO 2021004819A1 EP 2020068184 W EP2020068184 W EP 2020068184W WO 2021004819 A1 WO2021004819 A1 WO 2021004819A1
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Klaus SCHÖNHOFF
Michael Rick
Gerd Fuhrmann
Matthias Lenzen
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    • G01N2201/02—Mechanical
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    • G01N2223/33—Accessories, mechanical or electrical features scanning, i.e. relative motion for measurement of successive object-parts
    • G01N2223/3301—Accessories, mechanical or electrical features scanning, i.e. relative motion for measurement of successive object-parts beam is modified for scan, e.g. moving collimator

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for testing preforms which are rotationally symmetrical about an axis of rotation and have a mouth and a bottom end opposite the mouth during transport along a transport path by means of a
  • Preforms including their locking thread, are injection molded.
  • the preforms are then processed into finished containers.
  • the preform is heated, clamped in a mold, stretched to the final length and then brought into the final shape with compressed air. After cooling, the mold is opened and the finished container ejected.
  • Defective preforms cause production losses as well as additional material, energy and manufacturing costs.
  • the aim is therefore that the preforms used for the manufacture of containers are almost free of defects.
  • Typical errors are dimensional errors, material defects and color defects. Dimensional errors can relate to the length, shape and diameter of the preform. Material defects can result, for example, from an incorrect length of the
  • Color errors include deviations in color and intensity as well as incorrect amounts of UV blockers.
  • Methods and devices for checking preforms for object features, in particular the aforementioned defects, are known. The test is carried out using digital
  • Preforms moved past an image recording device, so that one or more images of each
  • Preform can be made.
  • An electronic one is
  • Processing unit compares the images made with a reference image and determines whether the respective
  • Preform is free of defects or whether it has certain defects. Not within a tolerance range
  • Processing device is transmitted for testing.
  • the preforms leave the transport device in a disordered manner, i.e. with any orientation of the axes of rotation and any orientation of the mouths, into the receiving vessel.
  • Transport device and the receiving vessel i.e. in the free fall of the preforms.
  • the image is processed by the processing device in such a way that the
  • the invention is based on the object of creating a method which, at the required high test speeds, restricts the computing power of the processing unit available for the actual test of any object features to a lesser extent and at the same time only restricts a small amount
  • the invention is based on the object of specifying a device for carrying out the method.
  • the invention proposes a method and a device for carrying out the method in which a statistically relevant amount of the preforms applied is properly transported along the transport path with their axis of rotation aligned in the transport direction, images of the preforms with the during transport Recording device are included.
  • images of the preforms with the during transport Recording device are included.
  • the orientation of the mouth in or against the direction of transport is also important.
  • the method according to the invention and the device also ensure that a statistically relevant amount of the properly aligned preforms corresponds to one
  • the object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 13.
  • Alignment with the method according to the invention requires a transport device that has several parallel and spaced apart from one another, forming a transport surface
  • the distance between the support profiles is to be matched to the diameter of the preforms to be transported in such a way that each properly aligned preform has a total of four
  • Support points rests on two adjacent support profiles.
  • the preforms are fed in randomly,
  • an angular momentum is introduced into the preforms according to the invention.
  • the majority of the preforms placed are properly aligned by applying the angular momentum.
  • the flawless aligned preforms lie between two support profiles at a total of four support points and the axis of rotation points in the direction of transport. All that remains is one
  • the preforms aligned in this way are by means of
  • the transport device is preferably a belt conveyor with a plurality of carrying belts, which are parallel to one another between two deflections in an upper and
  • the shoulder straps preferably have a round cross section.
  • Round belt conveyors are available on the market, enable the preforms to be transported gently and are characterized by smooth running, good tracking accuracy and easy maintenance and cleaning.
  • Cross-sections especially triangular, trapezoidal or have rectangular cross-sections.
  • cross-sections that taper in the direction of the transport surface are advantageous.
  • the cross section of the slide profiles is preferably adapted to the cross section of the support belt, so that each slide profile partially surrounds the support belt on the side opposite the transport surface and guides it laterally.
  • the support profiles can also be attached to the surface of a belt conveyor.
  • the support profiles can also be attached to the surface of a belt conveyor.
  • the introduction of the angular momentum is preferably carried out in such a way that the preforms on a mouth-side section with a larger diameter, for example the support ring or the closure thread of the preform, around the smaller-diameter bottom end, in particular the
  • Angular momentum can be introduced by downhill forces in that the transport surface is inclined to the horizontal.
  • a positive angle of inclination of the transport path compared to the horizontal means that the inlet side is lower than the outlet side, i.e. the preforms are transported upwards along the transport path.
  • the positive slope angle enables a shorter alignment range of the transport path compared to a negative slope angle.
  • Preforms that are not properly aligned can roll back several times on the inclined transport surface and thus receive a renewed angular momentum in order to properly align the preform.
  • a transport route with a positive angle of incline compared to the horizontal increases compared to an equally long one
  • a transport path with a slope angle that is positive relative to the horizontal should have a length of at least 600 mm.
  • the pitch angle is preferably in a range between 20-45 °, particularly preferably in a range
  • the determination of the pitch angle is a compromise between the static friction and the avoidance of
  • the angle of inclination in the alignment area of the transport path can be greater than in the adjoining transport area in order to improve the alignment and at the same time avoid slippage when the aligned preforms are transported further in the transport area
  • the slip-free transport in the transport area of the transport route is not only important for taking the images, but also in particular if individual preforms are to be sorted out depending on the result of the test, for example on the outlet side. As a result of the slip-free transport, it can be determined at a constant speed of the transport device at which location on the transport path checked preforms with previously determined object features are located.
  • the areas with different inclines can be realized by a further deflection in the upper run of the belt conveyor between the two end-side deflections, so that two transport levels with different
  • an angular momentum can be applied to the
  • At least one nozzle from which the fluid flow emerges is arranged on the transport surface.
  • the fluid flow is aligned with the alignment area and the flow direction forms a positive acute angle with the transport direction.
  • the nozzle is an air blade that is transverse to the transport direction and
  • the air blade is a nozzle with a rectangular cross-section that becomes smaller towards the outlet opening. This increases the flow velocity in
  • the air blade creates a laminar flow with high volume flow and high
  • effective collision bodies can be arranged above the transport surface in such a way that when a preform hits one or more of the collision bodies, an angular momentum is introduced into the preform.
  • the Collision body the preforms over the entire width of the transport surface.
  • the geometry of the collision bodies must be determined in such a way that preforms that are not properly aligned against the transport direction towards the inlet side
  • Collision bodies is determined in such a way that non-aligned preforms hit only one collision body at the same time, if possible, during transport in the transport direction
  • Collision objects are raised.
  • the collision objects can be provided in several rows transversely to the transport direction in one embodiment of the invention, the collision objects being arranged offset to one another in adjacent rows.
  • Two support profiles arranged at a distance from one another with a space in between each form a track.
  • the collision bodies are preferably only effective above every second lane, so that the aligned preforms are predominantly transported further with a lane distance.
  • the collision bodies can move through the space between the carrying belts in the space above the Extend the transport surface.
  • the collision bodies can be on a frame in the space between the upper and lower
  • At least one image capture device is on the
  • Transport surface in the transport area directed to images of the under the image recording device
  • image recording devices can be arranged next to one another transversely to the transport direction above the transport surface in order to create an image from several individual recordings
  • the axis of the viewing direction of each image recording device is essentially perpendicular to the transport surface.
  • At least one additional test is required for the mouth test
  • Image recording device directed at the transport surface in the transport area. There can be several
  • Image recording devices can be arranged side by side transversely to the transport direction above the transport surface in order to create an image from several individual images of the
  • the axis of the line of sight of each image pickup device is at an acute angle to the transport surface.
  • the viewing direction is, for example, on the end face of the preforms moving in the transport direction pointing in the direction of the inlet side. Due to the geometry and / or the mass distribution of the preforms, the majority of the preforms are oriented so that the mouth is in the direction of the during transport
  • Infeed side of the transport device shows if the
  • Angular momentum is exerted by a force acting in the direction of the inlet side.
  • At least one is preferably used to illuminate the preforms while the images are being recorded
  • Lighting device arranged on the side of the carrying belt opposite the transport surface.
  • the lighting device is preferably a flat light field which is located below the shoulder strap of the
  • Belt conveyor is preferably arranged over the entire width of the transport surface. If the shoulder straps are made of a translucent material, the
  • the flat light field has a diffuse radiation characteristic. In order to be able to adapt the illumination of the light field to different geometries of the preforms to be tested, the light field
  • Preforms can with a smaller angle of inclination
  • Rotary ash segments of the luminous field which are further forward in the transport direction and segments of the luminous field which are further back in the transport direction are switched on if each image recording device looks at the inlet-side face of the preforms.
  • the carrying straps run without the support of sliding profiles.
  • Lighting device can be arranged above the transport surface.
  • the lighting device is in particular a flat incident light which preferably extends over the entire width of the transport surface. In order to reduce reflections on the surface of the preforms, the surface of the incident light closes with the axis of the
  • the viewing direction of the image recording device forms an angle of approximately 45 °.
  • the image recording devices can record the images with a fixed recording frequency.
  • Image recording devices are in particular digital still cameras. However, thermal imaging cameras that capture the thermal radiation emanating from the preforms can also be considered. During the subsequent processing of the recorded
  • Images in a processing device for example a personal computer, the alignment of the preforms is first checked. If the alignment is outside of a tolerance range or if there are accumulations of several
  • Object features for example the color or the presence of contamination of the jacket of the preform.
  • the shape of the mouth to be checked is not only the
  • Figures la, b show a first embodiment of a
  • Transport plane is inclined to the horizontal, in side view and in
  • Figures 2a, b show a second embodiment of a
  • Figures 3a, b show a third embodiment of a
  • the preforms (2) In the area of their mouth (4), the preforms (2) have a support ring (5) which is opposite the bottom end (6) of the preforms (2).
  • hollow cylindrical shell (7) has a larger diameter (compare details A in Figure 3).
  • Each device (1) comprises a transport device (8) as an essential component, which transports the preforms (2) along a transport path (11) from an inlet side (9) to an outlet side (10).
  • Transport device (8) is shown in the
  • Embodiment as a belt conveyor (12) with a
  • the belt conveyor (12) is driven by a head drive, not shown
  • Support profiles (17) form a transport surface (19) for the from the inlet side (9) to the outlet side (10)
  • Axis of rotation (3) and any orientation of the mouth (4) are given up on the transport surface (19).
  • the preforms (2) pass in the transport direction (18), i.e. parallel to the carrying belt (13) of the belt conveyor (12)
  • Preforms (2) rest at a total of four support points on two adjacent carrying belts (13). These are two support points on the support ring (5) and two further support points on the bottom end (6). Due to the mass distribution and geometry, the mouth (4) shows the majority of the perfectly aligned
  • the angular momentum in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is generated on the one hand by acting on the preforms (2)
  • Transport surface (19) causes effective collision body (21).
  • the downhill forces act on the preforms (2) because the transport surface (19) opposite the
  • Transport direction (18) are aligned, the tendency against the transport direction (18) on the
  • the support ring (5) of the preform (2) rotates around the bottom end (6) of the preform (2) in the plane of the transport surface (19) and aligns itself in the transport direction (18).
  • the preforms (2) that are not correctly aligned after the task come into contact with the collision bodies (21) arranged immediately behind the task in the alignment area (11.1). As a result, an angular momentum is also introduced into the impacting preforms (2).
  • the collision bodies (21) not only support the alignment of the preforms (2), but also distribute them over the entire width of the belt conveyor (12).
  • the preforms (2) are not completely aligned when they strike the collision bodies (21), but rather are lifted and carried further by the carrying belts (13)
  • the inlet side (9) can roll back if necessary.
  • Embodiment eleven sorting wedges (22) are provided, which are arranged in three rows (23.1, 23.2, 23.3) transversely to the transport direction (18), the sorting wedges (22) in
  • the transport direction (18) are arranged offset from one another, as particularly illustrated in detail A in FIG.
  • Two shoulder straps (13) running at a distance from one another each form a track (24), as can be seen from FIG. 1, detail A.
  • the sorting wedges (22) are not arranged in all lanes (24), but only in every other lane (24).
  • Sorting wedges (22) aligned preforms (2) are transported with a track (24) spaced from one another and when the images of the preforms (2) are picked up in the
  • Transport area (11.2) covers through directly
  • Detail C of Figure 1 illustrates that sliding profiles (25) for removing the support belt (13) over partial areas of the Transport path (11) below the carrying belt (13) in the
  • Upper run (15.1) are arranged.
  • the sliding profiles (25) guide, calm and support the carrying belts (13) along the entire alignment area (11.1) as well as the outlet end of the transport area (11.2) of the transport path (11).
  • Image recording devices (26.2) directed onto the transport surface (19).
  • Image recording devices (26.2) run at an acute angle to the transport surface (19) (see FIG. La).
  • the receiving devices (26.1, 26.2) are each arranged next to one another at right angles to the transport direction (18).
  • a lighting device (28) in the form of a transmitted light lamp is provided between the upper and lower strand (15.1,
  • Transmitted light is designed as a flat light field that extends over the entire width of the transport surface (19) and has a diffuse emission characteristic. From Figure 1 b) it can be seen that in the area of the lighting device (28) the strap (13) without
  • the belt conveyor (12) used according to the invention enables the preforms (2) to be illuminated over the entire area
  • the surface of the incident light closes with the axis of the
  • the viewing direction (27.1) of the image recording device (26.1) forms an angle of approximately 45 degrees, as can be seen in particular from the side view according to FIG. La).
  • the image recording devices (26.1, 26.2) take the
  • Images of the preforms (2) passing through at a fixed recording frequency are then processed in a personal computer (not shown). First, the alignment of the preforms (2) is checked. If the alignment is outside of a
  • preforms (2) are recognized, these preforms (2) are not taken into account in the further evaluation of the image.
  • the preforms identified in the image as correctly aligned are then checked for the object features of the jacket (7) to be checked, such as, for example the color.
  • the images of the image recording device (26.2) are processed in the same way by the processing unit
  • the orientation of the mouth (4) is checked. If the mouth (4) points towards the inlet side (9), it is in the
  • the illustrated embodiment is correctly oriented and is checked in a next step for the object feature to be checked, for example the dimensions of the mouth (4).
  • the embodiment of the device (1) according to Figures 2 a, b) differs from the device according to Figures 1 a), b) in that an angular momentum in the preforms (2) is not caused by downhill forces, but exclusively by the same as in the Embodiment according to Figures 1 a), b) arranged collision body (21) and additionally by a fluid flow (30), in particular a
  • Air flow is introduced (see. Details D in Figure 2 a)).
  • an air blade (31) is above the transport surface (19) across the
  • Transport direction (18) arranged, which is connected to a fan, not shown.
  • the laminar fluid flow (30) emerging from the air blade (31) over the entire width of the transport surface (19) acts on the
  • the belt conveyor (12) is not inclined relative to the horizontal, but could be inclined in the same way as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, if additionally Downhill forces to generate the angular momentum should be effective.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of
  • Transport device (8) is not inclined relative to the horizontal and an angular momentum is only about the
  • Air blade (31) is introduced into the preforms (2).
  • the preform rotates in the horizontal, flat transport surface (19).
  • the belt conveyor (12) is not inclined relative to the horizontal, but could be inclined in the same way as in the

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von um eine Rotationsachse (3) rotationssymmetrischen Vorformlingen (2) während des Transports entlang einer Transportstrecke (11) mittels einer Transporteinrichtung (8), welches lediglich eine statistisch relevanten Menge der hergestellten Vorformlinge (2) prüft. Infolgedessen lässt sich der konstruktive Aufwand zur Ausrichtung der Vorformlinge (2) vor der Prüfung deutlich reduzieren, da ein gewisser Anteil nicht einwandfrei ausgerichteter Vorformlinge (2) ungeprüft weiter transportiert werden kann. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Vorformlingen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von um eine Rotationsachse rotationssymmetrischen Vorformlingen mit einer Mündung und einem der Mündung gegenüberliegenden bodenseitigen Ende während des Transports entlang einer Transportstrecke mittels einer
Transporteinrichtung .
Bei der Herstellung von Behältern aus Kunststoff,
insbesondere von Getränkeflaschen, werden zunächst
Vorformlinge, sogenannte Preforms, einschließlich ihres Verschlussgewindes im Spritzguss hergestellt. Anschließend werden die Preforms zu fertigen Behältern weiterverarbeitet. Der Preform wird erwärmt, in ein Formwerkzeug eingespannt, auf die endgültige Länge gestreckt und anschließend mit Druckluft in die endgültige Form gebracht. Nach dem Abkühlen wird das Formwerkzeug geöffnet und der fertige Behälter ausgeworfen .
Fehlerhafte Preforms verursachen Produktionsausfälle sowie zusätzliche Material-, Energie- und Herstellungskosten. Es wird daher angestrebt, dass die zur Behälterherstellung verwendeten Preforms nahezu fehlerfrei sind. Typische Fehler sind Dimensionsfehler, Materialfehlstellen sowie Farbfehler. Dimensionsfehler können sich auf die Länge, Form und den Durchmesser des Preforms beziehen. Materialfehlstellen können sich beispielsweise aus einer fehlerhafte Länge des
Anspritzpunktes, unvollständig geschmolzenem Material,
Blasen, Ölspritzern sowie Verunreinigungen ergeben.
Farbfehler umfassen Färb- und Intensitätsabweichungen sowie fehlerhafte Mengen an UV-Blockern. Verfahren und Vorrichtungen zur Prüfung von Vorformlingen auf Objektmerkmale, insbesondere die vorgenannten Fehler, sind bekannt. Die Prüfung erfolgt mithilfe von digitalen
Bildaufnahmeeinrichtungen. Bei der Prüfung werden die
Vorformlinge vor einer Bildaufnahmeeinrichtung vorbei bewegt, so dass jeweils ein oder mehrere Abbilder von jedem
Vorformling gemacht werden können. Eine elektronische
Verarbeitungseinheit vergleicht die gemachten Abbilder mit einem Referenzbild und stellt fest, ob der jeweilige
Vorformling fehlerfrei ist oder ob er bestimmte Defekte aufweist. Nicht in einem Toleranzbereich liegende
Vergleichswerte führen zur Aussonderung des betreffenden Vorformlings .
Den meisten Verfahren ist gemeinsam, dass die Rotationsachsen sämtlicher Vorformlinge in übereinstimmender Richtung
ausgerichtet und die Mündungen gleich orientiert sein müssen, so dass Abbilder von jedem Vorformling stets in
übereinstimmender Position gemacht werden können. Durch die Ausrichtung und Orientierung sämtlicher Vorformlinge können Fehler sehr genau und schnell aufgedeckt werden. Die
Ausrichtung und Orientierung sämtlicher Vorformlinge
erfordert jedoch aufwändige, von der Herstellungsmaschine für die Vorformlinge unabhängige Sortiervorrichtungen. Der konstruktive Aufwand für die Ausrichtung und Orientierung sämtlicher Vorformlinge, beispielsweise mit Rollensortieren ist erheblich und birgt das Risiko von Störungen,
beispielsweise durch im Sortierweg verklemmte Vorformlinge.
Aus der CH 707559 A2 ist bereits ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Prüfung der Farbbeschaffenheit von
Vorformlingen bekannt, bei der die Vorformlinge durch eine Transporteinrichtung in ein Aufnahmegefäß transportiert werden, und wobei mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung ein Abbild von dem Vorformling gemacht und an eine
Verarbeitungseinrichtung zur Prüfung übermittelt wird.
Abweichend zum Stand der Technik verlassen die Vorformlinge die Transporteinrichtung ungeordnet, d.h. mit beliebiger Ausrichtung der Rotationsachsen und beliebiger Orientierung der Mündungen, in das Aufnahmegefäß. Das Abbild von den
Vorformlingen wird zwischen dem Verlassen der
Transporteinrichtung und dem Aufnahmegefäß, d.h. im freien Fall der Vorformlinge, gemacht. Das Abbild wird durch die Verarbeitungseinrichtung derart verarbeitet, dass die
Farbbeschaffenheit des Vorformlings überprüft und
gegebenenfalls Vorformlinge mit Farbfehlern entdeckt werden.
Der Vorteil dieses Standes der Technik, dass die zu prüfenden Vorformlinge ohne gesonderte Sortiervorrichtung zur
Ausrichtung und Orientierung unmittelbar hinter der
Herstellungsmaschine geprüft werden können, wird durch den Nachteil erkauft, dass die ungeordneten Vorformlinge
vielfältige Erscheinungsbilder der Vorformlinge in den
Abbildern zur Folge haben. Dies erfordert eine
rechenintensive 3D- Rekonstruktion bei der Erkennung des Vorformlings und dessen Lage in dem Abbild, so dass bei den geforderten hohen Prüfgeschwindigkeiten nur noch ein
Bruchteil der Rechenleistung der Verarbeitungseinheit für die eigentliche Prüfung der Objektmerkmale zur Verfügung steht.
Um dem Nachteil der reduzierten Rechenleistung zu begegnen, ist die Prüfung der Vorformlinge nach der CH 707 559 A2 auf ein spezifisches Objektmerkmal, nämlich die
Farbbeschaffenheit der Vorformlinge beschränkt. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, welches bei den geforderten hohen Prüfgeschwindigkeiten die zur Verfügung stehende Rechenleistung der Verarbeitungseinheit für die eigentliche Prüfung von beliebigen Objektmerkmalen weniger stark einschränkt und gleichwohl nur einen geringen
apparativen Aufwand erfordert. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf den Gedanken, dass es zur Überwachung des Herstellungsprozesses von Vorformlingen in seiner Gesamtheit ausreichend ist, Abweichungen der
Objektmerkmale in den Abbildern von einem Referenzbild als Trend zu erkennen, insbesondere um Regelungsprozesse in der Herstellung der Vorformlinge anzustoßen und dadurch die
Herstellung von Ausschuss weitgehend zu verhindern. Für die Überwachung des Herstellungsprozesses ist eine vollständige Prüfung sämtlicher Vorformlinge nicht erforderlich, vielmehr genügt die Prüfung einer statistisch relevanten Menge der hergestellten Vorformlinge. Infolgedessen lässt sich der konstruktive Aufwand zur Ausrichtung der Vorformlinge
deutlich reduzieren, da ein gewisser Anteil nicht einwandfrei ausgerichteter Vorformlinge ungeprüft weiter transportiert werden kann.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vor, bei dem eine statistisch relevante Menge der aufgegebenen Vorformlinge einwandfrei mit ihrer Rotationsachse in Transportrichtung ausgerichtet entlang der Transportstrecke transportiert wird, wobei während des Transports Bilder der Vorformlinge mit der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen werden. Für die Prüfung bestimmter Objektmerkmale, z.B. der Dimension der Mündung ist darüber hinaus die Orientierung der Mündung in oder entgegen der Transportrichtung von Bedeutung. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung stellen darüber hinaus sicher, dass von den einwandfrei ausgerichteten Vorformlingen eine statistisch relevante Menge eine übereinstimmende
Orientierung der Mündung aufweist.
Im Einzelnen wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Das Ausrichten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren setzt eine Transporteinrichtung voraus, die mehrere parallel und im Abstand zueinander, eine Transportoberfläche bildende
Tragprofile aufweist, die in Transportrichtung von einer Einlaufseite zu einer Auslaufseite der Transporteinrichtung mit übereinstimmender Geschwindigkeit bewegbar sind. Der Abstand der Tragprofile ist auf den Durchmesser der zu transportierenden Vorformlinge derart abzustimmen, dass jeder einwandfrei ausgerichtete Vorformling an insgesamt vier
Auflagepunkten auf zwei benachbarten Tragprofilen aufliegt.
Das Aufgeben der Vorformlinge erfolgt ungeordnet,
beispielsweise mittels einer Rutsche an der Einlaufseite . Um die Rotationsachsen der aufgegebenen Vorformlinge, deren Rotationsaschen nicht in Transportrichtung zeigen, in
Transportrichtung auszurichten, wird erfindungsgemäß ein Drehimpuls in die Vorformlinge eingebracht. Der überwiegende Teil der aufgegebenen Vorformlinge wird durch das Aufbringen des Drehimpulses einwandfrei ausgerichtet. Die einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge liegen zwischen zwei Tragprofilen an insgesamt vier Auflagepunkten auf und die Rotationsachse zeigt in Transportrichtung. Es verbleibt lediglich ein
Anstellwinkel gegenüber der Transportebene aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers des Vorformlings im Bereich der Mündung und des bodenseitigen Endes des
hohlyzylindrischen Mantels.
Die derart ausgerichteten Vorformlinge werden mittels
Haftreibung zwischen den beiden Tragprofilen und den
Auflagepunkten der Vorformlinge zusammen mit nicht
einwandfrei ausgerichteten Vorformlingen in Transportrichtung entlang der Transportstrecke transportiert. Während des schlupffreien Transportes der einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge werden Abbildungen der transportierten
Vorformlinge aufgenommen.
Bei der Transporteinrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Riemenförderer mit mehreren Tragriemen, die parallel zueinander zwischen zwei Umlenkungen in einem Ober-und
Untertrum mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen, wobei die in dem Obertrum des Riemenförderers laufenden Abschnitte der Tragriemen die Tragprofile bilden.
Die Tragriemen weisen vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Rundriemenförderer sind marktgängig, ermöglichen einen schonenden Transport der Vorformlinge und zeichnen sich durch einen ruhigen Lauf, gute Spurgenauigkeit sowie durch einfache Wartung und Reinigung aus.
Grundsätzlich können die Tragprofile jedoch auch andere
Querschnitte, insbesondere dreieckige, trapezförmige oder rechteckige Querschnitte aufweisen. Im Interesse eines schonenden Transportes sind solche Querschnitte vorteilhaft, die sich in Richtung der Transportoberfläche verjüngen.
Um Schwingungen der einzelnen Tragriemen des Riemenförderers zu vermeiden, den Lauf der Tragriemen zu beruhigen sowie einen konstanten parallelen Abstand zwischen den Tragriemen zu gewährleisten, sind zumindest im Obertrum des
Riemenförderers Gleitprofile zum Abtragen der Tragriemen zumindest über einen Teilbereich der Transportstrecke
angeordnet. Der Querschnitt der Gleitprofile ist vorzugsweise an den Querschnitt der Tragriemen angepasst, so dass jedes Gleitprofil den Tragriemen auf der der Transportoberfläche gegenüberliegenden Seite teilweise umgibt und seitlich führt.
Die Tragprofile können jedoch auch auf der Oberfläche eines Bandförderers befestigt sein. In diesem Fall wird der
parallele Abstand der Tragprofile durch die Bandstruktur des Bandförderers gewährleistet. Ebene Gleitprofile unterhalb des Obertrums des Bandförderers können dazu beitragen, ein
Schwingen des Bandes, insbesondere auch im Bereich der
Aufgabe für die Vorformlinge zu vermeiden.
Das Einbringen des Drehimpulses erfolgt vorzugsweise derart, dass die Vorformlinge auf einem mündungsseitigen Abschnitt mit größerem Durchmesser, beispielweise dem Tragring oder dem Verschlussgewinde des Vorformlings, um das im Durchmesser kleinere bodenseitige Ende, insbesondere des
hohlzylindrischen Mantels des Vorformlings in der
Transportebene rotieren. Der für die Ausrichtung der Vorformlinge erforderliche
Drehimpuls kann durch Hangabtriebskräfte eingebracht werden, indem die Transportoberfläche gegenüber der Horizontalen geneigt ist.
Ein positiver Steigungswinkel der Transportstrecke gegenüber der Horizontalen bedeutet, dass die Einlaufseite tiefer als die Auslaufseite liegt, d.h. die Vorformlinge werden entlang der Transportstrecke aufwärts transportiert. Der positive Steigungswinkel ermöglicht einen kürzeren Ausrichtbereich der Transportstrecke gegenüber einem negativen Steigungswinkel. Nicht einwandfrei ausgerichtete Vorformlinge können mehrfach auf der schiefen Transportoberfläche zurückrollen und dadurch einen erneuten Drehimpuls erhalten, um den Vorformling einwandfrei auszurichten.
Ein Transportstrecke mit gegenüber der Horizontalen positivem Steigungswinkel erhöht gegenüber einer gleich langen
Transportstrecke mit negativem Steigungswinkel die
Wahrscheinlichkeit, eine größere Anzahl der aufgegebenen Vorformlinge einwandfrei auszurichten. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass zur Ausrichtung einer statistisch relevanten Menge an Vorformlingen, eine Transportstrecke mit gegenüber der Horizontalen positivem Steigungswinkel eine Länge von mindestens 600 mm aufweisen sollte.
Der Steigungswinkel liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20-45°, besonders bevorzugt in einem Bereich
zwischen 30-35°. Die Bestimmung des Steigungswinkels ist ein Kompromiss zwischen der Haftreibung zur Vermeidung von
Schlupf zwischen der Oberfläche der Tragprofile und den
Vorformlingen, der Stärke des Drehimpulses und der daraus resultierenden Ausrichtwirkung und dem notwendigen Durchsatz der Vorformlinge.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Steigungswinkel im Ausrichtbereich der Transportstrecke größer als in dem sich anschließenden Transportbereich sein, um die Ausrichtung zu verbessern und zugleich einen Schlupf beim Weitertransport der ausgerichteten Vorformlinge im Transportbereich der
Transportstrecke zu vermeiden. Der schlupffreie Transport in dem Transportbereich der Transportstrecke ist nicht nur für das Aufnehmen der Abbilder, sondern insbesondere auch dann von Bedeutung, sofern einzelne Vorformlinge abhängig vom Ergebnis der Prüfung, beispielsweise an der Auslaufseite, ausgesondert werden sollen. Durch den schlupffreien Transport kann bei konstanter Geschwindigkeit der Transporteinrichtung bestimmt werden, an welchem Ort der Transportstrecke sich geprüfte Vorformlinge mit zuvor bestimmten Objektmerkmalen befinden .
Die Bereiche mit unterschiedlicher Steigung können durch eine weitere Umlenkung im Obertrum des Riemenförderers zwischen den beiden endseitigen Umlenkungen realisiert werden, so dass sich zwei Transportebenen mit unterschiedlichem
Steigungswinkel ergeben. An der Umlenkung wird die Lage der Vorformlinge instabiler. Für einwandfrei ausgerichtete
Vorformlinge ist dies jedoch unproblematisch. Alternativ ist es möglich mittels gekrümmter Gleitschienen die Steigung allmählich von der Einlaufseite zur Auslaufseite zu
reduzieren .
Alternativ oder zusätzlich kann ein Drehimpuls in die
Vorformlinge durch eine Fluidströmung, insbesondere eine Luftströmung, eingebracht werden. Oberhalb der
Transportoberfläche ist mindestens eine Düse angeordnet, aus der die Fluidströmung austritt. Die Fluidströmung ist auf den Ausrichtbereich ausgerichtet und die Strömungsrichtung schließt mit der Transportrichtung einen positiven spitzen Winkel ein.
Die Düse ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Luftklinge, die quer zur Transportrichtung und
vorzugsweise über die volle Breite der Transportoberfläche angeordnet ist, um auch an den Rändern auf der
Transportoberfläche aufliegende Vorformlinge mit der
Fluidströmung zu beaufschlagen. Die Luftklinge ist eine Düse mit rechteckigem Querschnitt, der zur Auslassöffnung kleiner wird. Hierdurch nimmt die Strömungsgeschwindigkeit in
Richtung der Auslassöffnung zu. Die Luftklinge erzeugt eine laminare Strömung mit hohem Volumenstrom und hoher
Geschwindigkeit, jedoch relativ geringem Druck; sie ist daher für das Einbringen des Drehimpulses besonders geeignet.
Anstelle einer Luftklinge können jedoch auch mehrere Düsen nebeneinander quer zur Transportrichtung oberhalb der
Transportoberfläche angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können oberhalb der Transportoberfläche wirksame Kollisionskörper derart angeordnet sein, dass beim Auftreffen eines Vorformlings auf einen oder mehrere der Kollisionskörper ein Drehimpuls in den Vorformling eingebracht wird. Die Kollisionskörper
unterstützen jedoch nicht nur die Ausrichtung der
Vorformlinge, sondern heben beim Transport nicht
ausgerichtete Vorformlinge an und durchmischen Anhäufungen von Vorformlingen. Des Weiteren verteilen die Kollisionskörper die Vorformlinge über die gesamte Breite der Transportoberfläche .
Bei einer Transportoberfläche mit positivem Steigungswinkel ist die Geometrie der Kollisionskörper derart zu bestimmen, dass nicht einwandfrei ausgerichtete Vorformlinge entgegen der Transportrichtung in Richtung der Einlaufseite
zurückrollen können. Der seitliche Abstand zwischen den
Kollisionskörpern wird so bestimmt, dass nicht ausgerichtete Vorformlinge während des Transports in Transportrichtung nach Möglichkeit zeitgleich nur auf einen Kollisionskörper
auftreffen und einen Drehimpuls erhalten oder von dem
Kollisionskörper angehoben werden. Um eine ausreichende Menge an Kollisionskörpern bei zugleich ausreichendem seitlichen Abstand zwischen den Kollisionskörpern vorzusehen, können die Kollisionskörper in einer Ausgestaltung der Erfindung in mehreren Reihen quer zur Transportrichtung vorgesehen sein, wobei die Kollisionskörper in benachbarten Reihen versetzt zueinander angeordnet sind.
Zwei im Abstand zueinander angeordnete Tragprofile mit einem Zwischenraum bilden jeweils eine Spur. Die Kollisionskörper sind vorzugsweise lediglich oberhalb jeder zweiten Spur wirksam, sodass die ausgerichteten Vorformlinge überwiegend mit einer Spur Abstand weitertransportiert werden. Beim
Aufnehmen der Abbilder der Vorformlinge werden hierdurch Abdeckungen durch unmittelbar benachbarte Vorformlinge vermieden .
Sofern die Transporteinrichtung ein Riemenförderer ist, können sich die Kollisionskörper durch den Zwischenraum zwischen den Tragriemen hindurch in dem Raum oberhalb der Transportoberfläche erstrecken. Die Kollisionskörper können an einem Gestell in dem Zwischenraum zwischen Ober-und
Untertrum des Riemenförderers befestigt sein. Hierdurch lassen sich Halterungen für die Kollisionskörper oberhalb der Transportoberfläche vermeiden, die zu einem Verklemmen der Vorformlinge zwischen Transportoberfläche und
Kollisionskörper führen können.
Mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung ist auf die
Transportoberfläche in dem Transportbereich gerichtet, um Abbilder der unter der Bildaufnahmeeinrichtung
hindurchbewegten Vorformlinge aufzunehmen. Es können mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen quer zur Transportrichtung oberhalb der Transportoberfläche nebeneinander angeordnet sein, um ein Abbild aus mehreren Einzelaufnahmen der
Bildaufnahmeeinrichtungen zu erstellen, wenn mit einer einzelnen Bildaufnahmeeinrichtung der gewünschte Bildwinkel nicht erfasst werden kann.
Um den Mantel der Vorformlinge zu prüfen, steht die Achse der Blickrichtung jeder Bildaufnahmeeinrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Transportoberfläche.
Zur Mündungsprüfung ist mindestens eine weitere
Bildaufnahmeeinrichtung auf die Transportoberfläche in dem Transportbereich gerichtet. Es können mehrere
Bildaufnahmeeinrichtungen quer zur Transportrichtung oberhalb der Transportoberfläche nebeneinander angeordnet sein, um ein Abbild aus mehreren Einzelaufnahmen der
Bildaufnahmeeinrichtungen zu erstellen, wenn mit einer einzelnen Bildaufnahmeeinrichtung der gewünschte Bildwinkel nicht erfasst werden kann. Um die Mündungen der Vorformlinge zu prüfen, verläuft die Achse der Blickrichtung jeder Bildaufnahmeeinrichtungen in einem spitzen Winkel zu der Transportoberfläche. Die Blickrichtung ist beispielsweise auf die in Richtung der Einlaufseite weisende Stirnseite der sich in Transportrichtung bewegenden Vorformlinge. Aufgrund der Geometrie und/oder der Masseverteilung der Vorformlinge richtet sich der überwiegende Teil der Vorformlinge so aus, dass die Mündung während des Transports in Richtung der
Einlaufseite der Transporteinrichtung zeigt, sofern der
Drehimpuls durch eine in Richtung der Einlaufseite wirkende Kraft ausgeübt wird.
Zur Beleuchtung der Vorformlinge während der Aufnahme der Abbilder ist vorzugsweise mindestens eine
Beleuchtungseinrichtung auf der der Transportoberfläche gegenüberliegenden Seite der Tragriemen angeordnet. Bei der Beleuchtungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein flächiges Leuchtfeld, das unterhalb der Tragriemen des
Riemenförderers, vorzugsweise über die gesamte Breite der Transportoberfläche angeordnet ist. Sofern die Tragriemen aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen, erfolgt die
Beleuchtung der Vorformlinge nicht nur durch die
Zwischenräume zwischen den Tragriemen, sondern auch durch die Tragriemen hindurch. Das flächige Leuchtfeld weist eine diffuse Strahlungscharakteristik auf. Um die Beleuchtung des Leuchtfeldes an unterschiedliche Geometrien von zu prüfenden Vorformlingen anpassen zu können, kann das Leuchtfeld
segmentiert sein, wobei die einzelnen Segmente einzeln ein- und ausgeschaltet werden können. Unterschiedliche Geometrien der Vorformlinge wirken sich auf den Neigungswinkel der
Rotationsachse des Vorformlings gegenüber der
Transportoberfläche aus. Bei gleichbleibendem Bildwinkel jeder Bildaufnahmeeinrichtung auf die Mündungen der
Vorformlinge, können bei geringerem Neigungswinkel der
Rotationsasche in Transportrichtung weiter vorne gelegene Segmente des Leuchtfelds und bei größerem Neigungswinkel der Rotationsasche in Transportrichtung weiter hinten gelegene Segmente des Leuchtfelds eingeschaltet werden, sofern jede Bildaufnahmeeinrichtung auf die einlaufseifige Stirnseite der Vorformlinge blickt. Im Bereich des Leuchtfeldes laufen die Tragriemen ohne Unterstützung durch Gleitprofile.
Zusätzlich kann in dem Transportbereich eine weitere
Beleuchtungseinrichtung oberhalb der Transportoberfläche angeordnet sein. Die Beleuchtungseinrichtung ist insbesondere eine flächige Auflichtleuchte, die sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Transportoberfläche erstreckt. Um Reflexe auf der Oberfläche der Vorformlinge zu mindern, schließt die Oberfläche der Auflichtleuchte mit der Achse der
Blickrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung einen Winkel von etwa 45° ein.
Für das Aufnehmen von Abbildern weitgehend transparenter, nichteingefärbter Vorformlinge wird Licht im VIS-Spektrum und für eingefärbte, nicht opake Vorformlinge Licht im IR- Spektrum abgestrahlt.
Die Bildaufnahmeeinrichtungen können die Abbilder mit einer festen Aufnahmefrequenz aufnehmen. Bei den
Bildaufnahmeeinrichtungen handelt es sich insbesondere um digitale Stehbildkameras. In Betracht kommen jedoch auch Wärmebildkameras, die die von den Vorformlingen ausgehende Wärmestrahlung erfassen. Bei der anschließenden Verarbeitung der aufgenommenen
Abbilder in einer Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einem Personalcomputer, wird zunächst die Ausrichtung der Vorformlinge geprüft. Liegt die Ausrichtung außerhalb eines Toleranzbereiches oder werden Ansammlungen mehrerer
Vorformlinge erkannt, werden diese Vorformlinge bei der weiteren Auswertung nicht berücksichtigt.
Anschließend erfolgt die Prüfung der einwandfrei
ausgerichteten Vorformlinge auf die zu prüfenden
Objektmerkmale, beispielsweise die Farbe oder das Vorliegen einer Kontamination des Mantels des Vorformlings.
Sollen außerdem Objektmerkmale im Mündungsbereich,
beispielsweise die Form der Mündung, geprüft werden, wird in einem vorgelagerten Prüfungsschritt nicht nur die
Ausrichtung, sondern auch die Orientierung der Mündung in oder gegen die Transportrichtung geprüft. Anschließend erfolgt die Prüfung der Mündungen der korrekt orientierten Vorformlinge auf das zu prüfende Objektmerkmal.
Sofern unabhängig von der festgestellten Orientierung, die Mündungen sämtlicher Vorformlinge geprüft werden sollen, kann dies mit einer Anordnung von Bildaufnahmeeinrichtungen erreicht werden, die auf beide Stirnseiten jedes einwandfrei ausgerichteten Vorformlings ausgerichtet sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figuren la, b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zum Prüfen von Vorformlingen mit einer Transporteinrichtung deren
Transportebene gegenüber der Horizontalen geneigt ist, in Seitenansicht und in
perspektivischer Ansicht,
Figuren 2a, b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zum Prüfen von Vorformlingen mit einer Transporteinrichtung mit horizontaler Transportebene, in Seitenansicht und in perspektivischer Ansicht sowie
Figuren 3a, b zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zum Prüfen von Vorformlingen mit einer Transporteinrichtung mit horizontaler Transportebene, in Seitenansicht und in perspektivischer Ansicht.
Figuren la) , b) - 3a), b) zeigen sämtlich Vorrichtungen (1) zum Prüfen von um eine Rotationsachse (3)
rotationssymmetrischen Vorformlingen (2) . Im Bereich ihrer Mündung (4) weisen die Vorformlinge (2) einen Tragring (5) auf, der gegenüber dem bodenseitigen Ende (6) des
hohlzylindrischen Mantels (7) einen größeren Durchmesser besitzt (vergleiche Details A in Figur 3) .
Jede Vorrichtung (1) umfasst als wesentlichen Bestandteil eine Transporteinrichtung (8), die die Vorformlinge (2) entlang einer Transportstrecke (11) von einer Einlaufseite (9) zu einer Auslaufseite (10) transportiert. Die
Transporteinrichtung (8) ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel als Riemenförderer (12) mit einer
Vielzahl von Tragriemen (13) ausgebildet, die zwischen einer Umlenkung (14.1) an der EinlaufSeite (9) und einer Umlenkung (14.2) an der Auslaufseite (10) in einem Ober- und Untertrum (15.1, 15.2) umlaufen. Der Antrieb des Riemenförderers (12) erfolgt über einen nicht dargestellten Kopfantrieb der
Umlenkung (14.2) über eine Welle (16) . Die in dem Obertrum
(15.1) laufenden Abschnitte der Tragriemen (13) bilden
Tragprofile (17) mit einem runden Querschnitt. Die
Tragprofile (17) bilden eine Transportoberfläche (19) für die von der Einlaufseite (9) zur Auslaufseite (10) zu
transportierenden Vorformlinge (2) .
An der Einlaufseite (9) der Transporteinrichtung (8) ist eine nicht dargestellte Aufgabe angeordnet, über die die
Vorformlinge (2) mit beliebiger Ausrichtung der
Rotationsachse (3) und beliebiger Orientierung der Mündung (4) auf die Transportoberfläche (19) aufgegeben werden. In einem Ausrichtbereich (11.1) der Transportstrecke (11) werden die Vorformlinge (2) in Transportrichtung (18), d.h. parallel zu den Tragriemen (13) des Riemenförderers (12) durch
Einbringen eines Drehimpulses ausgerichtet. Erfindungsgemäß werden nicht sämtliche der aufgegebenen Vorformlinge (2), sondern lediglich eine statistisch relevante Menge
einwandfrei ausgerichtet. Die einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge (2) sind in Figur 1 b) in dem Transportbereich
(11.2) dargestellt. Diese einwandfrei ausgerichteten
Vorformlinge (2) liegen an insgesamt vier Auflagepunkten auf zwei benachbarten Tragriemen (13) auf. Dabei handelt es sich um zwei Auflagepunkte an dem Tragring (5) sowie zwei weitere Auflagepunkte an dem bodenseitigen Ende (6) . Aufgrund der Masseverteilung und Geometrie zeigt die Mündung (4) des überwiegenden Teils der einwandfrei ausgerichteten
Vorformlinge (2) in Richtung der Einlaufseite (9) . Der Drehimpuls in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird einerseits durch auf die Vorformlinge (2) wirkende
Hangabtriebskräfte und andererseits durch oberhalb der
Transportoberfläche (19) wirksame Kollisionskörper (21) bewirkt. Die Hangabtriebskräfte wirken auf die Vorformlinge (2), weil die Transportoberfläche (19) gegenüber der
Horizontalen um einen positiven Steigungswinkel von etwa 30 Grad geneigt ist. Die Vorformlinge haben aufgrund der
Hangabtriebskräfte, solange sie noch nicht in
Transportrichtung (18) ausgerichtet sind, die Tendenz, entgegen der Transportrichtung (18) auf der
Transportoberfläche (19) in Richtung der Einlaufseite (9) zu rollen. Aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers des
Tragrings (5) sowie des bodenseitigen Endes (6) des
Vorformlings (2) rotiert der Tragring (5) des Vorformlings (2) um das bodenseitige Ende (6) des Vorformlings (2) in der Ebene der Transportoberfläche (19) und richtet sich dabei in Transportrichtung (18) aus. Darüber hinaus stoßen die nach der Aufgabe nicht einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge (2) auf die unmittelbar hinter der Aufgabe in dem Ausrichtbereich (11.1) angeordneten Kollisionskörper (21) . Hierdurch wird ebenfalls ein Drehimpuls in die auftreffenden Vorformlinge (2) eingebracht.
Die Kollisionskörper (21) unterstützen jedoch nicht nur die Ausrichtung der Vorformlinge (2), sondern verteilen diese auch über die gesamte Breite des Riemenförderers (12) .
Teilweise werden die Vorformlinge (2) beim Auftreffen auf die Kollisionskörper (21) auch nicht vollständig ausgerichtet, sondern angehoben und von den Tragriemen (13) weiter in
Transportrichtung (18) transportiert. Um einen Stau vor den Kollisionskörpern (21) zu vermeiden sind diese vorzugsweise als Sortierkeile (22) ausgestaltet, deren vordere Flanke einen spitzen Winkel mit der Transportoberfläche (19)
einschließt. Infolge dessen können einzelne Vorformlinge (2) über die Sortierkeile gehoben werden. Der Winkel der hinteren Flanke der Sortierkeile gegenüber der Transportoberfläche (19) ist derart bestimmt, dass nicht einwandfrei
ausgerichtete, über den Sortierkeil gehobene Vorformlinge entgegen der Transportrichtung (18) in Richtung der
Einlaufseite (9) gegebenenfalls zurück rollen können.
In dem Ausrichtbereich (11.1) sind in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel elf Sortierkeile (22) vorgesehen, die in drei Reihen (23.1, 23.2, 23.3) quer zur Transportrichtung (18) angeordnet sind, wobei die Sortierkeile (22) in
benachbarten Reihen (23.1, 23.2, 23.3) quer zur
Transportrichtung (18) versetzt zueinander angeordnet sind, wie dies insbesondere Detail A in Figur 1 verdeutlicht.
Zwei im Abstand zueinander umlaufende Tragriemen (13) bilden jeweils eine Spur (24), wie aus Figur 1, Detail A erkennbar. Die Sortierkeile (22) sind nicht in sämtlichen Spuren (24), sondern lediglich in jeder zweiten Spur (24) angeordnet.
Hierdurch wird erreicht werden, dass die durch die
Sortierkeile (22) ausgerichteten Vorformlinge (2) mit einer Spur (24) Abstand zueinander transportiert werden und beim Aufnehmen der Abbilder der Vorformlinge (2) in dem
Transportbereich (11.2) Abdeckungen durch unmittelbar
benachbarte, ausgerichtete Vorformlinge (2) vermieden werden.
Detail C von Figur 1 veranschaulicht, dass Gleitprofile (25) zum Abtragen der Tragriemen (13) über Teilbereiche der Transportstrecke (11) unterhalb der Tragriemen (13) im
Obertrum (15.1) angeordnet sind. Die Gleitprofile (25) führen, beruhigen und stützen die Tragriemen (13) entlang des gesamten Ausrichtbereichs (11.1) sowie dem auslaufseitigen Ende des Transportbereichs (11.2) der Transportstrecke (11) .
In dem Transportbereich (11.2) der Transportstrecke (11) werden Abbilder von den Vorformlingen (2) während des
Transportes in Richtung der Auslaufseite (10) aufgenommen.
Um den Mantel (7) der Vorformlinge (2) mit einwandfreier Ausrichtung zu prüfen, sind zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (26.1) oberhalb der Transportoberfläche (19) angeordnet, deren Achsen der Blickrichtung (27.1) senkrecht zu der
Transportoberfläche (19) verlaufen. Zum Aufnehmen der Mündung (4) der Vorformlinge (2) sind drei weitere
Bildaufnahmeeinrichtungen (26.2) auf die Transportoberfläche (19) gerichtet. Die Achsen der Blickrichtung (27.2) der
Bildaufnahmeeinrichtungen (26.2) verlaufen in einem spitzen Winkel zu der Transportoberfläche (19) (vgl. Figur la) . Die Aufnahmeeinrichtungen (26.1, 26.2) sind jeweils nebeneinander quer zur Transportrichtung (18) angeordnet.
Zur Beleuchtung der Vorformlinge (2) während der Aufnahme der Abbilder ist eine Beleuchtungseinrichtung (28) in Form einer Durchlichtleuchte zwischen dem Ober- und Untertrum (15.1,
15.2) des Riemenförderers (12) angeordnet. Die
Durchlichtleuchte ist als flächiges Leuchtfeld ausgeführt, das sich über die gesamte Breite der Transportoberfläche (19) erstreckt und eine diffuse Abstrahlcharakteristik aufweist. Aus Figur 1 b) ist erkennbar, dass im Bereich der Beleuchtungseinrichtung (28) die Tragriemen (13) ohne
Unterstützung der Gleitprofile (25) laufen. Da die Tragriemen (13) aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen ist mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Riemenförderer (12) eine vollflächige Beleuchtung der Vorformlinge (2) von deren
Unterseite möglich.
Darüber hinaus werden die Vorformlinge (2) während der
Aufnahmen mittels einer weiteren flächigen
Beleuchtungseinrichtung (29) oberhalb der Transportoberfläche (19) beleuchtet, die als flächige Auflichtleuchte
ausgestaltet ist und sich über die gesamte Breite der
Transportoberfläche (19) erstreckt. Um Reflexe auf der
Oberfläche der Vorformlinge (2) zu mindern, schließt die Oberfläche der Auflichtleuchte mit der Achse der
Blickrichtung (27.1) der Bildaufnahmeeinrichtung (26.1) einen Winkel von etwa 45 Grad ein, wie dies insbesondere aus der Seitenansicht nach Figur la) erkennbar ist.
Die Bildaufnahmeeinrichtungen (26.1, 26.2) nehmen die
Abbilder der durchlaufenden Preforms (2) mit einer festen Aufnahmefrequenz auf. Die aufgenommenen Abbilder werden anschließend in einem nicht dargestellten Personalcomputer verarbeitet. Zunächst wird die Ausrichtung der Vorformlinge (2) geprüft. Liegt die Ausrichtung außerhalb eines
Toleranzbereiches oder werden Ansammlungen mehrerer
Vorformlinge (2) erkannt, werden diese Vorformlinge (2) bei der weiteren Auswertung des Abbildes nicht berücksichtigt. Anschließend erfolgt die Prüfung der in dem Abbild als einwandfrei ausgerichtet erkannten Vorformlinge auf die zu prüfenden Objektmerkmale des Mantels (7), wie beispielsweise die Farbe. Für die Auswertung von Objektmerkmalen im Bereich der Mündung (4) werden die Bilder der Bildaufnahmeeinrichtung (26.2) in gleicher Weise von der Verarbeitungseinheit
ausgewertet. Zunächst wird in einem ersten Prüfungsschritt die Orientierung der Mündung (4) geprüft. Weist die Mündung (4) in Richtung der Einlaufseite (9), ist sie in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel korrekt orientiert und wird in einem nächsten Schritt auf das zu prüfende Objektmerkmal, beispielsweise die Dimensionen der Mündung (4) geprüft.
Die Ausführungsform der Vorrichtung (1) nach Figuren 2 a, b) unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Figuren 1 a) , b) dadurch, dass ein Drehimpuls in die Vorformlinge (2) nicht durch Hangabtriebskräfte, sondern ausschließlich durch die übereinstimmend wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 1 a) , b) angeordneten Kollisionskörper (21) und zusätzlich durch eine Fluidströmung (30), insbesondere eine
Luftströmung, eingebracht wird (vgl. Details D in Figur 2 a) ) . Zur Erzeugung der Fluidströmung (30) ist oberhalb der Transportoberfläche (19) eine Luftklinge (31) quer zur
Transportrichtung (18) angeordnet, die mit einem nicht dargestellten Gebläse verbunden ist. Die aus der Luftklinge (31) austretende laminare Fluidströmung (30) über die gesamte Breite der Transportoberfläche (19) beaufschlagt die
Vorformlinge (2) in entgegengesetzter Richtung zu der
Transportrichtung (18), wodurch aufgrund der Geometrie und Masseverteilung der Vorformlinge (2) ein Drehimpuls in die Vorformlinge, soweit diese nicht bereits ausgerichtet sind, eingebracht wird. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der Riemenförderer (12) gegenüber der Horizontalen nicht geneigt, könnte jedoch in gleicher Weise geneigt sein, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1, sofern zusätzlich Hangabtriebskräfte zur Erzeugung des Drehimpulses wirksam sein sollen.
Figur 3 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die
Transporteinrichtung (8) gegenüber der Horizontalen nicht geneigt ist und ein Drehimpuls ausschließlich über die
Luftklinge (31) in die Vorformlinge (2) eingebracht wird. Die über die gesamte Breite der Transportoberfläche (19) entgegen der Transportrichtung (18) wirkende Fluidströmung (30) versetzt ungehindert durch Kollisionskörper (21) die
Vorformlinge (2) in eine Rotation, wobei der Tragring (5) um das im Durchmesser kleinere bodenseitige Ende (6) des
Vorformlings in der horizontalen, ebenen Transportoberfläche (19) rotiert.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist der Riemenförderer (12) gegenüber der Horizontalen nicht geneigt, könnte jedoch in gleicher Weise geneigt sein, wie bei dem
Ausführungsbeispiel nach Figur 1, sofern zusätzlich
Hangabtriebskräfte zur Erzeugung des Drehimpulses wirksam sein sollen.
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Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Prüfen von um eine Rotationsachse (3)
rotationssymmetrischen Vorformlingen (2) mit einer
Mündung (4) und einem der Mündung (4) gegenüberliegenden bodenseitigen Ende (6) während des Transports entlang einer Transportstrecke (11) mittels einer
Transporteinrichtung (8), wobei die Transporteinrichtung (8) mehrere parallel und im Abstand zueinander, eine Transportoberfläche (19) bildende Tragprofile (17) aufweist, die in Transportrichtung (18) von einer
Einlaufseite (9) zu einer Auslaufseite (10) der
Transporteinrichtung (8) bewegbar sind, umfassend folgende Schritte:
Bewegen der Tragprofile (17) in Transportrichtung (18) mit übereinstimmender Geschwindigkeit,
Aufgeben von Vorformlingen (2) auf die Tragprofile (17) an der Einlaufseite (9) der Transporteinrichtung (8) mit beliebiger Ausrichtung der Rotationsachsen (3) und beliebiger Orientierung der Mündungen (4) der Vorformlinge (2),
Ausrichten der Rotationsachsen (3) aufgegebener
Vorformlinge (2) in Transportrichtung (18) durch Einbringen eines Drehimpulses in die Vorformlinge (2), wobei jeder einwandfrei ausgerichtete
Vorformling (2) an insgesamt vier Auflagepunkten auf zwei benachbarten Tragprofilen (17) aufliegt, Transportieren der einwandfrei ausgerichteten
Vorformlinge (2) entlang der Transportstrecke (11) in Richtung der Auslaufseite (10) mittels Haftreibung zwischen jeweils zwei Tragprofilen (17) und den
Auflagepunkten der Vorformlinge (2),
Aufnehmen von Abbildern der Vorformlinge (2) während des Transports in Richtung der Auslaufseite (10) und
Verarbeiten der aufgenommenen Abbilder in einer Verarbeitungseinrichtung .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen eines Drehimpulses derart erfolgt, dass die Vorformlinge (2) auf einem mündungsseitigen Tragring (5) oder Verschlussgewinde des Vorformlings (2) um das bodenseitige Ende (6) des Vorformlings (2) mit geringerem Durchmesser in der Transportoberfläche (19) rotieren.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Tragriemen (13) ausgeführten Tragprofile (17) sich in Transportrichtung (18) zwischen zwei
Umlenkungen (14.1, 14.2) in einem Obertrum (15.1) eines Riemenförderers (12) bewegen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der parallele Abstand der
Tragprofile (17) derart bestimmt wird, dass der Abstand kleiner als der kleinste Durchmesser des
hohlzylindrischen Mantels jedes aufgegebenen Vorformlings ( 2 ) ist .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehimpuls in die Vorformlinge (2) durch auf die Vorformlinge wirkende
Hangabtriebskräfte auf einer gegenüber der Horizontalen geneigten Transportoberfläche (19) und / oder eine
Fluidströmung (30) und/oder ein Auftreffen der
Vorformlinge auf Kollisionskörper (21) eingebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Tragprofile (17) jeweils eine Spur (24) bilden und die Kollisionskörper (21) derart entlang der Spuren (24) angeordnet werden, dass die einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge (3) mit einer freien Spur (24) Abstand entlang der Transportstrecke (11)
transportiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bilder der Vorformlinge (2) von mindestens einer auf die Transportoberfläche (19) ausgerichteten Bildaufnahmeeinrichtung (26.1, 26.2) aufgenommen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung (26.1) derart angeordnet wird, dass Bilder der Mantelflächen der einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge (2) aufgenommen werden .
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Bildaufnahmeeinrichtung (26.2) derart angeordnet wird, dass Bilder der übereinstimmend orientierten Mündungen (4) der einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge (2) aufgenommen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorformlinge von mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (28) auf der der
Transportoberfläche (19) gegenüberliegenden Seite der Tragprofile (17) und/oder von mindestens einer
Beleuchtungseinrichtung (29) oberhalb der
Transportoberfläche (19) beleuchtet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass
anhand der aufgenommenen Abbilder zunächst geprüft wird,
ob die Vorformlinge (2) einwandfrei ausgerichtet oder
ob die Vorformlinge (2) einwandfrei ausgerichtet und deren Mündungen übereinstimmend orientiert sind, und
mittels einer Verarbeitungseinheit Objektmerkmale der einwandfrei ausgerichteten oder der einwandfrei augericheteten und übereinstimmend orientierten
Vorformlinge geprüft werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nicht einwandfrei ausgerichtete und/oder orientierte und /oder bei der Prüfung der Objektmerkmale als fehlerhaft erkannte Vorformlinge (2) ausgesondert werden.
13. Vorrichtung (1) zum Prüfen von um eine Rotationsachse (3) rotationssymmetrischen Vorformlingen (2) während des Transports entlang einer Transportstrecke (11), umfassend eine Transporteinrichtung (8), eingerichtet zum Transport der Vorformlinge (2) entlang einer Transportstrecke (11), wobei die Transporteinrichtung (8) mehrere parallel und im Abstand zueinander, eine Transportoberfläche (19) bildende Tragprofile (17) aufweist, die von einer Einlaufseite (9) zu einer Auslaufseite (10) der Transporteinrichtung (8) mit übereinstimmender Geschwindigkeit bewegbar sind, eine an der Einlaufseite (9) der Transporteinrichtung (8) angeordnete Aufgabe, eingerichet um die
Vorformlinge (2) mit beliebiger Ausrichtung der Rotationsachsen (3) und beliebiger Orientierung der Mündungen (4) auf die Tragprofile (17) aufzugeben, einen Ausrichtbereich (11.1) der Transportstrecke (11), eingerichet zum Ausrichten der Rotationsachsen (3) von aufgegebenen Vorformlingen (2) in
Transportrichtung (18) durch Einbringen eines Drehimpulses in die Vorformlinge (2) derart, dass jeder einwandfrei ausgerichtete Vorformling an insgesamt vier Auflagepunkten auf zwei benachbarten Tragprofilen (17) aufliegt, einen Transportbereich (11.2) der Transportstrecke (11), eingerichtet zum Transportieren der einwandfrei ausgerichteten Vorformlinge (2) in Richtung der Auslaufseite (10) mittels Haftreibung zwischen jeweils zwei Tragprofilen (17) und den Auflagepunkten der Vorformlinge (2), mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung (26.1, 26.2) zum Aufnehmen von Bildern der Vorformlinge (2) während des Transports in Richtung der Auslaufseite (10) und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der aufgenommenen Abbilder.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Transporteinrichtung (8) ein Riemenförderer (12) mit mehreren Tragriemen (13) ist, die zwischen zwei
Umlenkungen (14.1, 14.2) in einem Ober- und Untertrum
(15.1, 15.2) umlaufen, wobei die in dem Obertrum (15.1) des Riemenförderers (12) laufenden Abschnitte der
Tragriemen (13) die Tragprofile (17) bilden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Obertrum (15.1) des Riemenförderers (12)
Gleitprofile (25) zum Abtragen der Tragriemen (13) zumindest über eine Teilstrecke der Transportstrecke (11) angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der parallele Abstand der
Tragprofile (17) derart auf den Durchmesser der zu transportierenden Vorformlinge abgestimmt ist, dass der Abstand kleiner als der kleinste Durchmesser des
hohlzylindrischen Mantels (7) jedes Vorformlings (2) ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportoberfläche (19)
gegenüber der Horizontalen zumindest in dem
Ausrichtbereich (11.1) derart geneigt ist, dass ein
Drehimpuls in die Vorformlinge durch auf die Vorformlinge wirkende Hangabtriebskräfte eingebracht wird.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Transportoberfläche (19) mindestens eine mit einer Strömungsmaschine
verbundene Düse zur Erzeugung einer Fluidströmung (30) angeordnet ist, wobei die aus der Düse austretende
Fluidströmung (30) derart auf den Ausrichtbereich (11.1) der Transportstrecke (11) ausgerichtet ist, dass ein Drehimpuls in die Vorformlinge (2) eingebracht wird.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse eine Luftklinge (31) ist, die quer zur Transportrichtung (18) angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Transportoberfläche (19) wirksame Kollisionskörper (21) derart angeordnet sind, dass bei einem Auftreffen eines Vorformlings (2) auf einen oder mehrere der Kollisionskörper (21) ein Drehimpuls in den Vorformling (2) eingebracht wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Abstand zueinander angeordnete Tragprofile (17) mit dem dazwischen befindlichen Zwischenraum jeweils eine Spur (24) bilden und Kollisionskörper (21) lediglich oberhalb jeder zweiten Spur (24) wirksam sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine
Bildaufnahmeeinrichtung (26.1, 26.2)) auf die
Transportoberfläche (19) ausgerichtet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine
Beleuchtungseinrichtung (28) auf der der
Transportoberfläche (19) gegenüberliegenden Seite der Tragprofile (17) und/oder mindestens eine
Beleuchtungseinrichtung (29) oberhalb der
Transportoberfläche (19) angeordnet ist.
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