Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der in den
Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 15 angegebenen Gattungen.The
The invention relates to a method and a device in the
The preambles of claims 1 and 15 specified genera.
Verfahren
und Vorrichtungen dieser Art sind insbesondere in der Getränkeindustrie
weit verbreitet. Sie dienen zur Untersuchung der Flaschen auf ausgewählte
Eigenschaften wie z. B. körperliche Unversehrtheit, Sauberkeit,
Farbe, Größe od. dgl. (z. B. EP 0 263 618 A2 , US-PS 4 650 326 ).Methods and devices of this type are widely used, especially in the beverage industry. They are used to examine the bottles on selected properties such. B. bodily integrity, cleanliness, color, size or the like (eg. EP 0 263 618 A2 . U.S. Patent 4,650,326 ).
Aus
Umweltschutzgründen ist es in der Getränkeindustrie
heute üblich, leere Flaschen wieder zurückzunehmen
und einer erneuten Verwertung zuzuführen. Das gilt sowohl
für Flaschen aus Glas als auch für solche aus
Kunststoff. Da die Rücknahme der Flaschen in der Regel
in üblichen Getränkekästen erfolgt, besteht
auch ein Bedarf an Inspektionsvorrichtungen, mittels derer in Getränkekästen
angeordnete Flaschen darauf überprüft werden können, ob
sie aus Glas oder Kunststoff bestehen. Außerdem besteht
ein Bedarf an Inspektionsvorrichtungen, die zwischen Flaschen unterscheiden
können, die entweder selbst unterschiedliche Formen aufweisen oder
die mit unterschiedliche Formen aufweisenden Teilen wie z. B. Tragringen
versehen sind.Out
Environmental reasons are in the beverage industry
Today it is customary to take back empty bottles
and to be recycled. That's true
for bottles made of glass as well as for such
Plastic. As the withdrawal of the bottles usually
in usual beverage crates, consists
also a need for inspection devices by means of which in beverage crates
arranged bottles can be checked to see if
they are made of glass or plastic. There is also
a need for inspection devices that distinguish between bottles
can either themselves have different shapes or
the parts having different shapes such. B. carrier rings
are provided.
Für
die Rücknahme von Leerflaschen gibt es zahlreiche unterschiedliche
Konzepte. Soweit es sich um Glasflaschen handelt, wird in der Regel
zwischen Mehrweg-Flaschen, die nach ihrer Reinigung und Überprüfung
auf Sauberkeit und Unversehrtheit wiederverwendet werden, und Einweg-Flaschen
unterschieden, die als Müll entsorgt werden. Eine Trennung
beider Flaschenarten erfolgt im Allgemeinen dadurch, dass Mehrweg-Glasflaschen,
die auf ihren Etiketten als solche gekennzeichnet sind, von den Händlern
zurückgenommen werden, während Einweg-Glasflaschen,
die keine derartige Kennzeichnung haben, nicht zurückgenommen,
sondern in der privaten Mülltonne oder einem öffentlich
aufgestellten Glasflaschen-Sammelcontainer gesammelt werden.For
the return of empty bottles there are many different
Concepts. As far as glass bottles are concerned, usually
between returnable bottles after their cleaning and checking
be reused for cleanliness and integrity, and disposable bottles
distinguished, which are disposed of as garbage. A seperation
Both types of bottles are generally made by reusable glass bottles,
which are marked as such on their labels by the traders
be taken back while disposable glass bottles,
which do not have such a mark, have not been withdrawn,
but in the private garbage bin or a public one
collected glass bottle collection containers are collected.
Bei
Flaschen aus Kunststoff, insbesondere so genannten PET-Flaschen
(PET = Polyethylenterephthalat), gibt es ebenfalls Mehrweg- und
Einweg-Flaschen. Die Mehrweg-Flaschen werden wie Mehrweg-Glasflaschen
gereinigt und wiederverwendet. Die Einweg-Flaschen müssen
zwar, zumindest in Deutschland, von den Händlern ebenfalls
zurückgenommen werden, sind aber für eine Wiederverwendung
nicht geeignet. Sie werden daher zerkleinert, entsorgt (z. B. verbrannt)
oder allenfalls als Füllmaterial bei der Faserherstellung
od. dgl. verwendet. Daneben gibt es aber noch eine dritte, im Rahmen der
vorliegenden Anmeldung als Kreislauf-Flasche bezeichnete Art von
Kunststoff-Flaschen, die zwar nach der Rücknahme ebenfalls
zerkleinert werden, aber aus einem so hochwertigen Kunststoff bestehen,
dass dieser nach der Zerkleinerung erneut zur Herstellung von Getränkeflaschen
verwendet werden kann. Die drei genannten Flaschentypen unterscheiden
sich dadurch, dass sie mit unterschiedlich ausgebildeten Tragringen
versehen sind. Mehrweg-Flaschen weisen Tragringe mit großen
Außendurchmessern, Einweg-Flaschen Tragringe mit kleinen
Außendurchmessern und die zuletzt genannten Kreislauf-Flaschen
Tragringe mit einer mehreckigen, z. B. acht- oder neuneckigen Umfangskontur
auf.at
Plastic bottles, in particular so-called PET bottles
(PET = polyethylene terephthalate), there are also reusable and
Disposable bottles. The reusable bottles will look like reusable glass bottles
cleaned and reused. The disposable bottles need
Although, at least in Germany, by the dealers also
but are for a reuse
not suitable. They are therefore crushed, disposed of (eg burnt)
or at most as filler in fiber production
od. Like. Used. But there is also a third, in the context of
Present application referred to as a cycle bottle type of
Plastic bottles, although after the withdrawal also
be crushed, but made of such a high quality plastic,
that after crushing again for the production of beverage bottles
can be used. The three mentioned bottle types differ
by being with differently shaped support rings
are provided. Reusable bottles have carrying rings with large ones
Outer diameters, disposable bottles carrying rings with small
Outer diameters and the last-mentioned cycle bottles
Support rings with a polygonal, z. B. eight- or nine-cornered peripheral contour
on.
Wegen
der schlechten Disziplin der Verbraucher bei der Rückgabe
fallen die Flaschen beim Händler sehr vermischt an. Das
erschwert die bestimmungsgemäße und sortenreine
Weiterverwendung der Flaschen erheblich und macht eine automatische
Sortie rung der Flaschen wünschenwert. Außerdem
ist es wegen des von den Händlern zu zahlenden Flaschenpfandes
für Mehrweg- und Kreislauf-Flaschen erwünscht,
durch eine schnelle, im Getränkekasten und automatisch
erfolgende Flascheninspektion eine verlässliche Angabe über
die Höhe des zu zahlenden Betrages für den Flaschenpfand
zu erhalten, da z. B. für Einweg-Flaschen aus Glas und Kunststoff
kein Flaschenpfand zu zahlen und daher auch keine Rückerstattung
erforderlich ist.Because of
the bad discipline of consumers when returning
the bottles are very mixed at the dealer. The
complicates the intended and unmixed
Re-use of the bottles considerably and makes an automatic
Sorting of the bottles desirable. Furthermore
it is because of the bottle deposit to be paid by the traders
desired for reusable and circulating bottles,
through a fast, in the drinks box and automatically
bottle inspection is a reliable indication of
the amount of the amount to be paid for the bottle deposit
to get because z. B. for disposable bottles made of glass and plastic
no bottle deposit to pay and therefore no refund
is required.
Vorrichtungen
der eingangs bezeichneten Gattung, die eine Inspektion von Getränkekästen
ermöglichen, sind ebenfalls bereits bekannt. Neben der Untersuchung
der Kästen auf Fremdkörper und die Farben der
Flaschen dienen sie z. B. der Feststellung der Flaschenhöhe
mit Hilfe von Ultraschallsensoren. Schwierigkeiten bereitet aber
noch die Unterscheidung zwischen Glas- und Kunststoffflaschen einerseits
und die Unterscheidung der verschiedenen Arten von Kunststoffflaschen
andererseits.devices
the type described at the beginning, the inspection of beverage crates
are also already known. In addition to the investigation
the boxes on foreign objects and the colors of the
They serve bottles z. B. the determination of the bottle height
with the help of ultrasonic sensors. But it is difficult
nor the distinction between glass and plastic bottles on the one hand
and the distinction of the different types of plastic bottles
on the other hand.
Zur
Unterscheidung von Flaschen aus Glas oder Kunststoff ist es bekannt,
mit dem Leergut gefüllte Flaschenkästen auf einem üblichen
Förderband durch eine Inspektionsvorrichtung zu transportieren und
in dieser mit quer zu ihrer Transportrichtung verlaufenden Röntgenstrahlen
zu untersuchen, da Röntgenstrahlen von Glas wesentlich
stärker als von den üblicherweise verwendeten
Kunststoffen absorbiert werden. Das erfordert allerdings wegen der
damit verbundenen behördlichen Auflagen wie z. B. die Durchführung
eines Zulassungsverfahrens oder die Begutachtung der Vorrichtungen
durch einen Strahlenschutzbeauftragten bereits vor der Inbetriebnahme
einer derartigen Vorrichtung einen erheblichen zusätzlichen
Aufwand. Außerdem können leicht Fehlerkennungen
auftreten, weil in den Flaschen befindliche Getränkereste
oder andere Flüssigkeiten, was in der Praxis häufig
vorkommt, das Absorptionsverhalten von Kunststoffflaschen derart
stark verändern, dass diese fälschlich als Glasflaschen
erkannt werden.To distinguish between bottles made of glass or plastic, it is known to transport empties filled crates on a conventional conveyor belt by an inspection device and to investigate in this with transverse to their direction of transport X-rays, since X-rays of glass much stronger than the commonly used Plastics are absorbed. However, this requires because of the associated regulatory requirements such. B. the implementation of an approval procedure or the assessment of the devices by a radiation protection officer before commissioning of such a device, a considerable additional effort. In addition, easily detected errors can occur because in the bottles contained beverage residues or other liquids, which often occurs in practice, the absorption behavior of plastic bottles change so much that they are falsely recognized as glass bottles who the.
Andere
bekannte Verfahren und Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung
sehen vor, die Getränkekästen mit polarisiertem,
sichtbarem Licht zu beleuchten, da Kunststoffflaschen die Polarisationsebene
von polarisiertem Licht anders als Glas flaschen vergleichsweise
stark drehen. Eine Unterscheidung zwischen Glas und Kunststoff kann
daher dadurch erfolgen, dass mit Hilfe von Polarisationsfiltern
dafür gesorgt wird, dass die Flaschen durchsetzende Lichtstrahlen
nach ihrem Durchgang durch eine Glasflasche vergleichsweise dunkel,
nach dem Durchgang durch eine Kunststoffflasche dagegen aufgrund
einer Drehung der Polarisationsebene vergleichsweise hell erscheinen.
Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass dunkle, nicht transparente
Getränkereste od. dgl. zu Fehlerkennungen führen,
da sie die Aufhellung der Lichtstrahlen generell verhindern und
damit die Erkennung von Kunststoffflaschen unmöglich machen.
Kunststoffflaschen können daher wiederum fälschlich
als Glasflaschen erkannt werden.Other
known methods and devices of the type described
provide, beverage boxes with polarized,
visible light, since plastic bottles the polarization plane
of polarized light unlike glass bottles comparatively
turn strong. A distinction between glass and plastic can
Therefore, be done by using polarizing filters
ensuring that the bottles pass through light beams
comparatively dark after passing through a glass bottle,
however, after passing through a plastic bottle due to
a rotation of the polarization plane appear comparatively bright.
A disadvantage, however, is that dark, not transparent
Beverage residues od. Like. Lead to misrecognitions,
because they generally prevent the brightening of the light rays and
thus make the detection of plastic bottles impossible.
Plastic bottles can therefore again wrongly
be recognized as glass bottles.
Schließlich
ist es bekannt, die verschiedenen Typen von Kunststoffflaschen dadurch
zu unterscheiden, dass ihre unterschiedlichen Tragringe untersucht
und dazu mit sichtbarem Licht bestrahlt werden. Allerdings ist diese
Methode ziemlich unsicher, weil sie mangels einer ausreichenden
diffusen Reflexion der transparenten Flaschenmaterialien nur dann brauchbare
Bilder liefert, wenn die Untersuchung anhand von Lichtstrahlen erfolgt,
die nach den Gesetzen der geometrischen Optik von den untersuchten Flächen
reflektiert werden, d. h. der Einfallswinkel bei der Beleuchtung
gleich dem Ausfallswinkel bei der Betrachtung ist. Diese Bedingung
kann beim üblichen Betrieb der bekannten Inspektionsvorrichtungen
nur schwer eingehalten werden.After all
It is known that the different types of plastic bottles by it
to distinguish that examined their different support rings
and to be irradiated with visible light. However, this is
Method quite uncertain, because they lack sufficient
diffuse reflection of the transparent bottle materials only useful
Images provides, when the examination is based on light rays,
according to the laws of geometric optics of the examined surfaces
be reflected, d. H. the angle of incidence in the lighting
is equal to the angle of reflection when viewing. This condition
can during normal operation of the known inspection devices
difficult to be respected.
Ausgehend
von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung das
technische Problem zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der
eingangs bezeichneten Gattungen so auszubilden, dass je nach Bedarf
eine sichere Unterscheidung von Glas- und Kunststoffflaschen und/oder
eine sichere Unterscheidung der verschiedenen Kunststoffflaschen
anhand der an ihnen ausgebildeten Tragringe möglich ist.outgoing
from the described prior art, the invention is the
technical problem underlying the method and apparatus of the
Initially designated genera in such a way that according to need
a safe distinction between glass and plastic bottles and / or
a safe distinction between the different plastic bottles
is possible based on the support rings formed on them.
Zur
Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale
der Ansprüche 1 und 15.to
Solution to this problem serve the characterizing features
of claims 1 and 15.
Die
Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass sich die üblichen
Glas- und Kunst stoffmaterialien von Getränkeflaschen bei
der Beleuchtung mit ultraviolettem Licht (nachfolgend abgekürzt
als UV-Licht bezeichnet) unterschiedlich verhalten. Insbesondere
können Kunststoffflaschen oder auch nur ihre Tragringe
durch Beleuchtung mit UV-Licht zur Fluoreszenz und damit zum Selbstleuchten
im sichtbaren Bereich des Spektrums angeregt werden, wodurch mit
vergleichsweise einfachen Mitteln sowohl eine Unterscheidung zwischen
Glas und Kunststoff als auch eine Unterscheidung der verschiedenen Tragringtypen
voneinander möglich ist.The
Invention brings with it the advantage that the usual
Glass and plastic materials from beverage bottles
the illumination with ultraviolet light (abbreviated hereafter
as UV light) behave differently. Especially
can plastic bottles or just their support rings
by illumination with UV light for fluorescence and thus for self-lighting
be excited in the visible region of the spectrum, whereby with
comparatively simple means both a distinction between
Glass and plastic as well as a distinction of the various types of support ring
is possible from each other.
Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further
advantageous features of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:The
The invention will be described below in conjunction with the accompanying drawings
explained in more detail in preferred embodiments.
Show it:
1 schematisch
und in perspektivischen Ansichten verschiedene Arten von Tragringen
an üblichen Kunststoffflaschen; 1 schematically and in perspective views different types of support rings on conventional plastic bottles;
2 in
einer schematischen Vorderansicht den Aufbau einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur wahlweisen Untersuchung von Glas- und Kunststoffflaschen
mit Hilfe einer flächigen Beleuchtung mit sichtbarem Licht
oder mit UV-Licht, das die Kunststoffflaschen zur Fluoreszenz anregt; 2 in a schematic front view of the structure of a device according to the invention for the selective examination of glass and plastic bottles by means of a surface illumination with visible light or with UV light, which excites the plastic bottles to fluorescence;
2a eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 2; 2a a perspective view of the device according to 2 ;
3 in
einer vereinfachten Draufsicht einen mit Flaschen gefüllten
Getränkekasten, wie er bei der Beleuchtung in der Vorrichtung
nach 2 und 2a mit sichtbarem Licht erscheint
und von einem Bildaufnehmer, z. B. einer Kamera, gesehen wird; 3 in a simplified plan view of a bottle-filled beverage crate, as in the illumination in the device according to 2 and 2a appears with visible light and from a Bildaufnehmer, z. A camera, is seen;
4 eine
der 3 entsprechende Ansicht, jedoch bei Beleuchtung
des Getränkekastens mit UV-Licht; 4 one of the 3 corresponding view, but with illumination of the beverage box with UV light;
5 eine
der 3 entsprechende Ansicht bei Beleuchtung des Getränkekastens
mit sichtbarem Licht, wobei eine Glasflasche in ihrem Schulterbereich
mit einem Etikett versehen ist; 5 one of the 3 corresponding view when lighting the beverage box with visible light, with a glass bottle is provided in her shoulder area with a label;
6 eine
der 5 entsprechende Ansicht, jedoch bei Beleuchtung
des Getränkekastens mit UV-Licht; 6 one of the 5 corresponding view, but with illumination of the beverage box with UV light;
7 und 8 den 5 und 6 entsprechende
Ansichten, wobei eine Glasflasche in einem zylindrischen Bereich
mit einem Etikett versehen ist; 7 and 8th the 5 and 6 corresponding views, wherein a glass bottle is provided in a cylindrical portion with a label;
9 und 9a den 2 und 2a entsprechende
Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur wahlweisen Untersuchung von Glas- und Kunststoffflaschen mit
Hilfe einer flächigen Beleuchtung mit sichtbarem Licht
und einer linienförmigen Beleuchtung mit UV-Licht, das
die Kunststoffflaschen zur Fluoreszenz anregt; 9 and 9a the 2 and 2a corresponding views of a device according to the invention for the selective examination of glass and plastic bottles by means of a surface illumination with visible light and a linear illumination with UV light, which excites the plastic bottles to fluorescence;
10 und 11 den 7 und 8 entsprechende
Ansichten bei der Beleuchtung eines Getränkekastens in
der Vorrichtung nach 9 und 9a mit
sichtbarem Licht und/oder mit dem linienförmigen UV-Licht; 10 and 11 the 7 and 8th corresponding views when lighting a beverage box in the device according to 9 and 9a with visible light and / or with the linear UV light;
12 und 12a den 2 und 2a entsprechende
Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur wahlweisen Untersuchung von Glas- und Kunststoffflaschen mit
Hilfe einer flächigen Beleuchtung mit sichtbarem Licht
oder einer nach Art eines Linienmusters erfolgenden Beleuchtung
mit UV-Licht, das die Kunststoffflaschen zur Fluo- reszenz anregt; 12 and 12a the 2 and 2a corresponding views of a device according to the invention for the selective examination of glass and plastic bottles by means of a surface illumination with visible light or taking place in the manner of a line pattern illumination with UV light, which excites the plastic bottles to fluorescence;
13 eine
der 11 entsprechende Ansicht bei der Beleuchtung eines
Getränkekastens in der Vorrichtung nach 12 und 12a und UV-Licht; 13 one of the 11 corresponding view when lighting a beverage box in the device according to 12 and 12a and UV light;
14 eine
Bildserie von acht Bildern analog zu 10 und 11,
wobei der Getränkekasten links mit sichtbarem Licht und
rechts mit UV-Licht beleuchtet wird; 14 a picture series of eight pictures analogous to 10 and 11 in which the drinks box is illuminated on the left with visible light and on the right with UV light;
15 einen
einzelnen, vergrößert dargestellten streifenförmigen
Bildausschnitt aus dem Bild B der 14; 15 a single, enlarged shown strip-shaped image detail from the image B of 14 ;
16 schematisch
ein aus der Bildserie nach 14 zusammengesetztes
Gesamtbild analog zu 13; 16 schematic one from the picture series 14 composite overall picture analogous to 13 ;
17 schematisch
die verschiedenen Tragringe nach 1 bei Beleuchtung
mit sichtbarem Licht; 17 schematically the various support rings after 1 when illuminated with visible light;
18 die
verschiedenen Tragringe nach 1 bei Beleuchtung
mit zur Fluoreszenz anregendem UV-Licht; 18 the different support rings after 1 when illuminated with fluorescence UV light;
19 schematisch
einen bevorzugten Aufbau zur Beleuchtung der Tragringe nach 18 mit UV-Licht; 19 schematically a preferred structure for lighting the support rings after 18 with UV light;
20 schematisch
einen kompletten, mit Flaschen gefüllten Getränkekasten
bei Beleuchtung der Tragringe entsprechend 13 mit
UV-Licht; 20 schematically a complete, filled with bottles beverage box with illumination of the support rings accordingly 13 with UV light;
21 und 21a den 2 und 2a entsprechende
Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Untersuchung der Tragringe von in einem Getränkekasten
angeordneten Flaschen mit Hilfe einer flächigen Beleuchtung
mit UV-Licht, das die Tragringe von Kunststoffflaschen zur Fluoreszenz anregt;
und 21 and 21a the 2 and 2a corresponding views of a device according to the invention for the investigation of the support rings arranged in a beverage crate bottles using a flat illumination with UV light, which excites the support rings of plastic bottles to fluorescence; and
22 und 22a den 21 und 21a entsprechende Ansichten einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Untersuchung der Tragringe von in einem Getränkekasten
angeordneten Flaschen mit Hilfe einer linienförmigen, auf
eine Flaschenreihe beschränkten Beleuchtung mit UV-Licht, das
die Tragringe von Kunststoffflaschen zur Fluoreszenz anregt. 22 and 22a the 21 and 21a corresponding views of a device according to the invention for the investigation of the support rings arranged in a beverage crate bottles using a linear, limited to a row of bottles lighting with UV light, which excites the support rings of plastic bottles for fluorescence.
1 zeigt
perspektivische Ansichten der oberen Teile von aus Kunststoff bestehenden
Flaschen 1, 2 und 3, wie sie heute in
der Getränkeindustrie üblich sind. Die Flaschen 1 sind
Mehrweg-Flaschen, die unterhalb eines zum Aufschrauben eines Verschlusses 4 bestimmten
Gewindeabschnitts einen so genannten Tragring 1a aufweisen,
der an seinem Umfang kreisförmig ausgebildet ist und einen vergleichsweise
großen Außendurchmesser besitzt. Dagegen handelt
es sich bei den Flaschen 2 um Einweg-Flaschen, die unterhalb
des Gewindeabschnitts einen ebenfalls kreisrunden Tragring 2a aufweisen, der
jedoch einen vergleichsweise kleinen Außendurchmesser hat.
Schließlich stellen die Flaschen 3 so genannte
Kreislauf-Flaschen dar, die anstatt eines kreisrunden Tragrings 1a, 2a mit
einem Tragring 3a versehen sind, dessen Außenkontur
mehreckig, insbesondere acht- oder neuneckig ist. Die Flaschen 1, 2 und 3 können
somit unabhängig von etwaigen Etiketten eindeutig anhand
ihrer Tragringe 1a, 2a und 3a identifiziert
werden. 1 shows perspective views of the upper parts of plastic bottles 1 . 2 and 3 as they are today in the beverage industry. The bottles 1 are returnable bottles, which are below one for screwing on a closure 4 certain threaded portion of a so-called support ring 1a have, which is circular in shape at its periphery and has a comparatively large outer diameter. On the other hand, it is with the bottles 2 around disposable bottles, the below the threaded section also a circular support ring 2a have, however, has a comparatively small outer diameter. Finally, put the bottles 3 so-called cycle bottles, which instead of a circular carrying ring 1a . 2a with a support ring 3a are provided, the outer contour is polygonal, in particular eight or nine corners. The bottles 1 . 2 and 3 Thus, regardless of any labels clearly based on their support rings 1a . 2a and 3a be identified.
Kunststoffflaschen
der beschriebenen Art bestehen aus Kunststoffen wie PET (Polyethylenterephthalat)
oder ähnlichen Materialien. Allen von der Anmelderin bisher
untersuchten, für Getränkeflaschen verwendeten
Kunststoffmaterialien ist außerdem überraschend
gemeinsam, dass sie durch Beleuchtung mit UV-Licht zur Fluoreszenz
bzw. zum Selbstleuchten angeregt werden, wobei das abgestrahlte
Fluoreszenzlicht langwelliger als das erregende UV-Licht ist und
im sichtbarem Bereich des Spektrums, insbesondere im nahen Violett
liegt. Außerdem wird die absorbierte Energie in sehr kurzer Zeit
nach der Anregung in Form von Strahlung wieder abgegeben. Untersuchungen
haben weiterhin gezeigt, dass eine Beleuchtung der beschriebenen Kunststoffflaschen
mit UV-Licht z. B. der Wellenlänge 340 nm zu einem hellen
Leuchten mit einer Wellenlänge von ca. 390 nm führt.
Allerdings scheint eine Wellenlänge des UV-Lichts von 340
nm nur ein Optimum der Fluoreszenz-Anregung zu sein, da die beschriebenen
Kunststoffflaschen auch z. B. mit UV-Licht der Wellenlängen
365 nm und 375 nm zum Leuchten gebracht werden können.Plastic bottles
of the type described are made of plastics such as PET (polyethylene terephthalate)
or similar materials. Allen from the applicant so far
examined, used for beverage bottles
Plastic materials are also surprising
common to them by illuminating with UV light for fluorescence
or be excited to self-lighting, wherein the radiated
Fluorescent light is longer wavelength than the exciting UV light and
in the visible region of the spectrum, especially in the near violet
lies. In addition, the absorbed energy in a very short time
after the excitation in the form of radiation given back. investigations
have further shown that lighting the described plastic bottles
with UV light z. B. the wavelength 340 nm to a bright
Luminaires with a wavelength of about 390 nm leads.
However, a wavelength of UV light of 340 seems
nm to be only an optimum of the fluorescence excitation, since the described
Plastic bottles also z. B. with UV light of the wavelengths
365 nm and 375 nm can be lit.
Die
Erfindung macht sich diese Eigenschaften der Kunststoffflaschen
einerseits zu Nutze, um diese von Glasflaschen zu unterscheiden,
die bei der Beleuchtung mit demselben UV-Licht nicht zur Fluoreszenz
angeregt werden. Andererseits wird das UV-Licht erfindungsgemäß dazu
benutzt, die Tragringe 1a, 2a und 3a zum
Leuchten zu bringen, was ihre Unterscheidung mittels üblicher
Bildaufnehmer und Bildver arbeitungs- bzw. Bildanalysesystemen vereinfacht
bzw. überhaupt erst sinnvoll möglich macht.On the one hand, the invention makes use of these properties of plastic bottles in order to distinguish them from glass bottles which are not excited to fluoresce when illuminated with the same UV light. On the other hand, the UV light is used according to the invention, the support rings 1a . 2a and 3a what makes their distinction by means of conventional image sensors and Bildver processing or image analysis simplifies or even make sense possible.
2 und 2a zeigen
eine erfindungsgemäße Inspektion-Vorrichtung 5 zur
Untersuchung von Flaschen auf vorgewählte Eigenschaften,
zu denen hier das Material (Kunststoff oder Glas), aus dem die Flaschen
bestehen, gehört. Weiter unten werden Vorrichtungen beschrieben,
mittels derer eine andere Eigenchaft der Flaschen, nämlich
die Form der Tragringe 1a, 2a und 3a untersucht
wird, die speziell an Kunststoffflaschen angebracht sind. 2 and 2a show an inspection device according to the invention 5 for testing bottles for preselected characteristics, including the material (plastic or glass) of which the bottles are made. Below, devices are described by means of which a different characteristic of the bottles, namely the shape of the support rings 1a . 2a and 3a which are specially attached to plastic bottles.
Die
Flaschen sind gemäß 2 und 2a in üblichen
Getränkekästen 6 angeordnet, die auf
einem Förderband 7 abgestellt werden, das die
Getränkekästen 6 beispielsweise in Richtung
eines Pfeils v durch die Vorrichtung 5 transportiert
und von einem Gestell 8 geführt wird. Das Förderband 7 kann,
wie es in der Getränkeindustrie üblich ist, aus
Rollen, Transportketten, Gurtförderern od. dgl. gebildet
sein. Während der Inspektion bewegen sich die Getränkekästen 6 z.
B. mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s durch die Vorrichtung 5.The bottles are according to 2 and 2a in usual beverage crates 6 Arranged on a conveyor belt 7 the drinks boxes 6 for example in the direction of an arrow v through the device 5 transported and from a rack 8th to be led. The conveyor belt 7 can, as is customary in the beverage industry, from rolls, transport chains, belt conveyors od. Like. Be formed. During the inspection, the beverage crates move 6 z. B. at a speed of 1 m / s through the device 5 ,
Die
Vorrichtung 5 enthält ein oberhalb des Förderbandes 7 angeordnetes
Gehäuse 9, das mit Säulen 10 auf
dem Gestell 8 abgestützt ist und zweckmäßig
alle für die Inspektion wesentlichen Bauelemente enthält.
Dazu zählen insbesondere ein auf einen Inspektionsbereich
gerichteter Bildaufnehmer 11, z. B. eine elektronische
Kamera, und ein mit diesem verbundenes Bildverarbeitungssystem 12, Beleuchtungseinrichtungen 14 und 15,
die ebenfalls auf den Inspektionsbereich gerichtet sind, und die
zugehörigen elektronischen Steuerungen. Außerdem ist
dem Förderband 7 ein Sensor 16, beispielsweise in
Form einer vor den Getränkekästen 6 zu
durchlaufenden Lichtschranke zugeordnet. Dieser Sensor 16 signalisiert
den oben genannten Steuerungen für die Bauelemente 11 bis 15,
dass sich ein Getränkekasten 6 im Inspektionsbereich
befindet und daher ein Inspektionsvorgang zu starten ist. Hierzu
werden einerseits die Beleuchtungseinrichtungen 14 und/oder 15 aktiviert,
um Licht auf den im Inspektionsbereich befindlichen Getränkekasten 6 zu
werfen. Andererseits werden der Bildaufnehmer 11 und das
Bildbearbeitungssystem 12 aktiviert, um das vom Getränkekasten 6 erhaltene
Bild aufzunehmen und auszuwerten.The device 5 contains one above the conveyor belt 7 arranged housing 9 that with columns 10 on the rack 8th supported and expediently contains all essential for the inspection components. These include, in particular, an image sensor directed at an inspection area 11 , z. An electronic camera, and an image processing system connected thereto 12 , Lighting equipment 14 and 15 , which are also directed to the inspection area, and the associated electronic controls. Besides, the conveyor belt 7 a sensor 16 , for example in the form of a front of the crates 6 assigned to passing photocell. This sensor 16 signals the above controls for the components 11 to 15 that is a drink box 6 is in the inspection area and therefore an inspection process is to be started. For this purpose, on the one hand, the lighting devices 14 and or 15 activated to light on the beverage box located in the inspection area 6 to throw. On the other hand, the imager become 11 and the image processing system 12 activated to the from the beverage box 6 capture and evaluate the image obtained.
Inspektionsvorrichtungen
mit Bildverarbeitungssystemen der beschriebenen Art sind allgemein bekannt
(z. B. US-PS 4 915 237 , EP 0 663 069 B1 ) und
brauchen dem Fachmann nicht näher erläutert werden.Inspection devices with image processing systems of the type described are well known (e.g. U.S. Patent 4,915,237 . EP 0 663 069 B1 ) and need not be explained in more detail to the person skilled in the art.
Die
Erfindung nutzt, wie oben erläutert ist, das Phänomen
aus, dass Kunststoffe, die zur Herstellung von Getränkeflaschen
verwendet werden, insbesondere so genannte PET-Materialien, bei
Beleuchtung mit ultraviolettem Licht zur Fluoreszenz angeregt werden
und dann im sichtbaren Bereich leuchten. Zu diesem Zweck dient die
Beleuchtungseinrichtung 14 (2, 2a)
zur Beleuchtung eines im Inspektionsbereich befindlichen Getränkekastens 6 mit
sichtbarem Licht, während die Beleuchtungseinrichtung 15 zur
Beleuchtung desselben Getränkekastens 6 mit UV-Licht,
beispielsweise der Längenwelle 340 nm dient. Außerdem
sind beide Beleuchtungseinrichtungen 14 und 15 vorzugsweise
so eingerichtet, dass die Getränkekästen 6 und
damit auch die in diesen befindlichen Flaschen senkrecht von oben
her vollflächig beleuchtet werden, wie in 2 durch
Lichtbündel 14a, 15a angedeutet ist.The invention exploits, as explained above, the phenomenon that plastics used to make beverage bottles, especially so-called PET materials, are excited to fluoresce when illuminated with ultraviolet light and then shine in the visible range. The lighting device is used for this purpose 14 ( 2 . 2a ) for lighting a beverage box located in the inspection area 6 with visible light while the lighting device 15 for lighting the same beverage crate 6 with UV light, for example, the wavelength 340 nm serves. Besides, both are lighting devices 14 and 15 preferably set up so that the beverage crates 6 and thus also the bottles located in these are vertically illuminated from above all over, as in 2 through light bundles 14a . 15a is indicated.
3 zeigt
schematisch den Getränkekasten 6, der hier beispielhaft
mit fünf Flaschen 17 aus Kunststoff und einer
Flasche 18 aus Glas gefüllt ist, von oben her.
Dabei ist vorausgesetzt, dass alle Flaschen 17, 18 dieselbe
Höhe haben (z. B. 1 l-Flaschen), was z. B. mit Hilfe von
nicht gezeigten Ultraschallsensoren überprüft
wird. Außerdem zeigt 3 ein Bild,
das bei Aktivierung allein der Beleuchtungseinrichtung 14,
die z. B. aus Leuchtdioden (LED) gebildet ist, d. h. bei Beleuchtung
mit sichtbarem Licht erhalten und vom Bildaufnehmer 11 (2)
"gesehen" und aufgenommen wird. Die in den mittleren Teilen der
Flaschen erscheinenden kleinen Kreise stellen ein Bild des jeweiligen
Verschlusses und/oder der oberen Flaschenöffnungen dar.
Da Flaschen 17, 18 aus Kunststoff und Glas im
sichtbarem Wellenlängenbereich ähnliche Eigenschaften
haben, ergeben sich keine signifikanten Unterscheidungsmerkmale, so
dass die Flaschen 17 und 18, wie 3 zeigt, nicht
unterscheidbar sind. Allerdings kann das Bildverarbeitungssystem 12 anhand
des Bildes nach 3 erkennen, dass der Getränkekasten 6 mit sechs
Flaschen gefüllt ist. Außerdem kann z. B. die Umfangskontur
der Flaschen erkannt werden. 3 schematically shows the beverage box 6 , the example here with five bottles 17 made of plastic and a bottle 18 is filled from glass, from above. It is assumed that all bottles 17 . 18 have the same height (eg, 1 liter bottles), e.g. B. is checked by means of ultrasonic sensors, not shown. Also shows 3 an image that when activated alone the lighting device 14 that z. B. from light-emitting diodes (LED) is formed, that is obtained with illumination with visible light and the image sensor 11 ( 2 ) is "seen" and recorded. The small circles appearing in the middle parts of the bottles represent an image of the respective closure and / or upper bottle openings 17 . 18 plastic and glass have similar properties in the visible wavelength range, there are no significant distinguishing features, so that the bottles 17 and 18 , as 3 shows are indistinguishable. However, the image processing system can 12 based on the picture 3 recognize that the beverage box 6 filled with six bottles. In addition, z. B. the peripheral contour of the bottles are detected.
4 zeigt
ein Bild, das bei Beleuchtung der Flaschen 17, 18 mit
dem UV-Licht der Beleuchtungseinrichtung 15 erhalten wird.
Wie durch die Schraffur angedeutet ist, werden die Flaschen 17 aus
Kunststoff dadurch zur Fluoreszenz im sichtbaren Wellenlängenbereich
angeregt, während dies für die Flasche 18 aus
Glas nicht gilt. Wird als Bildaufnehmer 11 eine Kamera
od. dgl. verwendet, die nur sichtbares Licht aufzunehmen vermag,
indem z. B. alle Lichtwellen mit Wellenlängen, die kürzer
als 380 nm sind, mit Hilfe von geeigneten Filtern gesperrt werden,
dann ergibt sich das aus 4 ersichtliche Bild, in dem
die Flasche 18 aus Glas "fehlt". Daraus kann das Bildverarbeitungssystem 12 ableiten,
dass der Getränkekasten 6 mit fünf Kunststoffflaschen
und einer Glasflasche gefüllt ist, die sämtlich
im Wesentlichen dieselbe Außenkontur besitzen. 4 shows a picture when lighting the bottles 17 . 18 with the UV light of the illumination device 15 is obtained. As indicated by the hatching, the bottles become 17 made of plastic thereby stimulated fluorescence in the visible wavelength range, while this for the bottle 18 made of glass does not apply. Used as an image recorder 11 a camera od. Like. Used, which is able to absorb only visible light by z. If, for example, all light waves with wavelengths shorter than 380 nm are blocked with the aid of suitable filters, this results 4 apparent image in which the bottle 18 made of glass "missing". This can be the image processing system 12 derive that the beverage box 6 filled with five plastic bottles and a glass bottle, all of which have substantially the same outer contour.
Die
Bilder gemäß 3 und 4 können bei
Bedarf in kurzen zeitlichen Abständen nacheinander aufgenommen
werden, in dem die Beleuchtungseinrichtungen 14, 15 nacheinander
impulsartig eingeschaltet werden. LED-Beleuchtungen sind z. B. in
einer Millisekunde ein- und ausschaltbar, so dass sich trotz der
Bewegung der Flaschenkasten 6 keine Probleme bei der Auswertung
ergeben.The pictures according to 3 and 4 can If necessary, be recorded at short intervals in succession, in which the lighting equipment 14 . 15 be turned on pulse by pulse. LED lights are z. B. in one millisecond on and off, so that despite the movement of the bottle crate 6 no problems in the evaluation result.
Befinden
sich noch Etiketten an den Flaschen 17 und 18,
dann können sich die Bilder nach 5, 6 oder 7, 8 ergeben.
In 5, 6 ist angenommen, dass die Flasche 18 aus Glas
in einem Schulterbereich mit einem Etikett versehen ist. Da derartige
Etiketten meistens aus Papier bestehen und das Licht diffus, d.
h. in viele Richtungen reflektieren, hat eine Beleuchtung der Flasche 18 mit
sichtbarem Licht einen in 5 schraffiert
dargestellten, hellen Bereich 19 zur Folge, der vom Bildaufnehmer 11 wahrgenommen
wird. Dieser Bereich 19 kann auch bei der Beleuchtung der
Flasche 18 mit dem UV-Licht (6) erscheinen,
da Papieretiketten od. dgl. auch fluoreszieren können.
Entsprechende Etiketten od. dgl. an den Kunststoffflaschen 17 würden
die Bilder nach 5 und 6 dagegen
nicht oder zumindest nicht wesentlich verfälschen. Daher erschwert
das Vorhandensein eines Etiketts die Auswertung nur dann, wenn es
sich um Glasflasche handelt. Insbesondere kann das Bild nach 6,
wenn es allein ausgewertet wird, irrtümlich zu der Aussage führen,
dass die Flasche 18 aus Kunststoff besteht. Dieser Mangel
könnte allerdings dadurch behoben werden, dass nur Flaschen,
die wie die Flasche 17 in der Draufsicht als geschlossene
Ringe erscheinen, als aus Kunststoff bestehend bewertet und Flaschen, von
denen in der Draufsicht nur Ringausschnitte entsprechend den Bereichen 19 erscheinen,
als Flaschen aus Glas erkannt werden. Außerdem besteht der
Vorteil, dass die Flaschen 17 aus Kunststoff bei der Beleuchtung
mit UV-Licht wesentlich heller als bei Beleuchtung mit sichtbarer
Licht leuchten, so dass sich hierdurch ein weiteres Unterscheidungsmerkmal
für die Bildverarbeitung ergibt.Are there any labels on the bottles? 17 and 18 , then the pictures can be 5 . 6 or 7 . 8th result. In 5 . 6 it is believed that the bottle 18 made of glass in a shoulder area with a label. Since such labels are mostly made of paper and the light diffuse, ie reflect in many directions, has an illumination of the bottle 18 with visible light one in 5 hatched, bright area 19 entailed by the imager 11 is perceived. This area 19 can also with the lighting of the bottle 18 with the UV light ( 6 ), since paper labels or the like can also fluoresce. Corresponding labels od. Like. At the plastic bottles 17 would the pictures after 5 and 6 on the other hand, not or at least not significantly distort. Therefore, the presence of a label complicates the evaluation only when it is glass bottle. In particular, the picture may after 6 If it is evaluated alone, erroneously lead to the statement that the bottle 18 made of plastic. However, this deficiency could be remedied by using only bottles that look like the bottle 17 in the plan view appear as closed rings, as valued consisting of plastic and bottles, of which in the plan view only ring cutouts corresponding to the areas 19 appear to be recognized as bottles made of glass. There is also the advantage that the bottles 17 made of plastic when illuminated with UV light much brighter than when illuminated with visible light shine, so that this results in a further distinguishing feature for image processing.
In 7 und 8 ist
angenommen, dass die Flasche 18 aus Glas mit einem Etikett
im zylindrischen Teil versehen und teilweise oder ganz mit Mineralwasser
oder einem farbigen Getränk gefüllt ist. Bei der
Beleuchtung mit sichtbarem Licht würde sich jetzt ein Bild
gemäß 7 ergeben. Aufgrund der Bewegung
des Getränkekastens 6 und der dadurch in Bewegung
versetzten Flüssigkeitsoberfläche können Lichtreflexionen
am Etikett hervorgerufen werden, die zu Bereichen 20 in 7 führen,
die in der Realität hell leuchten, in 7 jedoch
schraffiert dargestellt sind. In Abhängigkeit von den Bewegungen
der Flüssigkeit in der Flasche 18 und der Größe
eines Etiketts im zylindrischen Teil der Flasche 18 können die
Bereiche 20 größer oder kleiner sein.In 7 and 8th it is believed that the bottle 18 made of glass with a label in the cylindrical part and partly or completely filled with mineral water or a colored drink. When lighting with visible light would now be a picture according to 7 result. Due to the movement of the drinks box 6 and the liquid surface thereby agitated may cause light reflections on the label which may result in areas 20 in 7 lead, which shine brightly in reality, in 7 However, hatched are shown. Depending on the movements of the liquid in the bottle 18 and the size of a label in the cylindrical part of the bottle 18 can the areas 20 be bigger or smaller.
Auch
die Bereiche 20 erschweren eine Unterscheidung zwischen
Kunststoff und Glas, da sie analog zu den Bereichen 19 in 5 und 6 auch bei
der Beleuchtung mit dem UV-Licht erscheinen (8). Erfindungsgemäß werden
daher zusätzliche Maßnahmen getroffen, um Fehlinterpretationen
sicher zu vermeiden.Also the areas 20 make a distinction between plastic and glass, as they are analogous to the areas 19 in 5 and 6 also appear in the illumination with the UV light ( 8th ). According to the invention, therefore, additional measures are taken to avoid misinterpretation sure.
Eine
solche zusätzliche Maßnahme sieht vor, die Getränkekästen 6 mit
einer linienförmigen anstatt mit einer flächigen
UV-Lichtquelle zu beleuchten. Gemäß 9 und 9a,
in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in 2 und 2a versehen sind,
ist daher eine Beleuchtungseinrichtung 22 vorgesehen, die
z. B. ein UV-Linienlaser ist oder zumindest einen solchen enthält.
Handelsübliche Linienlaser dieser Art bestehen aus Laserdioden,
denen z. B. Zylinderlinsen derart vorgesetzt sind, dass sie nur
ein schmales, linienförmiges Lichtbündel 22a abgeben,
wie in 9 schematisch angedeutet ist. Auf dem Markt verfügbare
Linienlaser geben z. B. UV-Licht mit einer Wellenlänge
von ca. 375 nm ab. Anstelle eines Linienlasers können auch Linien-Projektionssysteme
und beliebige andere Mittel eingesetzt werden, die dazu geeignet
sind, das linienförmige UV-Lichtbündel 22a zu
erzeugen.Such an additional measure provides for the beverage crates 6 to illuminate with a line instead of a flat UV light source. According to 9 and 9a in which like parts with the same reference numerals as in 2 and 2a are therefore a lighting device 22 provided, the z. B. is a UV line laser or at least contains such. Commercially available line lasers of this type consist of laser diodes, which z. B. cylindrical lenses are pre-set such that they only a narrow, line-shaped light beam 22a leave as in 9 is indicated schematically. Available on the market line lasers z. B. UV light with a wavelength of about 375 nm from. Instead of a line laser also line projection systems and any other means can be used, which are suitable for the line-shaped UV light beam 22a to create.
10 und 11 zeigen
mit der Vorrichtung 5 nach 9 und 9a aufgenommene
Bilder, wobei der Getränkekasten 6 eine mit einem
Etikett versehene und mit etwas Flüssigkeit gefüllte
Flasche 18 aus Glas entsprechend 7 und 8 und im Übrigen
nur Kunststoffflaschen 17 enthält. Das Bild nach 10 entsteht
dadurch, dass der Getränkekasten 6 gleichzeitig
mit den Beleuchtungseinrichtungen 14 und 22 beleuchtet
wird. Das sichtbare, flächenmäßig verteilte
Licht erzeugt ein Bild entsprechend 7. Dagegen
erzeugt das UV-Licht durch das linienförmige Lichtbündel 22a,
das mit Hilfe der Beleuchtungseinrichtung 22 erhalten wird,
nur dort, wo es z. B. auf die beiden Flaschen 17a und 17b aus Kunststoff
trifft, eine linienförmige Fluoreszenz, die sich im Bildaufnehmer 11 durch
zwei helle Streifen 23 bemerkbar machen. Alle anderen Bereiche
der Flaschen 17, 17a, 17b zeigen im Gegensatz
zu 8 keine oder allenfalls eine sehr schwache Fluoreszenz,
da sie von dem Lichtbündel 22a nicht oder nur wenig
angeregt werden. Werden die Flaschen 17, 18 nur
mit dem linienförmigen UV-Lichtbündel 22a beleuchtet,
dann ergibt sich das Bild nach 11, d.
h. jetzt gelangen nur die beiden hellen Streifen 23 entsprechend 10 in
den Bildaufnehmer 11. 10 and 11 show with the device 5 to 9 and 9a taken pictures, the beverage box 6 a labeled bottle filled with some liquid 18 made of glass accordingly 7 and 8th and by the way only plastic bottles 17 contains. The picture after 10 arises from the fact that the beverage box 6 simultaneously with the lighting devices 14 and 22 is illuminated. The visible, spatially distributed light generates an image accordingly 7 , In contrast, the UV light generated by the line-shaped light beam 22a that with the help of the lighting device 22 is received, only where it z. B. on the two bottles 17a and 17b made of plastic, a linear fluorescence that is reflected in the image sensor 11 through two bright stripes 23 to make noticable. All other areas of the bottles 17 . 17a . 17b show as opposed to 8th no or at most a very weak fluorescence, as they are from the light beam 22a not or only slightly excited. Be the bottles 17 . 18 only with the linear UV light beam 22a Illuminated, then the picture follows 11 , ie now only the two bright stripes arrive 23 corresponding 10 in the imager 11 ,
Ein überraschendes
Ergebnis der Anwendung der Vorrichtung nach 9, 9a besteht
somit darin, das die Glasflasche 18, obwohl sie wie in 8 mit
einem Etikett versehen und/oder mit etwas Flüssigkeit gefüllt
ist, keinerlei Reflexion, auch keine scharfe linienförmige
Reflexion zeigt. Die durch das Etikett und die Flüssigkeit
erzeugten Reflexionen erzeugen zwar unter Umständen etwas
Licht im sichtbaren Bereich, doch wird dieses Licht diffus derart verteilt,
dass keine scharfe und für die Auswertung relevante Linie
entsprechend den Streifen 23 erzeugt wird.A surprising result of using the device according to 9 . 9a is thus the glass bottle 18 although she like in 8th provided with a label and / or filled with some liquid, no reflection, no sharp line-shaped reflection shows. The reflections generated by the label and the liquid may produce some light in the eye However, this light is distributed diffusely so that no sharp and relevant for the evaluation line corresponding to the strip 23 is produced.
Damit
ist eine Möglichkeit gegeben, Flaschen aus dem Material
Kunststoff eindeutig von Flaschen aus dem Material Glas zu unterscheiden.
Würde der Getränkekasten 6 nacheinander
nur mit sichtbarem Licht und nur mit UV-Licht beleuchtet, dann zeigt
das Bild nach 10 (bzw. 7) an, wo überall
eine Flasche aus Kunststoff oder Glas vorhanden ist, während
das Bild nach 11 zeigt, wo eine Flasche aus
Kunststoff vorhanden ist.This is a way to distinguish bottles made of plastic material clearly from bottles made of glass material. Would the beverage box 6 Illuminated successively only with visible light and only with UV light, then the picture shows 10 (respectively. 7 ), where there is a bottle of plastic or glass everywhere, while the picture is after 11 shows where a bottle of plastic is present.
Die
Aussage der 11 ist immer nur für
einen eng begrenzten Streifen des Flaschenkastens 6 gültig.
Zur vollständigen Untersuchung des Kasteninhalts müssten
daher zumindest so viele Lichtbündel 22a vorgesehen
werden, wie der maximalen Zahl der Flaschenreihen im Getränkekasten 6 entspricht.
Erfindungsgemäß wird daher zur Überprüfung
eines kompletten Getränkekastens 6 vorgeschlagen,
entweder eine Mehrzahl von linienförmige Lichtbündel 22a aussendenden
UV-Beleuchtungseinrichtungen 22 zu verwenden oder nur eine
Beleuchtungseinrichtung 22 vorzusehen und mit dieser an
mehreren Stellen des Getränkekastens 6 Bilder
aufzunehmen.The statement of 11 is always only for a narrow strip of the bottle crate 6 valid. For a complete examination of the contents of the box, therefore, at least as many light bundles would be required 22a be provided, such as the maximum number of rows of bottles in the beverage box 6 equivalent. Therefore, according to the invention for checking a complete beverage crate 6 proposed, either a plurality of line-shaped light bundles 22a emitting UV lighting equipment 22 to use or only a lighting device 22 provide and with this at several points of the beverage box 6 Take pictures.
Die
erste Variante ist in 12 und 12a dargestellt,
in der gleiche Teile wiederum mit denselben Bezugszeichen wie in 2 und 2a versehen
sind. Im Gegensatz zu 9, 9a ist
hier eine UV-Beleuchtungseinrichtung 25 vorgesehen, die
entweder eine Mehrzahl von linienförmigen UV-Lichtbündeln 25a abstrahlt
oder aus einer Mehrzahl von z. B. als Linienlaser ausgebildeten
Beleuchtungseinrichtungen besteht.The first variant is in 12 and 12a represented in the same parts again with the same reference numerals as in 2 and 2a are provided. In contrast to 9 . 9a here is a UV lighting device 25 provided, which is either a plurality of line-shaped UV light bundles 25a radiates or from a plurality of z. B. is designed as a line laser lighting devices.
Unter
der Voraussetzung, dass der Getränkekasten 6 wieder
mit denselben Flaschen 17, 18 wie in den vorangegangenen
Beispielen gefüllt ist, wird bei der Beleuchtung nur mit
UV-Licht ein Bild nach 13 erhalten. Jedes linienförmige
Lichtbündel 25a führt hier zu einem hellen,
durch Fluoreszenz in einer Kunststoffflasche 17 erhaltenen
Streifen 26 und zu einem Streifen 26a, der durch
ein Etikett od. dgl. in der Glasflasche 18 verursacht ist.
Die Unterscheidung erfolgt wie in 6 dadurch,
dass der Streifen 26a nur auf einem Teil des Bereichs erscheint,
in dem die Flasche 18 angeordnet ist.Provided that the beverage box 6 again with the same bottles 17 . 18 As filled in the previous examples, when illuminated with UV light only, an image will fade 13 receive. Every line-shaped light bundle 25a leads here to a bright, by fluorescence in a plastic bottle 17 obtained strips 26 and to a strip 26a od by a label. Like. In the glass bottle 18 caused. The distinction is made as in 6 in that the strip 26a appears only on part of the area where the bottle is 18 is arranged.
13 zeigt
außerdem, dass hier durch Beleuchtung allein mit UV-Licht
eine eindeutige Unterscheidung zwischen den Materialien Kunststoff
und Glas möglich ist. Je mehr UV-Lichtbündel 25a auf den
Getränkekasten 6 gerichtet werden, umso enger liegen
die Streifen 26 nebeneinander und umso klarer treten die
Konturen der Kunststoffflaschen 17 bzw. der dunklen, durch
Glasflaschen 18 verursachten Leerstellen hervor. Außerdem
werden in den mittleren Bereichen der Bilder der Kunststoffflaschen auch
die Konturen der nicht fluoreszierenden Verschlüsse in
Form von kleinen Kreisen erkennbar, worauf bereits anhand der 3 hingewiesen
wurde. 13 also shows that illumination with UV light alone makes it possible to clearly differentiate between the materials plastic and glass. The more UV light bundles 25a on the drinks box 6 to be directed, the tighter the stripes 26 next to each other and the clearer the contours of the plastic bottles 17 or the dark, through glass bottles 18 caused blanks. In addition, the contours of the non-fluorescent closures in the form of small circles can be seen in the central areas of the images of the plastic bottles, as already indicated by the 3 was pointed out.
Da
die Anwendung mehrerer, linienförmiger UV-Lichtquellen
mit einem häufig nicht vertretbaren Aufwand auch hinsichtlich
der Kosten verbunden ist, können entsprechend der oben
genannten zweiten Variante mit einer einzigen Beleuchtungseinrichtung 22 (9, 9a)
auch mehrere Bilder nacheinander aufgenommen werden. Hierzu kann
entweder die Beleuchtungseinrichtung 22 relativ zu einem
stillstehenden Getränkekasten 6 oder der Getränkekasten 6 relativ
zu einer stationären Beleuchtungseinrichtung 22 bewegt
werden. Letzteres scheint die beste Möglichkeit zu sein,
da die Getränkekästen 6 ohnehin mittels
des Förderbandes 7 durch die Vorrichtung transportiert
werden. Ein Ausführungsbeispiel hierzu wird nachfolgend
kurz erläutert.Since the use of multiple line UV light sources is often associated with a cost unreasonable effort in terms of cost, can according to the above second variant with a single lighting device 22 ( 9 . 9a ) several pictures are taken one after the other. For this purpose, either the lighting device 22 relative to a resting beverage box 6 or the beverage box 6 relative to a stationary lighting device 22 to be moved. The latter seems to be the best option since the crates 6 anyway by means of the conveyor belt 7 be transported through the device. An embodiment for this purpose is briefly explained below.
Werden
die Getränkekästen 6 in Richtung des
Pfeils v (9, 9a)
bewegt, dann zeigt der Sensor 16 an, dass ein Getränkekasten 6 den
Inspektionsbereich erreicht hat. Ferner wird ein nur schematisch
angedeuteter Impulsgeber 27 vorgesehen (z. B. 9, 9a),
der mit dem Antrieb des Förderbandes 7 gekoppelt
oder sonstwie mit diesem so synchronisiert ist, dass er z. B. pro
Millimeter der Bewegungswege der Getränkekästen 6 je
einen Impuls an die Steuereinrichtungen der Vorrichtung 5 abgibt.
Diese steuern die für die Inspektion benötigten Bauelemente 11, 12, 22 und
ggf. 14 usw. jetzt so, dass z. B. nach jedem Transportschritt
eines Getränkekastens von 20 mm ein Bild durch Beleuchtung
mit den UV-Licht und, falls erwünscht, kurz danach (z.
B. um 1 mm versetzt) je ein Bild durch Beleuchtung mit dem sichtbaren
Licht aufgenom men wird. Natürlich könnten die
mit sichtbarem Licht erzeugten Bilder zeitlich auch genau zwischen
den mit dem UV-Licht erzeugten Bildern aufgenommen werden. Sowohl
die Beleuchtungseinrichtung 14 als auch die Beleuchtungseinrichtung 22 wird
zweckmäßig, wie dies auch für alle übrigen
Ausführungsbeispiele gilt, immer nur für eine
kurze und derart bemessene Zeitlang, d. h. impulsförmig
eingeschaltet (aktiviert), wie zur Aufnahme eines Bildes durch den
Bildaufnehmer 11 erforderlich ist. Dabei ist in 14 angenommen,
dass der Getränkekasten von oben nach unten bewegt wird
und daher nur im Bild A voll vom Lichtbündel 14a erfasst
wird, danach aber immer mehr aus diesem Lichtbündel 14a herauswandert.
Alle so erhaltenen Bilder werden vom Bildverarbeitungssystem 12 gespeichert.Be the beverage boxes 6 in the direction of the arrow v ( 9 . 9a ) moves, then the sensor shows 16 on that a drink box 6 has reached the inspection area. Furthermore, an only schematically indicated pulse generator 27 provided (eg 9 . 9a ), with the drive of the conveyor belt 7 coupled or otherwise synchronized with this, that he z. B. per millimeter of the movement paths of the beverage crates 6 one pulse each to the control devices of the device 5 emits. These control the components required for the inspection 11 . 12 . 22 and possibly 14 etc. now so that z. B. after each transport step of a 20 mm beverage crate an image by illumination with the UV light and, if desired, shortly thereafter (eg offset by 1 mm) each image is absorbed by illumination with the visible light. Of course, the images produced with visible light could also be recorded in time between the images produced with the UV light. Both the lighting device 14 as well as the lighting device 22 is expedient, as is also true for all other embodiments, always only for a short and so measured time, ie pulse-shaped turned on (activated), as for receiving an image by the image sensor 11 is required. It is in 14 assumed that the beverage box is moved from top to bottom and therefore only in image A full of the light beam 14a but then more and more out of this light beam 14a migrates. All images thus obtained are processed by the image processing system 12 saved.
Acht
auf diese Weise erhaltene Bildfolgen sind in 14 (A
bis H) beispielhaft dargestellt, wobei jeweils links die mit sichtbarem
Licht und rechts die mit UV-Licht erhaltenen Bilder dargestellt
sind. Mit dem Bildverarbeitungssystem 12 können
diese Bilder elektronisch in Teilbilder mit äußeren,
gestrichelt dargestellten Begrenzungslinien 28 bzw. 29 zerlegt
werden, wie in 15 z. B. für aus den
Bildern B der 14 erhaltene Teilbilder 30 und 31 vergrößert
angedeutet ist. Schließlich können alle auf diese
Weise erhaltenen Teilbilder 30, 31 elektronisch
zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden, so dass für die
Beleuchtung allein mit UV-Licht ein Streifenbild 32 entsteht,
das im Wesentlichen dem Bild gemäß 13 entspricht,
das mit einer Mehrzahl von entsprechend beabstandeten, linienförmigen
Lichtbündeln 25a erhalten wurde. Die Abstände
der Streifen 26 entsprechen dabei im Wesentlichen den Abständen
von z. B. 20 mm, mit denen die einzelnen Bilder nach 13 aufgenommen
werden.Eight images obtained in this way are in 14 (A to H) shown by way of example, in each case on the left with the visible light and on the right the images obtained with UV light are shown. With the image processing system 12 These images can be electronically in sub-images with outer, dashed lines shown 28 respectively. 29 be decomposed, as in 15 z. B. for from the pictures B of 14 obtained partial images 30 and 31 is indicated enlarged. Finally, all partial images obtained in this way 30 . 31 electronically combined to form an overall picture, so that for lighting alone with UV light a strip image 32 arises, essentially according to the picture 13 corresponds, with a plurality of correspondingly spaced, line-shaped light bundles 25a was obtained. The distances of the stripes 26 essentially correspond to the distances of z. B. 20 mm, with which the individual pictures after 13 be recorded.
Im Übrigen
ist aus 16 (rechts) ersichtlich, dass
das zusammengesetzte Streifenbild 32 dieselben eindeutigen
Aussagen wie 13 zulässt.By the way is off 16 (right) can be seen that the composite strip image 32 the same unequivocal statements as 13 allows.
Bei
Bedarf können auch die in 14 links dargestellten
Bilder zu einem Streifenbild 32a (16, links)
zusammengesetzt werden.If necessary, the in 14 on the left side pictures to a strip picture 32a ( 16 , left).
Die
bisherige Beschreibung bezieht sich nur auf die Eigenschaft "Material"
der untersuchten Flaschen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele beschrieben,
die eine Untersuchung der Eigenschaft "Tragringform" ermöglichen.The
previous description refers only to the property "material"
of the examined bottles. Hereinafter, embodiments will be described.
which allow an investigation of the characteristic "supporting ring shape".
17 zeigt
zunächst die Schwierigkeiten, die sich bei der Untersuchung
der Tragringe 1a, 2a und 3a (vgl. auch 1)
mit sichtbarem Licht ergeben, wenn z. B. ein Lichtbündel 14a schräg
von oben auf die Tragringe gerichtet wird. Die vom Bildaufnehmer 11 der
Vorrichtung 5 aufgenommenen Bilder 1b, 2b und 3b der
Tragringe 1a, 2a und 3a sind im diesem
Fall nur sehr unvollständig, so dass sie mit Hilfe des
Bildverarbeitungssystems 12 nur schlecht oder nur mit großem
Aufwand unterschieden werden können. Der Hauptgrund hierfür
besteht darin, dass transparente Materialien das Licht nicht diffus
reflektieren, so dass gute Bilder nur erhalten werden, wenn der
Einfallswinkel des von der Belichtungseinrichtung 14 auf
einen Tragring geworfenen Lichts gleich dem Ausfallwinkel des vom
Bildaufnehmer 11 erfassten Lichtbündels, d. h.
der Beleuchtungswinkel gleich dem Betrachtungswinkel ist. Das ist
bei Vorrichtungen der hier interessierenden Art wegen der unregelmäßigen
Kanten der Tragringe und der Bewegung der Getränkekästen 6 nur
schwer erreichbar. Selbst das menschliche Auge kann die Bilder 1b bis 3b nach 17 nicht
immer zweifelsfrei einem der Tragringe 1a, 2a bzw. 3a nach 1 zuordnen. 17 first shows the difficulties involved in the investigation of the support rings 1a . 2a and 3a (see also 1 ) with visible light when z. B. a light beam 14a is directed obliquely from above on the support rings. The image recorder 11 the device 5 taken pictures 1b . 2 B and 3b the support rings 1a . 2a and 3a are in this case only very incomplete, so they are using the image processing system 12 can only be distinguished poorly or only with great effort. The main reason for this is that transparent materials do not diffuse the light so that good images are obtained only when the angle of incidence from that of the exposure device 14 light thrown on a support ring equal to the angle of the image receiver 11 detected light beam, ie the illumination angle is equal to the viewing angle. This is in devices of the type of interest here because of the irregular edges of the support rings and the movement of the beverage crates 6 difficult to reach. Even the human eye can see the pictures 1b to 3b to 17 not always undoubtedly one of the support rings 1a . 2a respectively. 3a to 1 assign.
Erfindungsgemäß wird
dieses Problem dadurch überwunden, dass die Tragringe 1a bis 3a mit UV-Licht
statt mit sichtbarem Licht beleuchtet und dadurch zur Fluoreszenz
angeregt werden. Wie in den vorliegenden Beispielen die Flaschen
selbst werden jetzt bevorzugt nur die Tragringe zu einem im sichtbaren
Wellenlängenbereich hell leuchtenden Fluoreszenzlicht angeregt.
Das zeigt beispielhaft 18, in denen die in der Realität
hell leuchtenden Tragringe 1a bis 3a durch schwarz
gezeichnete Bereiche dargestellt sind. Die Intensität,
mit welcher die restlichen Flaschenteile und ggf. auch die Verschlüsse 4 leuchten,
ist für die Zwecke der Erfindung unerheblich. Abgesehen
davon wurde festgestellt, dass beim Beleuchten der Tragringe 1a bis 3a die
benachten Flaschenteile deutlich weniger hell leuchten und daher nur
wenig störend wirken, da die Fluoreszenz offenbar umso
stärker ist, je größer die Materialdicke
ist.According to the invention, this problem is overcome by the fact that the support rings 1a to 3a illuminated with UV light instead of visible light and thereby excited to fluorescence. As in the present examples, the bottles themselves are now preferably only the support rings excited to a bright in the visible wavelength range fluorescent light. This shows by way of example 18 in which in reality the brightly shining support rings 1a to 3a are shown by black drawn areas. The intensity with which the remaining bottle parts and possibly also the closures 4 are not relevant to the purposes of the invention. Apart from that, it was found that when lighting the support rings 1a to 3a the wetted bottle parts shine much less brightly and therefore have little disturbing effect, since the fluorescence is clearly stronger, the greater the material thickness.
19 zeigt
ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Beleuchtung
der Tragringe. Der Tragring 1a der in 19 beispielhaft
dargestellten Flasche 1 wird hier nicht von oben her, d.
h. im Wesentlichen koaxial zu einer Mittelachse 33 der
Flasche 1, sondern schräg zur Mittelachse 33 beleuchtet,
so dass ein einfallendes, von einer UV-Beleuchtungseinrichtung 34 erzeugtes
Lichtbündel 35 einen von 0° abweichenden
Winkel α mit der Mittelachse 33 bildet. Dadurch
entsteht unmittelbar unterhalb des zur Fluoreszenz angeregten Tragrings 1a ein
deutlich ausgeprägter Schatten. Wird der Tragring 1a jetzt mittels
eines Bildaufnehmers 36 abgetastet, der bezüglich
der Mittelachse 33 unter einem Winkel β > α auf den
Tragring 1a gerichtet ist, dann bildet dieser Schatten
eine gut sichtbare Begrenzung des hell leuchtenden (fluoreszierenden)
Tragrings 1a. Im Bildaufnehmer 36 entsteht dadurch
ein scharf begrenztes Bild des leuchtenden Tragrings 1a,
was seine Unterscheidung von anderen, entsprechend abgetasteten
Tragringen (z. B. 2a, 3a) wesentlich vereinfacht und
sicherer macht. 19 shows a particularly preferred embodiment for illuminating the support rings. The support ring 1a the in 19 exemplified bottle 1 is not here from above, ie substantially coaxial with a central axis 33 the bottle 1 but obliquely to the central axis 33 illuminated, leaving an incident, from a UV illuminator 34 generated light beam 35 a deviating from 0 ° angle α with the central axis 33 forms. This results directly below the excited to fluorescence support ring 1a a distinct shadow. Will the support ring 1a now by means of an image recorder 36 sampled, with respect to the central axis 33 at an angle β> α on the support ring 1a is directed, then this shadow forms a clearly visible boundary of the bright (fluorescent) support ring 1a , In the imager 36 This creates a sharply delimited picture of the illuminated carrying ring 1a what its distinction from other, appropriately sampled Tragringen (eg. 2a . 3a ) makes it much easier and safer.
20 zeigt
beispielhaft einen mit sechs Flaschen 17 bzw. 18 gefüllten
Getränkekasten 6, wobei wie in den vorherigen
Beispielen die Flaschen 17 aus Kunststoff und die Flasche 18 aus
Glas bestehen, wobei der Getränkekasten 6 ebenso
wie die Glasflasche 18 bei Beleuchtung mit UV-Licht nicht sichtbar
sind. Außerdem sind Flaschen 17a und 17c mit
einem achteckigen Tragring 3a, die Flasche 17b die
mit einem Tragring 1a und Flaschen 17d und 17e mit
einem Tragring 2a versehen (vgl. jeweils 1). Die
Glasflasche 18 weist keinen Tragring auf. Wie in 18 sind
die Tragringe 1a, 2a und 3a, die bei
Beleuchtung mit UV-Licht aufgrund der Fluoreszenz hell leuchten,
in 20 schwarz dargestellt. Durch die Erfindung können
diese Tragringe 1a, 2a und 3a wesentlich
besser und sicherer voneinander unterschieden werden, als dies bei
Beleuchtung mit sichtbarem Licht gemäß 17 möglich
wäre. 20 shows an example with six bottles 17 respectively. 18 filled beverage box 6 , where, as in the previous examples, the bottles 17 made of plastic and the bottle 18 Made of glass, the beverage box 6 as well as the glass bottle 18 are not visible when illuminated with UV light. There are also bottles 17a and 17c with an octagonal support ring 3a , the bottle 17b with a support ring 1a and bottles 17d and 17e with a support ring 2a (see in each case 1 ). The glass bottle 18 has no support ring. As in 18 are the support rings 1a . 2a and 3a , which glow brightly when illuminated with UV light due to fluorescence, in 20 shown in black. By the invention, these support rings 1a . 2a and 3a much better and safer from one another than when exposed to visible light according to 17 it is possible.
21 und 21a, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen
wie in 2 und 2a bezeichnet sind, zeigen eine
erfindungsgemäße, allein zur Untersuchung und
Unterscheidung der Tragringe 1a, 2a und 3a bestimmte
Inspektions-Vorrichtung 37. Der Aufbau und die Funktion
der Vorrichtung 37 entsprechen grundsätzlich denen
der Vorrichtung 5. Abweichend davon ist jedoch die Anwendung
der bereits in 19 dargestellten UV-Beleuchtungseinrichtung 34,
die ein schräg zu den Flaschenachsen 33 verlaufendes
Lichtbündel 38 auf den Getränkekasten 6 bzw.
die Tragringe der darin befindlichen Flaschen wirft. Das Fluoreszenzlicht
der Tragringe wird unter einem im Vergleich zum Lichtbündel 38 größeren
Winkel in den Bildaufnehmer 36 geleitet, wodurch scharf
abgegrenzte Bilder erhalten werden. 21 and 21a in which like parts with the same reference numerals as in 2 and 2a are designated, show a erfindungsge only for examination and differentiation of the support rings 1a . 2a and 3a certain inspection device 37 , The structure and function of the device 37 basically correspond to those of the device 5 , Deviating from this, however, is the application of the already in 19 illustrated UV illumination device 34 that slant to the bottle axes 33 extending light beam 38 on the drinks box 6 or throws the support rings of the bottles therein. The fluorescent light of the support rings is under one compared to the light beam 38 larger angle in the imager 36 which gives sharply demarcated images.
22 und 22a zeigen schließlich eine Inspektions-Vorrichtung 39,
in der die Bauelemente nach 2, 2a und 21, 21a zu einem gemeinsamen Inspektionssystem zusammengefasst sind,
das sowohl eine Unterscheidung des Flaschenmaterials als auch eine
Unterscheidung der verschiedenen Tragringe der Kunststoffflaschen
ermöglicht. Da die verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen 14, 15 und 34 jeweils
nur sehr kurzzeitig eingeschaltet werden brauchen, kann eine gegenseitige
Beinflussung der von ihnen erzeugten Lichtbündel bei der Bilderzeugung
und Bildauswertung selbst dann vermieden werden, wenn die Getränkekästen 6 während
der Inspektion mit der angegebenen Geschwindigkeit relativ zur Vorrichtung 39 bewegt
werden. 22 and 22a finally show an inspection device 39 in which the components are after 2 . 2a and 21 . 21a are summarized to a common inspection system that allows both a distinction of the bottle material as well as a distinction of the various support rings of the plastic bottles. Because the different lighting devices 14 . 15 and 34 need only be turned on for a very short time, a mutual influencing the leg of light generated by them in the image generation and image analysis can be avoided even if the crates 6 during the inspection at the specified speed relative to the device 39 to be moved.
Um
die von der UV-Beleuchtungseinrichtung 34 beleuchtete Fläche
und damit z. B. die Kosten für die Beleuchtungseinrichtung 34 zu
reduzieren, kann diese analog zur Beleuchtungseinrichtung 22 nach 9 so
ausgebildet und/oder eingerichtet sein, dass sie nur ein schmales
Lichtbündel 40 abgibt, wie in 22 angedeutet
ist. Dieses Lichtbündel 40 könnte z.
B. dazu verwendet werden, nur die Tragringe der in einer Reihe eines
Getränkekastens 6 angeordneten Flaschen zu beleuchten.
In diesem Fall könnte der Bildaufnehmer 36 analog
zu 14 bis 16 aus
einzelnen Streifen bestehende Bilder aufnehmen, die im Bildverarbeitungssystem 12 zu
einem Bild des Gesamtkastens 6 zusammengesetzt werden.
Allerdings sollte das Lichtbündel 40 zumindest
so breit sein (z. B. 8 cm), dass die Tragringe trotz der Bewegung
der Getränkekästen 6 und ggf. sich ergebender
Vibrationen der Flaschen sicher von den Lichtbündeln 40 erfasst
werden.To that of the UV illumination device 34 illuminated area and thus z. B. the cost of the lighting device 34 to reduce, this can be analogous to the lighting device 22 to 9 be so designed and / or set up that they only have a narrow beam of light 40 as in 22 is indicated. This light bundle 40 could z. B. be used only the support rings in a row of a beverage box 6 to illuminate arranged bottles. In this case, the imager could 36 analogous to 14 to 16 from individual strips record existing images in the image processing system 12 to a picture of the whole box 6 be assembled. However, the light beam should be 40 be at least as wide (eg 8 cm) that the support rings despite the movement of the crates 6 and possibly resulting vibrations of the bottles safely from the light beams 40 be recorded.
Mit
der Vorrichtung 39 nach 22, 22a ist es möglich, eine vollständige
und sehr sichere Beschreibung des Inhaltes der Getränkekästen 6 zu
liefern. Insbesondere können einerseits Kunststoffflaschen
von Glasflaschen sowohl durch die Eigenschaft "mit Tragring" (=
Kunststoffflasche) oder "ohne Tragring" (= Glasflasche) als auch
durch die Eigenschaft "fluoreszierend" oder "nicht fluoreszierend" voneinander
unterschieden werden. Weiter kann die Zahl der in einem Getränkekasten 6 vorhandenen Kunststoff-
und Glasflaschen ermittelt und ausgegeben werden. Weiterhin können
anhand der Tragringe auch die verschiedenen Typen von Kunststoffflaschen
(1) unterschieden und anhand der Zählung
der verschiedenen Flaschen automatisch Angaben zum Flaschenpfand
gemacht werden. Schließlich können mit Fremdflaschen
versehene Flaschenkästen mit automatischen Sortiersystemen
aussortiert werden.With the device 39 to 22 . 22a It is possible to provide a complete and very safe description of the contents of the crates 6 to deliver. In particular, on the one hand plastic bottles of glass bottles can be distinguished from one another both by the property "with carrier ring" (= plastic bottle) or "without carrier ring" (= glass bottle) and by the property "fluorescent" or "non-fluorescent". Next, the number in a beverage box 6 existing plastic and glass bottles are determined and output. Furthermore, based on the support rings and the various types of plastic bottles ( 1 ) and, based on the count of the different bottles, information on the bottle deposit is automatically made. Finally, bottle containers provided with external bottles can be sorted out with automatic sorting systems.
Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden
können. Dies gilt insbesondere für die Zahl der
in einem Getränkekasten 6 vorhandenen Flaschen 17 und 18,
da übliche Getränkekästen z. B. 12 oder
auch 20 Flaschen aufnehmen. Außerdem können
auf die beschriebene Weise statt 1 l-Flaschen auch Flaschen mit
einem anderen Fassungsvermögen sowie Flaschen und Tragringe
mit anderen als den beschriebenen Formen inspiziert werden. Weiter
ist klar, dass die anhand der 9 bis 16 beschriebene,
linienförmige Beleuchtung nur ein Beispiel darstellt und
die Beleuchtung stattdessen mit anderen Muster, insbesondere z.
B. mit gitter-, netz- oder punktförmigen Mustern od. dgl.
erfolgen kann, wenn dies zur sicheren Unterscheidung von gewünschten
Eigenschaften der Flaschen und/oder zur Vermeidung von Störungen
durch Etiketten, unerwünschte Flascheninhalte od. dgl. zweckmäßig
ist. Auch können andere Wellenlängen für
das UV-Licht vorgesehen werden, wobei durch Versuche leicht festgestellt
werden kann, welche Wellenlänge bei den zu untersuchenden
Kunststoffflaschen im Hinblick auf die erwünschte Fluoreszenz zu
guten Ergebnissen führt. Außerdem ist für
den Fachmann klar, dass zur sicheren Erkennung der verschiedenen
Tragringe und/oder Flaschenformen vorzugsweise ein Vergleich der
von den Bildaufnehmern aufgenommenen Bilder mit im Bildverarbeitungssystem
gespeicherten Sollbildern für die vorkommenden Flaschen
durchgeführt wird. Die Bildverarbeitungssysteme suchen
in diesem Fall z. B. anhand der aufgenommenen Bilder nach ähnlichen,
in ihren Speichern abgelegten Bildern, und die hierzu verwendeten
Bildbearbeitungsprogramme können meistens sogar verdrehte
oder im Maßstab veränderte Abbildungen eindeutig
zuordnen. Weiter können die Tragringe anders, als in 19 gezeigt
ist, auch mit koaxial zu den Flaschenachsen verlaufenden Lichtbündeln
auf ihrem ganzen Umfang beleuchtet, zur Fluoreszenz gebracht und
abgetastet werden, wobei diese Lichtbündel bei Bedarf z.
B. mit Hilfe von geeigneten Objektiven parallelisiert werden. Allerdings
ist es in der Regel ausreichend, mit Anordnungen im Sinne der 19 nur
jeweils einen Teil eines Tragrings zu beleuchten und für
die Bildanalyse zu erfassen. Abweichend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist es ferner möglich, die Inspektion nur an ruhenden statt
an bewegten Flaschenkästen 6 durchzuführen,
indem z. B. das Förderband 7 während
der Inspektion angehalten wird, falls dies zur Erhöhung
der Genauigkeit der Messergebnisse zweckmäßig
ist. Abgesehen davon kann die Erfindung nicht nur auf Flaschenmaterialien
angewendet werden, die bei Beleuchtung mit UV-Licht zur Fluoreszenz
angeregt werden. Auch Materialien, die bei der Beleuchtung bei UV-Licht
zur Phosphoreszenz angeregt werden und daher eine etwas größere Nachleuchtdauer
haben, lassen sich auf die beschriebene Weise untersuchen und auswerten.
Daher wird für die Zwecke der Erfindung vorausgesetzt, dass
die Phosphoreszenz unter den allgemeinen Begriff Fluoreszenz fällt,
d. h. vom Begriff Fluoreszenz mit umfasst wird. Im Übrigen
ist es im Gegensatz zu 2, 2a bzw. 9, 9a bzw. 12, 12a und 22, 2a nicht
erforderlich, dass die Inspektion-Vorrichtung sowohl eine mit sichtbarem
Licht als auch eine mit UV-Licht arbeitende Belichtungseinrichtung
enthält und der Flascheninhalt durch einen Vergleich von
Bildern beurteilt wird, die mit sichtbarem Licht und mit UV-Licht
aufgenommen wurden. Vielmehr liefern auch Vorrichtungen, die nur
mit UV-Licht und Fluoreszenz arbeiten, bereits sehr brauchbare Ergebnisse,
wie z. B. 21, 21a zeigen.
Weiterhin kann die Erfindung im Prinzip auch an Flaschen realisiert werden,
die nicht im sichtbaren, sondern im nahen Ultraviolett oder im Übergangsbereich
zwischen Violett und dem sichtbaren Bereich fluoreszieren, sofern nur
der Bildaufnehmer zur Aufnahme von UV-Licht geeignet ist. Auch hierbei
wird der Vorteil erzielt, dass die Flaschen bzw. Tragringe durch
die Fluoreszenz selbst zu Lichtquellen werden. Schließlich
versteht sich, dass die ver schiedenen Merkmale auch in anderen als
den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden
können.The invention is not limited to the described embodiments, which can be modified in many ways. This is especially true of the number in a beverage box 6 existing bottles 17 and 18 , as usual crates z. B. 12 or 20 Pick up bottles. In addition, in the manner described instead of 1 liter bottles and bottles with a different capacity and bottles and support rings can be inspected with other than the forms described. It is also clear that the basis of the 9 to 16 described, linear lighting is only an example and the lighting instead with other patterns, in particular z. Od. With lattice, mesh or dot-like patterns. Like. Can be done if this is the reliable distinction of desired properties of the bottles and / or to avoid interference from labels, unwanted bottle contents od. Like. Expedient. It is also possible to provide other wavelengths for the UV light, it being easy to determine by experiments which wavelength in the plastic bottles to be examined leads to good results with regard to the desired fluorescence. In addition, it is clear to the person skilled in the art that, for the reliable recognition of the various support rings and / or bottle molds, a comparison of the images taken by the image recorder is preferably carried out with target images for the bottles occurring in the image processing system. The image processing systems search in this case z. For example, based on the images taken for similar, stored in their memories images, and the image editing programs used for this purpose can usually unambiguously even assigned twisted or scaled images. Next, the support rings can be different than in 19 is shown, even with coaxial with the axis of the bottle extending light bundles illuminated on its entire circumference, brought to fluorescence and scanned, these light bundles if necessary z. B. be parallelized with the help of suitable lenses. However, it is usually sufficient with arrangements in the sense of 19 only one part of a support ring to illuminate and capture for image analysis. Notwithstanding the described embodiments, it is also possible, the inspection only at rest instead of moving Flaschenkäs th 6 perform by z. B. the conveyor belt 7 is stopped during the inspection, if appropriate to increase the accuracy of the measurement results. Apart from that, the invention can not be applied only to bottle materials that are excited to fluoresce when illuminated with UV light. Even materials that are excited to phosphorescence when illuminated under UV light and therefore have a slightly longer persistence can be examined and evaluated in the manner described. Therefore, it is assumed for the purposes of the invention that the phosphorescence falls under the general term fluorescence, that is to say encompassed by the term fluorescence. Incidentally, it is contrary to 2 . 2a respectively. 9 . 9a respectively. 12 . 12a and 22 . 2a it is not necessary for the inspection device to contain both a visible light and a UV light exposure device and to evaluate the bottle contents by comparing images taken with visible light and UV light. Rather, provide devices that work only with UV light and fluorescence, already very useful results, such. B. 21 . 21a demonstrate. Furthermore, the invention can in principle also be implemented on bottles which fluoresce not in the visible, but in the near ultraviolet or in the transition region between violet and the visible region, provided that only the image receptor is suitable for receiving UV light. Here, too, the advantage is achieved that the bottles or support rings themselves become sources of light due to the fluorescence. Finally, it goes without saying that the various features can also be used in combinations other than those described and illustrated.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list
The documents listed by the applicant have been automated
generated and is solely for better information
recorded by the reader. The list is not part of the German
Patent or utility model application. The DPMA takes over
no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
- EP 0263618
A2 [0002] EP 0263618 A2 [0002]
-
- US 4650326 [0002] US 4650326 [0002]
-
- US 4915237 [0043] US 4915237 [0043]
-
- EP 0663069 B1 [0043] EP 0663069 B1 [0043]