DE3422870C2 - - Google Patents
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- DE3422870C2 DE3422870C2 DE3422870A DE3422870A DE3422870C2 DE 3422870 C2 DE3422870 C2 DE 3422870C2 DE 3422870 A DE3422870 A DE 3422870A DE 3422870 A DE3422870 A DE 3422870A DE 3422870 C2 DE3422870 C2 DE 3422870C2
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N2033/0078—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00 testing material properties on manufactured objects
- G01N2033/0081—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00 testing material properties on manufactured objects containers; packages; bottles
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung
von Flaschen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 21 65 726 be
kannt. Das von mindestens einer Lichtquelle ausgehende
Licht ist auf das Flaschenmundstück und das Schraubgewin
de des Flaschenhalses gerichtet. Die photoelektrischen Wandler
sind so angeordnet, daß deren optische Achsen die
Längsachse der sich drehenden Flasche unter unterschied
lichen Winkeln schneiden.
Wenn eine Beschädigung in dem beleuchte
ten und von den photoelektrischen Wandlern erfaßten Bereich
des Flaschenhalsendes vorliegt, wird dort das Licht stär
ker gestreut und am Ausgang der photoelektrischen Wandler
ein größeres Signal erhalten. Die Ausgänge der photoelektrischen
Wandler sind mit einer Schwellwertschaltung
verbunden, die ein eine Beschädigung der Flasche anzei
gendes Signal erzeugt, wenn die Ausgangssignale der
photoelektrischen Wandler einen gewissen Schwellenwert über
steigen. Die besondere Ausrichtung der optischen Achsen
der photoelektrischen Wandler zu der Längsachse der sich
drehenden Flaschen dient dazu, fehlerhafte Beurteilungen
der Flasche zu vermeiden, die durch Lichtstreuung am An
fang und Ende des Schraubgewindes verursacht werden könn
ten.
In der DE 31 43 001 A1 ist eine Flaschen
prüfvorrichtung zur Überprüfung des Flaschenmundstücks
bei Kronenkorkenflaschen beschrieben. Es sind Prüfstrec
ken bestehend aus einer Lichtquelle und einem Fotowandler
vorgesehen. Das Ausgangssignal des Fotowandlers wird mit
einem Schwellenwert verglichen. Ein eine Beschädigung der
Flaschenmündung anzeigendes Signal wird erzeugt.
Fehlerhafte Anzeigen können auftreten, da Umwelteinflüsse
und Alterungserscheinungen eine Änderung des Schwellen
wertes bewirken können. Zur Berücksichtigung solcher Än
derungen werden zwischen den Flaschendurchgängen die Aus
gangssignale des Fotowandlers erfaßt und von diesen Aus
gangssignalen werden fortwährend selbsttätig Schwellen
werte abgeleitet, mit denen bei einem Flaschendurchgang
das dann erhaltene Ausgangssignal des Fotowandlers ver
glichen wird.
Aus der DE-AS 15 73 738 ist eine Vorrichtung zum Fest
stellen von Rissen u. ä. Fehlern in der Oberfläche von
Glasbehältern bekannt, bei der drei von jeweils einer
Lichtquelle und einer Fotowandlereinrichtung gebildete
Prüfstrecken vorgesehen sind. Die optischen Achsen der
Fotowandlereinrichtungen sind so ausgerichtet, daß die
von ihnen eingeschlossenen Winkel innerhalb vorgegebener
Winkelbereiche liegen. Dadurch soll erreicht werden, daß
Risse im Glas unabhängig von ihrer Neigung zu der Achse
der Glasbehälter erfaßt werden können.
Aus der US-PS 40 76 979 ist eine Vorrichtung zum Identifi
zieren von farbigen Flaschen der Farbe nach bekannt. Eine
von den Flaschen zu durchlaufende Prüfstrecke umfaßt eine
Lichtquelle und eine Fotowandlereinrichtung mit einem
halbdurchlässigen Spiegel, durch den das durch eine Fla
sche hindurchgegangene Lichtbündel in zwei Teilbündel
aufgespalten wird. Jedes Teilbündel beaufschlagt eine
Fotowandlereinrichtung, der ein Interferenzfilter vorge
schaltet ist. Die Interferenzfilter für die Teilbündel
sind in unterschiedlichen Spektralbereichen durchlässig.
Diese Spektralbereiche entsprechen den Farben, z. B. Grün
und Braun der zu identifizierenden Flaschen.
Eine Vorrichtung zum optischen Abtasten von Fehlern in
transparenten Gegenständen, insbesondere Gläsern, ist in
der DE-OS 28 02 107 beschrieben. Auch bei dieser Vorrich
tung ist eine Vielzahl von Prüfstrecken vorgesehen, die
jeweils mindestens eine Lichtquelle und mindestens eine
Fotowandlereinrichtung umfassen. Die Lichtquellen und Fo
towandlereinrichtungen sind jeweils so gehaltert, daß sie
längs ihrer jeweiligen optischen Achsen und in Ebenen
verschoben werden können, die die Längsachse der z. B. zu
untersuchenden Flasche enthält. In dieser Druckschrift
ist angegeben, daß eine gegenseitige Störung der einzel
nen Prüfstrecken dadurch verhindert werden kann, daß das
Licht der einzelnen Lichtquellen moduliert bzw. getaktet
wird und die den Fotowandlereinrichtungen nachgeschalte
ten elektrischen Schaltkreise frequenzselektiv nur auf
die jeweilige Taktfrequenz ansprechen.
Eine Einrichtung zur Überprüfung von Fla
schen wird in der
JP 58-34 348 A unter dem Titel "Ein
richtung zur Überprüfung von Fehlern am Hals einer Fla
sche" beschrieben. Wie man aus der Fig.
1 erkennt, weist diese Einrichtung zur
Überprüfung von Flaschen eine Einrichtung 70 für
den Transport der zu überprüfenden Flaschen auf, wäh
rend diese Flaschen gleichzeitig gedreht werden; zwei
streifenförmige Beleuchtungsanordnungen 2 sind an den gegenüberlie
genden Seiten des Flaschenförderers 8 angeordnet, um den Flaschenhals
11 und das Schraubgewinde 12 der zu überprüfenden Fla
sche 1 zu bestrahlen; ein Lichtdetektor 3, im allgemei
nen ein photoelektrischer Wandler, mit einem Feld längs
einer Durchmesserlinie des Flaschenhalses 11 ist in
Ausrichtung mit der Transportrichtung des Flaschenförderers
angeordnet, um das von den Fehlern nach oben reflektier
te Licht zu empfangen und in ein entsprechendes, elektri
sches Signal umzuwandeln.
Bei dieser Einrichtung wird die Flasche 1 auf und
längs eines Flaschenförderers 8 transportiert, während sie mit
tels eines Antriebsmechanismus 7 gedreht wird. In
dieser Zeitspanne werden der Flaschenhals 11 und das Schraub
gewinde 12 der Flasche durch streifenförmige Beleuchtungsanordnungen
2 bestrahlt, die auf der rechten und linken Seite des
Flaschenförderers 8 angeordnet sind. Der Lichtdetektor,
der aus Photodioden-Gruppen 320 besteht, die so
angeordnet sind, daß sie ein langgestrecktes "Gesichtsfeld"
haben, das sich in Transportrichtung des Flaschenförderers 8
erstreckt, ist mit 3 bezeichnet. Der photoelektrische Wandler überwacht die transportierte,
sich drehende Flasche 1 während einer Halbdrehung.
Wenn sich ein Fehler 1 a an der Flasche 1 befindet, wird
das eintreffende Licht durch den Fehler 1 a gestreut.
Ein Teil des gestreuten Lichtes wird nach oben gerichtet
und fällt auf den photoelektrischen Wandler. Dieser
photoelektrische Wandler wandelt das Licht photoelek
trisch in ein entsprechendes, elektrisches Signal um,
das dann mittels eines Analog/Digital-Wandlers 4 in
ein digitales Signal umgesetzt wird. Das digitale Signal
wird einer Schaltungsanordnung 5 für die Feststellung
von Fehlern zugeführt.
Das einfallende Licht kann jedoch auch durch eine Verbin
dungslinie am Beginn des Gewindebereiches (in der Nähe
des Flaschenmundstückes des Flaschenhalses) gestreut
werden, so daß dieses gestreute Licht auf den photoelek
trischen Wandler fallen kann, der über dem Flaschenförderer
8 angeordnet ist.
Deshalb enthalten also die Signale des Analog/Digital-Wandlers
4 zwei verschiedene Signaltypen, näm
lich einmal ein Signal, das auf den Fehler 1 a zurück
geht, und zum anderen ein Signal, das auf der Verbin
dungslinie und dem Beginn des Gewindebereiches der Fla
sche 1 beruht. Die Schaltungsanordnung 5 zur Unterschei
dung von Fehlern mißt den Wert, der die Fläche des feh
lerhaften Bereiches darstellt, und ermittelt ein Signal,
das einen vorgegebenen Wert übersteigt, der durch einen
Fehler verursacht wird, um auf diese Weise eine Unter
scheidung zwischen einem Fehler 1 a einerseits und der
Verbindungslinie und dem Beginn des Gewindebereiches
der Flasche 1 andererseits zu treffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiter
zubilden, daß Fehler im Bereich des Flaschenhalses, ins
besondere im Bereich des Flaschenmundstücks und des
Schraubgewindes zuverlässig erfaßt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Insbesondere ist es mittels der erfindungsgemäßen Vor
richtung möglich, zwischen Fehlern am Flaschenmundstück
und im Bereich des Schraubgewindes zu unterscheiden. Die
se Unterscheidung wird dadurch ermöglicht, daß diese Be
reiche jeweils mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge be
leuchtet werden und die den jeweiligen Bereichen zugeord
neten photoelektrischen Wandler jeweils nur auf die Wel
lenlänge ansprechen, mit der der betreffende Bereich be
leuchtet worden ist. Dadurch läßt sich eine zuverlässige
Überprüfung der Flasche auf Fehler erreichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Verarbeitung der Ausgangssignale der photoelektrischen
Wandler erfolgt vorteilhafterweise derart, daß zu
nächst diese Ausgangssignale digitalisiert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die schema
tischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung
zur Überprüfung von
Flaschen nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine Vorderansicht und ein Blockdiagramm
einer Ausführungsform der Vorrichtung
zur Überprüfung von
Flaschen,
Fig. 3 eine Teil-Vorderansicht einer Ausführungs
form
der Vorrichtung
zur Überprüfung von Flaschen,
Fig. 4a und 4b abgewickelte Ansichten des Flaschen
halses bzw. eines Wellenformen-Diagramms
zur Erläuterung einer Ausführungsform
der Fehlerfeststellung durch den zweiten
Fehler-Detektor,
Fig. 5 ein Blockdiagramm des zweiten Fehler-
Detektors,
Fig. 6 eine Ansicht eines photoelektrischen Wandlers,
der bei einer zweiten Ausführungsform der
Vorrichtung zur Überprü
fung von Flaschen eingesetzt werden kann, und
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Programms, das
in einem Mikroprozessor der Vorrichtung
zur Überprüfung von Fla
schen ausgeführt wird.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung
zur Überprüfung von Flaschen. Diese
Flaschen werden in Richtung des Pfeils 13, also um ihre
Längsachse, gedreht und gleichzeitig von einem Flaschenförderer
8 an der Inspektionsstelle vorbeigeführt. Eine erste
Lichtquelle 21 bestrahlt nur das Flaschenmundstück 11
mit Licht, während eine zweite Lichtquelle 22 das Fla
schenmundstück 11 und das Schraubgewinde 12 am Flaschen
hals mit Licht bestrahlt. Die beiden Lichtquellen 21
und 22 strahlen Licht mit unterschiedlichen Spektralbe
reichen ab.
Die Lichtquellen 21 und 22 bilden zwei streifenförmige
Beleuchtungsanordnungen 2 auf beiden Seiten des Flaschenförderers 8 und
erstrecken sich in Transportrichtung. Die Lichtquellen
21 und 22 sind jeweils auf beiden Seiten des Flaschenförde
rers 8. In Fig. 2 ist nur eine
der Beleuchtungsanordnungen 2 an der Rückseite der Flasche 1 darge
stellt, während die andere Beleuchtungsanordnung 2 vor
der Flasche 1 nicht gezeigt ist.
Die erste und die zweite Lichtquelle werden beispielsweise
durch eine Quelle für grünes Licht und eine Quelle für
rotes Licht gebildet.
Das grüne, an einem Fehler am Flaschenmundstück 11 ge
streute Licht pflanzt sich nach oben längs eines Strah
lengangs 211 fort, während das rote, an den Fehlern
am Flaschenmundstück 11 und dem Schraubgewinde 12
gestreute Licht sich längs eines Strahlengangs 221 nach
oben fortpflanzt.
Eine Filtereinrichtung 9 wird beispielsweise durch einen dichroiti
schen Spiegel gebildet, der das grüne Licht durchläßt,
jedoch das rote Licht reflektiert. Das Licht von der
ersten Lichtquelle 21 wird mittels eines ersten photo
elektrischen Wandlers 31 in ein entsprechendes elektrisches
Signal umgewandelt; dieser erste photoelektrische Wand
ler 31 weist eine Gruppe von photoelektrischen Elementen 321, z. B. von selbstabtastenden Photodio
den auf.
Das Licht von der zweiten Lichtquelle 22 wird mittels
eines zweiten photoelektrischen Wandlers 32 in ein entspre
chendes elektrisches Signal umgewandelt; dieser zweite
photoelektrische Wandler 32 weist eine Gruppe von photoelektrischen Elementen 322, z. B. von
selbstabtastenden Photodioden auf.
Linsen 311 und 312 fokussieren das Licht
auf den ersten bzw. zweiten photoelektrischen Wandler
31 bzw. 32.
Die photoelektrischen Wandler 31 und 32 bzw. deren jewei
lige Gruppen von photoelektrischen Elementen 321 und 322 sind mit einer
Fehlerauswerteschaltung 61 bzw. 62 verbunden, die jeweils
Digitalisierungsschaltungen 41 bzw. 42 und
Fehler-Diskriminatorschaltungen 51 bzw. 52 umfassen. Die
Ausgangssignale der betreffenden Fotowandler bzw. Foto
dioden werden den jeweiligen Digitalisierungsschaltungen
41, 42 zugeführt, die diese analogen Ausgangssignale in
Digitalsignale umwandeln. Diese Digitalsignale werden dem
Eingang der jeweiligen Fehler-Diskriminatorschaltung 51, 52 auf
geschaltet, in der diese Digitalsignale verarbeitet und
mit einem vorbestimmten Wert verglichen werden. In Abhän
gigkeit von dem Vergleichsergebnis wird festgestellt, ob
bei der Flasche ein Fehler vorliegt oder nicht.
Die Transportrichtung der Flasche ist durch den Pfeil
81 angedeutet.
Eine Einrichtung 10 zur Bewertung der Qualität der Flasche weist ein
ODER-Glied auf und kann ein Flaschenqualifikationssignal
erzeugen.
Fig. 3 zeigt in einer Teil-Vorderansicht eine Ausfüh
rungsform der Flaschen-Inspektionseinrichtung nach Fig.
2 unter einem anderen Blickwinkel, nämlich in einem
Blickwinkel, der um 90° von dem Blickwinkel der Darstel
lung nach Fig. 2 abweicht.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform soll im folgen
den unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden.
Eine Flasche 1, die durch den Flaschenförderer 8 in
die Inspektionszone transportiert worden ist, wird auf
dem und längs des Flaschenförderers 8 bewegt, während sie durch
einen Flaschen-Dreh- und -Antriebs-Mechanismus 7 gedreht
wird. Gleichzeitig werden der Flaschenhals 11 und das
Schraubgewinde 12 am Flaschenhals durch die beiden
streifenförmigen Beleuchtungsanordnungen 2 bestrahlt, die sich
auf beiden Seiten des Flaschenförderers 8 befinden, wie man
in Fig. 3 erkennt. Dabei strahlt die erste Lichtquelle
21 grünes Licht ab, das nur auf das Flaschenmundstück
11 der Flasche 1 fällt, die bei ihrem Transport gedreht
wird, d. h., dieses Licht gelangt nicht zu dem Schraub
gewinde 12 am Flaschenhals. Die zweite Lichtquelle
22 strahlt rotes Licht ab, welches auf das gesamte Fla
schenmundstück 11 und den Gewindebereich der Flasche
1 fällt.
Befindet sich ein Fehler 1 a am Flaschenmundstück 11
der Flasche 1, so wird ein Teil des Lichtes von der
ersten Lichtquelle 21, das auf diesen fehlerhaften Teil
fällt, an diesem Fehler gestreut und dann längs des
"grünen" Strahlengangs 211 nach oben gerichtet, pflanzt
sich durch die Filtereinrichtung 9, z. B. einen dichroitischen Spiegel fort und wird
dann schließlich durch die Linse 311 auf
die Gruppe von photoelektrischen Elementen 321, z. B. von Photodioden fokussiert. Das entspre
chende Ausgangssignal von dem ersten photoelektrischen
Wandler 31 wird durch die Digitalisierungsschaltung
41 in ein entsprechendes, digitales Signal mit einem
geeigneten, vorgegebenen Wert umgewandelt. Das digitali
sierte Ausgangssignal wird dann an die Fehler-Diskrimina
torschaltung 51 angelegt.
Dieses Signal enthält keine Rausch-Signale, die
durch die Verbindungslinie und den Beginn des Schraub
gewindes der Flasche 1 verursacht werden, da sich das
"Gesichtsfeld" der Gruppe von Photodioden längs
der Durchmesserachse des Flaschenmundstücks 11 in Aus
richtung mit der Transportrichtung des Flaschenförderers 8 befin
det und die erste Lichtquelle 21 nur das Flaschenmund
stück 11 bestrahlt.
Die Fehler-Diskriminatorschaltung 51 mißt den der Fläche
des fehlerhaften Bereiches entsprechenden Wert durch
Zählung des Ausgangssignals der Digitalisierungsschal
tung und stellt fest, ob diese Fläche einen vorgegebenen
Wert übersteigt. Gleichzeitig wird beim Erkennen eines
Fehlers ein Fehlerfeststellungssignal an das ODER-Glied
der Einrichtung 10 zur Bewertung der Qualität
der Flasche angelegt.
Auf diese Weise wird der Fehler 1 a am Flaschenmundstück 11
durch Überwachung des Flaschenmundstückes
11 als zweidimensionale Abbildung festgestellt, während
die Flasche 1 eine Halbdrehung im Gesichtsfeld der
Gruppe von ersten photoelektrischen
Elementen 321 ausführt.
Die zweite Lichtquelle 22 richtet rotes Licht
auf das Flaschenmundstück 11 und das Schraubgewinde
12 der Flasche 1. Wenn dieses rote Licht auf einen Feh
ler in diesem Bereich fällt, wird es an dem Fehler ge
streut. Ein Teil des gestreuten Lichtes wird nach oben
gerichtet, an dem dichroitischen Spiegel reflektiert
und dann durch die Linse 312 auf die Gruppe
von zweiten photoelektrischen
Elementen 322 fokussiert.
Das Gesichtsfeld der Gruppe der zweiten photoelektrischen Elemente 322 ist
abgestimmt zu der der ersten photoelektrischen Elemente 321, so
daß beide Gruppen die gleiche Stelle abtasten. Dement
sprechend kann das von der Verbindungslinie und dem
Beginn des Schraubgewindes der Flasche 1 gestreute
Licht auf die Gruppe von zweiten photoelektrischen Elementen 322 fallen. Es
besteht also die Möglichkeit, daß das Signal, das durch
Digitalisieren des Ausgangssignals des zweiten photoelek
trischen Wandlers 32 erhalten wird, das Rauschsignal
enthält, das durch die Verbindungslinie und den Beginn
des Schraubgewindes der Flasche 1 verursacht wird.
Die Fehler-Diskriminatorschaltung 52, die das Ausgangssi
gnal von der Digitalisierunngsschaltung 42 empfängt,
sollte diese Rauschsignale entfernen, um eventuelle
Fehler zweifelsfrei feststellen zu können.
In diesem Fall kann die Abbildung der Flasche als zweidi
mensionales Bild durch eine Halbdrehung der Flasche
1 innerhalb des Gesichtsfeldes der Gruppe von zweiten photo
elektrischen Elementen 322 überwacht werden. Dementsprechend werden hier
drei Wege verwendet, um durch Entfernung der Rauschsigna
le Fehler festzustellen.
Die Fig. 4a und 4b zeigen abgewickelte Ansichten
des Flaschenhalses bzw. eines Wellenformen-Diagramms
zur Darstellung der Fehlerfeststellung
durch den zweiten Fehlerdetektor.
Fig. 4a zeigt die abgewickelte Ansicht des Flaschenmund
stücks 11 und des Schraubgewindes 12 der Flasche 1.
Fig. 4b zeigt ein Wellenformen-Diagramm des Ausgangssi
gnals von der Digitalisierungsschaltung 42. Das Bezugs
zeichen 1 b stellt einen Fehler dar, wie beispielsweise
eine Verunreinigung im Bereich des Flaschenhalses; das
Bezugszeichen 1 c deutet den Beginn des Schraubgewindes
an, während die Verbindungslinie der Flasche 1 durch
das Bezugszeichen 1 e angedeutet wird. Der Abstand zwi
schen dem Fehler 1 b und der Verbindungslinie 1 e der
Flasche 1 ist durch das Bezugszeichen f, und die Abstän
de zwischen dem Beginn des Schraubgewindes 1 d und
der Verbindungslinie 1 e der Flasche 1 durch die Bezugs
zeichen g und h angedeutet. Der Fehler 1 b hat eine Brei
te l.
Beim ersten Weg zur Feststellung des Fehlers 1 b
wird ein Wert, der sich auf die Fläche jedes fehlerhaf
ten Bereiches bezieht, gemessen, indem das Ausgangssi
gnal der Digitalisierungsschaltung 42 addiert wird;
übersteigt der Betrag dieses Wertes einen vorgegebenen
Sollwert, so wird dies als Fehlersignal gewertet.
Beim zweiten Weg wird ein Signal, das einen
fehlerhaften Bereich mit einer Breite l in Umfangsrich
tung des Flaschenhalses feststellt, überwacht; ist die
ses Signal größer als ein vorgegebener Wert, so wird
der entsprechende Bereich als Fehler gewertet und auf
der Basis der Abtastung der Gruppe von Photodioden ein
Fehlersignal erzeugt.
Beim dritten Weg wird schließlich ein fehler
hafter Bereich als Fehler bewertet, wenn der Ablesepunkt
des fehlerhaften Bereiches aus den Abständen g und h
zwischen der Verbindungslinie der Flasche 1 und dem
Beginn des Schraubgewindes verschoben wird.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Fehler
diskriminatorschaltung. Dieser
Fehlerdiskriminator weist einen Mikroprozessor 521,
einen Zähler 522, ein Eingabeinterface 523, einen Pro
grammspeicher 524, einen Datenspeicher 525, einen Adress
datenspeichers 526, ein Ausgabeinterface 527 und einen
photoelektrischen Schalter 528 auf. Wenn ein die Überprü
fung einleitendes Signal an das Eingabeinterface 523
von dem photoelektrischen Schalter 528 angelegt wird,
gibt der Mikroprozessor 521 die Zahl von Datenablesungen
vor, die für eine halbe Umdrehung der Flasche 1 relevant
sind. Jedes Mal wenn ein Abtaststartsignal an das Einga
beinterface 523 angelegt wird, liest der Mikroprozessor
521 die Daten des Zählers 522 und setzt den Zähler 522
zurück.
Wenn das Auslesen der Daten zu vorgegebenen Zeitpunkten
ausgeführt worden ist, wird die Datenabtastung beendet,
um die Bewertung zu beginnen.
Bei der Bewertung werden die Daten sequentiell aus dem
Datenspeicher ausgelesen. Wenn andere Daten als "Nullda
ten" (fehlerhafter Bereich) gefunden werden, wird die
Zahl der Daten, die einen anderen Wert als Null haben,
gezählt und diese Daten addiert. In diesem Schritt wird
die Inspektion entsprechend dem ersten Weg, also
unter Berücksichtigung der Fläche des Fehlers und ent
sprechend dem zweiten Weg, also unter Berücksichti
gung der Breite des Fehlers, ausgeführt. Das heißt also,
daß ein Fehler festgestellt wird, wenn die addierten
Werte und die Zählwerte entsprechend dem ersten bzw.
zweiten Weg einen vorgegebenen Wert überschreiten.
Die Überprüfung nach dem dritten Weg, also entspre
chend den Abständen, wird ausgeführt, nachdem eine Spei
cheradresse gespeichert worden ist, die sich auf die
Mitte eines fehlerhaften Bereiches bezieht. Dabei wird
in dieser Stufe unter einem "fehlerhaften Bereich" noch
jeder Bereich verstanden, der nicht die üblichen Eigen
schaften der Oberfläche einer Flasche 1 hat.
Mit anderen Worten wird also im ersten Schritt der In
halt des Adressdatenspeichers 256 überprüft. Wenn das
Intervall zwischen den gespeicherten Adressen in bezug
auf einen vorgegebenen Wert versetzt ist, wird ein Feh
ler festgestellt. Auf diese Weise wird eine Fehlerermitt
lung möglich, bei der das tatsächliche Fehlersignal
und das Rauschsignal, das durch die Verbindungslinie
1 b und den Beginn des Schraubgewindes 1 d verursacht
wird, voneinander unterschieden werden. Das Fehlerfest
stellungssignal, das von der Fehler-Diskriminatorschaltung 52 an das
ODER-Glied der Einrichtung 10 zur Bewertung der Qualität der Flasche angelegt wird, dient als Steuersignal,
so daß die Flasche 1 mit dem festgestellten Fehler ausge
worfen werden kann.
Das aus Fig. 7 ersichtliche Programm wird in dem Mikro
prozessor 521 ausgeführt.
Obwohl die Beleuchtungsanordnung 2 eine rote zweite Lichtquelle 22 und
eine grüne erste Lichtquelle 21 mit unterschiedlichen Spektral
bereichen enthält, können auch andere Kombinationen
eingesetzt werden, beispielsweise infrarotes Licht und
sichtbares Licht.
Bei der beschriebenen Ausführungsform enthält die Filteranordnung
9 einen dichroitischen Spiegel, der das rote Licht
reflektiert und das grüne Licht durchläßt; als Alternati
ve hierzu kann jedoch der dichroitische Spiegel auch
das rote Licht durchlassen und das grüne Licht reflek
tieren.
Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform zwei photo
elektrische Wandler 31 und 32 und der dichroitische
Spiegel als diskrete Teile verwendet werden, kann
auch ein integrierter, photoelektrischer Wandler 3 mit
dem dichroitischen Spiegel zwischen der
Linse 310 und den Gruppen von ersten bzw. zweiten photoelektrischen Elementen 321 bzw. 322, z. B. von Photodio
den angeordnet werden, wie es in Fig. 6 dargestellt
ist. Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines
photoelektrischen Wandlers, der bei der
Vorrichtung zur Überprüfung von Flaschen verwendet
werden kann.
Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die rote,
zweite Lichtquelle 22 und die grüne, erste Lichtquelle
21 als getrennte Lichtquellen verwendet, die in eigenen
Gehäusen untergebracht sind, statt dessen kann jedoch
eine integrierte, streifenförmige Lichtquelle mit
einem breiten Spektralbereich der Strahlung eingesetzt
werden, die ein erstes und zweites Filter mit unter
schiedlichen Lichtdurchlässigkeitsspektren enthält.
Mit dieser Einrichtung können Fehler im Bereich des
Flaschenhalses mit hoher Genauigkeit erkannt werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Überprüfung von Flaschen, mit einer
Fördereinrichtung, einer ersten und einer zweiten
Lichtquelle, einem ersten und einem zweiten
photoelektrischen Wandler und einer mit den
photoelektrischen Wandlern verbundenen
Fehler-Auswerteschaltung, wobei die zu überprüfende,
sich um ihre Längsachse drehende Flasche mittels der
Fördereinrichtung transportierbar ist, der erste und
zweite photoelektrische Wandler mit von der ersten und
zweiten Lichtquelle ausgehendem, an dem Mündungsbereich
der zu überprüfenden Flasche gestreutes Licht
beaufschlagbar ist und mit der Fehler-Auswerteschaltung
von den Ausgangssignalen der photoelektrischen Wandler
ein Fehlersignal ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
nur das Flaschenmundstück (11) mit Licht von der ersten Lichtquelle (21) bestrahlbar ist,
das Schraubgewinde (12) und das Flaschenmundstück (11) von der zweiten Lichtquelle (22) mit Licht innerhalb eines sich von dem Spektralbereich der ersten Lichtquelle (21) unterscheidenden Spektralbereiches bestrahlbar sind,
eine Filtereinrichtung (9) zur Unterscheidung des an dem Flaschenmundstück (11) gestreuten Lichts der ersten Lichtquelle (21) von dem an dem Flaschenmundstück (11) und dem Schraubgewinde (12) gestreuten Licht der zweiten Lichtquelle (22) vorgesehen ist,
dem ersten photoelektrischen Wandler (31) die Filtereinrichtung (9) vorgeschaltet ist und der erste photoelektrische Wandler (31) eine Gruppe von ersten photoelektrischen Elementen (321) aufweist, die mit von der ersten Lichtquelle (21) ausgehenden und am Flaschenmundstück (11) gestreuten Lichtstrahlen beaufschlagbar sind und durch die erste elektrische Signale erzeugbar sind,
dem zweiten photoelektrischen Wandler (32) die Filtereinrichtung (9) vorgeschaltet ist und der zweite photoelektrische Wandler (32) eine Gruppe von zweiten photoelektrischen Elementen (322) aufweist, die mittels der Filtereinrichtung (9) mit von der zweiten Lichtquelle (22) ausgehenden und an dem Filtermundstück (11) und dem Schraubgewinde (12) gestreuten Lichtstrahlen beaufschlagbar sind und durch die zweite elektrische Signale erzeugbar sind,
die ersten photoelektrischen Elemente (321) mit einer ersten Fehler-Diskriminatorschaltung (51) verbunden sind, durch die aus den ersten elektrischen Signalen ein erstes Kombinationssignal erzeugbar und ein Fehlersignal abgebbar ist, wenn das erste Kombinationssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet,
die zweiten photoelektrischen Elemente (322) mit einer zweiten Fehler-Diskriminatorschaltung (52) verbunden sind, durch die von den zweiten, elektrischen Signalen ein zweites Kombinationssignal erzeugbar und ein Fehlersignal abgebbar ist, wenn das zweite Kombinationssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet, und
die erste und zweite Fehlerdiskriminatorschaltung (51, 52) mit einer Einrichtung (10) zur Bewertung der Qualität der Flasche (1) verbunden ist, durch die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Fehler-Diskriminatorschaltung (51, 52) ein Qualifikationssignal erzeugbar ist.
nur das Flaschenmundstück (11) mit Licht von der ersten Lichtquelle (21) bestrahlbar ist,
das Schraubgewinde (12) und das Flaschenmundstück (11) von der zweiten Lichtquelle (22) mit Licht innerhalb eines sich von dem Spektralbereich der ersten Lichtquelle (21) unterscheidenden Spektralbereiches bestrahlbar sind,
eine Filtereinrichtung (9) zur Unterscheidung des an dem Flaschenmundstück (11) gestreuten Lichts der ersten Lichtquelle (21) von dem an dem Flaschenmundstück (11) und dem Schraubgewinde (12) gestreuten Licht der zweiten Lichtquelle (22) vorgesehen ist,
dem ersten photoelektrischen Wandler (31) die Filtereinrichtung (9) vorgeschaltet ist und der erste photoelektrische Wandler (31) eine Gruppe von ersten photoelektrischen Elementen (321) aufweist, die mit von der ersten Lichtquelle (21) ausgehenden und am Flaschenmundstück (11) gestreuten Lichtstrahlen beaufschlagbar sind und durch die erste elektrische Signale erzeugbar sind,
dem zweiten photoelektrischen Wandler (32) die Filtereinrichtung (9) vorgeschaltet ist und der zweite photoelektrische Wandler (32) eine Gruppe von zweiten photoelektrischen Elementen (322) aufweist, die mittels der Filtereinrichtung (9) mit von der zweiten Lichtquelle (22) ausgehenden und an dem Filtermundstück (11) und dem Schraubgewinde (12) gestreuten Lichtstrahlen beaufschlagbar sind und durch die zweite elektrische Signale erzeugbar sind,
die ersten photoelektrischen Elemente (321) mit einer ersten Fehler-Diskriminatorschaltung (51) verbunden sind, durch die aus den ersten elektrischen Signalen ein erstes Kombinationssignal erzeugbar und ein Fehlersignal abgebbar ist, wenn das erste Kombinationssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet,
die zweiten photoelektrischen Elemente (322) mit einer zweiten Fehler-Diskriminatorschaltung (52) verbunden sind, durch die von den zweiten, elektrischen Signalen ein zweites Kombinationssignal erzeugbar und ein Fehlersignal abgebbar ist, wenn das zweite Kombinationssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet, und
die erste und zweite Fehlerdiskriminatorschaltung (51, 52) mit einer Einrichtung (10) zur Bewertung der Qualität der Flasche (1) verbunden ist, durch die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Fehler-Diskriminatorschaltung (51, 52) ein Qualifikationssignal erzeugbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kombinationssignal die Summe der
Ausgangssignale der zweiten photoelektrischen Elemente
(322) ist und durch die zweite
Fehler-Diskriminatorschaltung (52) ein Ausgangssignal
erzeugbar ist, wenn diese Summe größer als ein
vorgegebener Wert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kombinationssignal die Anzahl der
Ausgangssignale der zweiten photoelektrischen Elemente
(322) angibt und durch die zweite
Fehler-Diskriminatorschaltung (52) ein Ausgangssignal
erzeugbar ist, wenn diese Anzahl einen vorgebenen Wert
übersteigt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der zweiten Fehler-Diskriminatorschaltung (52)
den Abständen der Abtastpositionen zwischen zweiten
Photowandlerelementen (322), deren Ausgangssignal einen
vorgegebenen Wert übersteigt, zugeordnete Abstandsgrößen
bestimmbar sind und ein Ausgangssignal erzeugbar ist,
wenn eine dieser Abstandsgrößen von einer vorgegebenen
Größe abweicht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite Lichtquelle (21, 22) auf jeder
Seite des Flaschenförderers (8) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lichtquelle
(21, 22) streifenförmig ist und jeweils einen Filter mit
unterschiedlichen Spektralbereich aufweist und daß das
von den beiden Lichtquellen (21, 22) ausgesandte Licht
einen breiten Spektralbereich überdeckt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß mit der Filtereinrichtung (9) Licht
innerhalb des Spektralbereichs der ersten Lichtquelle
(21) reflektierbar und Licht innerhalb des
Spektralbereichs der zweiten Lichtquelle (22)
durchlaßbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß mit der Filtereinrichtung (9) Licht
innerhalb des Spektralbereichs der ersten Lichtquelle
(21) durchlaßbar und Licht innerhalb des
Spektralbereich der zweiten Lichtquelle (22)
reflektierbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der ersten und zweiten
Fehler-Diskriminatorschaltung (51, 52) jeweils eine
Digitalisierungsschaltung (41, 42) vorgeschaltet ist,
durch die die Ausgangssignale der ersten und zweiten
photoelektrischen Elemente (321, 322) in digitale
Signale umwandelbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Fehler-Diskriminatorschaltung (52) einen Mikroprozessor
(521) und Speicher (524, 525, 526) umfaßt.
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