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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Defekte eines am Ende eines Glasformgebungsprozesses vorliegenden Hohlglasartikels können in mannigfacher Form vorliegen. Lediglich beispielhaft ohne Anspruch auf Vollständigkeit seien erwähnt eine fehlende Maßhaltigkeit, eine unerwünschte Ovalität bzw. eine fehlende Rotationssymmetrie, Fehler in der äußeren und/oder inneren Oberfläche wie Abplatzungen, Risse beliebiger Orientierung innerhalb des Glases usw. Erkannte Defekte führen dazu, dass der jeweilige Artikel wegen Unbrauchbarkeit ausgeworfen werden muss. Über die Prüfung dieser Defekte hinausgehend werden auch Informationen ausgelesen, mit denen der Hohlglasartikel gegebenenfalls in kodierter Form versehen ist, welche den Herstellungsprozess betreffen, wobei beispielsweise die Formnummerierung zu nennen ist.
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Aus dem
DE 200 10 813 U1 ist eine Vorrichtung zur berührungslosen Überprüfung eines Bereichs eines Glasbehälters auf lichtreflektierende und lichtabsorbierende Störstellen wie zum Beispiel Risse, Nähte oder Abplatzungen bekannt, wobei der zu untersuchende Bereich mittels einer Beleuchtungseinrichtung bestrahlt wird und wobei diesem mehrere Lichtempfänger zugeordnet sind, durch welche das reflektierte Licht unter unterschiedlichen Winkeln eingekoppelt und jeweils mittels eines Lichtleiters einem optischen System in der Form einer Eingangsoptik einer CCD Videokamera zugeleitet wird. Das optische System umfasst ein telezentrisches Objektiv, durch welches die über die Enden sämtlicher Bildleiter übertragenen Teilbilder zusammengefasst und einer rechnergestützten Auswertung zugeführt werden. Eine solche Vorrichtung ist zur Prüfung des Glasbehälters auf eine Störstellenart hin eingerichtet.
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Es ist im Hause der Anmelderin bekannt, für derartige Inspektionsaufgaben einzelne, voneinander unabhängige, berührungslos arbeitende, für unterschiedliche Aufgaben eingerichtete Prüfstationen vorzusehen, die an die jeweilige Aufgabe angepasst und entlang des Transportweges der Hohlglasartikel am kalten Ende einer Produktionslinie angeordnet sind. Nach Maßgabe der Komplexität dieser Prüf- und Kontrollaufgaben ist dies stets mit einem großen apparativen Aufwand verbunden, der außerdem ein entsprechendes Bauvolumen benötigt.
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Es ist aus diesem Stand der Technik ferner als bekannt anzusehen, zum Zweck der Prüfung, auch zur Gewinnung sonstiger Informationen von bzw. über Hohlglasartikel mittels Bildleitern in den Prüfstationen Teilbilder kritischer Bereiche erfassen, in der Eingangsoptik einer Kamera der jeweiligen Prüfstation zu einem Gesamtbild zusammenzuführen und dieses durch eine elektrische Signalfolge dargestellte Bild einer Auswertung mit Hinblick auf eine Gewinnung und Verarbeitung der Informationen zuzuführen.
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Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine zur berührungslosen Gewinnung von Informationen betreffend Hohlglasartikel bestimmte, für eine Verwendung im Rahmen Glasformanlage vorgesehene Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf den Stand der Technik zu vereinfachen, insbesondere hinsichtlich des apparativen Aufwands. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich ist, dass die über die unterschiedlichen Bildleiter erfassten Teilbilder oder auch Gruppen von Teilbildern jeweils auf die Prüfung unterschiedlicher Kriterien des Hohlglasartikels hin ausgelegt sind, wobei sämtliche dieser Teilbilder in lediglich einer Kamera zwecks weiterer Auswertung zusammengeführt werden. In Abkehr von dem eingangs vorgestellten, durch mehrere, jeweils auf die Prüfung eines Kriteriums des Hohlglasartikels eingerichtete Prüfstationen gekennzeichneten Stand der Technik, wobei jede Prüfstation alle durch Durchführung einer vollständigen Prüfung erforderlichen Komponenten einschließlich einer Kamera oder eines vergleichbaren Systems umfasst, findet hierbei eine Zusammenfassung der Auswerteprozeduren in einer, eine Abbildung der Teilbilder auf digitale Signalfolgen bewirkenden Kamera statt, die mit einer Auswerteeinheit in Verbindung steht. Diese Auswerteeinheit ist insbesondere softwaremäßig mit den für die Durchführung unterschiedlicher Prüfprozeduren erforderlichen Mitteln ausgestattet. Gegenüber einer Anordnung mehrerer jeweils unabhängig voneinander konzipierter Prüfstationen ergibt sich aufgrund dieser Zusammenfassung eine beträchtliche Einsparung an einzusetzender Hardware.
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Die Prüfstationen sind entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 4 entweder entlang eines Transportbandes, der Peripherie eines Sternrades oder sowohl entlang eines Transportbandes als auch der Peripherie eines Sternrades angeordnet. Unabhängig von der Positionierung der im allgemeinen für unterschiedliche Prüfkriterien eingerichteten Prüfstationen, ebenfalls unabhängig davon, ob der zu prüfende Hohlglasartikel zur Durchführung der Prüfung um seine Längsachse zu drehen ist oder nicht, hat bei Ausführungsformen entsprechend dem Stand der Technik die Notwendigkeit bestanden, beispielsweise das Sternrad in jeder Prüfstation zwecks Durchführung einer Prüfung anzuhalten, nämlich dann, wenn jede der aufeinander folgenden Prüfstationen für ein unterschiedliches Prüfkriterium eingerichtet ist. Diese Notwendigkeit entfällt dann, wenn mehrere aufeinander folgende Prüfstationen für das gleiche Prüfkriterium eingerichtet sind. Dies ist mit weniger Start-Stop-Zyklen für das Sternrad verbunden, so dass sich eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit ergibt. Die sich in den Prüfstationen befindlichen Hohlglasartikel können gleichzeitig geprüft werden, dass heißt es werden zeitgleich Serien von Teilbildern erstellt, die in lediglich einer Kamera zusammengeführt und nach unterschiedlichen Kriterien ausgewertet werden. Dies gilt ebenfalls unabhängig davon, ob der Hohlglasartikel in der jeweiligen Prüfstation um seine Längsachse gedreht wird oder nicht.
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Die Bildleiter enden an ihren, den Hohlglasartikeln zugekehrten Enden entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 in einer Eingangsoptik, deren Sensorobjektiv an das jeweils zu prüfende Kriterium angepasst ist. Diese Maßnahme dient insbesondere der dementsprechende Anpassung der Abbildungsverhältnisse.
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Die dem Hohlglasartikel abgekehrten Enden der einzelnen, den Prüfstationen zugeordneten Bildleiter enden in entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 in einer gemeinsamen Ebene. In dieser Ebene stehen somit die ermittelten Teilbilder für die weitere Auswertung zur Verfügung und werden in einer Sammelfassung fixiert.
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Die über die Bildleiter erfassten Teilbilder werden entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 über ein Objektiv der Kamera in deren Bildebene abgebildet. Sie werden als elektrische, insbesondere digitale Signalfolge dargestellt, in der sie der Auswerteeinheit übertragen werden.
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Die aus den Teilbildern mittels der Auswerteeinheit jeweils gewonnenen Informationen werden über einen Monitor visuell dargestellt. Zu diesem Zweck steht die Auswerteeinheit entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 mit einem Monitor in Verbindung.
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Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 11 sind auf unterschiedliche der zu prüfenden Eigenschaften des Hohlglasartikels gerichtet. Es geht hierbei um unmittelbare Eigenschaften des Hohlglasartikels betreffend dessen Geometrie, eventuelle Beschädigungen, werkstoffliche Defekte, jedoch auch um dessen Herstellungsprozess, z. B. die benutzten Vor- und Fertigformen, die Maschinenstation einer Mehrstationsmaschine, die Formnummerierung usw. Anhand der letztgenannten Informationen sind Defekte der Glasformmaschine als solche unter Umständen bereits in einem frühen Stadium erkennbar.
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Als defekt erkannte Hohlglasartikel werden wegen Unbrauchbarkeit ausgeworfen und es steht die Auswerteeinheit zu diesem Zweck entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 mit einem Auswerfer in Verbindung.
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Die Auswerteeinheit kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 gleichzeitig die Schnittstelle zu einer übergeordneten Maschinensteuerung bilden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung gemäß 1 näher erläutert werden.
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Mit 1 ist ein in einer Richtung 2 förderndes Transportband bezeichnet, in dessen Verlauf ein an sich bekanntes, in einer Umdrehungsrichtung 4 antreibbares Sternrad 3 angeordnet ist.
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Das Transportband 1 kann in den Materialfluss zwischen dem Kühlbahnende und einer Verpackungsanlage einer Glasproduktionsanlage integriert sein und dementsprechend Hohlglasartikel 5 führen, die von mehreren Stationen einer I. S.-Maschine herrühren und auf dem Transportband zu einer Reihe zusammengeführt sind.
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Das Sternrad 3 ist um eine vertikale Achse 6 mittels eines zeichnerisch nicht dargestellten Antriebs inkremental antreibbar und dahingehend angeordnet, dass die in einer Reihe hintereinander durch das Transportband 1 in der Richtung 2 geförderten Hohlglasartikel 5 nacheinander an der Stelle 7 in umfangsseitigen Ausnehmungen 8 des Sternrades 3 aufgenommen werden und anschließend entsprechend dessen Umdrehungsrichtung 4 bewegt werden. An der Stelle 9 gelangen sie wiederum auf das Transportband 1 und werden weiter in der Richtung 2 geführt. Während der Drehbewegung um die Achse 6 zwischen den Stellen 7, 9 werden die Hohlglasartikel 5 diversen, ausschließlich optisch, somit berührungslos abzuwickelnden Prüf- und Kontrollprozeduren unterzogen, welche teilweise eine gleichzeitige Rotation des Artikels um dessen Längssachse voraussetzen. Eine solche Rotation kann mit Mitteln des Sternrades 3 bereitgestellt werden, wobei jedoch andere, dem Fachmann geläufige Möglichkeiten konstruktiver Art nicht ausgeschlossen werden.
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Für eine jede der Prüfprozeduren ist entlang der Peripherie des Sternrades 3 zwischen den Stellen 7, 9 eine Prüfstation 10, 11, 12 eingerichtet, die mit wenigstens einem, an die jeweilige Inspektionsaufgabe angepassten und positionierbaren Bildleiter 13 versehen ist, dessen, einem Hohlglasartikel 5 zugekehrtes Ende in einer, auf einen Oberflächenbereich des Hohlglasartikels 5 gerichteten Eingangsoptik 14 endet. Eine jede der Eingangsoptiken 14 ist mit einem Sensorobjektiv 15 ausgerüstet, dessen Abbildungseigenschaften an die jeweilige Inspektionsaufgabe angepasst sind. Auf die Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung ist verzichtet worden.
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Die, den Hohlglasartikeln 5 abgekehrten Enden der Bildleiter 13 sind in einer Sammelfassung 16 zusammengeführt, und zwar derart, dass sich die Stirnseiten aller Bildleiter 13 in einer gemeinsamen Ebene befinden, hierbei ein aus Teilbildern der einzelnen Bildleiter 13 zusammengesetztes Gesamtbild darstellend.
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Mit 17 ist eine Kamera bezeichnet, deren Objektiv 18 zur Erfassung des Gesamtbildes eingerichtet und angeordnet ist. Das mittels der Kamera 17 digitalisierte Gesamtbild wird über eine Leitung 19 einer Auswerteeinheit 20 zugeleitet, welche zur Auswertung der aus den Teilbildern des Gesamtbildes entnehmbaren Informationen eingerichtet ist und damit beispielsweise zur Prüfung, ob ein bestimmter Hohlglasartikel 5 gegebenenfalls den Bedingungen zumindest einer der Prüfprozeduren und damit bestimmten Qualitätsanforderungen nicht entspricht. Sollte dies der Fall sein, wird der jeweilige Hohlglasartikel 5 auf ein entsprechendes Steuersignal der Auswerteeinheit 20 hin mittels einer zeichnerisch nicht dargestellten Einrichtung, die mit der Auswerteeinheit 20 in Verbindung steht, ausgeworfen. Dem Gesamtbild sind jedoch auch weitere, nicht Defekte der Hohlglasartikel bezeichnende Informationen entnehmbar, z. B. solche betreffend den Formgebungsprozeß, das eingesetzte Formwerkzeug usw.
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Die Auswerteeinheit 20 steht ferner über eine Leitung 21 mit einem Monitor 22 in Verbindung, der zur visuellen Darstellung der Ergebnisse einer eingerichtete ist und gegebenenfalls auch zur Protokollierung.
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In einer im Umdrehungsrichtung des Sternrades 3 ersten Prüfstation 10 werden mittel wenigstens zweier Eingangsoptiken 14 die Höhe des Hohlglasartikels 5 bzw. andere geometrische Parameter und das Vorhandensein eventueller bodenseitiger Risse geprüft, und zwar unter Rotation des Hohlglasartikels 5 um seine Längsachse.
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In einer sich anschließenden Prüfstation 11 wird mittels wiederum einer ersten Eingangsoptik 14 eine Rissprüfung in einem mittleren Bereich des um seine Längsachse rotierenden Hohlglasartikels 5 durchgeführt und mittels einer zweiten Eingangsoptik 14 eine informelle Markierung ausgelesen (FNL). Letztere beispielsweise in der Form eines Punktcodes vorliegende Information kann sich auf Daten des Formgebungsprozesses wie die jeweils benutzte Vor- und Fertigform beziehen. Es können jedoch auch weitere Informationen hinzutreten. Die Sensorobjektive 15 der benutzten Eingangsoptiken 14 sind der jeweiligen Inspektionsaufgabe angepasst.
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In der nächsten Prüfstation 12 wird mit einer einen Sensor aufweisenden Eingangsoptik 14 eine LOF-Prüfung (Line Over Finish) durchgeführt, wobei der Zustand von Dichtflächen erfasst und mit standardisierten Qualitätsvorgaben verglichen wird. Mit wenigstens einer Eingangsoptik 14 wird in dieser Station ein sogenannter „Dark Check” durchgeführt, womit solche möglichen Risse erfasst werden, an denen Licht nicht reflektiert, sondern von denen es absorbiert wird.
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Die Anzahl der Prüfstationen 10, 11, 12 einschließlich der Anzahl der Eingangsoptiken 14 oder sonstigen Eingangsorgane entspricht der Anzahl der Prüf- bzw. Kontrollprozeduren, die zur vollständigen Erfassung der den Zustand des Hohlglasartikels 5 und weiterer Informationen, gegebenenfalls dessen Formgebungsprozess beschreibend als notwendig angesehen werden. Die Eingangsoptiken 14 sind an die Prüfung einer bestimmten Eigenschaft bzw. die Gewinnung von Informationen angepasst.
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Wesentlich ist, dass die Teilbilder sämtlicher sämtliche Bildleiter 13 im Eingang der Kamera 17 zusammengefasst und einer Auswerteeinheit 20 zugeführt werden, so dass die über die Auswerteeinheit 20 installierte Bildverarbeitungssoftware entsprechend der Anzahl der auf diese Weise zu prüfenden Eigenschaften ausgelegt ist.
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Durch die Zusammenführung aller Bildleiter im Eingangsbereich lediglich einer Kamera ergibt sich in jedem Fall eine beträchtliche Einsparung an Hardware.
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Mit 23 ist eine Maschinensteuerung bezeichnet, die über eine Leitung 24 mit der Auswerteeinheit 20 in Verbindung steht. Hierbei handelt es sich um eine Ablaufsteuerung, welche über die Leitung 24 Signale überträgt, die beispielsweise den Maschinentakt der Glasproduktionsanlage, Encodersignale und Signale betreffend die Kommunikation mit einer Transportsteuerung betreffen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Transportband
- 2
- Richtung
- 3
- Sternrad
- 4
- Umdrehungsrichtung
- 5
- Hohlglasartikel
- 6
- Achse
- 7
- Stelle
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Stelle
- 10
- Prüfstation
- 11
- Prüfstation
- 12
- Prüfstation
- 13
- Bildleiter
- 14
- Eingangsoptik
- 15
- Sensorobjektiv
- 16
- Sammelfassung
- 17
- Kamera
- 18
- Objektiv
- 19
- Leitung
- 20
- Auswerteeinheit
- 21
- Leitung
- 22
- Monitor
- 23
- Maschinensteuerung
- 24
- Leitung