DE2834587A1 - Flascheninspektionsvorrichtung - Google Patents

Flascheninspektionsvorrichtung

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DE2834587A1
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Geoffrey Ewart Ford
Antis N Pantelides
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TI Fords Ltd
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Description

> 4.8.1978
Anmelderin: TI FORDS LIMITED, Chantry Avenue, Kempston, Bedford, MK42 7RS, England'
Flaschenxnspektionsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die nachstehend als Flascheninspektionsvorrichtung bezeichnet ist, zum Feststellen von Schmutz- oder Fremdkörpern in durchsichtigen Flaschen oder anderen durchsichtigen Behältern (für die im folgenden auch der Ausdruck Flaschen gilt), bevor sie gefüllt und zum Verkauf angeboten werden, insbesondere wiederverwendbare Flaschen, wie Milchoder Bierflaschen, nachdem sie gewaschen worden sind. Beispiele solcher Vorrichtungen sind in den amerikanischen Patenten 3 727 068, 3 746 165 und 3 411 009 beschrieben.
Eine solche Inspektion auf. einer Hochgeschwindigkeitsflaschenbehandlungsstraße muß ausgeführt werden, während die Flaschen sich durch die Inspektionsstation mit normaler Geschwindigkeit bewegen, und wenn Fremdkörper festzustellen sind, muß die zulässige Bewegung während des Abtastens des gesamten, zu prüfenden Bereiches, z.B. der Flaschenbodenbereich, auf etwa 1 mm begrenzt werden, um Flecken bzw. Verschwommenheit im Bild der abtastenden Einheit zu vermeiden. Dies macht es erforderlich, daß der gesamte Bereich innerhalb einer Millisekunde abgetastet werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flascheninspektionsvorrichtung zu schaffen, die dieses Erfordernis erfüllt und die in der Lage ist, klare '(farblose) und farbige Flaschen über einen weiten Bereich der prozentualen Lichtdurchlässigkeit zu prüfen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so aufgebaut, daß eine integrierte Schaltungsanordnung zum Empfang eines Bildes aus einem Bereich einer zu prüfenden Flasche, z.B. aus dem Flaschenbodenbereich, vorgesehen ist, wobei die Schaltungsanordnung eine aus einer Vielzahl von Reihen bestehende Fotodiodenanordnung aufweist in Kombination mit einer Einrichtung zum Abfragen der Dioden Diode für Diode und Diodenreihe für Diodenreihe, um ein Videosignal vorzusehen, das eine Folge von elektrischen Signalen umfaßt, die der Lichtenergie entspricht, welche jede Diode empfangen hat, daß ein Differenzierer für das Videosignal vorgesehen ist und daß eine Einrichtung zum Aussteuern unerwünschter Signale vorgesehen ist, die außerhalb des zu prüfenden Flaschenbereiches ihren Ursprung haben, wodurch differenzierte Videoausgangssignale erzeugt werden, die für Schmutz- oder Fremdkörper in der Flasche repräsentativ sind.
Die intergrierte Schaltungsanordnung kann 64 .Reihen mit je 64 Fotodioden enthalten, also insgesamt 4096 Fotodioden, die in einer quadratischen Reihenanordnung vorgesehen sind. Eine solche Einrichtung ist in der Lage, innerhalb einer Millisekunde abgetastet
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zu werden und besitzt eine ausreichende Auflösung, um einen Fremdkörper in der Größenordnung von einem Millimeter in einer üblichen Getränkeflasche festzustellen.
Der Anteil des auftreffenden Lichtes, der durch eine Glasflasche hindurchtritt, variiert in einem weiten Umfang von Flasche zu Flasche, was von der Glasdicke und der Glasfarbe, z.B. amber (bernsteinfarben) oder grün, abhängt. Von der Fotodiodenreihenanordnung können jedoch verwendbare Videosignale erhalten werden, wenn sowohl hellfaxbige und dunkelfarbige Flaschen geprüft werden sollen, vorausgesetzt, daß das Verhältnis ihrer entsprechenden Lichtdurchlässigkeitsanteile nicht größer ist als 7:1. Durch Differenzieren des Videosignals wird ein Ausgangssignal .erhalten, das proportional dem Änderungswert des Signals ist und das, für den praktischen Gebrauch, vom Lichtdurchlässigkeitsfaktor der Glasflasche unabhängig ist.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird auch ein differenziertes Prüffeldvideosignal erzeugt, das für die Ausgangssignale der aufeinanderfolgenden Diodenreihen repräsentativ ist, und nachdem unerwünschte Signale am Beginn und Ende eines Prüffeldsignals ausgesteuert worden sind, erzeugt dieses Videosignal ein Zurückweisungssignal, wenn eine oder mehrere vollständige Fotodiodenreihen durch einen Fremdkörper verdunkelt sind, um einen so nicht verwendbare Flasche vom Flaschenförderer auszustoßen. Ohne ein solches weiteres Signal würde ein Fremdkörper, der eine oder mehrere Diodenreihen
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verdunkelt, nicht festgestellt werden.
Gemäß einem weiteren ,Merkmal nach der Erfindung werden die differenzierten Signalimpulse in konstante Amplitudenimpulse mit einer Zeitdauer umgewandelt, die der Zeitspanne entspricht, während der die Exngangsimpulsmplitude über einen gesetzten bzw. gewählten Ansprechwert ist. Die Zeitdauer der konstanten Amplitudenimpulse kann veränderlich sein, und durch Vorsehen einer Einrichtung, die nur dann einen Ausgangsimpuls gibt, wenn die Signalimpulsdauer eine gesetzte bzw. gewählte Impulslänge überschreitet, können Impulse kürzerer Dauer als der gesetzte Wert am Ausgang ausgeschlossen werden, der den Auswerfermechanismus steuert. Dadurch ist die Empfindlichkeit des Systems einstellbar, um das Zurückweisen von Flaschen zu vermeiden, die sauber, aber kleinere Unregelmäßigkeiten aufweisen, z.B. Flecke, Blasen oder dgl.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein schematisches Diagramm einer Flascheninspektionsvorrichtung nach der Erfindung,
Figuren
2 bis 16 Wellenformen und andere Diagramme zur Erklärung der Funktion der Vorrichtung nach Figur 1.
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τ-, Q —
Nach Figur 1 wird der Boden einer in Prüfstellung befindlichen Flasche 1 mittels einer Lampe 2 und einer rotierenden Diffusorscheibe 3 von unten beleuchtet, wie es in dem US-Patent 3 727 beschrieben ist. Ein vertikal über der Flasche angeordnetes Linsensystem 4 projiziert ein Bild des kreisförmigen Flaschenbodens auf. eine integrierte Schaltungsanordnung 5/ die eine quadratische Reihenanordnung aus Fotodioden und zugehörigen logischen Schaltkreisen umfaßt. Eine geeignete Schaltkreisanordnung dieser Art weist 64 Reihen mit je 64 Fotodioden auf und ist unter der Bezeichnung "2DI 64 X 64 Matrixanordnung (matrix array) bekannt. Diese Anordnung wird von der Firma Integrated Photomatrix Limited of Dorchester, England, hergestellt.
Die Vergrößerung mittels des Linsenssystems ist deshalb gewählt, weil der Bilddurchmesser so groß gehalten werden kann, wie es die quadratische Fotodiodenreihenanordnung zuläßt. Unterschiedliche Flaschendurchmesser und Flaschenhöhen können durch Anheben oder Absenken des gesamten Inspektionskopfes ausgeglichen werden, wobei der Kopf aus dem Linsensystem 4, der Anordnung 5 und dem noch zu beschreibenden Flaschene'instellsensor 6 besteht und ebenso durch Einstellen des relativen Abstandes der einzelnen Elemente des Lxnsensystems 4, um einen korrekten Brennpunkt und .eine korrekte Vergrößerung zu erhalten. Auf diese Weise kann das schließliche Flaschenbild auf der Anordnung dieselbe Größe aufweisen wie die Anordnung· selbst, unabhängig vom Durchmesser und von der Höhe der zu untersuchenden Flasche.
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Die Fotodiodenanordnung 5 wird durch einen Reihenabtaster 7 abgetastet, um ein Videosignal vorzusehen. Wie schon gesagt, variiert der Anteil des auftreffenden Lichtes, das durch den Flaschenboden hindurchtritt, in einem weiten Bereich, was von der Glasdicke und Farbe der Flasche abhängt. Figur 2 zeigt mit der Kurve a ein Videosignal von einer einzigen Diodenreihe, die sich entsprechend über den Durchmesser des Flaschenbildes einer hellfarbigen Flasche erstreckt, die einen undurchsichtigen bzw. dunklen Fremdkörper aufweist. Die Kurve b ist ein ähnliches Videosignal für eine dunkelfarbige Flasche. Durch Verarbeiten des Videosignals in einem Differenzierer 8 werden differenzierte Signale erhalten, die proportional dem Änderungswert der Amplitude des Videosignals sind, das von einem Fremdkörper stammt, wie es in den Figuren 3a und 3b gezeigt ist, welche Signale im wesentlichen unabhängig von unterschiedlichen Lichtdurchlässigkeiten verschiedener Flaschen sind. In den Figuren 3a und 3b ist ein Übergang von dunkel zu hell gezeigt als ein positives Polaritätssignal und ein Übergang von hell zu dunkel als ein negatives Polaritätssignal.
Die Glasverteilung in dem Boden einer Flasche ist oft ungleichmäßig, wobei eine Seite viel dicker ist als die andere und durch diese daher weniger Licht durchtritt im Vergleich zur dünneren Hälfte. Durch Differenzierung des Videosignals wird diese Schwierigkeit überwunden. Figur 4 zeigt das Videosignal einer solchen Flasche und Figur 5 das differenzierte Ergebnis. In "diesem Fall sind zwei
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Fremdkörper gezeigt, und der eine Fremkörper auf der dunklen Hälfte des Flasehenbodens gibt ein gleiches Signal wie derjenige auf der helleren Hälfte, und zwar nach der Differenzierung, während relativ langsame Änderungswerte gemäß der Dickenänderung vernachlässigbar sind und ohne Folgen bleiben.
Das Videosignal von einem gesamten Prüffeld besteht aus einer Folge von 64 Reihensignalen, wobei jeder Reihe die Signale repräsentiert, die durch die 64 Fotodioden in der einen Reihe erzeugt werden, wobei jedoch nur ein Teil jedes Reihensignals eine Information enthält, die entsprechend der im Querschnitt kreisförmigen Flasche von Bedeutung ist. Figur 6 zeigt das Flaschenbild auf- der Dxodenreihenanordnung, und es ist ersichtlich, daß nur die zentrale Linie Nr. 32 diejenige ist, deren gesamtes Liniensignal benötigt wird, während oberhalb und unterhalb dieser Linie ein abnehmender Anteil am gesamten Liniensignal vorhanden ist, der die benötigte Information darstellt. Z.B. schneidet die Linie Nr.2 die Flasche in Nähe ihres Umfangs und nur die zentralen zwölf Dioden in dieser Linie enthalten die benötige Flascheninformation. Auf jeder Seite dieser Information bzw. Linie können unerwünschte Signale abgegeben werden, wie es z.B. in den Figuren 3a und 3b dargestellt ist, wo am Anfang und am Ende jeder Reihe ein unerwünschtes Signal gegeben ist.
Das Bild einiger Flaschenböden ist durch dunkle Ringe gemäß der Lichtbrechung in dem Bereich, wo der Flaschenboden in den
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zylindrischen Flaschenkörper übergeht, umgeben. Diese Tatsache verursacht unerwünschte Signale, die in Teilen jeder Reihe außerhalb des interessierenden Flaschenbereiches erzeugt werden.
Die Taktimpulse des Reihenabtasters 7, der zum Abrufen der Reihenanordnung 5 verwendet wird, und zwar Diode für Diode entlang einer Diodenreihe und Diodenreihe für Diodenreihe über die gesamteFläche des Prüffeldes der Anordnung, werden ebenso dazu verwendet, um in einen programmierfähigen Nur-Lese-Speicher (PROM) 9 angegeben werden zu können. Der Speicher 9 kann programmiert werden, um einen Tor-Impuls korrekter Länge für jede Diodenreihe zu erzeugen, so daß, nachdem das Videosignal in dem Tor 10 ausgesteuert ist, nur die Impulse, die am differenzierten Videoausgang verbleiben, diejenigen sind, die den Fremdkörpern in dem in Figur .6 gezeigten kreisförmigen Bereich entsprechen.
Der Speicher 9 kann programmiert werden, um einen Bereich ähnlicher Form zu definieren, innerhalb welcher die gewünschten Signale vorkommen können und außerhalb welcher unbeachtliche bzw. ungewollte Signale zurückgewiesen bzw. unterdrückt werden müssen. Solche Formen sind z.B. diejenigen rechteckiger oder elliptischer Flaschen und diese Formen können durch eine entsprechende Programmierung geprüft werden.
Ein großer Fremdkörper mit geraden Kanten, die parallel zu den abgetasteten Diodenreihen ausgerichtet sind, wird niQht festgestellt werden, weil er alle aktiven Dioden in der Reihe verdunkelt
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undfda dementsprechend keine Änderung in der Beleuchtung entlang dieser Reihe stattfindet, das differenzierte Ausgangssignal null sein würde. Zur Überwindung dieses Problems wird vom Videosignal auch ein Zurückweisungssignal abgeleitet, das das gesamte Prüffeld umfaßt und welches vor dem Differenzieren und Torsteuern aus 64 Reihensignalen besteht, wie es in Figur 7 gezeigt ist. Dieses Signal wird einem Verstärker 11 mit einem begrenzten Hochfrequenzansprechvermögen zugeführt, so daß das Ausgangssignal den schnellen Wechseln bzw. Änderungen nicht folgen kann, die zwischen jedem Reihensignal vorkommen, und daraus resultiert für jedes Prüffeld ein geglättetes Ausgangssignal, wie es in Figur 8 gezeigt ist.
Ein großer gerader Gegenstand, der eine oder mehrere Diodenreihen vollständig verdunkelt, gibt ein Signal, wie es Figur 9 zeigt, das nach dem Differenzieren in einem Differenzierkreis 12 ein Ausgangssignal erzeugt, das in Figur 10 gezeigt ist.
Die beiden unerwünschten Signale am Anfang und Ende jedes Prüffeldes können mit einem Impuls ausgesteuert werden, der in Figur 11
gezeigt ist und im Speicher 9 erzeugt wird. Dieser Impuls wird schließlich einem Torschaltkreis 13 zugeleitet, so daß nur das gewünschte Signal verbleibt und zusammen mit Impulsen der Reihensignale aufgrund von Fremdkörpern dazu verwendet werden, einen Zuruckweisungsimpuls an einen Auswerferschaltkreis 14 zu geben, der mit einem Mechnismus zusammenarbeitet, wie es in der deutschen Patentanmeldung P 28 12 063.0 beschrieben ist, um eine nicht saubere Flasche vom Flaschenförderer auszuwerfen.
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Die beiden Differenzierer 8 und 12, wobei der eine für die Reihensignale und der andere für das vollständige Prüffeldsignal verantwortlich ist,geben Ausgangssignale jeder Polarität, was davon abhängt, ob der Beleuchtungswechsel von hell nach dunkel oder umgekehrt stattfindet. Bei einem kleinen Gegenstand bzw. Fremdkörper werden beide Polaritäten gegenwärtig sein. Bei einem großen Fremdkörper, der beispielsweise die Hälfte des Flaschenbodens verdunkelt, kann es sein, daß nur Signale von einer Polarität erzeugt werden, was von der Abtastrichtung über der Kante des Fremdkörpers abhängt. Figur 12 zeigt eine verdunkelte Hälfte eines Flaschenbodens, und mit der gemäß dem Pfeil gezeigten Abtastrichtung ist nur ein HeIl-Dunkel-Übergang bei jeder Diodenreihe gegeben und demgemäß entstehen nur negativ gehende Impulse.
Auf einigen Stufen der Signalverarbeitung ist es zweckmäßig, die Signale einer Polarität umzukehren, so daß nur Signale gleicher Polarität vorhanden sind. Die differenzierten Signale, die von Fremdkörpern in der Flasche erhalten worden sind, sind Impulse von angenähert dreieckiger Form» jedoch veränderlich in der Amplitude und der Dauer, was von der Größe und Lichtundurchlassxgkeit des festgestellten Fremdkörpers abhängt. Einsehr kleiner Körper, der nur eine Diode in einer Diodenreihe verdunkelt, wird von kleiner Amplitude und kurzer Dauer sein im Vergleich zu einem Körper, der etwa 10 aufeinanderfolgende Dioden verdunkelt; die Differenz ist in Figur 13 dargestellt und entsprechend mit d und D bezeichnet.-
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Die differenzierten Signale können dazu verwendet werden, einen Schmitt-Trigger anzutreiben, der einen Ausgangsimpuls konstanter Amplitude für eine Zeitspanne gibt, während der das Eingangssignal über einem gesetzten Ansprechwert ist. Dieser kann auf einen niedrigen Wert abgestellt sein, so daß sogar das Signal von einer einzelnen, verdunkelten Diode ein Ausgangssignal vom Trigger gegeben wird.
Gesonderte Schmitt-Trigger 16a, 16b können für positive und negative Polaritätsteile des in Figur 13 gezeigten Signals verwendet werden, das in einem Differentialverstärker 15 verstärkt wird. Die resultierenden Impulse gleicher Polarität werden in einem ODER-Tor 17 kombiniert. Das Ergebnis dieses Vorganges in bezug auf das Signal nach Figur 13 ist in Figur 14 gezeigt.
Der Impulszug nach Figur 14 bildet das Eingangssignal zu einem monostabilen Kreis 18 und auch zu einem NAND-Tor 19. Der monostabile Kreis 18 hat die Aufgabe, einen Ausgangsimpuls konstanter Amplitude und Zeitdauer für jeden Eingangsimpuls zu geben, wobei die Zeitdauer durch Ändern der Zeitkonstante der Widerstands-Kapazitanz-Koppelungskomponenten einstellbar ist. Das Ausgangssignal vom monostabilen Kreis 18/ das in Figur 15 gezeigt ist, sieht ein zweites Eingangssignal zu dem NAND-Tor 19 vor.
Das NAND-Tor 19 wird nun nur einen Ausgangsimpuls geben, wenn die Dauer der Eingangsimpulse die gesetzte Impulslänge des monostabilen
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Schaltkreises ΐ8 überschreitet. Dieser Kreis arbeitet daher als ein Impulslängenvergleicher und, durch Einstellen der Zeitkon— stante des monostabilen Kreises T8, alle Impulse von kürzerer Dauer als die gesetzte Impulslänge können vom NAND-Torausgang ausgeschlossen werden, wobei das Ausgangssignal dieses Tores zu dem Auswerferkreis 14 geleitet wird. Figur 16 zeigt das Ausgangssignal des NAND-Tores, wenn der monostabile Kreis 18 eingestellt ist, Signale von kurzer Dauer auszuschließen, wie z.B. ein Signal, das mit d für einen kleinen Fremdkörper in Figur 13 und 14 bezeichnet ist.
Somit können kleine Fremdkörper, die eine Diode verdunkeln, festgestellt oder vernachlässigt werden durch entsprechendes Einstellen der Zeitkonstante des monostabilen Kreises. Ebenfalls kann auch ein ständiges, unechtes Signal, das durch Versagen einer Diode in der Diodenanordnung verursacht wird, ignoriert werden. Diese Anordnung gibt auch ein Maß für die Immunität von Störimpulsen sehr kurzer Dauer, die durch die früheren Teile des Kreises aufgenommen worden sein können.
Bei einer praktischen Flascheninspektionsvorrichtung ist es notwendig, daß es möglich ist, die Empfindlichkeit auf verschieden große Körper bzw. Gegenstände zu verändern, um das Zurückweisen zu vieler sauberer Flaschen mit geringeren Fehlern wie Glasflecken oder Blasen zu vermeiden oder um das Zurückweisen von Flaschen auf einem Förderer zu vermeiden, die auf der Außenoberfläche Ölschaum oder dergleichen aufweisen.
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Mit dem beschriebenen System kann die Empfindlichkeit wie beschrieben verändert werden oder durch Einstellen der Zeitkonstante des Differenzierers Oder durch Verändern des Ansprechwertes, bei, dem der Schmitt-Trigger arbeitet.
Die Diodenreihenanordnung wird fortlaufend abgetastet und liefert das Videosignal, welches in der beschriebenen Weise verarbeitet wird. Es ist ferner ein UND-Tor 20 vorgesehen, das von einem FIaschenfeststellungssensor 6 bedient wird, so daß Zurückweisungssignale, falls vorhanden, nur erhalten werden, wenn eine Flasche sich in der Endspektionsstation befindet.
Der Sensor 6 ist so ausgebildet, um eine Flaschenbewegung von 1 bis 2 mm zu erlauben, bevor das Ausgangstor ausgeschaltet wird. .Jedes Zurückweisungssignal, das während dieser Zeit erhalten wird, wird dazu benutzt, eine verschmutzte bzw. nicht einwandfreie Fla-■ sehe auszuwerfen oder um einen Speicher zu speisen, so daß die Flaschenzurückweisung nachfolgend stattfinden kann, wie es in der schon genannten Patentanmeldung P 28 12 063.0 beschrieben ist.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Abtasten der Flaschenposition besteht in der Anwendung von zwei oder drei eng beabstandeten'Strahlen aus infrarotem oder sichtbarem Licht, die so angeordnet sind, daß sie durch die Flaschenöffnung bzw. den Flaschenkopf unterbrochen werden, wenn die Flasche die Xnspektionsstation passiert. Der Abstand zwischen den beiden äußeren Strahlen in bezug auf den Flaschenkopfdurchmesser bestimmt die Entfernung, bei der die
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Flaschen während der Inspektion wandern.Die Fototransistoren (nur einer ist bei 21! ..gezeigt) ,die. zwei, oder drei Strahlen empfangen, erzeugen Signale, die logische Einrichtungen 22 betätigen, die andere Funktionen ausüben und ebenfalls auch die Torsteuerung der Signale zur Zurückweisungseinrichtung bewirken. Z.B. können sie dazu verwendet werden, den Flaschenkopfdurchmesser abzumessen bzw. festzustellen, so daß Flaschen mit Übergröße oder Untergröße zurückgewiesen werden können. Weiterhin kann ein Logikelement vorgesehen sein, so daß die Inspektion nur eingeleitet wird, wenn die Flasche in richtiger Richtung die Strahlen passiert. Dies vermeidet Probleme, die durch rückwärtige Flaschenbewegung über eine kurze Distanz verursacht werden, wobei diese Bewegung auf ein Anstoßen auf eine benachbarte Flasche zurückzuführen ist.
Andere Detektorsysteme können mit dem hier beschriebenen Inspektionssystem vereinigt sein und ihre entsprechenden Zurückweisungssignale können in dieses System eingegeben werden, so daß derselbe Zurückweisungsmeachnismus für mehrere Zurückweisungsgründe verwendet werden kann. Z.B. kann ein Sensor vorgesehen sein, um Wasser in einer zu untersuchenden Flasche festzustellen. Ebenfalls kann ein Detektor 23 für dunkle Flaschen vorgesehen sein, der durch das Videosignal oder durch einen gesonderten einzelnen Fototransistor gesteuert wird, um den gesamten Bodenbereich durch die Flaschenöffnung hindurch zu betrachten, um eine Flasche mit einem total verdunkelten Boden oder mit einem im Flaschenhals eingeklemmten Korken zurückzuweisen. Das Ausgangssignal von diesem Detektor 23 kann dem ODER-
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Tar 24 zusammen mit den Äusgangssignalen vom NAND-Tor 19 und. vom Tor Ύ3 zugeleitet werden.
In einer alternativen Ausbildung kann das Ausgangssignal vom Tor 1 dem Differentialverstärker 15 zugeführt werden.
Eine Maschine, die das vorstehend beschriebene Inspektionssystem enthält, arbeitet insbesondere dann zur vollen Zufriedenheit, wenn farbige Flaschen mit einer Lichtdurchlässigkeit von 7 bis 50 % bei einer Fördergeschwindigkeit von mehr als 800 Flaschen pro Minute geprüft werden sollen, wobei kleine Körper bis herunter zu einer Größenordnung von 1 mm einschließlich kleiner Glassplitter festgestellt werden, sollen bzw. können.
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Claims (10)

  1. PatentanwBlts
    Dr. Hup,o Wilcken
    Dipl.-',-«. ■"■'■:.'Vilcken
    Dipl.-CL, ν, ... -Läufer 4.8.1978 "!
    Anmelderin:TI FORDS LIMITED, Chantry Avenue, Kemps ton, Bedford, MK42 7RS, England
    Patentansprüche
    Flascheninspektionsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine integrierte Schaltungsanordnung (5) zum Empfang eines Bildes aus einem Bereich einer zu prüfenden Flasche vorgesehen ist, wobei die Schaltungsanordnung eine aus einer Vielzahl von Reihen bestehende Fotodiodenanordnung aufweist in Kombination mit einer Abfrageeinrichtung (7) zum Abfragen der Dioden Diode für Diode und Diodenreihe für Diodenreihe, um ein Videosignal vorzusehen, das eine Folge von elektrischen Signalen umfaßt, die der Lichtenergie entspricht, welche jede Diode empfangen hat, daß ein Differenzierer (8) für das Videosignal vorgesehen ist und daß eine Einrichtung (9,10) zum Aussteuern unerwünschter Signale vorgesehen ist, die außerhalb des zu prüfenden Flaschenbereiches ihren Ursprung haben, wodurch differenzierte Signalimpulse (d,D) erzeugt werden, die für Schmutz- oder Fremdkörper in der Flasche repräsentativ sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein differenziertes Prüffeldvideosignal (12), das für das Videosignal repräsentativ ist, welches ein gesamtes Prüffeld umfaßt, das aus allen aufeinanderfolgenden gesamten Dioden-
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    ORIGINAL SSnSSPECTED
    reihen besteht, ebenfalls erzeugt wird und, nachdem unerwünschte Signale am Beginn und Ende des differenzierten Prüffeldvideosignals ausgesteuert sind (9, 13), selbst einen differenzierten Signalimpuls erzeugt, wenn eine vollständige Fotodiodenreihe durch einen Schmutz- oder Fremdkörper verdunkelt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Einrichtung (15, 16a, 16b) zum Umkehren der differenzierten Signalimpulse einer Polarität vorgesehen ist, um allen Signalimpulsen die gleiche Polarität zu geben.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (16a, 16b) vorgesehen ist, mit welcher die differenzierten Signalimpulse umgewandelt werden in Impulse konstanter Amplitude mit einer Zeitdauer, die derjenigen Zeitspanne entspricht, während der die differenzierte Impulsamplitude über dem gesetzten bzw. gewählten Ansprechwert ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Verändern des gesetzten Ansprechwertes enthält.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (18, 19) zum Unterdrücken konstanter Amplitudenimpulse mit einer Zeitdauer kleiner als ein vorbestimmter Wert aufweist.
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  7. 7, Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Flaschenstellungssensor (6) aufweist, so daß Zurückweisungssignale, falls vorhanden, unterdrückt werden, ausgenommen den Fall, wenn eine Flasche abgetastet wird, die sich in Prüfstellung befindet.
  8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfragen der Fotodioden von der integrierten Schaltungsanordnung durch Taktimpulse (7) gesteuert wird, die auch dazu benutzt werden, um einen PROM-Speicher (9) zu beeinflussen, der zur Erzeugung der erforderlichen TOR-Impulse programmiert ist.
  9. 9· Flascheninspektionsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die differenzier-' ten Signalimpulse (d,D) einem D.ifferenzierverstärker (16) zugeleitet werden, dessen positive und negative Ausgangsimpulse entsprechend zu zwei Einrichtungen (16a, 16b) geführt werden, wobei jede dieser Einrichtungen einen Ausgangsimpuls konstanter Amplitude der gleichen Polarität für eine Zeitdauer erzeugt, während der die. Amplitude des differenzierten Signalimpulses über dem gesetzten Ansprechwert ist, daß ein'ODER-Tor (17) vorgesehen ist, das die Ausgangssignale der Einrichtungen kombiniert und sein Ausgangssignal einem monostabilen Kreis (18), der ein Ausgangssignal konstanter Amplitude und Zeitdauer für jeden Eingangsimpuls erzeugt, und einem NAND-Tor (19) zuleitet, daß Einstellmittel zum Einstellen der Zeitdauer
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    des Ausgangsimpulses des inonostabilen Kreises vorgesehen sind und daß Verbindungsmittel zum Anschließen des monostabilen Kreises an das NAND-Tor vorgesehen sind, um diesem ein zweites Eingangssignal zuzuleiten.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal ebenfalls einem Verstärker (11) zugeführt wird, der einen begrenzten Hochfrequenzansprechwert aufweist, so daß sein Ausgangssignal dem schnellen Wechsel des Videosognals zwischen dem Abfragen aufeinanderfolgender Diodenreihen nicht folgen kann, daß das Ausgangssignal des Verstärkers einem weiteren Differenzierer (12) zugeführt wird, dessen differenziertes Ausgangssignal einem Tor (13) zugeführt wird, das durch Torimpulse gesteuert wird, um das Aussteuern unerwünschter Signale am Anfang und Ende jedes Ausgangsimpulses zu bewirken, welcher dem Abfragen eines gesamten Prüffeldes entspricht, daß das Ausgangssignal des Tores (13) und des NAND-Tores (19) in einem zweiten ODER-Tor (24) kombiniert werden, daß ein Flaschenstellungss.ensor in (6) zum Feststellen einer Flasche in Prüfsteilung vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale des Sensors und des zweiten ODER-Tores einem UND-Tor (20) zugeführt werden und daß ein Flaschenauswerfersteuerkreis (14) vorgesehen ist, der mit dem Ausgang des ÜND-Tores (20) verbunden ist.
    909809/0801
DE19782834587 1977-08-11 1978-08-07 Flascheninspektionsvorrichtung Withdrawn DE2834587A1 (de)

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