DE3347472A1

DE3347472A1 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen von radialen reflektierenden behaelterdefekten

Info

Publication number: DE3347472A1
Application number: DE19833347472
Authority: DE
Inventors: Sam Toledo Ohio Lovalenti
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1984-07-12
Also published as: CA1199705A; FI834851A0; JPS59136640A; FR2538904B1; US4584469A; GR79155B; GB2133538A; ES8500445A1; JPH0248859B2; NL8303860A; FI79613B; FI79613C; BR8307273A; NL194894C; DE3347472C2; NL194894B; MX154872A; FI834851A; AU543896B2; IT1169385B

Description

kl A

UH.-ING. H. J₁CB

HAUCK, SCHMITZ, GRAALPS, WBHNERT, DÖRINO HAMBURG MÜNCHEN DÜ8ÖELDOHF

- 8 BESCHREIBUNG;

Die vorliegende Erfindung betrifft die Inspektion von lichtdurchlässigen Glasbehältern zur Erfassung von radialen reflektierenden Behälterfehlern. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer derartigen Inspektion.

Glasbehälter werden üblicherweise geformt, indem man ein Gas in das Innere eines Vorformlings aus halbgeschmolzenem Glas in einer Form preßt. Der Glasvorformling expandiert gegen die Innenflächen der Form, so daß ein Boden und eine Seitenwand mit einem ringförmigen Hand, der eine öffnung des Behälters begrenzt, gebildet wird. Während des .Formvorgangs können verschiedene Arten von Defekten auftreten, von denen einige eine Zurückweisung des Behälters erforderlich machen. Beispielsweise können in der Seitenwand des Behälters solche Defekte vorhanden sein, wie eine gespaltene Naht und vertikale Risse, wobei sich diese Defekte durch die gesamte Dicke der Seitenwand erstrecken können, so daß der Behälter derart geschwächt wird, daß er während des Füllvorganges, Abdichtvorganges oder der nachfolgenden Handhabung lecken oder sogar zerbrechen kann. Bei diesen Vertikalrissen und gespaltenen Nähten handelt es sich um spiegelnde oder reflektierende Risse, die in einer Längsebene liegen, die sich parallel zur Längsachse des Behälters streckt, und die von der Längsachse des Behälters etwa in Radialrichtung verlaufen. Aus Gründen der Vereinfachung werden diese gespaltenen Nähte und Vertikalrisse nachfolgend allgemein als radiale reflektierende Defekte bezeichnet.

In der US-Kd 3 171 033 ist eine Inspektionsvorrichtung zur Erfassung von radialen reflektierenden Defekten oder Kaltrissen beschrieben. Bei dieser Inspektionsvorrichtung wird ein von einer Strahlungsquelle herrührender Strahl, der das Behältermaterial durchdringen kann, auf einen einzigen

- 9 BAD ORIGINAL

Punkt auf der Innenwand des Randes des Behälters unter einem schiefen Winkel zu einer Radialebene fokussiert. Ein radial reflektierender Defekt bewirkt, daß ein Abschnitt des Strahles von der reflektierenden Fläche des Defektes reflektiert wird, während der andere Abschnitt des Strahles gebrochen wird. Ein Element, das gegenüber der speziellen .Strahlungsenergie dieses !Strahles sensitiv ist, ist mit seiner Richtlinie so angeordnet, daß diese zur Richtung des btrahles gegen den Rand einen Winkel von 75 bis 105° bildet, so daß das sensitive Element beim Eintreten eines radialen reflektierenden Defektes in den einzigen Strahl erreprfc wirdo In der Richtlinie des sensitiven Elementes sind Einrichtungen vorgesehen, um den in das Element gerichteten Abschnitt des Strahles"in einer benachbart zum Element angeordneten Ebene zu fokussieren«, Wenn das sensitive Element erregt wird, erzeugt es ein Signal, das einen Mechanismus zum Zurückweisen des Behälters betätigt. Das Hauptproblem bei dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß der Vorrichtung infolge der verwendeten Einpunktbeleuchtung zur Erfassung der radialen reflektierenden Defekte Grenzen gesetzt sind. Der einzige Strahl strahlt nur den Randabschnitt des Behälters an und kann daher nur radiale Defekte am Rand erfassen. Diese radialen Defekte können jedoch über die gesamte Seitenwand des Behälters verteilt auftreten. In der US-PS 4 171 481 ist eine Inspektionsvorrichtung beschrieben, bei der ebenfalls ein von einer Strahlungsquelle herrührender Strahl Verwendung findet. Bei dieser Vorrichtung kommt jedoch ein mit mehreren Flächen versehener drehbarer Spiegel zum Einsatz, der den Strahl

JO so reflektiert, daß dieser die Seitenwand des Behälters abtastet, wenn dieser rotiert. Diese Vorrichtung umfaßt des weiteren zwei elljptische zylindrische Spiegel, um das L^cht auf einer Anordnung von fotoelektrischen Elementen zu sammeln und zu fokussieren* Obwohl diese Vorrichtung die Seitenwand des Behälters abtastet, besitzen die zur

- 10 -

BAD ORIGINAL·

- ίο -

Loirehführung der Abtastung benötigten Spiegel eine komplexe Form und können in einer schmutzbeladenen Umgebung nur sehr schwer betriebsbereit gehalten werden..

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion eines lichtdurchlässigen Behälters, um radiale reflektierende.Defekte im Behälter zu erfassen und den Behälter in Abhängigkeit von einem Zurückweisungssignal, das das Vorhandensein eines reflektierenden Defektes anzeigt, zurückzuweisen. Die Vorrichtung umfaßt Einrichtungen zum Beleuchten des Behälters durch Fokussieren eines Lichtstrahles derart, daß ein längliches Bild ausgebildet wird, das sich in einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Behälters entlang eines Abschnittes des zu inspizierenden Behälters erstreckt. Der Strahl wird gegen die Innenfläche des beleuchteten Abschnittes unter einem schiefen winkel zu einer radialen Ebene gerichtet, die sich in Richtung auf den beleuchteten Abschnitt des Behälters erstreckt. Die Vorrichtung umfaßt des weiteren Einrichtungen, die auf den beleuchteten Abschnitt des Behälters fokussiert sind, um die Intensität des von dem beleuchteten Abschnitt reflektierten Lichtes abzutasten und den beleuchteten Abschnitt aus einer Richtung zu beobachten, die unter einem Winkel von 75 bis etwa 105 zu dem auftreffenden Lichtstrahl angeordnet ist. Die Abtasteinrichtung stellt eine Vielzahl von elektrischen Signalen zur Verfügung, die jeweils zu der von einer entsprechenden Stelle des beleuchteten Abschnittes des Behälters reflektierten Lichtstärke proportional sind. Die Vorrichtung: umfaßt des v/eiteren Einrichtungen, die auf die Vielzahl dieser elektrischen Signale ansprechen und ein Zurückweisungssignal erzeugen, wenn eines aus dieser Vielzahl von elektrischen Signalen in Abhängigkeit vom Vorhandensein eines reflektierenden Defektes eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

- 11 -

BAD ORIGINAL

Bei der vorliegenden Erfindung kommt keine komplizierte Spiegelanordnung zur Anwendung. Die hierbei verwendete Beleuchtungseinrichtung umfaßt vielmehr eine Lichtquelle und eine zylindrische Linse, die zwischen der Lichtquelle und dem Behälter angeordnet ist und das längliche Bild erzeugt, das sich in einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Behälters erstreckt» Darüberhinaus umfaßt die Abtasteinrichtung der Vorrichtung eine Vielzahl von lichtempfindlichen Vorrichtungen (pixels), die die elektrischen Signale erzeugen, und eine Linse, die zwischen den lichtempfindlichen Vorrichtungen und dem Behälter angeordnet ist und die Vielzahl der lichtempfindlichen Vorrichtungen entlang des beleuchteten Abschnittes des Behälters fokussiert. Daher kann mit der vorliegenden Erfindung die gesamte Längsabmessung des Behälters zur Erfassung von radialen reflektierenden Defekten inspiziert werden, wenn der Behälter rotiert, ohne daß nierzu das komplexe und empfindliche Spiegelsystem des Standes der Technik verwendet werden muß.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

j'igur 1 einen Horizontalschnitt durch einen Teil eines Glasbehälters und eine Kamera zur Erfassung eines radialen reflektierenden De

fektes im Glasbehälter;

.figur 2 eine Draufsicht auf eine Lichtquelle und eine an einer Inspektionsvorrichtung montierte Kamera zur Erfassung von radialen reflektierenden Defekten in einem Behälter;

- 12 -

.BAD. ORIGINAL

- 12 -

i)'igur 3 einen Schnitt durch die in iigur ? dargestellte Vorrichtung; entlang Linie 3-3 in Figur 2 und durch eine bteuervorrichtung, die in Abhängigkeit von einem erfaßten reflektierenden Dehler ein Zurückweisungssignal erzeugt; und

i'igur 4 einen schematischen elektrischen bchaltplan der in .Figur 3 dargestellten steuervorrichtung.

In ii'igur 1 ist ein Glasbehälter 10 im Horizontalschnitt gezeigt, der einen radialen reflektierenden Defekt 11
aufweist, der hiernach als RR-Defekt 11 bezeichnet wird. ' Bei dem RR-Defekt handelt es sich um einen spieprelahnliehen reflektierenden Riß, der in einer Längsebene 12 liegt, die allgemein parallel zur Längsachse 13 des Behalters 10 verläuft, und der sich etwa radial von der
Längsachse 13 des Behälters 10 erstreckt. Der Behälter wird beleuchtet, indem ein Lichtstrahl B fokussiert wird, _so daß ein längliches Bild erzeugt wird, das sich in einer Richtung etwa parallel zur Längsachse 13 des Behälters 10 entlang einem Abschnitt 14 des zu inspizierenden Behälters erstreckt. Der Strahl B wird gegen die Innenfläche 15 des beleuchteten Abschnittes 14 des Behälters 10 gerichtet und tritt durch die Außenfläche 16 des beleuchteten Abschnittes 14 aus. Das auf dem Behälter 10 geformte längliche Bild, das diesen beleuchtet, wird in der Horizontalebene durch den Strahl B selbst und durch die Innen- und Außenfläche 15 und 16 des beleuchteten

Abschnittes 14 des Behälters 10 begrenzt.

Der otrahl B wird so gegen die Innenfläche 15 gerichtet, daß er mit der Längsebene 12 einen schiefen Winkel L
bildet. Dieser schiefe Winkel A liegt zwischen etwa ^O und 50 und beträgt vorzugsweise ^L\^lj , wie dies in der

- 13 -

ΓίΠΙΓϊΙΜΑΙ

- 13 -

Uo-Io 3 171 033 beschrieben ist. Wenn der Behälter 10 um die Längsachse 13 in einer durch den Ifeil 17 angedeuteten Richtung rotiert, tritt der RR-Defekt 11 in die Bahn des Strahles B ein und reflektiert einen Abschnitt B^% des Strahles B unter einem Winkel zwischen etwa 80 und 100°. Der RR-Defekt 11 reflektiert den Strahl B unter einem Winkel von etwa 90°, wenn der schiefe Winkel A etwa 4 5° beträgt. Eine Einrichtung 18, die auf den beleuchteten Abschnitt 14 des Behälters 10 fokussiert ist, dient dazu, die Intensität des reflektierten Lichtstrahles B" abzutasten, und ist so angeordnet, daß sie den beleuchteten ADschnitt 14 des Behälters 10 unter einem Winkel zwischen etwa 45 und etwa 105° gegenüber dem auftreffenden Lichtstrahl B erfaßt, wie dies in der US-PS 3 171 033 offenbart ist.

Der Behälter 10 wird von einem Flascheninspektionssystem gehandhabt, wie es in der US-FS 3 313 409 beschrieben ist. Ein Abschnitt dieses Inspektionssystems ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt und umfaßt ein Sternrad 20, das durch eine allgemein zylindrische Nabe 21 gebildet wird, die einen Abschnitt 22 aufweist, der sich radial nach außen erstreckt und an dem nach unten verlaufende Arme 23 im Abstand um den Umfang des horizontal verlaufenden Abschnittes 22 der Nabe 21 herum befestigt sind. Die nach unten verlaufenden Arme 23 sind mit sich horizontal erstreckenden Leisten 2Ά versehen, die radial nach außen bis zu einem Punkt verlaufen, an dem eine sich nach unten erstreckende Armverlängerung 25 angeschlossen ist. Diese sich nach unten erstreckende Verlängerung 2.5 besitzt wiederum eine daran angeformte einwärts verlaufende horizontale Leiste 26. Die einwärts verlaufenden Leisten 26 an den Armen 23 dienen als Montageeinrichtungen für Platten 27, die an deren unterer Fläche befestigt sind. Jede Platte

y^ verläuft von den Seiten der Leiste 26, an der sie bei'estirt ict, horizontal nach außen und trägt zwei Flaschen-

- 14 -

BAD ORIGINAL

334747*

eingriffsrollen 28. Gegabelte Hatten 29 erstrecken sich zwischen benachbarten Armen 23. Jeder Arm 23 ist mit einem Winkelarm 31 versehen, der über geeignete .befestigungselemente einstellbar am Arm 23 befestigt sein kann. Jede Platte 29 trägt zwei Rollen 32, die mit dem Gewinujhalsabschnitt des Glasbehälters IO in Eingriff treten können. Der Behälter 10 ist in Eigur 3 mit gestrichelten Linien und in Figur 2 mit durchgezogenen Linien dargestellt. Die Platten 29 weisen in ihrer Mitte einen ausgeschnittenen Abschnitt 33 auf, der ausreichend groß ist, um den Hals des Behälters 10 aufzunehmen. Die beiden mit dem Hals in Eingriff tretenden Rollen 32 sind in dichtung auf den rückwärtigen Abschnitt des Ausschnittes 33 montiert, und zwar in gleichen Abständen von einer Ebene, die sich durch den Mittelpunkt der Nabe 21 und den Kittelpunkt des Behälters 10 erstreckt.

Die Nabe 21 ist mit einer kreisförmigen Platte ^yj^l\ ver-Dunden, die wiederum am oberen Ende einer Antrieoswelle 35 befestigt ist. Die Antriebswelle 35 ist an einen geeigneten Schrittantrieb (nicht gezeigt) angeschlossen, der die Antriebswelle 35 und das damit verbundene Sternrad in Drehungen versetzt. Das Sternrad 20 führt den Behälter 10, der in den Taschen des Sternrades angeordnet ist, zu aufeinanderfolgenden Inspektionsstationen. Auf diese Weise werden die Behälter durch eine Reihe von Inspektionsstationen bewegt, von denen nur eine für die Erfindung von Bedeutung und in i'igur 3 dargestellt ist. Wenn die Behälter durch die Vielzahl der Inspektionsstationen bewegt werden, werden sie in den Taschen des Sternrad es 2 durch Seiteneingriffsschienen 36 gehalten, die sich auf einer Höhe befinden, durch die die Behälter bei ihrer Bewegung in einer stabilen Lage gehalten werden. Es ist auch eine Beseitigungsstation (nicht gezeigt) vorgesehen,

BAD ORIGINAL

- 13 -

an der fehlerhafte Behälter zurückgewiesen werden können, wie in der US-LS 3 313 409 beschrieben. Das Sternrad 20 iührt die fehlerhaften Behälter zur Beseitigungsstation, an der ein von einem Zylinder betätigter Kolben ange-5 ordnet ist, der die fehlerhaften Behälter am Verlassen des Sternrades 20 hindert. Dieser Zylinder wird von einem elektrischen Signal betätigt, das von einer Systemsteuerschaltung 37 zugeführt wird, welche zu dem ii'lascheninspektionssystem gehört, wie durch die gestrichelte Linie 37a angedeutet. Wenn sich die Behälter von Station zu Station bewegen, gleiten ihre Böden auf einer stationären Fläche, die von einem horizontalen, allgemein kreisförmigen Tisch 3ö getragen wird. Die Seitenschienen 36

die sind unmittelbar vor der Station, an der Inspektion ausgeführt wird, unterbrochen. Wenn sich der Behälter 10 an dieser Inspektionsstation befindet, wird er um seine Längsachse 13 um mindestens 360° gedreht. Die Drehung des Behälters um seine Achse 13 wird von einem Rad 39 durchgeführt,, das eine Reibfläche, beispielsweise eine Gummilauffläche, besitzt. Das Rad 39 ist am oberen Ende einer vertikalen Welle 40 montiert, deren unteres Ende von dem Antrieb (nicht gezeigt) angetrieben wird, der zu dem i'lascheninspektionssystem gehört» Die Welle 40 und das Rad 39 sind in Richtung der Achse 13 des Behälters 10 in nachgiebiger Weise vorgespannt, so daß bei einer schrittbewegung des Sternrades 20 die Schulter des Behälters 10 sich aus dem Eingriff mit dem Rad 39 lösen kann, ohne daß hierbei unerwünschte Spannungen auftreten. Es ist ,jedoch erforderlich, daß die Oberfläche des Rades 39 mit der Schulter des Behälters 10 mit einer ausreichenden Kraft in Eingriff tritt, um die Rotation des Behälters 10 um seine Längsachse 13 sicherzustellen.

Eine Beleuchtungseinrichtung 41 wird durch einen Arm 42 gelagert, der am kreisförmigen Tisch 38 befestigt ist, und

-IG-

BAD ORIGINAL

dient zur Beleuchtung des Behälters 10. Die Beleuchtungseinrichtung 41 umfaßt eine Lichtquelle 43 ^zw. eine Glühlampe und eine zylindrische Linse 44, die zwischen der Lichtquelle 43 und dem Behälter 10 angeordnet ist, so daß die Linse 44 das von der Lichtquelle herrührende Licht derart fokussiert, daß entlang der zylindrischen wand des Behälters 10 ein längliches Bild 14 erzeugt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Glühfaden der Glühlampe 43 in Längsrichtung orientiert, und zwar zur Längsachse der zylindrischen Linse 44 ausgerichtet. Die Lichtquelle 43 und die zylindrische Linse 44 sind beide in einem Gehäuse 45 montiert, das von dem Arm 42 getragen wire, Eine Öffnung 46 kann zwischen der Lichtquelle M3 und der zylindrischen Linse 44 angeordnet sein, so daß das von der Lichtquelle herrührende Licht divergiert, um die ebene Fläche der zylindrischen Linse 44 gleichmäßig auszuleuchten. Das längliche Bild 14 erstreckt eich in einer Richtung allgemein parallel zur Längsachse 13 des Behälters 10, wie in Figur 3 dargestellt ist. Es ist durch die Abtasteinrichtung 18, bei der es sich beispielsweise um eine transistorbestückte Kamera 47 handeln kann, die auf das längliche Bild oder den beleuchteten Abschnitt 14 des Behälters 10 fokussiert ist, wie in Figur 3 gezeigt, erfaßbar, um die Intensität des reflektierten Lichtstranles B^x abzutasten, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Lie Kamera ^yi7 ist an einem Arm 48 montiert, der von dem kreisförmigen Tisch 38 gelagert wixxi. .bei der Kamera kann es sich beispielsweise um den Typ LC 110 Line Scan Camera handeln, der von der Firma Reticon, üunnyvale, Kalifornien hergestellt wird und eine lineare Anordnung von 256 lichtempfindlichen Dioden (pixels) (nicht gezeigt) sowie eine Linse 30 enthält, die zwischen dieser linearen Anordnung und dem Behälter 10 angeordnet ist, um die Diodenanordnung so zu fokussieren, daß sie das längliche Bild IM erfassen kann. Diese lineare Diodenanordnung ist parallel zur Längsachse 13 des Behälters 10 ausgerichtet, so dsß

- 17 -

die Dioden der Anordnung eine Vielzahl von elektrischen Signalen zur Verfügung stellen, nie ,jeweils proportional zu der Intensität eines von einer entsprechenden Stelle des länglichen Bildes 14 auf dem Behälter 10 reflektierten P Licntstrahles sind. Die Dioden werden von der Linse 30 in der Kamera 47, die zwischen den Dioden und dem Behälter 10 angeordnet ist, auf das längliche Bild 14 foKussiert. Wenn daher das Rad 59 den Behälter 10 dreht, wänrend die Dioden das längliche Bild 14 erfassen, Kann die gesamte Seitenwand des Behälters 10 inspiziert werden, um RH-Defekte zu bestimmen. Um die EmpfincLlichkeit der Kamera 4-7 weiter zu verbessern, kann eine zweite zylindrische Linse 49 zwischen dem Behälter 10 und der Kamera 4-7 angeordnet werden, um einen größeren Anteil des von einem

3_c, RR-Defekt 11 im länglichen Bild 14 reflektierten Lichtstrahles B^% zu sammeln, wie durch die gestrichelten Linien B^%% in I'igur 1 dargestellt ist.

Es ist ferner eine Steuervorrichtung 51 vorgesehen, die

2Q auf die Vielzahl der elektrischen Signale anspricht, die von den Dioden der Kamera 47 entlang der einzelnen Leitungen in einer Sammelleitung 50 zugeführt werden. Im Betrieb versorgt die Steuereinrichtung 37 des systems die Steuervorrichtung 51 entlang der Leitungen

2^ 51a mit einem Signal, das anzeigt, daß der Behälter 10 sich an der Inspektionsstation befindet und inspiziert werden kann. Wenn ein RR-Defekt vorhanden ist, überschreitet eines der Vielzahl der elektrischen Signale, die von den Dioden der Kamera 47 erzeugt werden, eine

VQ vorgegebene Schwelle, so daß die Steuervorrichtung 51 entlang einer Leitung 51b der Systemsteuereinrichtung 37 ein Zurückweisungssignal zuführt. Die Systemsteuereinrichtung 37 spricht auf dieses Zurückweisungssignal an, indem sie eine Betätigung des Kolbens zur

^u Zurückweisung' des fehlerhaften Behälters an der Beeeitifunpsstatjon bewirkt, wie vorstehend erläutert.

- 16 CQPY

BAD ORIGINAL

-Ib-

Ein detaillierter elektrischer Schaltplan der Steuervorrichtung ist in Figur 4 dargestellt. Die Leitungen SO, die die Kamera 27 mit der Steuervorrichtung 51 verbinden, umfassen eine Leitung 50a zur Zuführung der Vielzahl der elektrischen Signale von den lichtempfindlichen Dioden bzw. des Videosignales VID, eine Leitung 50b zur Zuführung eines Taktsignales CLK, das die Geschwindigkeit verkörpert, mit der die einzelnen Dioden der κamera 47 abgefragt werden, und eine Leitung 50c, die ein Freigabesignal ENB zuführt, das den Beginn der Abfragung der Dioden der ifemera 4-7 anzeigt. Die das Videosignal VID zuführende Leitung 50a ist an den Eingang eines Verstärkers 52 angeschlossen, dessen Ausgang an den nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 53 angeschlossen ist. Der invertierenae Eingang des Komparators 53 ist an den Schleifkontakt eines geerdeten otellwiderstandes 5^ angeschlossen, dessen anderer Pol an eine quelle einer positiven Spannung V geschaltet ist. Der Ausgang des Komparators 53 steht über eine Leitung 53a mit dem ersten Eingang eines drei Eingänge aufweisenden AND-Gliedes 55 in Verbindung, dessen Ausganp· das Zurückweisungssipjnai entlang der Leitung 51b der Systemsteuereinrichtung 37 zuführt. Die Leitung 51a der Systernsteuereinrichtung 37 ist an den zweiten Eingang des AfrD-Gliedes 55 ungeschlossen, um anzuzeigen, ob sich der Behälter 10 in der richtigen Station befindet und inspiziert werden Kann. Λβηη man aus Einfachheitsgründen annimmt, daß es sich bei dem AND-Glied 55 um ein·zwei Eingänge 53a und 51a aufweisendes Glied handelt, würde bei Vorhandensein eines Defektes ein Zuriickweisungssignal erzeugt werden, was durch ein hohes Signalniveau am lunkt 53a angezeigt wird, wenn sich der Behälter 10 in der richtigen Station befindet und zur Inspektion bereit ist, was durch ein hones Signal am Punkt 51a angezeigt wird. Ein i/ehlersignal wird von dem Komparator 53 am tunkt 53a erzeugt, wenn

- 19 -

BAD ORIGINAL

- 19 -

irgendeines aus der Vielzahl der von den Dioden der Kamera 47 erzeugten elektrischen -Signale eine vorgegebene ochwelle überschreitet, die bei Vorhandensein eines Kjx-Defektes 11 von dem Stellwiderstand f?4 eingestellt wird.

Obwohl die lichtempfindlichen Dioden der Kamera 47 so fokussiert sind, daß sie die gesamte Länge des länglichen .Bildes IA- erfassen, umfaßt die Steuervorrichtung 51 des weiteren Schaltungsteile, um die während der Inspektion des Behälters 10 gesammelten Daten zu begrenzen. Mit anderen Worten, nur ein "Datenfenster" von mittleren Dioden in bezug auf einen entsprechenden Abschnitt des zu inspizierenden Behälters 10 kann von Interesse sein. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, den oberen gekrümmten Abschnitt des länglichen Bildes 14, der zu der Krümmung der Schulter des Behälters 10 gehört, sowie den unteren gekrümmten Abschnitt des länglichen Bildes 14, das zu der Krümmung des unteren Endes des Behälters gehört, außer acht zu lassen. In einem solchen .ball stellt eine Bedienungsperson eine Datenschalterreihe 56 für die Schulter des Behälters auf eine Zahl S, die anzeigt, an v/elcher Diode mit der Inspektion begonnen werden soll, sowie eine Datenschalterreihe 57 i'ür das untere Ende des Behälters 10 auf eine Zahl Ii, die anzeigt, an welcher Diode die Inspektion beendet werden soll* Wenn die zwischen der Anfangs- und Enddiode S und H bei der Kamera 47, die durch die Datenschalter 56 und 57 gestellt worden sind,

JO liegenden Dioden von der Elektronik der Kamera 47 abgefragt werden, besitzen die Eingänge S und H eines Digitalkomparators 5b beide ein so hohes Niveau, daß aer Gleichheitsausgang S=H des Komparators 58 ein Signal mit honem Niveau oder ein J/cmstersignal an den dritten üinganr 58a des AND-Gliedes 55 anlegt. Daher wird von dem J.iuj-Glicd 5'· ο in Zurückweisung^ signal nur für diesen j;~en reu] ersignn] e vom Komparator 55 zur VerJ ügunr

- 20 BAD. ORIGINAL

gestellt, die innerhalb des Fensters liegen, das inspiziert wurde, wie durch den Digitalkomparator 58 bestimmt.

Die Schaltungsteile zur Einstellung der Startdiode S urnfassen die Üatenschalter 56, die Zähler 61 und 62, aie von den entsprechenden Datenschalterreihen Sl und S2 an den voreingestellten Polen P vnreingestellt werden, sowie logische Steuerelemente, die einen Flip-flop 63 und ein AND-Glied 64 umfassen. Obwohl zwei Datenschalterreihen Sl und S2 für die entsprechenden beiden Zähler 61 und 62 dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl von Zählern zur Einstellung der Startdiode Verwendung finden. Das Freigabesignal ENB, das entlang der Leitung 50c geführt wird, wird den Ladepolen LD der Zähler 51 und 62 sowie dem voreingestellten Eingang S des Fiip-fiops 63 zugeführt. Der ^-Ausgang.des Flipflops 63 ist an einen eingang des Ai\iD-Gliedes 64 geschaltet, dessen -Ausgang an die abwärts zählenden Eingänge DN der Zänler 61 und 62 geschaltet ist. Das Taktsignal CLK wird entlang der Leitung SOb dem anderen Eingang des AND-Gliedes 64 zugeführt. Der Borgeeingang B des Zählers 62 ist an den S-Eingang des Digitalkomparators S& und den iieset-Pol R des Flip-flops 63 angeschlossen. Im Betrieb bewirkt ein Freigabesignal ENB von der Kamera 47, daß beide Zähler 61 und 62 mit den Zahlen beladen werden, die durch die Datenschalterreihen Sl und S2 vopeingestellt worden sind. Das Freigabesignal ENB schaltet ferner den Flip-flop 63 ein, der die Taktimpulse CLK den Zählern 61 und 62 zuführt, die beginnen, von der voreinpestellten Zahl S, die die Startdiode verkörpert, bis auf 0 herunterzuzählen.

Wenn beide Zähler den Wert Ü erreichen, bewirkt der Zähler 62, daß ein Signal mit hohem Niveau an den normalerweise niedrigen S-Eingang des Digitalkomparators So angelegt wird, und stellt den Flip-flop 63 zur Vorbereitung für aie Inspektion des nächsten Behälters zurück. Das Signal mit hohem Niveau am S-Einganr des Digitalkomparators So zeigt an, daß die Abtastung mit" den dazwischenliegenden Dioaen

- Ll BAD ORIGINAL

* at α ft η

» β β«* o

φα α * * β

- 21 in den "Datenfenstern" begonnen worden ist.

Der Teil der elektronischen Schaltung zur Einstellung der Enddiode H umfaßt die Datenschalter 57, die Zähler 65 und 66, die durch die Datenschalterreihen Hl und H2 an den voreingestellten Polen P voreingestellt worden sind, und logische Steuerelemente mit einem Flip-flop 67 und einem AND-Glied 68. Diese Schaltung funktioniert in der gleichen Weise, wie die vorstehend beschriebene Schaltung zur Einstellung der Startdiode S. Der Borgeausgang B des Zählers 66 ist jedoch über einen Inverter 69 an den Η-Eingang des Digitalkomparators 5& geschaltet, so daß der H-Eingang normalerweise ein hohes Niveau besitzt. Wenn daher der normalerweise niedrige S-Eingang des Digitalkomparators 58 ein hohes Niveau .erhält, wird über den Gleichh'eitsausgang S=H des Komparators ein hohes Signal an das AND-Glied 55 angelegt, das anzeigt^ daß das Inspektionsfenster offen ist. Wenn die Zähler 65 und 66 nach dem Herunterzählen von der voreingestellten Zahl H, die der Zahl der Enddiode entspricht, den Wert 0 erreichen, erhält der Borgeausgang B des Zählers 66 ein hohes Signal, so daß das Signal am Η-Eingang des Digital-Komparators 58 auf ein niedriges Niveau gesetzt wird. Somit wird durch diese Ungleichheit der Gleichheitsausganp S=H auf ein niedriges Niveau gesetzt, so daß das AND-Glied 55 eine Anzeige darüber erhält, daß das Inspektionsfenster geschlossen ist. In einem solchen i'all wird das AND-Glied 55 daran gehindert, in Abhängigkeit von einem i''ehl er signal von einem Komparator 53 ein Zurückweisungssipnal zur Verfügung zu stellen.

Vorstehend wurde ein besonders geeignetes Ausführungsbeispiel der Erfindunr beschrieben. Dieses Beispiel stellt jedoch keinerlei Einschränkung der Erfindung dar; vielmehr können verschiedenartige Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Schulter sowie die zylindrischen Wände des Be-

0" ORIGINAL

hälters 10 in erf indun£;si>;ernüßer i/veise inspiziert v;erden, indem das längliche Bild 14 mit einer ha j ice versehen wird, urn ebenfalls die Schulter zu beleuchten, und indem die lineare Diodenanordnunf; entsprechend geformt oder eine hatrixanordnuriR verwendet wird, um das konturieriE ländliche Bild 14 zu erfassen.

BAD ORIGINAL

Claims

33A7472

ΠΗ.-INCJ. M,

HATJCK, SCHMITZ, ORAALFS, WEHNEHT, DÖRING HAMBURG MÜNCHEN DÜÖBELDOHP

PATENTANSPRÜCHE;

1." Vorrichtung zur Inspektion eines lichtdurchlässigen Behälters zur Erfassung von radialen reflektierenden Defekten im Behälter und zur Zurückweisung des Behälters in Abhängigkeit von einem Zurückweisungssignal, das das Vorhandensein eines reflektierenden Defektes anzeigt,gekennzeichnet durch:

Einrichtungen (A-I) zum Beleuchten des Behälters (10) durch Fokussieren eines Lichtstrahles (B) derart, daß ein längliches Bild (14) erzeugt wird, das sich in

■^ einer Richtung allgemein parallel zur Längsachse des Behälters über einen Abschnitt desselben erstreckt, wobei der Lichtstrahl derart gegen die Innenfläche (15) des beleuchteten Abschnittes gerichtet wird, daß er einen schiefen Winkel zu einer radialen Ebene

-^ bildet, die sich auf den beleuchteten Abschnitt des Behälters erstreckt;

Einrichtungen (47), die auf den beleuchteten Abschnitt des Behälters (10) gerichtet sind und die Intensität des von dem beleuchteten Abschnitt reflektierten Lichtstrahles abtasten, wobei diese Einrichtungen den beleuchteten Abschnitt aus einer Richtung erfassen, die mit dem auftreffenden Lichtstrahl (B) einen Winkel von etwa 75 bis etwa 105 bildet, und wobei die Einrichtungen eine Vielzahl von elektrischen Signalen erzeugen, die jeweils zur Intensität eines von einer entsprechenden Stelle auf dem beleuchteten Abschnitt des Behälters reflektierten Lichtstrahles proportional sind·, und
.

Einrichtungen (51)? die auf die Vielzahl der

elektrischen Signale ansprechen und ein Zurückweisungssignal erzeugen, wenn eines der Vielzahl der elektrischen Signale bei Vorhandensein eines reflektierenden Defektes eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Antriebsmechanismus (39) zur Drehung des Behälters um mindestens 3360° aufweist und daß die Abtasteinrichtungen (47) aufeinanderfolgende Gruppen der Vielzahl der elektrischen Signale erzeugen, wenn der Behälter (10) auf aas Vorhandensein von radialen reflektierenden Defekten überprüft wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der schiefe Winkel zwischen etwa 40 und 50 liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtungen (41) eine Lichtquelle (43) und eine zylindrische Linse (44) umfassen, die zwischen der Lichtquelle und dem Behälter (10) angeordnet ist,

2,5 so daß die Linse das von der Lichtquelle herrührende Licht derart fokussiert, daß das längliche Bild (14) auf der zylindrischen Wand des Behälters ausgebildet wird.

JO 5· Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen (47) eine Vielzahl von ]ichtemitierenden Dioden aufweisen, die jeweils eines aus der Vielzahl eier elektrischen Signale erzeugen, sowie eine Linse (50), die zwischen den lichtemitierenden Dioden und dem <-

^m/-Mi. ι Α ι

liehälter (10) angeordnet ist, und die lichtemitierenden Dioden auf den beleuchteten Abschnitt des Behälters fokussiert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren eine zylindrische Linse 0I-9) aufweist, die zwischen der die Dioden fokuscierenden Linse (50) und dem Behälter (10) angeordnet ist, so daß ein größerer Anteil des von dem beleuchteten Abschnitt des Behälters reflektierten Lichtes zum !Fokussieren auf die Vielzahl der lichte mitierenden Dioden gesammelt werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (51) zur Erzeugung eines Zurückweisungssignales einen Verstärker (52) umfassen, der einen auf die Vielzahl der elektrischen Signale ansprechenden Eingang aufweist, einen Komparator (53), der einen nichtinvertierenden Eingang, der an den Ausgang des Verstärkers (52) geschaltet ist, und einen invertierenden Einfang besitzt, und Einrichtungen, die an eine quelle einer positiven Spannung an-

2t-, schließbar und einstellbar sind, um die vorgegebene Scnwelle an den invertierenden Eingang des Komparators (SJ) anzulep:en, und deren Ausgang das Zurückwcisunpssignal erzeugt, wenn eines der verstärkten elektrischen Signale die vorgegebene

-Z₁Q Schwelle überschreitet.

t:. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen aufweist, die auf die Abtasteinrichtungen (47) an- >ji\ sprechen und das Zurückweisungssignal freigeben, wenn eines aus einem Teil der Vielzahl der elektrischen Sinnale die vorgegebene Schwelle über-

~ 60PY
BAD ORIGINAL

schreitet.

9. Vorrichtung nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen (47) hintereinander die Vielzahl der lichtemitierenden Dioden abfragen, um nacheinander die Vielzahl der elektrischen Signale zu erzeugen, und ein damit synchrones taktsignal erzeugen und daß die Freigabeeinrichtungen ein AND-Glied (55) umfassen, das einen ersten an den Ausgang des Koinpuruüors

(53) geschalteten Eingang und einen zweiten Eingang aufweist, einen Großenkomparator (58), der swei Eingänge und einen Gleichheitsausgang aufweist, der an den zweiten Eingang des AND-Gliedes (55) angeschlossen ist, eine erste Zähleinrichtung (61), die auf das Taktsignal anspricht und ein erstes Signal in einem Binärzustand an den ersten Eingang des Grö'ßenkomparators (5b) nach einer ersten vorgegebenen Zahl von Taktimpulsen anlegt, sowie eine zweite Zähleinrichtung (62), die auf das Taktsignal anspricht und ein zweites Signal in dem anderen Binärzustand nach einer zweiten vorgegebenen Zahl von Taktimpulsen, die größer ist als die erste vorgegebene Zahl, an den zweiten Eingang des Gröisenkomparators (5&) anlegt, wodurch der Gleichhercsausgang des Größenkomparators (5g) das Zurückweisungssignal am Ausgang des AMD-Gliedes freigibt, wenn die Zählung der Taktimpulse zwischen der ersten und zweiten vorgegebenen Zahl der Taktimpulse liegt.

JO 10. Verfahren zur Inspektion eir.es lichtdurchlässiger.

Behälters zur Erfassung von radialen reflektierenden Defeicten im Behälter und zur Zurückweisung des nehälters in Abhängigkeit von einem Zurückweisungssignal, das das Vorhandensein eines reflektj.erer.den Defektes anzeigt, gekennzeichnet durcr; die nachfolgenden Schritte:

Beleuchten des Behälters durch Fokussieren eines Lichtstrahles derart, daß ein längliches Bild erzeugt wird, das sich etwa parallel zur Längsachse des Behälters entlang eines Abschnitt desselben erstreckt;

Richten des Lichtstrahles gegen die Innenfläche des beleuchteten Abschnittes unter einem schiefen Winkel zu einer radialen Ebene, die sich auf den beleuchteten Abschnitt dec Behälters erstreckt;

Abtasten der Intensität des von dem beleuchteten Abschnitt reflektierten Lichtes aus einer Richtung, die mit dem auftreffenden Lichtstrahl einen Winkel von etwa 75° bis etwa 105° bildet;

Erzeugen einer Vielzahl von elektrischen Signalen, die jeweils zur Intensität des von einer entsprechenden Stelle auf dem beleuchteten Abschnitt des Behälters reflektierten Lichtstrahles sind; und

Erzeugen eines Zurückweisungssignales, wenn eines aus der Vielzahl der elektrischen Signale bei Vorhandensein eines reflektierenden Defektes eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

11. Verfahren nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter bei seiner Inspektion um mindestens 560° gedrent wird und daß aufeinanderfolgende Gruppen der Vielzahl der elektrischen Signale bei Drehung des Behälters erzeugt werden, so daß die gesamte Behälterseitenwand

■BAD ORIGINAL

auf radiale reflektierende Defekte überprüft wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10,dadurch g e kennzeichnet, daß der Strahl aus einer Richtung gegen die Fläche des beleuchteten Abschnittes gerichtet wird, die mit der erwähnten Ebene einen schiefen Winkel zwischen etwa 40 und 50° bildet.

13. Verfahren nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß ein größerer Anteil des von dem beleuchteten Abschnitt des Behälters reflektierten Lichtes aufgefangen wird, um die Intensität des abgetasteten reflektierten Lichtes zu erhöhen.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zurückweisungssignal'nur dann freigegeben wird, wenn eines aus einem Teil der Vielzahl der elektrischen Signale die vorgegebene Schwelle überschreitet.

15. System zur Inspektion der gesamten Seitenwand eines lichtdurchlässigen Behälters zur Erfassung von radialen reflektierenden Defekten im Behälter, während dieser um mindestens 560° gedreht wird, und zur Zurückweisung des Behälters in Abnängigkeit von einem Zurückweisungssignal, das das Vorhandensein eines reflektierenden Defektes anzeigt, gekennzeichnet durch:

Einrichtungen zum Beleuchten des Behälters durch

Fokussieren eines Lichtstrahles- derart, daß ein 35

längliches Bild parallel zur Längsachse des Behälters über einen Abschnitt desselben erzeugt wird, wobei der Licht~ - stranl unter einem schielen Winkel zu einer radialen Ebene, die sich auf den beleuchteten Behälterabschnitt erstreckt, gegen die Inneni'läche dieses Abschnittes gerichtet wird;

Einrichtungen, die auf den beleuchteten Behälterabschnitt fokussiert sind und die Intensität des von dem beleuchteten Abschnittes reflektierten Lichtes abtasten, wobei der beleuchtete Abschnitt aus einer Richtung erfaßt wird, die mit dem auftreffenden Lichtstrahl einen 'Winkel von etwa 75 bis etwa 10,5° bildet, und wobei die Abtasteinrichtung eine Vielzahl von elektrischen Signalen erzeugt, die jeweils zur Intensität eines von einer entsprechenden Stelle auf dem beleuchteten Abschnitt des Behälters reflektierten Lichtstrahles proportional sind; und

Einrichtungen, die auf die Vielzahl der elektrischen Signale ansprechen und ein Zurückweisungssignal erzeugen, wenn eines aus der Vielzahl der elektrischen Sirnale bei Vorhandensein eines reflektierenden Defektes eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

BAD