DE4022733C1 - Three=dimensional cavity inspection appts. - uses matrix or line camera to receive reflected light via gp. of four mirrors and deflecting mirror - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Auf die DE 34 07 386 A1, aus der eine solche Vorrichtung bekannt ist, wird weiter unten eingangen.

Eine aus EP-B1-01 51 059 bekannte ähnliche Vorrichtung dient zur Inspektion der Gesamtheit der Ober­ fläche von lichtdurchlässigen Hohlkörpern. Als Förderer hat diese bekannte Vorrichtung ein kontinuierlich bewegtes Transport-Sternrad, dem ein äußeres Organ zum Drehen der Hohlkörper um deren Symmetrieachse zugeordnet ist. Die Be­ leuchtungseinrichtung besteht aus einer Laserlichtquelle, die einen Laserstrahl über einen Drehspiegel mit horizonta­ ler Achse auf eine Gruppe von vier festen, ebenen Spiegeln richtet, welche in einer vertikalen Reihe übereinander an­ geordnet sind. Die ebenen Spiegel liefern auf Grund der Drehung des Drehspiegels einen schwingenden Lichtstrahl, der über einen Schwingspiegel auf den Hohlkörper geworfen wird. Der Schwingspiegel begleitet durch seine Schwingbewe­ gung den vor ihm in Drehung befindlichen Hohlkörper während einer vollständigen Umdrehung und bestreicht dabei mit dem Lichtstrahl den Hohlkörper in aufeinanderfolgenden Diame­ tralebenen. Der Photodetektor ist ein Empfänger mit einem lichtempfindlichen Schirm, der vom durchscheinenden Licht beleuchtet wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung dient als Organ zum Drehen der Gegenstände ein Treibriemen, der auf der dem lichtempfindlichen Schirm zugewandten Seite der Hohlkörper an deren Seitenwand in einer Zwischenhöhe an­ liegt und dadurch den Hohlkörper in diesem Bereich abschat­ tet. Damit auch dieser im toten Winkel gelegene Bereich in­ spiziert werden kann, ist die vertikale Reihe fester Spie­ gel vorgesehen, welche unter verschiedenen Neigungswinkeln konvergierende Lichtstrahlen liefern, so daß unter Umgehung des Treibriemens die Gesamtheit der Oberfläche des Hohlkör­ pers im durchscheinenden Licht inspiziert werden kann.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß sie be­ wegte Spiegel, nämlich einen Dreh- und einen Schwingspiegel benötigt, deren Bewegung genau aufeinander und auf die Be­ wegung des Sternrads abgestimmt sein und abgestimmt bleiben muß. Besonders schwierig wird das, wenn als Photodetektor eine Zeilenkamera od. dgl. benutzt wird, deren Prozessor die einzelnen Zeilen zeitgerecht zu einem Gesamtbild des zu in­ spizierenden Hohlkörpers zusammensetzen muß. Weiter ist problematisch, daß bewegte Spiegel wie der Schwingspiegel, der bei dieser bekannten Vorrichtung durch einen mechanischen Nocken in der Bewegungsrichtung des Förderers über den In­ spektionsbereich mitgenommen und dann schnell zurückge­ stellt wird, Verschleiß unterliegen und zumindest eine ständige Nachjustierung erfordern. Auf den Schwingspiegel kann bei dieser bekannten Vorrichtung aber nicht verzichtet werden, weil sonst keine ausreichende Inspektionszeit ver­ fügbar wäre. Über die Art der Auswertung der von dem licht­ empfindlichen Schirm dieser bekannten Vorrichtung gelieferten Bilder finden sich in der EP-B1-01 51 059 keine Angaben.

Aus der EP-A2-02 93 510 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, die zum Inspizieren der Seitenwände von Flaschen vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ebenfalls von einem Schwingspiegel und sogar von einem Schwingobjektiv Gebrauch gemacht, um die zu inspizierende Flasche vom An­ fang bis zum Ende des Inspektionsbereiches zu verfolgen. Diese bekannte Vorrichtung weist daher die gleichen Nach­ teile wie die oben erstgenannte bekannte Vorrichtung auf. Bei Verwendung eines Schwingobjektivs statt eines Schwing­ spiegels dürften die Probleme überdies noch größer werden, weil die Optik extrem genau bewegt werden muß, wenn über­ haupt verwertbare Bilder erzielt werden sollen.

Die Eingangs bereits kurz erwähnte DE 34 07 386 A1 zeigt zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung zur dreidimensio­ nalen Inspektion von Flaschen, und zwar eine erste Ausfüh­ rungsform mit zwei Schwingspiegeln, bei der sich die Fla­ schen während der Inspektion um ihre Längsachse drehen, und eine zweite Ausführungsform mit zwei festangeordneten Spie­ geln, bei der sich die Flaschen während der Inspektion nicht um ihre Längsachse drehen. Oben sind die Nachteile bereits erläutert worden, die die Verwendung von Schwing­ spiegeln mit sich bringt. Ebenso wie bei dem oben gewürdig­ ten Stand der Technik nach der EP-B1-01 51 059 begleiten auch bei der ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der DE-34 07 386 A1 die Schwingspiegel durch ihre Schwing­ bewegung die vor ihnen in Drehung befindliche Flasche wäh­ rend einer vollständigen Umdrehung derselben, während diese den Inspektionsbereich durchläuft. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die beiden Schwingspiegel synchron zur Umlaufbewegung von zwei Rotoren oszillierend angetrieben, derart, daß sie kurzzeitig mit den Flaschen vor der Be­ leuchtungseinrichtung mitlaufen. Die Flaschen werden wäh­ rend ihrer ersten Abtastung durch einen ersten Bildwandler mit einem der beiden Schwingspiegel und während ihrer zwei­ ten Abtastung durch einen zweiten Bildwandler mit dem ande­ ren Schwingspiegel um jeweils 180° kontinuierlich gedreht, so daß insgesamt der gesamte Flaschenumfang von 360° erfaßt wird. Oben ist dargelegt, daß es nachteilig ist, wenn be­ wegte Spiegel erforderlich sind, deren Bewegung genau auf­ einander und auf die Bewegung eines Sternrads abgestimmt sein und abgestimmt bleiben muß, was besonders schwierig ist, wenn als Photodetektor eine Zeilenkamera benutzt wird, deren Prozessor die einzelnen Zeilen zeitgerecht zu einem Gesamtbild des zu inspizierenden Hohlkörpers zusammensetzen muß. Weiter ist nachteilig, daß Schwingspiegel, die in der Bewegungsrichtung des Förderers über den Inspektionsbereich mitgenommen und dann schnell zurückgestellt werden müssen, Verschleiß unterliegen und zumindest eine regelmäßige Nach­ justierung erfordern. Auch bei der ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der DE 34 07 386 A1 kann auf die Schwingspiegel nicht verzichtet werden, weil sonst keine ausreichende Inspektionszeit verfügbar wäre. Nachteilig ist aber nicht nur die Verwendung von zwei Schwingspiegeln, sondern auch, daß im Bereich zwischen den beiden Abtastun­ gen mittels dieser Spiegel jede Flasche kurzzeitig still­ stehen oder eine geringe Korrekturdrehung stattfinden muß.

Die zweite Ausführungsform der Vorrichtung nach der DE 34 07 386 A1 hat festangeordnete Spiegel, und die Flasche wird im Inspektionsbereich nicht um ihre Längsachse gedreht.

in der DE 34 07 386 A1 wird ausgeführt, mit dieser Ausführungsform könnte insgesamt die gesamte Flaschenwan­ dung inspiziert werden. Fig. 5 der DE 34 07 386 A1 läßt aber eindeutig erkennen, daß sich mit dieser Anordnung nicht die gesamte Flaschenwandung inspizieren läßt, sondern daß es notwendigerweise einen abgeschatteten, toten Bereich gibt, der für die Spiegel unsichtbar bleibt. Dieser Nach­ teil ließe sich nur beseitigen, wenn wie bei der ersten Ausführungsform die Flasche im Inspektionsbereich um ihre Längsachse gedreht würde. Das würde dann aber wiederum er­ fordern, auch die Spiegel als Schwingspiegel auszubilden, damit sie der Flasche folgen können. Somit hat die Vorrich­ tung nach der DE 34 07 386 A1 entweder den Nachteil, daß Schwingspiegel erforderlich sind, oder den Nachteil, daß beim Arbeiten ohne Schwingspiegel nicht der gesamte Fla­ schenumfang erfaßt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubil­ den, daß keine bewegten Spiegel erforderlich sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß werden fest angeordnete Spiegel benutzt, die im Lichtstrahlengang hintereinander mit einer gegensei­ tigen Abwinkelung von 1/n des Winkels des Inspektionsberei­ ches angeordnet sind und jeweils einen durch den vorherge­ henden Spiegel gegenüber dem Inspektionsbereich nicht ver­ deckten Bereich aufweisen. Für eine Vorrichtung dieser Art ist es erforderlich, daß der zu inspizierende Hohlkörper im Inspektionsbereich eine vollständige Umdrehung um seine Achse ausführt, wie es auch bei der ersten Ausführungsform nach der DE 34 07 386 A1 der Fall ist. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird aber mit Eigendrehung des Hohlkör­ pers gearbeitet und trotzdem die Verwendung von Schwing­ spiegeln vermieden. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung sind die n Spiegel mit der gegenseitigen Abwinkelung von 1/n des Winkels des Inspektionsbereiches in einer Reihe fest hintereinander angeordnet und werden daher vom Licht aus dem Inspektionsbereich auch in dieser Reihenfolge ge­ troffen, so daß zwischen dem Anfang und dem Ende des Inspektionsbereiches der gesamte Hohlkörperumfang abgeta­ stet werden kann, ohne daß der Hohlkörper angehalten oder eine Korrekturdrehung durchgeführt zu werden braucht.

Bei der Lösung ist das Erfindungswesentli­ che die Geometrie der Spiegelanordnung. Auf die Art der Be­ leuchtungseinrichtung und die Art der Kamera kommt es bei dieser Lösung nicht an. Die Beleuchtungseinrichtung kann entweder eine Durchlichtbeleuchtungseinrichtung oder eine Auflichtbeleuchtungsein­ richtung sein.

Bei den zu inspizierenden Hohlkörpern handelt es sich entweder um lichtundurch­ lässige oder undurchsichtige Hohlkörper (z. B. Blechdosen) oder aber um lichtdurchlässige oder we­ nig lichtdurchlässige Hohlkörper.

Bei jeder Vorrichtung nach der Erfindung ist die Gruppe fe­ ster Spiegel im Gegensatz zu der aus der EP-B1-01 51 059 bekannten Vorrichtung, wo die Gruppe fester Spiegel in dem Lichtstrahlengang zwischen dem Inspektionsbereich und der Beleuchtungseinrichtung in einer vertikalen Reihe angeord­ net ist, in dem Lichtstrahlengang zwischen dem Inspektions­ bereich und dem Fotodetektor und in einer quer zur Hohlkör­ persymmetrieachse gelegenen horizontalen Reihe angeordnet. Die Hohlkörper, die sich durch den Inspektionsbereich bewe­ gen, lassen sich durch die Gruppe fester Spiegel nachein­ ander auf den Fotodetektor einer Matrix- oder Zeilenkamera abbilden. Deren Prozessor setzt die vorübergehend in ei­ nem Abtastspeicher abgespeicherten, nacheinander bild- oder zeilenweise empfangenen Bilder von Teilumfangsbereichen je­ des sich um seine Symmetrieachse drehenden Hohlkörpers zu über dem Umfang vollständigen Gesamtbildern desselben zu­ sammen.

Die Spiegelanordnung ist erfindungsgemäß so gewählt, daß jeder Hohlkörper bei seiner Bewegung durch den Inspektionsbereich genau eine vollständige Umdrehung um seine Symmetrieachse ausführt. Bei n = 4 Spiegeln nimmt der erste Spiegel ein Viertel des Umfangs des Hohlkörpers in dessen zu inspizierenden Bereich auf, der zweite Spiegel das zweite Viertel, der dritte Spiegel das dritte Viertel und der vierte Spiegel das vierte Viertel. Das daraus er­ zeugte Gesamtbild ist eine Abwicklung des gesamten Umfangs des Hohlkörpers. Bei vier Spiegeln muß also das Verhältnis von Drehge- schwindigkeit der Hohlkörper zur Fördergeschwindigkeit des Förderers so gewählt werden, daß der Hohlkörper bei seiner Vorbeibewegung an jedem Spiegel eine Viertelumdrehung ausführt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Ge­ genstand der Unteransprüche.

Die Höhenversetzung der Spiegel in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ermöglicht, auf jeden Spiegel den gleichen Bereich der zu inspizierenden Hohlkörper abzubil­ den und in Verbindung mit der gegenseitigen Winkelverset­ zung der Spiegel in der Horizontalebene die durch jeden Spiegel gelieferten Teilbilder (gegebenenfalls nach vorübergehender Speicherung und Verarbeitung) jeweils in einer Zeile übereinander abzu­ bilden.

Bei dem Ausführungsbeispiel mit n = 4 Spiegeln und bei ei­ ner Winkelbreite des Inspektionsbereiches von 45° beträgt in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 der gegenseitige Winkelabstand der Spiegel 11,25° und der gegenseitige Winkelabstand der Hohlkörper auf dem För­ derer 22,5°. Wenn der erste und der dritte Spiegel jeweils auf die Mitte des Abstands zwischen zwei Hohlkörpern auf dem Förderer ausgerichtet sind, nehmen daher der erste und der dritte Spiegel gleichzeitig ein Bild auf, und der zweite und der vierte Spiegel nehmen keine Bilder auf, wo­ gegen bei entsprechender Weiterbewegung der Hohlkörper dann der zweite und der vierte Spiegel Bilder aufnehmen, und der erste und der dritte Spiegel keine Bilder aufnehmen.

Zur Verkleinerung der Baugröße der Kameraeinrichtung ist in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 ein Umlenk­ spiegel in dem Strahlengang angeordnet, welcher den Licht­ strahlengang einmal umlenkt, bevor dieser das Kameraobjek­ tiv erreicht.

Durch die Justierbarkeit der Winkelstellungen der Spiegel in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 läßt sich die Spiegelgruppe auf eine bestimmte Teilung des För­ derers einstellen und bei Bedarf nachstellen.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 6 und 7 ergibt sich als bevorzugter Wert, für das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit der Hohlkörper zur Fördergeschwindig­ keit des Förderers ein Wert von 8,7 (wenn mit einem Förderer gearbeitet wird, dessen Kreisbahn 16 Hohlkörper aufnehmen kann) .

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Flaschenprüfmaschine, welche mit einer ersten Ausführungsform einer Inspektionsvorrichtung versehen ist,

Fig. 2 die Inspektionsebene der Flaschen­ prüfmaschine nach Fig. 1 in Drauf­ sicht,

Fig. 3 als Einzelheit in perspektivischer Darstellung die Inspektionsvor­ richtung nach Fig. 1,

Fig. 4 als Einzelheit in Draufsicht die Inspektionsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht einer Kamera mit zuge­ ordneten Spiegeln in Richtung ei­ nes Pfeils V in Fig. 4, und

Fig. 6 in einer Ansicht wie in Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Inspektionsvorrichtung.

Im folgenden wird die Inspektion von Hohlkörpern 18 in Form von durchsichtigenn Flaschen (Fig. 1 bis 5) und von weniger durchsichtigen oder undurchsichtigen Flaschen (Fig. 6) und unter Verwendung einer Gruppe von vier Spiegeln beschrie­ ben, wobei die Vorrichtung zum Inspizieren des mit Gewinde versehenen Mündungsbereiches der Flaschen benutzt werden soll. Die Vorrichtung könnte statt dessen auch zum Inspi­ zieren von anderen Bereichen von Flaschen oder anderen mehr oder weniger durchsichtigen Körpern aller Art wie Hohlglä­ sern, Hohlkörpern aus PET, Blechdosen usw. benutzt werden.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Flaschenprüfmaschine, die eine insgesamt mit 10 bezeichnete Inspektionsvorrich­ tung für den mit Gewinde versehenen Flaschenmündungsbereich aufweist. Hinter den beiden in Fig. 1 vorn dargestellten Drehtischen ist ein dritter Drehtisch vorgesehen, wel­ cher der Inspektionsvorrichtung 10 als Förderer 12 zugeordnet ist. Die In­ spektionsvorrichtung 10 besteht aus einer Inspektionsein­ heit 14 und einer Beleuchtungseinrichtung 16 mit einem Ge­ häuse 17 (das in den Fig. 2 und 4 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist).

Gemäß Fig. 2 werden zu inspizierende Flaschen 18 mittels einer Schneckenspindel dem links dargestellten vorderen Drehtisch zugeführt, der die Flaschen 18 an den als Karus­ sel ausgebildeten dritten Drehtisch oder Förderer 12 abgibt, welcher sei­ nerseits die Flaschen 18 nach der Inspektion an den rechts dargestellten vorderen Drehtisch abgibt, welchem sie durch eine weitere Schneckenspindel entnommen werden. Die Trans­ portrichtung ist in Fig. 2 jeweils durch schwarze Pfeile angegeben. Der Förderer 12 bewegt die Flaschen 18 auf ei­ ner Kreisbahn durch einen Inspektionsbereich 20. Dabei wer­ den die Flaschen 18 um ihre Symmetrieachse, d. h. um ihre Längsachse gedreht, die zur Achse 22 der Kreisbahn, d. h. zur Mittelachse des Förderers 12 parallel ist. Zum Drehen der Flaschen um deren Längsachse dient ein Treibriemen 24, der nur in Fig. 3 dargestellt ist.

Die Beleuchtungseinrichtung 16, die außerhalb der Kreisbahn auf der von der Inspektionseinheit 14 abgewandten Seite derselben angeordnet ist, besteht in dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Gehäuse 17, welches an der Vorderseite einen Schlitz aufweist, der mit einer Platte 26 aus hitzebeständigem Glas bedeckt ist. Die Platte 26 ist sandgestrahlt und empfängt Licht aus einer verteilten Lichtquelle 28. Die Beleuchtungseinrichtung 16 bewirkt so eine homogene Beleuchtung der Flaschen 18 in dem gesamten Inspektionsbereich 20.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 2 bis 5 enthält die In­ spektionseinheit 14 eine Zeilenkamera 30 und eine Gruppe 34 von in dem Lichtstrahlengang 32 zwischen dem Inspektionsbe­ reich 20 und einem nicht dargestellten Photodetektor der Zeilenkamera angeordneten festen, ebenen Spiegeln 34a-34d, die in einer quer zur Achse 22 der Kreisbahn gelegenen ho­ rizontalen Reihe angeordnet und gegeneinander seitlich ver­ setzt sind, d.h. in der Horizontalebene einen Winkel W (Fig. 3) miteinander bilden. Der nicht dargestellte Photo­ detektor der Zeilenkamera ist ein linearer CCD-Detektor. Zwischen der Gruppe 34 von Spiegeln und der Zeilenkamera 30 ist ein Umlenkspiegel 36 in der Inspektionseinheit 14 vor­ gesehen. Die Zeilenkamera 30, der Umlenkspiegel 36 und die Gruppe 34 von Spiegeln sind gemeinsam auf einer Platte 38 befestigt, die auf in Fig. 5 ersichtliche Weise mittels ei­ nes Handrads 40 höhenverstellbar ist. Die Inspektionsein­ heit 14 hat auf der Eintrittsseite des Lichtstrahlenganges 32 ein Fenster mit einer Einlaßscheibe 42, dessen Höhe auf den Höhenverstellbereich der Platte 38 abgestimmt ist. Mit­ tels einer Konsole 44 ist die Inspektionseinheit 14 am Ge­ stell der Flaschenprüfmaschine befestigt.

Aus der Darstellung in den Fig. 3 und 5 ist weiter zu er­ kennen, daß die Spiegel 34a-34d höhenversetzt hintereinan­ der angeordnet sind. Außerdem sind die Spiegel 34a-34d ge­ gen die Vertikale so abgewinkelt, daß auf jedem Spiegel ein in der Vertikalen gleicher Bereich der Flasche 18 zum In­ spizieren abgebildet wird. Die auf der Kreisbahn nacheinan­ der inspizierten Gewindebereiche der Flaschen werden so durch die Spiegel 34a-34d in Zeilen übereinander abgebil­ det, wie es in der Darstellung in den Fig. 2 bis 4 zu er­ kennen ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind n = 4 Spiegel 34a-34d vorgesehen. Der Winkel des Inspektionsberei­ ches 20 beträgt 45°. Die Spiegel 34a-34d schließen in der hori­ zontalen Reihe einen gegenseitigen Winkel W von 1/n der Winkelbreite von 45°, also von W = 11,25° ein. Der gegenseitige Winkel­ abstand der Flaschen 18 auf dem Drehtisch 12 beträgt 2/n oder 22,5°. Die Spiegel 34a-34d sind auf nicht im einzelnen dargestellte Weise justierbar, damit der Winkel gegen die Vertikale und ihr gegenseitiger Winkel W eingestellt werden können.

Die vier Lichtstrahlen des Lichtstrahlenganges 32, die von den Flaschen im Inspektionsbereich zu den Spiegeln und von diesen aus zu der Zeilenkamera 30 gehen, sind, nachdem die Justierung einmal vorgenommen worden ist, fest. Die ebenen Spiegel 34a-34d sind jeweils um eine halbe Teilung, d. h. um 11,25° gegenüber dem nächsten Spiegel um die Vertikale ver­ dreht. Die Spiegel 34a-34d sind auf die Mitte der Teilung, d.h. auf die Mitte der Lücke zwischen jeweils zwei Flaschen ausgerichtet. In einem Zeitpunkt t₁ sind zwei Flaschen in den in Fig. 4 schraffierten Positionen und werden daher vom Spiegel 34a und vom Spiegel 34c gesehen. Die Spiegel 34b und 34d sehen in dem Zeitpunkt t₁ keine Flaschen, weil die­ sen in diesem Zeitpunkt keine Flaschen gegenüberliegen. In einem Zeitpunkt t₂ sind die Flaschen weitergewandert, und nun sehen die Spiegel 34b und 34d jeweils eine Flasche, und die Spiegel 34a und 34c sehen keine Flasche. Es sehen also immer die Spiegel 34a, 34c oder 34b, 34d eine Flasche, da zwei Spiegel auf die Teilungsmitte gerichtet sind (schraf­ fierte Positionen) und zwei Spiegel auf die Teilungsposi­ tionen (unschraffierte Positionen). Weil sich jede Flasche bei ihrer Translationsbewegung auf der Kreisbahn gleich­ zeitig um ihre Längsachse dreht und innerhalb des Inspekti­ onsbereiches 20 eine vollständige Umdrehung um ihre Längsachse ausführt, nimmt jeder Spiegel 34a-34d ein Vier­ tel des Umfangs der Flasche in deren Gewindebereich auf. Zwei Viertel werden jeweils gleichzeitig aufgenommen, da zwei Spiegel zwei Flaschen zur Zeit t₁ und die beiden ande­ ren Spiegel zwei Flaschen zur Zeit t₂ sehen.

Der Zeilenkamera 30 ist ein nicht dargestellter Prozessor zugeordnet, bei dem es sich um einen Einzelbildspeicher mit zugeordneter Zeilenabtastschnittstelle handelt, so daß die Zeilendetektorbilder, welche der Photodetektor liefert, Zeile für Zeile zusammengesetzt werden können, um eine Ab­ wicklung des dreidimensionalen Gewindebildes in zwei Dimen­ sionen zu erzeugen. Eine digitale Speichervorrichtung sorgt dafür, daß die Detektorausgangssignale jeder Zeit aufge­ zeichnet und dann in der richtigen Lage und gegenseitigen Beziehung dargestellt werden. Ein der Zeilenkamera 30 nach­ geschalteter Monitor zeigt dann die vier Bilder übereinan­ der an, wobei die Anzeigezeile aus vier Teilen besteht, die von den vier Spiegeln 34a-34d nacheinander aufgenommen worden sind. Das vom ersten Spiegel 34a aufgenommene Bild bildet dabei das unterste Viertel der Zeile, und die übrigen Bildviertel sind darüber angeordnet, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf n = 4 Spiegel. Damit ein Gesamtumfangsbild jeder sich durch den Inspektionsbereich 20 bewegenden Flasche aufgenommen werden kann, muß das Verhältnis der Drehgeschwin­ digkeit der Flasche um ihre eigene Längsachse zu der Förderergeschwindigkeit des Förderers 12 so gewählt werden, daß jede Flasche im Inspektionsbereich 20 vor jedem Spiegel 1/n Umdrehung ausführt.

Die Richtungen der Flaschendrehung um die Flaschen­ längsachse und der Bewegung des Förderers 12 werden so ge­ wählt, daß sich die Drehgeschwindigkeit der Flaschen und die Fördergeschwindigkeit des Förderers im Inspektionsbereich 20 addieren. Wenn sich also zum Beispiel gemäß der Darstellung in Fig. 3 der Förderer 12 im Uhrzeigersinn dreht, müssen die Flaschen 18 im Inspektionsbereich durch den Treibriemen 24 (dessen Bewegungsrichtung durch Pfeile angegeben ist) so in Drehung versetzt werden, daß sie sich im Gegenuhrzeigersinn um ihre Längsachse drehen. Von der Gruppe 34 der Spiegel 34a-34d aus gesehen be­ wegt sich daher ein Punkt auf der Flasche im Inspek­ tionsbereich aufgrund der Translationsbewegung des För­ derers 12 nach rechts. Dieser Bewegung überlagert sich die Eigendrehbewegung der Flasche um deren Längsachse, die im Inspektionsbereich dieselbe Richtung hat, sich also zu der Fördergeschwindigkeit des Förderers 12 addiert. In dem in Fig. 2 darge­ stellten Ausführungsbeispiel kann der Förderers 12 sechzehn Flaschen 18 aufnehmen. In diesem Fall beträgt ein bevorzugtes Ver­ hältnis der Drehgeschwindigkeit der Flaschen zur Förderge­ schwindigkeit des Förderers 8, 7, was gleich dem Verhältnis der Winkelge­ schwindigkeit der Flasche zur Winkelgeschwindigkeit des Förderers ist.

Weiter ist bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiel zu Erläuterungszwecken eine Zeilenkamera benutzt wor­ den. Ebenso könnte selbstverständlich auch eine Matrixka­ mera benutzt werden. Das ist lediglich eine Frage der Zei­ lenabtastfrequenz bzw. Einzelbildfrequenz. Die heute ver­ fügbaren Matrixkameras arbeiten wesentlich langsamer als Zeilenkameras. Wenn eine Matrixkamera mit ausreichend hoher Einzelbildfrequenz verfügbar ist, kann eine solche Kamera ohne weiteres statt der Zeilenkamera benutzt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, daß bei ausreichend hoher Einzel­ bildfrequenz einer Matrixkamera diese auch eine ausreichend große Detektormatrix haben muß, das heißt eine ausreichend große Anzahl von Pixeln. Bei einer 64×64-Detektor-Matrix und einer an sich ausreichenden Einzelbildfrequenz von 2000 Einzelbildern pro Sekunde würde sich nämlich eine zu ge­ ringe Auflösung ergeben, wenn mit einer solchen Matrixka­ mera eine Flasche abzutasten ist, die eine Höhe von 35 oder 40 Zentimetern hat.

Die Spiegelanordnung, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist, ist das wesentliche Merkmal der Inspektionsvorrichtung 10. Diese Anordnung kann unverändert eingesetzt werden, wenn statt einer Durchlicht­ beleuchtungseinrichtung wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 eine Front- oder Auflichtbeleuchtungs­ einrichtung nach Fig. 6 benutzt wird. Diese zweite Ausfüh­ rungsform der Inspektionsvorrichtung kann auch benutzt werden, um lichtdurchlässige oder durch­ sichtige Hohlkörper zu inspizieren, für letztere eignet sich aber besser die zuvor beschriebene Durchlichtbe­ leuchtungseinrichtung. Die Ausführungsform nach Fig. 6 wird eher zur Inspektion von Flaschen aus undurchsichtigem Kunststoff oder Blech (wie dargestellt) oder von Blechdosen od. dgl. benutzt.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 weist die insgesamt mit 116 bezeichnete Beleuchtungseinrichtung eine oberhalb der Spiegel 34a-34d angeordnete Punktlichtquelle 128 auf, die die Flaschen im Inspektionsbereich 20 über eine Zerstreu­ ungslinse 111 und eine nahe vor dieser angeordnete Schlitz­ blende 112 sowie über eine nahe vor den Flaschen angeord­ nete weitere Schlitzblende 113 mit einem fächerförmigen Strahl 132 beleuchtet. Zur Halterung der Punktlichtquelle 128, der Zerstreuungslinse 111 und der Schlitzblenden 112, 113 ist üblicherweise ein Gehäuse vorgesehen, das in Fig. 6 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden ist. Die Bilder, die die Spiegel 34a-34d von den Flaschen auf­ nehmen, werden auf oben mit Bezug auf das erste Ausfüh­ rungsbeispiel beschriebene Weise weiterverarbeitet. Unter­ schiedlich ist hier lediglich, daß diese Bilder durch auf­ fallendes Licht erzeugt worden sind, wogegen sie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 mittels Durchlicht erzeugt worden sind.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur dreidimensionalen Inspektion von Hohl­ körpern,

• - mit einem Förderer zum Bewegen der Hohlkörper auf einer Kreisbahn durch einen Inspektionsbereich und mit Mit­ teln zum gleichzeitigen Drehen der Hohlkörper um eine Symmetrieachse, die zur Achse der Kreisbahn parallel ist,
• - mit einer Beleuchtungseinrichtung für die im Inspekti­ onsbereich befindlichen Hohlkörper,
• - mit einem Fotodetektor zum Empfangen von Licht, das von den im Inspektionsbereich befindlichen Hohlkörpern aus­ geht, und
• - mit n im Lichtstrahlengang zwischen dem Inspektionsbe­ reich und dem Fotodetektor angeordneten und gegeneinan­ der abgewinkelten, ebenen Spiegeln,
• - wobei die Fördergeschwindigkeit des Förderers und die Drehgeschwindigkeit der Mittel zum gleichzeitigen Dre­ hen der Hohlkörper so gewählt sind, daß jeder Hohlkör­ per innerhalb des Inspektionsbereiches insgesamt eine vollständige Umdrehung um seine Symmetrieachse und 1/n Umdrehung vor jedem Spiegel ausführt, dadurch gekennzeichnet,
• - daß die n Spiegel (34a-34d) in dem Lichtstrahlengang (32) in einer rechtwinkelig zur Achse (22) der Kreis­ bahn gelegenen horizontalen Reihe hintereinander und unbeweglich angeordnet sind und bei gegebenem Winkel des Inspektionsbereiches (20) jeder der n Spiegel zu dem nächsten Spiegel einen Winkel (W) von 1/n des Win­ kels des Inspektionsbereiches (20) einschließt und einen durch den vorhergehenden Spiegel gegenüber dem Inspektionsbereich nicht verdeckten Bereich aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (34a-34d) höhenversetzt hintereinander angeord­ net und so gegen die Vertikale abgewinkelt sind, daß auf jedem Spiegel (34a-34d) ein in der Vertikalen gleicher Be­ reich des Hohlkörpers (18) zum Inspizieren abgebildet wird und so die auf der Kreisbahn hintereinander angeordneten Bereiche durch die Spiegel (34a-34d) in Zeilen übereinander abgebildet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der gegenseitige Winkelabstand der Hohlkörper (18) auf dem Förderer (12) 2/n des Winkels des Inspektionsberei­ ches (20) beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lichtstrahlengang (32) zwischen der Gruppe (34) von Spiegeln (34a-34d) und dem Fotodetektor ein Umlenkspiegel (36) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellungen aller Spiegel (34a-34d, 36) justierbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei insgesamt sechzehn Hohlkörpern (18) auf der Kreisbahn des Förderers (12) das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit der Hohlkörper zur Fördergeschwindig­ keit 8, 7 beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen der Drehung der Hohlkör­ per um die Symmetrieachse und der Bewegung des Förderers so gewählt sind, daß sich die Drehgeschwindigkeit der Hohlkör­ per und die Fördergeschwindigkeit im Inspektionsbereich (20) addieren.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (116) eine oberhalb der Spiegel (34a-34d) angeordnete Punktlichtquelle (128) ist, die die Hohlkörper (18) im Inspektionsbereich (20) über eine Zerstreuungslinse (111) und Schlitzblenden (112, 113) mit einem fächerförmigen Strahl (132) beleuch­ tet.