DE69321925T2

DE69321925T2 - Video-Prüfvorrichtung für Glasbehälter mit sich kreuzenden Lichtstrahlen

Info

Publication number: DE69321925T2
Application number: DE69321925T
Authority: DE
Inventors: Leo B. Horseheads New York 14845 Baldwin
Original assignee: Emhart Glass Machinery Investments Inc
Current assignee: Emhart Glass SA
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2013-12-21
Also published as: EP0604171A2; EP0604171B1; US5256871A; EP0604171A3; JP3432556B2; JPH06281431A; DE69321925D1; CN1090642A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Seitenwandprüfung von Glasbehältern.

GEBIET DER ERFINDUNG

Glasbehälter werden in Glasformmaschinen aus einzelnen Glasschmelzetropfen hergestellt. Bei der Formgebung können zahlreiche Dinge geschehen, die den geformten Behälter nachteilig beeinflussen. Bspw. kann eine Flasche für nichtalkoholische Getränke aus der Vertikalachse heraus schrägliegen, und zwar weil die Flasche ungleichmäßig erwärmt worden ist, so daß ihre obere sich relativ zur unteren Hälfte so setzt, daß die resultierende Setzlinie nicht mehr akzeptabel ist.

STAND DER TECHNIK

Zum Ermitteln von Behälter mit diesen oder anderen Profildefekten (schräger Hals, Verbiegung, Durchmesserfehler, Ausreißer usw.) wird das gesamte Behälterprofil geprüft. Herkömmlicherweise durchläuft hierzu der Behälter auf einem Förderer eine Prüfstation, in der winklig einander zugeordnete Lichtquellen Licht am Behälterprofil vorbei auf zwei 2-dimensionale Kameras richten, die in einiger Entfernung angeordnet sind, so daß sich das gesamte Profil abbilden läßt. Die Kamerabilder werden jeweils von einem Bildprozessor ausgewertet. Derartige Systeme sind sehr teuer und erfordern eine erhebliche Boden- bzw. Aufstellfläche. Die Forderung nach zwei Kameras läßt sich nach der US-PS 4 025 201 mit einem Spiegelprisma umgehen; dann leidet aber die Bildqualität.
Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Profilprüfsystem anzugeben, das mit einer kleinen Aufstellfläche auskommt und bei ausgezeichneter Qualität beide Bilder mit einer einzigen Kamera auszuwerten gestattet.
Die Erfindung schafft eine Prüfmaschine zum Prüfen des Profils eines vertikal stehenden Glasbehälters mit
einem Förderer zum waagerechten Führen eines vertikal stehenden Glasbehälters durch eine Prüfstation,
einem Paar Diffuslichtquellen, die hinter dem Förderer angeordnet sind und winklig einander zugeordnete Lichtstrahlen im wesentlichen waagerecht vorwärts auf einen in der Prüfstation befindlichen Behälter richten, wobei die Strahlen groß genug sind, um um das gesamte Profil eines in der Prüfstation befindlichen Behälters herumzulaufen,
Spiegeln, die die Lichtstrahlen aufnehmen und umlenken,
einem Spiegelprisma mit zwei einander winklig zugeordneten reflektierenden Flächen,
einer zweidimensionalen Kamera mit einer Abbildungsfläche und einer Einrichtung zum Auswerten des Profils von Behälterbildern auf der Abbildungsfläche;
diese Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Spiegel ein erstes und ein zweites Spiegelpaar sowie einen ersten und einen zweiten Umlenkspiegel aufweisen,
das erste und das zweite Spiegelpaar vor dem Förderer angeordnet sind, um die beiden Lichtstrahlen zu empfangen und waagerecht rückwärts umzulenken, und daß
die Spiegelflächen des Prismas eine dem ersten Spiegelpaar zugewandte erste Spiegelfläche und eine dem zweiten Spiegelpaar zugewandte zweite Spiegelfläche aufweisen,
wobei der erste Umlenkspiegel den Strahl vom ersten Spiegelpaar empfängt und den empfangenen Strahl so umlenkt, daß er von der zweiten Spiegelfläche des Prismas auf eine Hälfte der Abbildungsfläche reflektiert wird, und der zweite Umlenkspiegel den Strahl vom zweiten Spiegelpaar empfängt und den empfangenen Strahl von der ersten Spiegelfläche des Prismas auf die andere Hälfte der Abbildungsfläche umlenkt.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Beschreibungsteil und aus den beigefügten Zeichnungen, die eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prinzipien darstellen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße aufgebaute Prüfmaschine in einer Schrägdarstellung;
Fig. 2 ist eine Aufrißdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Kamera;
Fig. 3 zeigt schaubildlich die Arbeitsweise der Kamera;
Fig. 4 zeigt, wie eine Flasche in bekannten Systemen aussieht, wobei zwecks klarerer Darstellung nur eine Flasche gezeigt ist; und
Fig. 5 zeigt, wie eine Flasche im erfindungsgemäßen System aussieht, wobei zwecks klarerer Darstellung nur eine Flasche gezeigt ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Ein waagerechter Förderer 10, der mit konstanter Geschwindigkeit läuft, führt einen vertikal stehenden Glasbehälter (eine Flasche) 11 durch die dargestellte Prüfstation. An dieser Steile richtet ein Paar Lichtquellen 12, bei denen es sich um Kurzbogen-Blitzlampen handeln kann, die hinter dem Förderer angeordnet sind, diffuses Gegenlicht unter einem Winkel von etwa 45º zum Förderer waagerecht an der Flasche vorbei. Diese Diffuslicht- Strahlen 14 schneiden also die Vertikalachse 15 der Flasche in der Prüfstation im rechten Winkel. Diese Strahlen sind größer als der größte zu prüfende Behälter, so daß das Licht immer um das gesamte Profil (Seiten und Mündung) eines Behälters in der Prüfstation herumverläuft. Das Licht aus jeder Quelle wird einem Paar vertikaler Spiegel 16, 16' zugeführt, die vor dem Förderer angeordnet sind und die die Strahlen waagerecht auf die Umlenkspiegeln 18, 18' zurückwerfen. Die Spiegelflächen 17 der Spiegelpaare empfangen diese Lichtstrahlen unter einem Winkel von etwa 45º (relativ zu einem Normalstrahl). Die Umlenkspiegel lenken die Strahlen auf die Spiegelflächen 20, 20' eines Spiegelprismas 22, das die Strahlen auf entsprechende Bildhälften einer zweidimensionalen Kamera 24 wirft. Die Umlenkspiegel 18, 18' wie auch die Spiegelflächen 20, 20' des Prismas 22 nehmen diese Lichtstrahlen ebenfalls unter einem Winkel von nicht mehr als 45º (23,5º bzw. 45º) auf. Führt man die Lichtstrahlen so, daß der Strahl unter nicht mehr als etwa 45º (zu einem Normalstrahl) auf jede reflektierende Fläche trifft, vermeidet man unerwünschte Polarisationseffekte. Weiterhin lassen alle Systemteile sich innerhalb einer sehr kleinen Boden- bzw. Aufstellfläche unterbringen. Beide Bilder lassen sich auf einem geeigneten Schirm 26 darstellen und mit einem Bildverarbeitungsrechner 28 auswerten, der beide Ansichten auswertet, um ein fehlerloses Profil zu gewährleisten. Dieser Bildrechner gibt ein Gut- oder ein Auswerfsignal 30 ab. Bspw. kann der Behälterhals oder der Behälter insgesamt aus der Sollage herausgebogen sein. Der Flaschenmantel kann eine Ringwellung oder eine Setzlinie enthalten oder bei der Flasche kann es sich um einen Ausreißer, d. h. eine Flasche mit einer ungeplanten Einbuchtung handeln. Alle diese Defekte lassen sich mit dem Bildrechner 28 erkennen, der das Behälter- Istprofil mit einem Sollprofil für den jeweiligen Behältertyp vergleicht.
Wie in der Fig. 2 ersichtlich, ist die Mittellinie der Linse 40 (eine Linse für eine 35 mm-Einlinsen-Reflexkamera ist ideal, da ihr Bildkreis weitaus größer als der typischer elektronischer Sensoren und ihrer rückseitigen Brennweite lang ist) parallel zur Mittellinie des den Sensor 44 (Fig. 3) enthaltenden Kamerarumpfs 42 vertikal unter diese gelegt, und zwar mittels eines Adapters 46, der die Kamera am Maschinengestell (nicht gezeigt) festlegt. Wie in Fig. 3 ersichtlich, ist die Linse 40 so gewählt, daß ihr Bildkreis 48 doppelt so groß wie der Sensor 44 ist, und der Adapter haltert die Linse so, daß deren Mitte (die Linsenachse) auf den Fuß 50 der Flasche zielt, wobei der Sensor so liegt, daß der Boden der Flasche und der Förderer, auf dem sie steht, sich an der einen und die Mündung der (größten zu prüfenden) Flasche an der anderen Kante des Sensors befinden. Die Fig. 4 zeigt eine herkömmliche und die Fig. 5 eine erfindungsgemäße Flaschendarstellung. Im Ergebnis ist nicht nur das Profil, sondern problemlos auch die waagerechte Darstellung der Bodenfläche der Flasche auswertbar.

ÜBERSETZUNG DER ZEICHNUNGSBESCHRIFTUNG

Fig. 2 C. L. of lens Mittellinie der Linse C. L. of camera Mittellinie der Kamera
Fig. 3
Focal plane Brennebene Sensor Sensor

Claims

1. Prüfmaschine zum Prüfen des Profils eines vertikal stehenden Glasbehälters mit

einem Förderer (10) zum waagerechten Führen eines vertikal stehenden Glasbehälters (11) durch eine Prüfstation, einem Paar Diffuslichtquellen (12), die hinter dem Förderer angeordnet sind und einander winklig zugeordnete Lichtstrahlen im wesentlichen waagerecht vorwärts auf einen in der Prüfstation befindlichen Behälter richten, wobei die Strahlen groß genug sind, um um das gesamte Profil eines in der Prüfstation befindlichen Behälters herumzulaufen, Spiegeln (16, 18; 16', 18'), die die Lichtstrahlen aufnehmen und umlenken,

einem Spiegelprisma (22) mit zwei einander winklig zugeordneten reflektierenden Flächen (20, 20'),

einer zweidimensionalen Kamera (24) mit einer Abbildungsfläche und

einer Einrichtung zum Auswerten des Profils von Behälterbildern auf der Abbildungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Spiegel ein erstes und ein zweites Spiegelpaar (16, 16') sowie einen ersten und einen zweiten Umlenkspiegel (18, 18') aufweisen, das erste und das zweite Spiegelpaar (16, 16') vor dem Förderer angeordnet sind, um die beiden Lichtstrahlen zu empfangen und waagerecht rückwärts umzulenken, und daß

die Spiegelflächen des Prismas (22) eine dem ersten Spiegelpaar (16) zugewandte erste Spiegelfläche (20) und einem dem zweiten Spiegelpaar (16') zugewandte zweite Spiegelfläche (20') aufweisen,

wobei der erste Umlenkspiegel (18) den Strahl vom ersten Spiegelpaar (16) empfängt und ihn so umlenkt, daß er von der zweiten Spiegelfläche (20') des Prismas auf eine Hälfte der Abbildungsfläche reflektiert wird, und der zweite Umlenkspiegel (18') den Strahl vom zweiten Spiegelpaar (16') empfängt und ihn von der ersten Spiegelfläche (20) des Prismas auf die andere Hälfte der Abbildungsfläche umlenkt.

2. Prüfmaschine nach Anspruch 1, bei der die Spiegel (17) jedes Spiegelpaares (16) jeweils einen Winkel von 45º zur Waagerechten aufspannen.

3. Prüfmaschine nach Anspruch 1, bei der die Lichtstrahlen jeweils unter einem Winkel von nicht mehr als etwa 45º auf die Umlenkspiegel (18), die Spiegel (17) der Spiegelpaare (16) und die Spiegelflächen (20) des Spiegelprismas (22) fallen.