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WO2014029470A1 - Behälterinneninspektion von unten durch den boden hindurch - Google Patents

Behälterinneninspektion von unten durch den boden hindurch Download PDF

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Publication number
WO2014029470A1
WO2014029470A1 PCT/EP2013/002382 EP2013002382W WO2014029470A1 WO 2014029470 A1 WO2014029470 A1 WO 2014029470A1 EP 2013002382 W EP2013002382 W EP 2013002382W WO 2014029470 A1 WO2014029470 A1 WO 2014029470A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
container
hollow body
inspection device
camera
inspected
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/002382
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schorn
Carsten Buchwald
Original Assignee
Khs Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Khs Gmbh filed Critical Khs Gmbh
Priority to MX2015002202A priority Critical patent/MX339523B/es
Priority to RU2015109700/28A priority patent/RU2594604C1/ru
Priority to CN201380043686.6A priority patent/CN104662411B/zh
Priority to EP13749981.0A priority patent/EP2885630A1/de
Publication of WO2014029470A1 publication Critical patent/WO2014029470A1/de
Priority to US14/626,337 priority patent/US9541506B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
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    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9054—Inspection of sealing surface and container finish
    • G—PHYSICS
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    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9081—Inspection especially designed for plastic containers, e.g. preforms

Definitions

  • Container inside inspection from below through the container bottom
  • the invention relates to an inspection device for checking containers according to the preamble of claim 1, wherein the inspection device comprises at least one transport path and at least one illumination unit, a camera and an optical structure, and wherein a rotatable about a central axis mounted, transparent hollow body is provided, which is arranged below a container to be inspected.
  • Containers according to the invention are, for example, bottles, cans, tubes, pouches, each made of glass and / or plastic, for example PET bottles, but also other packaging materials, in particular those which are suitable for filling liquid or viscous products.
  • EP 0 894 544 A discloses an inspection machine in which the containers, here bottles, are suspended by means of a lighting unit.
  • the lighting unit itself is a quasi-shaped block that transilluminates the containers from below. In principle, these devices are proven and suitable, need only be cleaned relatively often to ensure safe operation and meaningful readings.
  • EP 2 229 582 A1 discloses an inspection device for checking containers, in particular bottles, which comprises at least one transport path for feeding and discharging the containers, a lighting unit, an optical measuring unit and a control unit, wherein the lighting unit is mounted so as to be rotatable about the central axis and transparent hollow body is enclosed and the hollow body is driven by a motor directly or via suitable active compounds.
  • the hollow body is a tube made of a material or mixture of materials which is transparent to radiations of optical-visible, infrared and / or ultra-violet wavelengths, the material being at least partially permeable to these radiations.
  • This inspection device has proven itself in practice, with the camera, however, an internal inspection is carried out from above through the mouth of the container towards the ground. In such an embodiment, however, not all interior areas of the container, in particular the bottle, can be inspected, as shown, for example, by FIG. 1, which will be discussed below, so that not all faults or impurities F1 and F2 can be properly detected.
  • an inspection device with the features of claim 1, wherein the optical structure relative to the rotatable, transparent hollow body is rigidly disposed within the same so that the container to be inspected by means of at least one camera through the container bottom in the direction of Mouth opening are inspectable.
  • the invention thus provides an inspection device with which the containers, preferably bottles, are inspected from below through the closed bottom. In this way, the previously non-inspectable areas become accessible to the inspection device, so that a reliable and reliable statement regarding the inspection result is possible.
  • the lighting unit irradiates the container from the outside with light, with area lighting can be used.
  • errors in the inner side wall of the container or the bottle can be detected.
  • a ring light illumination is possible, which irradiates the container from below, so as ground fault to be able to detect, wherein the lighting unit is then arranged meaningful manner within the hollow body.
  • the lighting units or light sources may differ in their emitted light colors. It makes sense to inspect the floor in the so-called dark field method, which is why the lighting unit within the hollow body is designed accordingly.
  • the side wall inspection by means of the area lighting can be carried out in the so-called transmitted-light method.
  • the at least one illumination unit is arranged within the rotatable, transparent hollow body, wherein expediently an embodiment is available as ring light illumination, which concentrically surrounds the optical axis of the optical structure.
  • the lighting unit is equally rigidly disposed within the hollow body, as the optical structure.
  • the optical structure has lens and mirror systems.
  • the mirror system (s) may also have semipermeable mirrors.
  • the camera (s) can still be preceded by optical filters, for example for the selection of specific wavelengths, colors or spectra thereof.
  • the optical structure is arranged so that its optical axis is arranged parallel or at times congruent to the central vertical axis of the container to be inspected.
  • the containers are continuously transported past the optical structure, so that its optical axis at a certain transport position is congruent otherwise parallel to the vertical axis of the container.
  • the container to be inspected is transported around its vertical axis in a rotating manner along the axial transport direction, which can be achieved, for example, with laterally arranged transport elements or lifting belts which have a different speed relative to one another, so that axis is rotated.
  • the mirrors or by means of the semitransparent mirror the optical beam path can be redirected, which is known per se.
  • An inspection from below means in the sense of the invention that the optical structure arranged rigidly in the hollow body is arranged below the container to be inspected, wherein mirrors or semitransparent mirrors redirect the beam path.
  • a camera with its optical axis can be congruent to a rotational axis of the hollow body.
  • the camera can be arranged laterally next to the hollow body.
  • the camera can also be arranged directly below the hollow body.
  • two cameras can be provided, of which a camera with its optical axis is congruent to the axis of rotation, wherein the second camera is disposed directly below the optical structure, but outside the hollow body.
  • a semitransparent mirror is then used, which redirects the beam path to the laterally arranged camera and at the same time allows the bottom of the camera passes.
  • the rotatable, transparent hollow body is in a preferred embodiment of a plastic, e.g. made of PTFE or acrylic glass or tempered glass, the materials are of course to be mentioned only as an example.
  • the target is when the hollow body, which can also be referred to as a glass cylinder is self-cleaning, what purpose convenient cleaning units can be used.
  • An improvement of the inspection device is that between the hollow body and the top of the lighting unit or the ring lighting a diffusion element is arranged, which leads to a homogenization of lighting means.
  • the upper side of the lighting unit is to be understood as that side which faces the inspecting container or the bottle to be inspected and via which the radiation takes place.
  • the underside is the corresponding counterpart.
  • the diffusion element may basically have a flat, planar shape, but it has been found that it is advantageously arched and arranged between the hollow body and the upper side of the illumination element, the materials and the manufacturing processes for such diffusion elements being known in principle. Zielen the diffusion element can be designed annular.
  • a further improvement of the inspection device can be achieved if a polarization filter is provided, which is ideally arranged between the hollow body and the upper side of the illumination unit and advantageously also has a curved but also annular shape.
  • polarization filters or circular polarizing filters for inspection machines is known and is used, for example, to achieve reliable detection of transparent solids, such as foils, in the container.
  • Suitable polarizing filters consist, for example, of a film of polyvinyl alcohol, which can be mechanically stabilized by means of a double-sided coating of a cellulose acetobutyrate.
  • Other materials are basically known and can be used depending on the application.
  • a cleaning unit can be arranged on the inspection device, which is ideally arranged below the illumination unit but outside the beam path of the optionally below arranged camera.
  • This cleaning unit may further comprise a feeding device.
  • the feeding device has outlets or nozzles for illuminating the outer surface of the hollow body and is suitable for gaseous or liquid media.
  • the cleaning unit comprises at least one pick-up device, the mechanical scrapers in the form of brushes, sealing lips a flexible material or suction elements to remove solid or liquid adhesions from the surface of the hollow body.
  • the adhesions are conveyed permanently or sequentially from the upper side, ie out of the inspection field, in the direction of the lower side.
  • the optionally arranged underneath camera is not present without taking into account the measuring and inspection process to take any suitable and required wet and / or dry cleaning done.
  • the cleaning unit is arranged offset in the peripheral portion outside the beam path of the camera or the optical structure.
  • the rotating hollow body of the inspection device may be open on at least one side for reasons of heat generation and for the power supply. In this way, deposits can reach the inner surface and be conveyed into the inspection field.
  • An improvement therefore consists in that the cleaning unit protrudes on or into the hollow body such that at least solid or liquid adhesions can be removed from the outer surface of the hollow body and, ideally, can also be removed from the inner surface.
  • a cantilever arm which has suitable wipers protrude into the interior and there do cleaning work.
  • the hollow body is also closed on the front side and connected to a gas line via which an inert gas, in particular compressed air, can be conducted into the interior of the hollow body during normal operation.
  • an inert gas in particular compressed air
  • the end faces are also transparent.
  • Defects on the container bottom or on the bottom of the bottle can be detected with the invention, which are difficult to detect in an inspection from above, that is to say in the case of a camera wire path through the outlet opening in the direction of the ground in the pure transmitted light method.
  • PET cracks, the age and wear of the container as well as soil corrugations and embossings can be recognized with the invention.
  • defects that could not be inspected during an inspection from above through the narrow region of the orifice due to the resulting beam path become visible. This applies in particular to the neck and shoulder area of the container or the bottle.
  • Next can be recognized with the inventionaugened so that they can be clearly excluded from a fault image.
  • the invention thus comprises a method for inspecting containers, comprising at least one or more lighting units and at least one camera, the camera being directed from below onto the bottom of the container. This can be done directly or via suitable mirrors. It is essential that the beam path of the camera takes place through the container bottom in order to detect the inner surface of the container (2), for the detection of dirt, defects or the like.
  • the container is ideally transported hanging by being clamped to lateral transport baths or fixed and guided in the neck area by means of a gripper or clamp.
  • this inspection method is performed with an inspection device according to one of the aforementioned embodiments.
  • FIG. 1 shows an inspection according to the prior art. The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of an embodiment. Show it:
  • FIG. 3 the inspection device of Figure 2 in a plan view
  • Fig. 5 is a manufactured by means of the inspection device
  • Fig. 6 is a manufactured by means of the inspection device
  • FIGs 7a and 7b which show images of the container bottom, which was created by means of an inspection device according to Figure 1 (prior art).
  • FIG. 1 shows an inspection process according to the prior art, in which an optical structure 1 is used to inspect a container 2 through a mouth opening 3 in the direction of the container bottom 4. It can be seen on the basis of the beam path 5 drawn in principle that shoulder areas 6 and neck areas 7 can not be inspected. In this respect, the inspection according to the prior art involves the risk of an insufficient inspection result.
  • the defects and impurities (F1, F2) in the local areas are shaded.
  • Figure 2 shows an inspection device 8 according to the invention in side view, wherein the inspection device 8 is shown in Figure 3 in a plan view.
  • the inspection device 8 comprises at least one transport path 9 and has at least one illumination unit 10, a camera 12 and the optical structure 1.
  • the optical structure 1 is arranged rigidly within it so that the containers 2 to be inspected can be inspected by the at least one camera 12 through the container bottom 4 in the direction of the mouth opening 3.
  • the optical structure 1 within the hollow body 13 has lens systems 15, and mirror 16.
  • the mirror 16 is advantageously designed as a semitransparent mirror.
  • the hollow body 13 has a drive shaft 17 on which a drive engages in a suitable manner.
  • a first camera 12 Congruent to the central axis X, a first camera 12 is arranged with its optical axis.
  • the laterally arranged camera 12 is arranged below a zenith 14 of the hollow body 13.
  • a second camera 12 In the drawing plane below the hollow body 13, a second camera 12 is arranged, which coincides with its optical axis parallel or at times congruent to the vertical axis Y of the inspected decorating container 2 is.
  • the cameras 12 are each assigned optical filters 11.
  • a field diaphragm 18 is still arranged between the lens systems 15.
  • two illumination units 10 are provided, of which one illumination unit 10a is arranged within the hollow body 13.
  • the other lighting unit 10b is arranged outside the hollow body 13.
  • the arranged inside the hollow body 13 lighting unit 10 is designed as a ring light 10a, which summarizes the optical structure 1 concentrically.
  • the ring light illumination 10a is expediently arranged rigidly within the hollow body 13.
  • rigid means that the hollow body 13 rotates about its axis of rotation X or about its central axis X, while the optical structure 1 and the ring light illumination 10a do not rotate. In this respect, the hollow body 13 rotates relative to the optical structure 1 and the ring light illumination 10a.
  • the exterior illumination unit 10 is designed as area illumination 10b. Both cameras 12 can be accommodated in a preferably transparent housing.
  • the container 2 or the bottle 2 is located on a conveyor belt 20, which conveys the container 2 or the bottle 2 in the direction of arrow 19.
  • the container 2 or the bottle 2 is already in the effective range of vertical lifting straps 21 and directly in front of or already partially over a gap 22 formed between the conveying conveyor 20 and the conveying conveyor belt 23.
  • Under this gap 22 is the schematically illustrated hollow body 13, which includes the ring light illumination 10b and the optical structure 1.
  • the laterally arranged camera 12 is also recognizable.
  • the container 2 is hovered past the optical unit 1.
  • the endlessly circulating, laterally arranged lifting straps 21 are driven at different speeds, so that the container 2 located in the effective region of the lifting straps 21 rotates about its central vertical axis Y.
  • the shoulder region 6 and the neck region 7 can also be inspected on the basis of the inspection from below.
  • the hollow body 13 which may also be referred to as a glass cylinder, may still be arranged a cleaning unit.
  • a surveillance camera can be provided which, for example, inspects the outer circumference of the hollow body and, if necessary, generates a signal for the necessary cleaning, which is forwarded to the cleaning unit via a control unit.
  • the viewing angle ie in the case of the opening angle of the objective also has an influence on the "reflection image". With fixed focal length the opening angle is constant, whereas with zoom lenses the opening angle is changeable, thus zooming in zooming in or out, so that a picture size change results.
  • the inner diameter of the hollow body 13, that is to say the free passage or rather the inactive lighting part in the lighting unit designed as ring illumination 24, is ideally chosen to be at least as large or even slightly larger depending on the bottle bottom curvature. Otherwise, it may be that's reflected fletationen from the ring illumination 24 in the interior of the smooth bottom region than Re- the lighting means such as LED. However, this smooth / curved area from the container bottom 4 should remain dark / black due to the required contrasts for the purpose of fault detection.
  • FIG. 5 to 7 show real images of the container inner wall and the container bottom, wherein Figures 5 and 6 were made with the aforementioned inspection device and Figures 7a and 7b were made by means of an inspection device known in the art. For better illustration, the reference lines were designed as black and white double arrows, which, however, point to the same feature.
  • the container 2 shown in Figure 5 has two embossings.
  • a Halsembos- sing 25 and a Bauchembossing 26 which are arranged on the container 2 in 180 ° offset positions.
  • F1, F2 the two faults or soiling
  • FIG. 5 the relative position of the two embryo bosses 25, 26 relative to each other or to the container seam 28 can likewise be seen in sharp contrast. This makes it possible to inspect and monitor them, for example with regard to their position relative to each other or the size.
  • the device allows this inspection in combination with the defect inspection or solely for embossing or suture control.
  • this data can advantageously be transmitted to a downstream unit or a processing machine, for example to control the required direction for an angular rotation for a subsequent alignment in connection with a labeling .
  • the holding straps 21 or another suitable carrier element can be accelerated or slowed by means of this data for the angular position of the embossings such that the containers 2 are released from the straps 21 in a desired orientation.
  • the container seam 28 can be seen as a shadow line.
  • FIG. 6 shows the ground control in parallel or offset by milliseconds in a dark-light method. Good to see is a broken piece 27 and the sharp contoured bottom ring 29. The shape of the bottom ring 29 and its surface geometry is so well displayed and recorded that this can even be used as a measure of the degree of wear of a container 2. This means that if the pattern is lost or changed, the container 2 can be discarded.
  • the device is also ideally suited for detecting embossing and markings which are arranged very close to the bottom rim, as for example play with markings that are made only for quality assurance reasons, but which should not affect the appearance of the container.
  • the inspection device is ideally suited to grasp and evaluate the axial symmetry of the entire bottle, such as the position of the mouth opening 3 to the center of the container bottom or the center seam of a plastic bottle, as in a PET bottle, to the mouth opening 3 or the position the bottom middle seam of a plastic bottle to the other container bottom or bottom ring 29.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung (8), umfassend zumindest eine Transportstrecke (9) und aufweisend zumindest eine Beleuchtungseinheit (10, 10a, 10b), eine Kamera (12) sowie einen optischen Aufbau (1), z.B. ein Spiegel, wobei ein um eine Mittelachse (X) rotierbar gelagerter, transparenter Hohlkörper (13) vorgesehen ist, welcher unterhalb eines zu inspizierenden Behälters (2) angeordnet ist, so dass der optische Aufbau (1) bezogen auf den rotierbaren, transparenten Hohlkörper (13) starr innerhalb desselben so angeordnet ist, dass die zu inspizierenden Behälter (2) mittels der zumindest einen Kamera (12) durch den Behälterboden (4) hindurch in Richtung zur Mündungsöffnung (3) inspizierbar sind.

Description

Behälterinneninspektion von unten durch den Behälterboden hindurch
Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung zum Kontrollieren von Behältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , wobei die Inspektionsvorrichtung zumindest eine Transportstrecke umfasst und zumindest eine Beleuchtungseinheit, eine Kamera sowie einen optischen Aufbau aufweist, und wobei ein um eine Mittelachse rotierbar gelagerter, transparenter Hohlkörper vorgesehen ist, welcher unterhalb eines zu inspizierenden Behälters angeordnet ist.
Behälter im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Flaschen, Dosen, Tuben, Pouches, jeweils aus Glas und/oder Kunststoff, also zum Beispiel auch PET-Flaschen, aber auch andere Packmittel, insbesondere solche, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Beleuchtung und Inspektion von Behälterböden bekannt und hinreichend beschrieben. EP 0 894 544 A offenbart eine Inspektionsmaschine, bei der die Behälter, hier Flaschen, über eine Beleuchtungseinheit hängend gefördert werden. Die Beleuchtungseinheit selbst ist ein qua- derförmiger Block, der die Behälter von unten durchleuchtet. Im Prinzip sind diese Vorrichtungen bewährt und geeignet, müssen lediglich relativ häufig gereinigt werden um einen sicheren Betrieb und aussagekräftige Messwerte zu gewährleisten.
In der DE 10 2005 057 872 A1 wird vorgeschlagen, den von unten angestrahlten Transporteur, auf dem die zu inspizierenden Flaschen stehen, transparent und als Drehscheibe auszuformen. Hier wird die Verunreinigung auf der Beleuchtungseinheit selbst verringert, aber fest und flüssige Anhaftungen auf der transparenten Drehscheibe selbst, erfordern ebenfalls eine regelmäßige Reinigung.
Die EP 2 229 582 A1 offenbart eine Inspektionsvorrichtung zum Kontrollieren von Behältern, insbesondere Flaschen, die mindestens eine Transportstrecke zum Zu- und Abfördern der Behälter, eine Beleuchtungseinheit, eine optische Messeinheit und eine Steuereinheit umfasst, wobei die Beleuchtungseinheit von einem um die Mittelachse rotierbar gelagerten und transparenten Hohlkörper umschlossen wird und der Hohlkörper direkt oder über geeignete Wirkverbindungen motorisch antreibbar ist. Idealerweise ist der Hohlkörper ein Rohr, das aus einem Material oder einer Materialmischung hergestellt ist, welches für Strahlungen von Wellenlängen im optisch-sichtbaren Bereich, im Infrarotbereich und/oder im ultravioletten Bereich durchlässig ist, wobei das Material für diese Strahlungen mindestens teilweise durchlässig ist. Diese Inspektionsvorrichtung hat sich in der Praxis bewährt, wobei mit der Kamera allerdings eine Inneninspektion von oben durch die Mündung des Behälters in Richtung zum Boden durchgeführt wird. Bei einer solchen Ausgestaltung sind aber nicht alle Innenbereiche des Behälters, insbesondere der Flasche inspizierbar, wie z.B. Figur 1 zeigt, auf die noch eingegangen wird, so dass nicht alle Fehler bzw. Verunreinigungen F1 und F2 einwandfrei detektierbar sind.
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Inspektionsvorrichtung der Eingangs genannten mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass die zuvor genannten Ungenauigkeiten ausschließbar sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Inspektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei der optische Aufbau bezogen auf den rotierbaren, transparenten Hohlkörper starr innerhalb desselben so angeordnet ist, dass die zu inspizierenden Behälter mittels der zumindest einen Kamera durch den Behälterboden hindurch in Richtung zur Mündungsöffnung inspizierbar sind.
Mit der Erfindung wird so eine Inspektionsvorrichtung zur Verfügung gestellt, mit welcher die Behälter, bevorzugt Flaschen durch den geschlossenen Boden hindurch von unten inspiziert werden. So werden die vormals nicht inspizierbaren Bereiche für die Inspektionsvorrichtung zugänglich, so dass eine sichere und zuverlässige Aussage bezüglich des Inspektionsergebnisses möglich ist.
Zweckmäßig dabei ist, wenn die Beleuchtungseinheit die Behälter von Außen mit Licht bestrahlt, wobei Flächenbeleuchtung benutzt werden kann. So können Fehler in der inneren Seitenwand des Behälters bzw. der Flasche erkannt werden. Alternativ bzw. in Kombination mit der Flächenbeleuchtung ist aber auch eine Ringlichtbeleuchtung möglich, welche den Behälter von unten bestrahlt, um so Bodenfehler detektieren zu können, wobei die Beleuchtungseinheit dann sinnvoller Weise innerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist. Die Beleuchtungseinheiten bzw. Lichtquellen können sich in ihren emittierten Lichtfarben unterscheiden. Sinnvoll ist, den Boden in dem so genannten Dunkelfeldverfahren zu inspizieren, weswegen die Beleuch- tungseinheit innerhalb des Hohlkörpers hierzu entsprechend ausgeführt ist. Die Sei- tenwandinspektion mittels der Flächenbeleuchtung kann im so genanten Durchlicht- verfahren ausgeführt werden.
In dem Sonderfall, dass eine Flasche inspiziert werden soll, deren Wandung zum Beispiel sehr stark mit einem Dekor belegt oder sogar lackiert ist, dann eine Beleuchtung von innen sinnvoll sein.
Zielführend ist, wenn die zumindest eine Beleuchtungseinheit innerhalb des rotierbaren, transparenten Hohlkörpers angeordnet ist, wobei sich zweckmäßiger Weise eine Ausgestaltung als Ringlichtbeleuchtung anbietet, welche die optische Achse des optischen Aufbaus konzentrisch umfasst. Die Beleuchtungseinheit ist dabei ebenso starr innerhalb des Hohlkörpers angeordnet, wie der optische Aufbau.
Zweckmäßig im Sinne der Erfindung ist, wenn der optische Aufbau Linsen- und Spiegelsysteme aufweist. Das bzw. die Spiegelsysteme können auch halbdurchlässige Spiegel aufweisen. Der bzw. den Kameras könne noch optische Filter vorgeordnet werden, was z.B. zur Selektion von bestimmten Wellenlängen, Farben oder Spektren hiervon. Der optische Aufbau ist so angeordnet, dass seine optische Achse parallel bzw. zeitweise deckungsgleich zur Mittelhochachse des zu inspizierenden Behälters angeordnet ist. Die Behälter werden kontinuierlich an dem optischen Aufbau vorbeitransportiert, so dass dessen optische Achse bei einer bestimmten Transportposition deckungsgleich ansonsten parallel zur Hochachse des Behälters ist. Sinnvoll ist noch, wenn der zu inspizierende Behälter um seine Hochachse rotierend entlang der axialen Transportrichtung transportiert wird, was z.B. mit seitlich angeordneten Transportelementen bzw. Hebebändern erreichbar ist, welche eine unterschiedliche Geschwindigkeit zueinander aufweisen, so dass der der Behälter um seine Hoch- achse in Rotation versetzt wird. Mittels der Spiegel bzw. mittels der halbdurchlässigen Spiegel kann der optische Strahlengang umgeleitet werden, was an sich bekannt ist. Eine Inspektion von unten bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der in dem Hohlkörper starr angeordnet optische Aufbau unterhalb des zu inspizierenden Behälters angeordnet ist, wobei Spiegel bzw. halbdurchlässige Spiegel den Strahlengang umleiten. So kann eine Kamera mit ihrer optischen Achse deckungsgleich zu einer Rotationsachse des Hohlkörpers sein. So kann die Kamera seitlich neben dem Hohl- körper angeordnet sein. Die Kamera kann aber auch direkt unterhalb des Hohlkörpers angeordnet sein. Möglich ist aber auch eine Kamera oberhalb oder auch seitlich oberhalb des Hohlkörpers und/oder des zu inspizierenden Behälters anzuordnen, wobei der Strahlengang des unterhalb des zu inspizierenden Behälters angeordneten optischen Aufbaus mittels Spiegeln zur Kamera entsprechend umgeleitet werden kann. So ergeben sich umfangreiche Anordnungspositionen der Kamera, wobei der optische Aufbau aber immer innerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist.
In bevorzugter Ausgestaltung können zwei Kameras vorgesehen werden, von denen eine Kamera mit ihrer optischen Achse deckungsgleich zur Rotationsachse ist, wobei die zweite Kamera direkt unterhalb des optischen Aufbaus, aber außerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist. In sinnvoller Ausgestaltung ist dann ein halbdurchlässiger Spiegel einsetzbar, welcher den Strahlengang zur seitlich angeordneten Kamera umleitet und gleichzeitig zur unten angeordneten Kamera durchlässt. Der rotierbare, transparente Hohlkörper ist in bevorzugter Ausgestaltung aus einem Kunststoff z.B. aus PTFE oder Acrylglas oder aus getempertem Glas hergestellt, wobei die Materialien natürlich nur beispielhaft genannt sein sollen. Zielführend ist, wenn der Hohlkörper, der auch als Glaszylinder bezeichnet werden kann selbstreinigend ist, wozu zweckmäßiger Weise Reinigungseinheiten einsetzbar sind.
Eine Verbesserung der Inspektionsvorrichtung besteht darin, dass zwischen dem Hohlkörper und der Oberseite der Beleuchtungseinheit bzw. der Ringbeleuchtung ein Diffusionselement angeordnet ist, welches zu einer Vergleichmäßigung von Beleuchtungsmitteln führt. Dabei soll unter Oberseite der Beleuchtungseinheit diejenige Seite verstanden werden, die zu dem inspizierenden Behälter oder der zu inspizierenden Flasche weist und über welche die Abstrahlung erfolgt. Als Unterseite wird das entsprechende Gegenstück bezeichnet.
Das Diffusionselement kann grundsätzlich eine flache, ebene Form haben, es hat sich aber herausgestellt, dass sie vorteilhafterweise gewölbt und zwischen Hohlkörper und der Oberseite des Beleuchtungselementes angeordnet ist, wobei die Materialien und die Herstellungsprozesse für derartige Diffusionselemente grundsätzlich bekannt sind. Zielführen kann das Diffusionselement ringförmig ausgeführt sein.
Eine weitere Verbesserung der Inspektionsvorrichtung kann erreicht werden, wenn ein Polarisationsfilter vorgesehen wird, der idealerweise zwischen dem Hohlkörper und der Oberseite der Beleuchtungseinheit angeordnet wird und vorteilhafterweise ebenfalls eine gewölbte aber auch ringförmige Form aufweist. Der Einsatz von Pola- risationsfiltern oder zirkulären Polarisationsfiltern für Inspektionsmaschinen ist bekannt und wird zum Beispiel genutzt, um eine sichere Erkennung von transparenten Feststoffen, wie bspw. Folien, im Behälter zu erreichen.
Geeignete Polarisationsfilter bestehen beispielsweise aus einer Folie aus Polyvi- nylalkohol, welche mittels beidseitigen Überzugs aus einem Celluloseacetaobutyrat mechanisch stabilisiert werden kann. Weitere Materialien sind grundsätzlich bekannt und vom Einsatzfall abhängig einsetzbar.
An der Inspektionsvorrichtung kann bei einer Variante der Vorrichtung an dem Hohlkörper, wie bereits oben erwähnt, eine Reinigungseinheit angeordnet sein, die idealerweise unterhalb der Beleuchtungseinheit aber außerhalb des Strahlengangs der optional unterhalb angeordneten Kamera angeordnet ist. Diese Reinigungseinheit kann weiterhin eine Aufgabevorrichtung umfassen. Die Aufgabevorrichtung weist Auslässe oder Düsen zum Anstrahlen der äußeren Oberfläche des Hohlkörpers auf und ist für gasförmige oder flüssige Medien geeignet.
In einer verbesserten Variante umfasst die Reinigungseinheit mindestens eine Ab- nahmevorrichtung, die mechanische Abstreifer in Form von Bürsten, Dichtlippen aus einem flexiblen Material oder Absaugelemente aufweist, um feste oder flüssige Anhaftungen von der Oberfläche des Hohlkörpers zu entfernen. Durch die Rotation des Hohlkörpers werden die Anhaftungen permanent oder sequentiell von der Oberseite, also aus dem Inspektionsfeld, in Richtung zur Unterseite gefördert. Dort kann, wenn die optional unterhalb angeordnete Kamera nicht vorhanden ist ohne Rücksicht auf den Mess- und Inspektionsvorgang nehmen zu müssen jede geeignete und erforderliche nasse und/oder trockene Reinigung erfolgen. Ist die optional unterhalb angeordnete Kamera vorgesehen, so wird die Reinigungseinheit im Um- fangsabschnitt versetzt dazu außerhalb des Strahlengangs der Kamera bzw. des optischen Aufbaus angeordnet. Möglich ist noch den Hohlkörper selbst zu überwachen, um die Reinigungseinheit nur bei notwendigem Reinigungserfordernis anzusteuern. Mittel dazu sind z.B. aus der EP 2 229 582 A1 bekannt, weswegen hier nicht näher darauf eingegangen wird, wobei allerdings die Komponenten der Reinigungseinheit angepasst auf die optional unterhalb des optischen Aufbaus angeord- nete Kamera in sinnvoller Weise verlagerbar sind. So kann z.B. ein Heiz- bzw. Trocknungsgebläse anschließend an einen Abstreifer in Rotationsrichtung vor der optionale Kamera angeordnet werden.
Der rotierende Hohlkörper der Inspektionsvorrichtung kann aus Gründen der Hitzeentwicklung und für die Stromversorgung an mindestens einer Seite offen sein. Auf diesem Wege können Ablagerungen an die innere Oberfläche gelangen und in das Inspektionsfeld gefördert werden. Ein Verbesserung besteht daher darin, dass die Reinigungseinheit derart an oder in den Hohlkörper ragt, dass mindestens feste o- der flüssige Anhaftungen von der äußeren Oberfläche des Hohlkörpers entfernt werden können und idealerweise auch von der inneren Oberfläche entfernbar sind. Bei einem zylindrischen Hohlkörper kann ein Kragarm, der geeignete Abstreifer aufweist in den Innenraum hineinragen und dort Reinigungsarbeiten erledigen.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Hohlkörper auch stirnseitig geschlossen und mit einer Gasleitung verbunden, über welche im bestimmungsgemäßen Betrieb ein inertes Gas, insbesondere Druckluft in das Innere des Hohlkörpers gelei- tet werden kann. Durch die Aufrechterhaltung eines permanenten Überdruckes im Innenraum des Hohlkörpers, kann eine Verschmutzung der inneren Oberflächen sicher vermieden werden. Um einen Strahlengang zur optional seitlich angeordneten Kamera zu ermöglichen sind die Stirnseiten zielführend ebenfalls transparent.
Mit der Erfindung können Defekte auf dem Behälter- bzw. auf dem Flaschenboden erkannt werden, welche bei einer Inspektion von oben, also bei einem Kamerastrah- lengang durch die Mündungsöffnung in Richtung zum Boden im reinen Durchlicht- verfahren nur schwer zu erkennen sind. Vorteilhaft können mit der Erfindung aber PET-Cracks, das Alter und die Abnutzung des Behälters sowie Bodenriffelungen und Prägungen erkannt werden. Zudem werden Defekte sichtbar, welche bei einer Inspektion von oben durch den schmalen Bereich der Mündungsöffnung aufgrund des resultierenden Strahlengangs nicht inspizierbar wären. Dies gilt insbesondere für den Hals- und Schulterbereich des Behälters bzw. der Flasche. Weiter können mit der Erfindung Flaschenprägungen erkannt werden, so dass diese aus einem Fehlerbild eindeutig ausgeschlossen werden können. So können Fehler und/oder Verschmutzungen unterhalb von Hinterschneidungen, von Embossings und der Schulter sehr leicht erfasst werden. Weiter ist im Sinne der Qualitätssicherung eine sichere bzw. verbesserte Erfassung der Flaschennaht sowie der Embossings möglich. Auch können randnahe Markierungen, z.B. Umlaufmarkierungen erfasst werden, welche z.B. bei dem Füllen eingebracht wurden. Von der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Inspektion von Behältern umfasst, mit mindestens einer oder mehreren Beleuchtungseinheiten und mindestens einer Kamera, wobei die Kamera von unten auf den Boden des Behälters gerichtet ist. Dies kann direkt oder über geeignete Spiegel erfolgen. Wesentlich ist dabei, dass der Strahlengang der Kamera durch den Behälterboden hindurch erfolgt, um die innere Oberfläche des Behälters (2) zu erfassen, zur Detektion von Verschmutzungen, Fehlern oder dergleichen. Weiterhin kann diese zusätzlich oder ergänzend dazu dienen, die Lage und/oder Geometrie der Mündungsöffnung des Behälters und damit der Symmetrie des Behälters selbst festzustellen. Dabei wird der Behälter idealerweise hängend transportiert, indem er an seitlichen Transportbädern klemmend gehalten wird oder im Halsbereich mittel Greifer oder Klammer fixiert und geführt wird. Vorteilhafterweise wird dieses Inspektionsverfahren mit einer Inspektionsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ausführungsvarianten durchgeführt.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbe- ziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschrei- bung gemacht.
Figur 1 zeigt eine Inspektion nach dm Stand der Technik. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Inspektionsvorrichtung
in einer Seitenansicht,
Fig. 3 die Inspektionsvorrichtung aus Figur 2 in einer Aufsicht, und
Fig. 4 die Inspektionsvorrichtung aus Figur 2 mit prinzipiellem Strahlengang.
Fig. 5 eine mittels der Inspektionsvorrichtung hergestellte
Abbildung der Behälterinnenwandung
Fig. 6 eine mittels der Inspektionsvorrichtung hergestellte
Abbildung des Behälterbodens in der Gegenüberstellung der
Figuren 7a und 7b , die Abbildungen des Behälterbodens zeigen, die mittels einer Inspektionsvorrichtung nach Figur 1 (Stand der Technik) erstellt wurde.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. Figur 1 zeigt einen Inspektionsvorgang nach dem Stand der Technik, bei welcher mit einem optischen Aufbau 1 ein Behälter 2 durch eine Mündungsöffnung 3 hindurch in Richtung zum Behälterboden 4 inspiziert wird. Erkennbar ist anhand des prinzipiell eingezeichneten Strahlengangs 5, dass Schulterbereiche 6 und Halsbereiche 7 nicht inspizierbar sind. Insofern birgt die Inspektion nach dem Stand der Technik die Gefahr eines unzureichenden Inspektionsergebnisses. Die Fehler und Verunreinigungen (F1 , F2) in den dortigen Bereichen werden abgeschattet. Figur 2 zeigt eine Inspektionsvorrichtung 8 gemäß der Erfindung in Seitenansicht, wobei die Inspektionsvorrichtung 8 in Figur 3 in einer Aufsicht gezeigt ist.
Die Inspektionsvorrichtung 8 umfasst zumindest eine Transportstrecke 9 und weist zumindest eine Beleuchtungseinheit 10, eine Kamera 12 sowie den optischen Auf- bau 1 auf. Vorgesehen ist ein um eine Mittelachse X rotierbar gelagerter, transparenter Hohlkörper 13, welcher unterhalb eines zu inspizierenden Behälters 2 angeordnet ist. Der optische Aufbau 1 ist bezogen auf den rotierbaren, transparenten Hohlkörper 13 starr innerhalb desselben so angeordnet, dass die zu inspizierenden Behälter 2 mittels der zumindest einen Kamera 12 durch den Behälterboden 4 hin- durch in Richtung zur Mündungsöffnung 3 inspizierbar sind.
Der optische Aufbau 1 innerhalb des Hohlkörpers 13 weist Linsensysteme 15, und Spiegel 16 auf. Der Spiegel 16 ist vorteilhaft als halbdurchlässiger Spiegel ausgeführt.
Der Hohlkörper 13 weist eine Antriebswelle 17 auf, an welcher ein Antrieb in geeigneter Weise angreift. Kongruent zur Mittelachse X ist eine erste Kamera 12 mit ihrer optischen Achse angeordnet. Die seitlich angeordnete Kamera 12 ist unterhalb eines Zenits 14 des Hohlkörpers 13 angeordnet. In der Zeichnungsebene unterhalb des Hohlkörpers 13 ist eine zweite Kamera 12 angeordnet, welche mit ihrer optischen Achse parallel bzw. zeitweise deckungsgleich zur Hochachse Y des zu inspi- zierenden Behälters 2 ist. Den Kameras 12 sind noch jeweils optische Filter 11 zugeordnet.
Innerhalb des Hohlkörpers 13 ist zwischen den Linsensystemen 15 noch eine Feld- blende 18 angeordnet.
Beispielhaft sind zwei Beleuchtungseinheiten 10 vorgesehen, von denen eine Beleuchtungseinheit 10a innerhalb des Hohlkörpers 13 angeordnet ist. Die Andere Beleuchtungseinheit 10b ist außerhalb des Hohlkörpers 13 angeordnet.
Die innerhalb des Hohlkörpers 13 angeordnete Beleuchtungseinheit 10 ist als Ringlichtbeleuchtung 10a ausgeführt, welche den optischen Aufbau 1 konzentrisch um- fasst. Auch die Ringlichtbeleuchtung 10a ist zielführend starr innerhalb des Hohlkörpers 13 angeordnet. Im Sinne der Erfindung bedeutet starr, dass der Hohlkörper 13 um seine Rotationsachse X bzw. um seine Mittelachse X rotiert, während der optische Aufbau 1 und die Ringlichtbeleuchtung 10a nicht rotiert. Insofern rotiert der Hohlkörper 13 relativ zum optischen Aufbau 1 und zur Ringlichtbeleuchtung 10a.
Die äußere Beleuchtungseinheit 10 dagegen ist als Flächenbeleuchtung 10b ausge- führt. Beide Kameras 12 können in einem bevorzugt transparenten Gehäuse aufgenommen.
Figur 3 zeigt die Inspektionsvorrichtung 8 in einer Draufsicht mit der Transportstrecke 9. Der Behälter 2 bzw. die Flasche 2 befindet sich auf einem Transportband 20, das den Behälter 2 bzw. die Flasche 2 in Pfeilrichtung 19 befördert. Der Behälter 2 bzw. die Flasche 2 befindet sich bereits im Wirkbereich von senkrechten Hebebänder 21 und direkt vor bzw. bereits teilweise über einem Spalt 22, der zwischen dem zufördernden Transportband 20 und dem abfördernden Transportband 23 gebildet ist. Unter diesem Spalt 22 befindet sich der schematisch dargestellte Hohlkörper 13, welcher die Ringlichtbeleuchtung 10b und den optischen Aufbau 1 umfasst. Die seit- liehe angeordnete Kamera 12 ist ebenfalls erkennbar. Der Behälter 2 wird schwebend an der optischen Einheit 1 vorbeitransportiert. In dem gezeigten Beispiel werden die endlos umlaufenden, seitlich angeordneten Hebebänder 21 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben, so dass der im Wirkbereich der Hebebänder 21 befindliche Behälter 2 um seine zentrale Hochachse Y rotiert.
In Figur 4 ist nun erkennbar, dass aufgrund der Inspektion von unten insbesondere auch der Schulterbereich 6 und der Halsbereich 7 inspizierbar ist.
An dem Hohlkörper 13, der auch als Glaszylinder bezeichnet werden kann, kann noch eine Reinigungseinheit angeordnet sein. Weiter kann eine Überwachungskamera vorgesehen, welche z.B. den Außenumfang des Hohlkörpers inspiziert, und gegebenenfalls ein Signal zum notwendigen Reinigen generiert, welches über eine Steuereinheit an die Reinigungseinheit weitergeleitet wird. Der Blickwinkel, d.h. in dem Fall der Öffnungswinkel vom Objektiv hat ebenfalls Ein- fluss auf die "Reflektionsabbildung". Bei Festbrennweite ist der Öffnungswinkel konstant, wohingegen bei Zoomobjektiven der Öffnungswinkel veränderbar ist, also beim heran oder weg zoomen, so dass sich eine Abbildungsgrößenänderung ergibt. Um eine gewölbte Beleuchtung aus dem Hohlkörper heraus zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, den Hohlkörper 13 in seinen Dimensionen entsprechend anzupassen. Zielführend könnte sein, wenn der innere Durchmesser des Hohlkörpers 13, also der freie Durchgang oder besser gesagt der inaktive Beleuchtungsteil bei der als Ringbeleuchtung 24 ausgelegten Beleuchtungseinheit idealerweise mindes- tens genauso groß oder sogar je nach Flaschenbodenwölbung etwas größer gewählt wird. Andernfalls kann es sein, das sich die Beleuchtungsmittel, beispielsweise LED's von der Ringbeleuchtung 24 im Inneren den glatten Bodenbereich als Re- flektionen widerspiegeln. Dieser glatte/gewölbte Bereich vom Behälterboden 4 sollte aber gerade aufgrund der erforderlichen Kontraste zwecks Fehlererkennung dun- kel/schwarz bleiben. Nur Prägungen in der Mitte, Bodenriffelungen im Randbereich, oder sonstige Defekte bzw. Artefakte (Typische Bodenfehler: Chips (Ausmuscheln) da die Abplatzer in der Regel am Behälter- bzw. Flaschenboden muschelförmig sind, Cracks, Risse) die im Bodenbereich des Behälters 2 eine Lichtstreuung verursachen, können mit der Erfindung im aufzunehmenden Bild reflektieren. Wiederum wäre es aber auch sinnvoll, wenn der innere Durchmesser der Ringbeleuchtung 24 im Verhältnis zum Behälterdurchmesser nicht zu groß gewählt wird, da sonst keine ausreichenden Reflektionen im Randbereich der Flasche (Bodenriffelungen) stattfinden. Der aktive Bereich der Ringbeleuchtung 24 kann je nach Behälterdurchmesser und dem Betrag des Abstandes der Ringbeleuchtung 24 zum Behälter 2 deutlich größer ausgelegt werden, begrenzt bis zum max. Einbauraum. Der aktive Bereich ist nicht ganz so kritisch wie der inaktive Bereich der Ringbeleuchtung 24.
Bei einem Behälterdurchmesser von 60mm kann beispielhaft wie folgt dimensioniert werden:
Inaktiver Bereich Ringbeleuchtung: min. 70mm, aktiver Bereich 85mm bis 120mm. Je größer der Behälterbodendurchmesser/Abstand Beleuchtung zum Behälter 2, desto größer ist der inaktive Bereich oder aktive Bereich der Ringbeleuchtung 24. Bevorzugt ist, wenn das Verhältnis zwischen Behälterbodendurchmesser und inaktivem Bereich gleich bleibt. Die Figuren 5 bis 7 zeigen reale Abbildungen der Behälterinnenwandung und des Behälterbodens, wobei die Abbildungen 5 und 6 mit der vorgenannten Inspektionsvorrichtung hergestellt wurden und die Abbildungen 7a und 7b mittels einer im Stand der Technik bekannten Inspektionsvorrichtung hergestellt wurden. Zur besseren Darstellung wurden die Bezugslinien als Schwarz-Weiße-Doppelpfeile ausge- führt, welche aber auf das jeweils selbe Merkmal weisen.
Der in Figur 5 gezeigte Behälter 2 weist zwei Embossings auf. Ein Halsembos- sing 25 und ein Bauchembossing 26 die auf dem Behälter 2 in um 180° versetzten Positionen angeordnet sind. Dabei ist sehr gut zu erkennen, dass die beiden Fehler oder Verschmutzungen (F1 , F2) trotz der ungünstigen Lage innerhalb des Behälters 2, nämlich im Schulterbereich (F2) oder knapp unterhalbe der Behältermündung (F1), scharf kontrastiert abgebildet werden. Aus der Figur 5 ist weiterhin zu erkennen, dass die relative Position der beiden Em- bossings 25, 26 zueinander oder zur Behälternaht 28 ebenfalls scharf kontrastiert erkennbar ist. Damit ist es möglich, diese zu inspizieren und zu überwachen, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Lage zueinander oder der Größe. Die Vorrichtung ermög- licht diese Inspektion in Kombination mit der Fehlerinspektion oder alleinige zur Embossing- bzw. Nahtkontrolle.
Da auf diese Weise die Winkellagen eines Embossings und/oder der Behälternaht erfassbar sind, können diese Daten vorteilhafterweise an ein nachgelagertes Aggregat oder eine Behandlungsmaschine übermittelt werden, um zum Beispiel die erforderliche Richtung für eine Winkeldrehung für eine nachfolgende Ausrichtung im Zusammenhang mit einer Etikettierung zu steuern. In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens, können die Haltebänder 21 oder einem anderen geeigneten Trägerelement mittels dieser Daten zur Winkellage der Embossings derart steuernd beschleunigt oder verlangsamt werden, dass die Behälter 2 in einer gewünschten Ausrichtung von den Haltebändern 21 entlassen werden. Weiterhin ist die Behälternaht 28 als Schattenlinie erkennbar.
Die Figur 6 zeigt die parallel, bzw. um Millisekunden versetzt erfolgte Bodenkontrol- le in einem Dunkellichtverfahren. Gut zu erkennen ist ein Scherbenausbruch 27 und der scharf konturierte Bodenkranz 29. Die Form des Bodenkranzes 29 bzw. dessen Oberflächengeometrie ist derart gut abgebildet und erfassbar, dass dieses sogar als Maß für den Abnutzungsgrad eines Behälters 2 genutzt werden kann. Dies bedeutet, dass bei einem Musterverlust oder -veränderungsgrad der Behälter 2 verworfen werden kann.
Im Vergleich hierzu sind Aufnahmen des Behälterbodens 4, des Scherbenausbruchs 27 und des Bodenkranzes 29 zu sehen, die mit einer mündungsseitig angeordneten Kamera erzeugt wurden. Hierbei wird nur eine deutlich geringere Kon- trastschärfe erreicht. Dies ist insbesondere hinsichtlich der Erfassung einer Scherbenausbruchs 27 ganz erheblich (Figur 7b), dort wurden die Konturen in großem Umfang überblitzt. Scherbenausbrüche, die sich auf den Bereich der Wandstärke begrenzen, also nicht wie im vorliegenden Beispiel bis in die Bodenfläche ragen, sind mittels einer mündungsseitigen Kamera überhaupt nicht erfassbar.
Somit ist die Vorrichtung auch idealerweise geeignet, um ein Embossing und Markierungen zu erfassen, die sehr eng am Bodenkranz angeordnet sind, wie zum Bei- spiel bei Markierungen, die nur aus Qualitätssicherungsgründen vorgenommen werden, welche aber das Erscheinungsbild des Behälters nicht zu beeinträchtigen sollen.
Weiterhin eignet sich die Inspektionsvorrichtung hervorragend um die axiale Symmetrie der Gesamtflasche zu fassen und auszuwerten, wie die Lage der Mündungsöffnung 3 zum Schwerpunkt bzw. Mitte des Behälterbodens oder die Mittelnaht einer Kunststoffflasche, wie bei einer PET-Flasche, zu der Mündungsöffnung 3 oder die Lage der Bodenmittelnaht einer Kunststoffflasche zum sonstigen Behälterboden bzw. Bodenkranz 29.
Wie vorgenannt, erfolgen dieses Inspizierungen quasi parallel in einem Inspektions- schritt und in einer sehr kompakten Inspektionseinheit.
Bezugszeichenliste:
1 Optischer Aufbau
2 Behälter
3 Mündungsöffnung
4 Behälterboden
5 Strahlengang
6 Schulterbereich
7 Halsbereich
8 Inspektionsvorrichtung
9 Transportstrecke
10 Beleuchtungseinheiten (auch 10a, 10b)
11 Filter
12 Kamera
13 Hohlkörper
14 Zenit von 13
15 Linsensysteme
16 Spiegel/halbdurchlässige Spiegel
17 Antriebswelle
18 Feldblende
19 Transportrichtungspfeil
20 Transportband
21 Hebebänder
22 Spalt
23 Transportband
24 Ringbeleuchtung
25 Halsembossing
26 Brustembossing
27 Scherbenausbruch
28 Behälternaht
29 Bodenkranz
Fehler, Verunreinigung im Halsbereich
Fehler, Verunreinigung im Schulterbereich

Claims

Patentansprüche
1. Inspektionsvorrichtung, umfassend zumindest eine Transportstrecke (9) und aufweisend zumindest eine Beleuchtungseinheit (10,10a10b), eine Kamera (12) sowie einen optischen Aufbau (1) , wobei ein um eine Mittelachse (X) rotierbar gelagerter, transparenter Hohlkörper (13) vorgesehen ist, welcher unterhalb eines zu inspizierenden Behälters (2) angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, dass der optische Aufbau (1) bezogen auf den rotierbaren, transparenten Hohlkörper (13) starr innerhalb desselben so angeordnet ist, dass die zu inspizierenden Behälter (2) mittels der zumindest einen Kamera
(12) durch den Behälterboden (4) hindurch in Richtung zur Mündungsöffnung (3) inspizierbar sind.
2. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (10, 10a) als Ringlichtbeleuchtung (10a) ausgeführt ist, welche innerhalb des Hohlkörpers (13) angeordnet ist.
3. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (10,10a) als Ringlichtbeleuchtung (10a) konzentrisch um dem optischen Aufbau (1 ) herum innerhalb des Hohlkörpers
(13) angeordnet ist.
4. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (10, 10b) als Flächenbeleuchtung außerhalb des Hohlkörpers (13) angeordnet ist.
5. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beleuchtungseinheit (10, 10a, 10b) sowohl eine Ringlichtbeleuchtung (10a) innerhalb des Hohlkörpers (13) als auch eine Flächenbeleuchtung (10b) außerhalb des Hohlkörpers (13) vorgesehen ist, wobei der zu inspizierende Behälter (2) mit Beleuchtungseinheiten (10, 10a, 10b) unterschiedlicher Farbspektren beleuchtet wird, und wobei der zu inspizierende Behälter (2) im Dunkelfeldverfahren und/oder im Durchlichtverfahren inspizierbar ist.
6. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Aufbau (1) Linsensysteme (15) und Spiegel (16) aufweist.
7. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Aufbau (1) halbdurchlässige Spiegel (16) aufweist.
8. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kamera (12) mit ihrer optischen Achse kongruent zur Mittelachse (X) Hohlkörpers (13) ist, so dass die zumindest eine Kamera (12) seitlich zum Hohlkörper (13) angeordnet ist.
9. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kamera (12) unterhalb des Hohlkörpers (13) angeordnet ist.
10. Verfahren zur Inspektion von Behältern (13) mit mindestens einer Beleuchtungseinheit (10) und mindestens einer Kamera (12), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kamera (12) direkt oder über Spiegel von unten auf den Boden (4) gerichtet ist, und wobei durch den Behälterboden hindurch die innere Oberfläche des Behälters (2) und/oder die Lage und/oder Geometrie der Mündungsöffnung (3) und/oder der Behältersymmetrie erfasst wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) hängend transportiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass hierfür eine Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendet wird.
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